CN106628134B - 一种旋翼飞行装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种旋翼飞行装置，包括旋翼、连接杆和配重杆，旋翼与连接杆的上端连接，连接杆的下端与配重杆铰接，旋翼配备有动力控制装置，连接杆的下端连接有拉绳或拉动电线，拉绳或拉动电线的另一端连接有用于控制动力控制装置的控制盒，控制盒配备有电源，动力控制装置与电源通过外设供电线或拉动电线连接。同时提供了一种旋翼飞行装置的控制方法。本发明提供的旋翼飞行装置及其控制方法，将电源外置，使旋翼不用承载电池重量，电池容量可以做到很大，加强了续航能力，增加了续航时间，使用拉绳控制，极易操作，能短时间掌握飞行控制方法，飞行高度不高，且有拉绳牵引，不会产生危险。

Description

一种旋翼飞行装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种飞行装置及控制方法，尤其涉及一种续航能力强、操作简便、安全性高的旋翼飞行装置及其控制方法。

背景技术

如今旋翼飞行器已被广泛地使用在各行各业，比如航拍、运送物品、娱乐等，而在使用过程中，旋翼飞行器具有以下几点缺陷：

1、旋翼飞行器受到自身重量的限制，无法使用大容量的电池，续航时间较短。

2、对使用人员的操作熟练程度也有一定要求，一般人很难在短时间内上手。

3、一般使用无线控制，在飞行高度比较高的时候，具有一定危险性，例如，碰到电线、撞到树木、电量耗尽，机器故障，这些都有可能对地面人员和财务造成损害。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种旋翼飞行装置及其控制方法，续航能力强、操作简便、安全性高。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种旋翼飞行装置，包括旋翼、连接杆和配重杆，所述旋翼与所述连接杆的上端连接，所述连接杆的下端与所述配重杆铰接，所述旋翼配备有动力控制装置，所述连接杆的下端连接有拉绳或拉动电线，所述拉绳或拉动电线的另一端连接有用于控制所述动力控制装置的控制盒，所述控制盒配备有电源，所述动力控制装置与所述电源通过外设供电线或所述拉动电线连接。

进一步地，所述旋翼为共轴反向双旋翼或水平多旋翼。

进一步地，所述连接杆的下端与所述配重杆铰接的形式为单向铰接或万向铰接。

进一步地，铰接处设置有限位装置，用于控制所述连接杆与所述配重杆反向延长线之间的最大活动角度。

进一步地，所述配重杆的上端设置有外螺纹，所述配重杆的上端套装有锥形螺母，用于调节所述连接杆与所述配重杆反向延长线之间的最大活动角度。

进一步地，所述拉动电线为具有外包结构的供电线。

进一步地，所述具有外包结构的供电线为硅胶电线。

这种旋翼飞行装置的控制方法是，在配重杆下端连接配重物或需要旋翼飞行装置搭载的物品，操作者手持控制盒调整旋翼的升力，使其悬停在合适的水平高度，此时拉绳松弛，为不受力状态，铰接处所受力为旋翼旋转带动的向上的升力和旋翼飞行装置的整体重力，此二力平衡，旋翼飞行装置悬停的空中，此时连接杆与配重杆反向延长线之间的活动角度为0°；

拉紧拉绳，操作者通过控制盒提高旋翼的升力，此时连接杆与配重杆反向延长线之间的活动角度增大到最大值，铰接处所受力为升力，拉力，整体重力，三力平衡，旋翼飞行装置处于动态平衡状态，此时，人向前移动，旋翼飞行装置也向前移动；

需要停止前进时，放松拉绳，操作者通过控制盒降低旋翼的升力，使旋翼飞行装置进入悬停状态。

进一步地，需要进行转弯时，操作者向转弯的相反方向进行移动，旋翼飞行装置的前进方向会发生偏转，从而实现转弯。

本发明一种旋翼飞行装置及其控制方法，将电源外置，使旋翼不用承载电池重量，电池容量可以做到很大，加强了续航能力，增加了续航时间，使用拉绳控制，极易操作，能短时间掌握飞行控制方法，飞行高度不高，且有拉绳牵引，不会产生危险。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的局部放大示意图；

图3是本发明添加锥形螺母的局部示意图；

图4是本发明在使用时的悬停状态示意图；

图5是本发明在使用时的飞行状态示意图；

图6是本发明在飞行状态下转弯的原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、2所示，一种旋翼飞行装置，包括旋翼1、连接杆2和配重杆3，旋翼1与连接杆2的上端连接，连接杆2的下端与配重杆3铰接，旋翼1配备有动力控制装置，连接杆2的下端(铰接处或接近铰接处的位置)连接有拉动电线4，拉动电线4的另一端连接有用于控制动力控制装置的控制盒5(遥控、线控均可)，控制盒5配备有电源，动力控制装置与电源通过拉动电线4连接。

旋翼为共轴反向双旋翼，用以平衡旋翼扭矩，也可以为水平多旋翼，旋翼个数为四旋翼、六旋翼、八旋翼等。

连接杆的下端与配重杆铰接的形式为单向铰接或万向铰接，实际使用当中，单向铰接简单，但如果有横向风吹动的话，万向铰接(万向球形铰接)对于旋翼飞行装置的稳定性要好些。

铰接处设置有限位装置，用于控制连接杆与配重杆反向延长线之间的最大活动角度，通常将最大活动角度A限制在10°～30°之间，以避免旋翼飞行装置做出大角度的倾斜，防止出现翻转、下坠的情况。

拉动电线为具有外包结构的供电线，例如硅胶电线，其外包结构质地柔软，不会影响悬停时候旋翼飞行装置的受力情况。控制盒通过供电线对动力控制装置进行有线控制，控制稳定，不易出现故障。另外，电源设置在控制盒这一边，使得电源设备可以做到很大，增强旋翼飞行装置的续航能力。

如图3所示，配重杆3的上端可以设置外螺纹，然后在外侧套装有锥形螺母6，调节锥形螺母的位置，可以改变连接杆与配重杆反向延长线之间的最大活动角度。

工作原理：

使用时，配重杆下端连接配重物或需要旋翼飞行装置搭载的物品，操作者手持控制盒调整旋翼的升力，使其悬停在合适的水平高度。此时拉绳松弛，为不受力状态，铰接处所受力为旋翼旋转带动的向上的升力和旋翼飞行装置的整体重力，此二力平衡，旋翼飞行装置悬停的空中，此时连接杆与配重杆反向延长线之间的活动角度为0°，如图4所示。

拉紧拉绳，操作者通过控制盒提高旋翼的升力，此时连接杆与配重杆反向延长线之间的活动角度增大到最大值，铰接处所受力为升力，拉力，整体重力，三力平衡，旋翼飞行装置处于动态平衡状态，此时，人向前移动，旋翼飞行装置也向前移动，如图5所示。

需要停止前进时，放松拉绳，操作者通过控制盒降低旋翼的升力，使旋翼飞行装置进入悬停状态。

需要进行转弯时，由于连接杆与配重杆为铰接关系，仅能进行前进和后退方向上的旋转动作，操作者向转弯的相反方向进行移动，旋翼飞行装置的前进方向会发生偏转，从而实现转弯，如图6所示。

本发明一种旋翼飞行装置及其控制方法，将电源外置，使旋翼不用承载电池重量，电池容量可以做到很大，加强了续航能力，增加了续航时间，使用拉绳控制，极易操作，能短时间掌握飞行控制方法，飞行高度不高，且有拉绳牵引，不会产生危险。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种旋翼飞行装置，其特征在于：包括旋翼、连接杆和配重杆，所述旋翼与所述连接杆的上端连接，所述连接杆的下端与所述配重杆铰接，所述旋翼配备有动力控制装置，所述连接杆的下端连接有拉绳或拉动电线，所述拉绳或拉动电线的另一端连接有用于控制所述动力控制装置的控制盒，所述控制盒配备有电源，所述动力控制装置与所述电源通过外设供电线或所述拉动电线连接；

铰接处设置有限位装置，用于控制所述连接杆与所述配重杆反向延长线之间的最大活动角度。

2.根据权利要求1所述的一种旋翼飞行装置，其特征在于：所述旋翼为共轴反向双旋翼或水平多旋翼。

3.根据权利要求1所述的一种旋翼飞行装置，其特征在于：所述连接杆的下端与所述配重杆铰接的形式为单向铰接或万向铰接。

4.根据权利要求1所述的一种旋翼飞行装置，其特征在于：所述配重杆的上端设置有外螺纹，所述配重杆的上端套装有锥形螺母，用于调节所述连接杆与所述配重杆反向延长线之间的最大活动角度。

5.根据权利要求1所述的一种旋翼飞行装置，其特征在于：所述拉动电线为具有外包结构的供电线。

6.根据权利要求5所述的一种旋翼飞行装置，其特征在于：所述具有外包结构的供电线为硅胶电线。

7.基于权利要求1-6中任一权利要求所述的旋翼飞行装置的控制方法，其特征在于：

在配重杆下端连接配重物或需要旋翼飞行装置搭载的物品，操作者手持控制盒调整旋翼的升力，使其悬停在合适的水平高度，此时拉绳松弛，为不受力状态，铰接处所受力为旋翼旋转带动的向上的升力和旋翼飞行装置的整体重力，此二力平衡，旋翼飞行装置悬停在空中，此时连接杆与配重杆反向延长线之间的活动角度为0°；

拉紧拉绳，操作者通过控制盒提高旋翼的升力，此时连接杆与配重杆反向延长线之间的活动角度增大到最大值，铰接处所受力为升力，拉力，整体重力，三力平衡，旋翼飞行装置处于动态平衡状态，此时，人向前移动，旋翼飞行装置也向前移动；

需要停止前进时，放松拉绳，操作者通过控制盒降低旋翼的升力，使旋翼飞行装置进入悬停状态。

8.根据权利要求7所述的旋翼飞行装置的控制方法，其特征在于：

需要进行转弯时，操作者向转弯的相反方向进行移动，旋翼飞行装置的前进方向会发生偏转，从而实现转弯。