CN105984582A - 飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种飞行器，其包括一机身、多个旋翼及一起落架。多个旋翼设于机身周围，飞行器在旋翼的带动下飞行，起落架设置在机身的底部，起落架包括二触地杆及分别连接该二触地杆与机身的至少二支撑柱,该二触地杆均与水平面平行。当该飞行器水平飞行时，所二触地杆所在的平面相对于所述水平面倾斜设置，使飞行器降落至水平面时，二触地杆与该水平面接触，机身相对该水平面呈倾斜姿态。在水平面时机身呈倾斜姿态，使得旋翼所提供的竖直升力产生水平方向的分力，飞行器可在上述分力的作用下在水平面上进行滑行运动成为可能，有利于飞行器的多功能化发展。

Description

飞行器

技术领域

本发明涉及一种飞行器，尤指旋翼直升式飞行器。

背景技术

随着科学技术的发展，人们越来越趋向于追求多功能化产品。应用于航空拍摄、大气观测、军事侦察、险情探测等领域的无人飞行器，通常是通过控制安装于其上的多个旋翼（可以是四旋翼、六旋翼或八旋翼等）的旋转速度来控制飞行姿态，旋翼均是固定在与地面垂直的机构上，只提供垂直的升力。该类飞行器还具有用于在飞行器起落时支撑飞行器机身的起落架。

然，该类飞行器均是垂直起降，无法进行在水平面上的直线运动，一些需在地面进行的工作，如自动装载货物，将难以执行，需人工进行或者借助其它机构完成，有碍于飞行器的多功能化发展。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种可地面滑行的飞行器。

一种飞行器，包括一机身、多个旋翼及一起落架。所述多个旋翼设于所述机身周围，所述飞行器在所述多个旋翼的带动下飞行，所述起落架设置在所述机身的底部，所述起落架包括二触地杆及分别连接该二触地杆与所述机身的至少二支撑柱。所述二触地杆均与水平面平行。当该飞行器水平飞行时，所述二触地杆所在的平面相对于所述水平面倾斜设置，使所述飞行器降落至所述水平面时，所述二触地杆与该水平面接触，所述机身相对该水平面呈倾斜姿态。

相较于现有技术，由于当该飞行器水平飞行时，所述二触地杆所在的平面相对于所述水平面倾斜设置，使得飞行器在降落至水平面时，该飞行器的机身呈倾斜姿态，所述四旋翼所提供的升力产生水平方向的分力，当所述四旋翼所提供的升力不足以克服所述飞行器的自重量时，所述飞行器将在上述分力的作用下在该水平面上进行滑行运动，从而有利于所述飞行器的多功能化发展。

此外，由于飞行器的起落架上设置有与负载箱体的扣持结构相互扣合的钩持件，飞行器在水平面滑行的过程中可滑行至负载箱体并将其扣住，从而实现自动装载货物的功能。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例所提供的飞行器的结构示意图；

图2是图1所示的飞行器降落在水平面时的前视图；

图3是图1所示的飞行器水平飞行时的前视图；

图4是本发明另一较佳实施例所提供的飞行器的结构示意图；

图5是图4所示的飞行器的前视图；

图6是图4所示飞行器装载货物后水平飞行时的前视图。

主要元件符号说明

飞行器	10
		机身	100
顶部	101
		底部	102
侧部	103
		机臂	110
驱动装置	120
		旋翼	130
起落架	140
		支撑柱	141
长柱	1411
		短柱	1412
钩持件	1413
		触地杆	142
负载箱体	150
		扣持结构	151
顶壁	1511
		挡墙	1512
水平面	A
		倾斜角	θ

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请同时参阅图1，图1是本发明一较佳实施例所提供的飞行器的结构示意图。该飞行器10包括一机身100、四支机臂110、四个旋翼130、四个驱动装置120、一控制模块（图未示）及一起落架140。其中，所述四机臂110自所述机身100沿水平面A向外延伸形成，且相对于所述机身100对称设置，所述四旋翼130及所述四驱动装置120均分别装设于所述机臂110上。所述控制模块装设于所述机身100内，所述控制模块包括一控制器及一平衡控制系统。所述起落架140设于所述机身100下方，用于在所述飞行器10起飞和降落时支撑所述机身100。

该机身100包括顶部101、与该顶部101相对的底部102及连接该顶部101及该底部102的侧部103，自该侧部103向外对称延伸形成所述四机臂110，该四驱动装置102分别设于该四机臂110的末端。所述四旋翼130分别装设于所述四驱动装置120的正上方且分别与对应的各所述驱动装置120相连接，每一所述旋翼130分别由与之相对应的所述驱动装置120独立控制。所述驱动装置120提供动力推动所述旋翼130进行旋转运动，旋转的所述旋翼130产生垂直向上的升力带动所述飞行器10飞行。通过调整各所述旋翼130的旋转速度分配，可实现所述飞行器10的垂直升降、水平飞行、水平旋转、倾斜飞行、滞空等飞行姿态。

在其它实施例中，所述机臂110也可以为六支或者八支，相应地装设于所述机臂110末端的所述旋翼130为六个或者八个，不管是六个所述旋翼130还是八个所述旋翼130，其工作机理与四个所述旋翼130的基本相同。

所述平衡控制系统用于采集所述机身100的平衡信息并反馈至所述控制器，所述控制器进而计算维持所述机身100的平稳状态所需的驱动力，并进一步反馈至所述驱动装置120，使所述驱动装置120输出适当的驱动力以调节所述旋翼130的转速。所述平衡控制系统包括一陀螺仪、一加速仪及一磁罗盘，所述陀螺仪用来测量所述机身100的角速度，以控制所述机身100在飞行过程中的旋转速度。所述加速仪用来测量加速度从而有助于稳定所述机身100的平衡。所述磁罗盘主要用于测量地磁角以标示所述飞行器10的机头方向。

请一并参阅图2与图3，图2是图1所示的飞行器10降落在水平面A时的前视图，图3是图1所示的飞行器10水平飞行时的前视图。可以理解，通常情况下，所述飞行器10处于水平飞行时，所述飞行器10的所述机身100是平行于所述水平面A的。所述起落架140包括自所述底部102两侧分别倾斜向下延伸的二支撑柱141，该二支撑柱141对称设置，每一所述支撑柱141的末端连接一触地杆142，每一所述触地杆142均与所述水平面A平行。其中，所述二支撑柱141包括长度不同的一长柱1411及一短柱1412，从而使得在水平飞行状态下，所述二触地杆142共同所在的平面相对所述水平面A倾斜设置，倾斜角为θ。本实施方式中，所述触地杆142为杆状结构。当所述飞行器10降落至所述水平面A时，所述二触地杆142贴置于所述水平面A上，所述机身100相对于所述水平面A呈倾斜姿态。所述机身100倾斜的角度大小与所述倾斜角θ的大小相当。本实施方式中，该倾斜角θ不超过15度，以保证所述飞行器10能够在所述水平面A上平稳站稳，较佳的情况是，所述倾斜角θ介于10度到15度之间，使所述机身100倾斜角度介于10度到15度之间。

在本实施方式中，所述二触地杆142相互平行设置。在其它实施方式中，所述二触地杆142也可以呈八字形设置，而不一定要相互平行，只要所述二触地杆142在所述飞行器10降落至地面时与该水平面A接触以保证所述飞行器10可稳固站立于该水平面A即可。

由于降落至所述水平面A时，所述机身100呈倾斜姿态，所述四旋翼130所提供的升力将产生水平方向的分力，当所述四旋翼130所提供的升力不足以克服所述飞行器10的自重量时，所述飞行器10将在上述分力的作用下在所述水平面A上进行滑行运动，有利于所述飞行器10的多功能化发展。

请参照图4，图4是本发明另一较佳实施例所提供的飞行器的结构示意图。该飞行器10包括一机身100、四支机臂110、四个旋翼130、四个驱动装置120、一控制模块（未图示)、一起落架140及一负载箱体150。其中，所述四机臂110自所述机身100向外延伸形成，且相对于所述机身100对称设置，所述四旋翼130及所述四驱动装置120均分别装设于所述四机臂110上。所述控制模块装设于所述机身100内，所述控制模块包括一控制器及一平衡控制系统。所述起落架140设于所述机身100下方，用于在所述飞行器10起飞和降落时支撑所述机身100。所述负载箱体150承载于所述起落架140上，以装载货物。

该机身100包括顶部101、与该顶部101相对的底部102及连接该顶部101及该底部102的侧部103，自该侧部103向外对称延伸形成所述四机臂110，该四驱动装置120分别设于该四机臂110的末端。所述四机臂110对称形成于所述机身100的周围，所述四旋翼130分别对应装设于所述四驱动装置120的正上方且与分别与对应的各所述驱动装置120连接，每一所述旋翼130分别由与之相对应的所述驱动装置120独立控制。所述驱动装置120提供动力推动所述旋翼130进行旋转运动，旋转的所述旋翼130产生垂直向上的升力带动所述飞行器10飞行。通过调整各所述旋翼130的旋转速度分配，可实现所述飞行器10的垂直升降、水平飞行、水平旋转、倾斜飞行、滞空等飞行姿态。

在其它实施例中，所述机臂110也可以为六支或者八支，相应地装设于所述机臂110末端的所述旋翼130为六个或者八个，不管是六个所述旋翼130还是八个所述旋翼130，其工作机理与四个所述旋翼130的相同。

所述平衡控制系统用于采集所述机身100的平衡信息并反馈至所述控制器，所述控制器进而计算维持所述机身100的平稳状态所需的驱动力，并进一步反馈至所述驱动装置120，使所述驱动装置120输出适当的驱动力以调节所述旋翼130的转速。所述平衡控制系统包括一陀螺仪、一加速仪及一磁罗盘，所述陀螺仪用来测量所述机身100的角速度，以控制所述机身100在飞行过程中的旋转速度。所述加速仪用来测量加速度从而有助于稳定所述机身100的平衡。所述磁罗盘主要用于测量地磁角以标示所述飞行器10的机头方向。

请一并参照图5及图6，图5是图4所示的飞行器10的前视图。图6是图4所示的飞行器10装载货物后水平飞行时的前视图。所述起落架140具有四根所述支撑柱141，所述四支撑柱141由所述底部102两侧分别向下延伸形成。所述四支撑柱141包括第一组（未标示）及第二组（未标示）。所述第一组包括二长度一致的长柱1411，所述二长柱的底端由一触地杆142连接。所述第二组包括二长度一致的短柱1412，所述二短柱的底端由另一触地杆142连接。所述二触地杆142均平行于水平面A，本实施方式中，所述触地杆142为杆状结构。所述长柱1411的长度大于所述短柱1412的长度，使得当所述飞行器10在该水平面A水平滑行飞行或在空中水平飞行状态下，所述二触地杆142共同所在的平面相对于所述水平面A倾斜设置，倾斜角为θ。可以理解，通常情况下，所述飞行器10处于水平飞行时，所述飞行器10的所述机身100是平行于所述水平面A的。

由于所述二触地杆142共同所在的平面相对于所述水平面A倾斜设置，使得当所述飞行器10降落至所述水平面A时，所述二触地杆142贴置于所述水平面A上，所述机身100相对于所述水平面A呈倾斜姿态。所述机身100倾斜的角度大小与所述倾斜角θ的大小相当。本实施方式中，该倾斜角θ不超过15度，以保证所述飞行器10能够在所述水平面A上平稳站稳。较佳的情况是，所述倾斜角θ介于10度到15度之间，使所述机身100倾斜角度介于10度到15度之间。

本实施方式中，所述二触地杆142相互平行设置。在其它实施方式中，所述二触地杆142也可以呈八字形或其它形态设置，而不一定要相互平行，只要所述二触地杆142在所述飞行器10降落至地面时均与所述水平面A接触以保证所述飞行器10可稳固站立于所述水平面A即可。

进一步地，本实施例中，各所述支撑柱141均呈向外扩的弧形结构，各所述支撑柱141上均设有钩持件1413，用于将所述负载箱体150钩起。每一所述钩持件1413均介于所述机身100与所述触地杆142之间。所述钩持件1413可以是四个分别对应设在各所述支撑柱141上的倒钩，也可以是两根分别连接两组所述支撑柱141的杆状结构，在所述飞行器10水平飞行状态下，所述钩持件1413所在的平面与所述水平面A相互平行。

所述负载箱体150呈立方形，所述负载箱体150的顶面两侧各设有一扣持结构151。所述负载箱体150顶面向外延伸形成的一顶壁1511，所述顶壁1511外侧向下延伸形成一挡墙1512，所述顶壁1511、所述挡墙1512及所述负载箱体150的侧壁共同构成所述扣持结构151，所述扣持结构151用于与所述钩持件1413扣合，使所述负载箱体150承载至所述起落架140上。

当所述飞行器10降落至水平面A并进行滑行运动时，所述飞行器10滑行至预先放置于所述水平面A上的所述负载箱体150上，所述二触地杆142滑入所述负载箱体150两侧，所述二扣持结构151与所述二钩持件1413相互扣合，所述飞行器10起飞后承载所述负载箱体150在空中飞行，由此实现所述飞行器10自动装载货物的功能。当需将所述负载箱体150卸载时，所述飞行器10降落靠近水平面A，使所述负载箱体150触地，所述控制模块调整所述飞行器10的飞行高度，使所述二扣持结构151与所述二钩持件1413解除扣合，再将所述飞行器10滑离所述负载箱体150，从而达到自动卸载货物的功能。

进一步地，将所述二触地杆142之间的距离定义为L1（未图示），所述长柱1411与对应的所述短柱1412之间的距离为L2（未图示），所述二扣持结构151之间的距离为L3（未图示），所述负载箱体150两侧壁之间的距离为L4（未图示），所述长柱1411上的所述钩持件1413与对应的所述短柱1412上钩持件1413的之间的距离为L5（未图示）。其中，由于各所述支撑柱141为弧形结构，故该L2是一个变量，为使所述二触地杆142能顺利滑入所述负载箱体150两侧，从而将所述负载箱体150钩起，所述各距离之间的大小应满足的关系为L3＞L5＞L1＞L4，而所述L2至少有部分大于所述L3。

由于降落至地面时，所述机身100呈倾斜姿态，所述四旋翼130所提供的升力将产生水平方向的分力，当所述四旋翼130所提供的升力不足以克服所述飞行器10的自身重量时，所述飞行器10将在上述分力的作用下在所述水平面A上进行滑行运动，可实现自动装载货物的功能，利于所述飞行器10的多功能化发展。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种飞行器，包括一机身、多个旋翼及一起落架；所述多个旋翼设于所述机身周围，所述飞行器在所述多个旋翼的带动下飞行，所述起落架设置在所述机身的底部，其特征在于：所述起落架包括二触地杆及分别连接该二触地杆与所述机身的至少二支撑柱；所述二触地杆均与水平面平行；当该飞行器水平飞行时，所述二触地杆共同所在的平面相对于所述水平面倾斜设置，使所述飞行器降落至所述水平面时，所述二触地杆与该水平面接触，所述机身相对该水平面呈倾斜姿态。

2.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述至少二支撑柱包括长度不同的一长柱及一短柱。

3.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述至少二支撑柱包括于所述机身底部两相对侧的第一组及第二组，所述第一组包括由一所述触地杆连接的二长柱，所述第二组包括由另一所述触地杆连接的二短柱，所述长柱长度大于所述短柱。

4.如权利要求3所述的飞行器，其特征在于，所述飞行器还包括一用以装载货物的负载箱体，该负载箱体两侧分别设有扣持结构，各所述支撑柱上分别设有与各所述扣持结构对应的钩持件。

5.如权利要求4所述的飞行器，其特征在于，每一所述钩持件连接每组所述支撑柱，且呈杆状结构，每一所述钩持件介于所述机身与所述触地杆之间。

6.如权利要求4所述的飞行器，其特征在于，所述多个钩持件分别位于所述机身与所述触地杆之间且均呈倒钩结构。

7.如权利要求4至6任一所述的飞行器，其特征在于，所述扣持结构由所述负载箱体顶面两侧向外延伸再向下延伸形成。

8.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述二触地杆所在的平面相对于所述水平面倾斜设置的倾斜角不大于15度。

9.如权利要求8所述的飞行器，其特征在于，所述倾斜角介于10度~15度之间。

10.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于，每一所述支撑柱均呈向外扩的弧形结构。