CN106882391A - 一种无人机用的球形三轴联控矢量电机座 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人机用的球形三轴联控矢量电机座,包括舵机安装座、母球体、球形套,所述球形套远离所述舵机安装座的一侧可拆卸连接有用于安装无人机驱动电机的电机安装座;所述舵机安装座与所述球形套之间还设置有通过舵机驱动的连杆机构,所述连杆机构包括固定安装在球形套上的球头支座,安装在舵机安装座上的球头摇臂以及活动连接所述球头摇臂和球头支座的拉杆。本发明通过采用三轴联控矢量电机座用于解决现有的固定式电机座无法实现电机座的动态调整问题;通过三轴联控矢量调整,能够实时调整和修正无人机旋翼和机身的飞行姿态,以便在不同飞行需求和状态下进行快速切换和调整,提高无人机的适应能力。
Description
技术领域
本发明涉及无人机领域,尤其涉及小型无人机的驱动装置安装机座领域,具体的说,是一种无人机用的球形三轴联控矢量电机座。
背景技术
无人机是航空领域随着技术的革新而产生的一个新兴产物,从用途上分类可以分为军用和民用,民用无人机的体积相对较小,型号多种多样,通常采用类似于直升机的结构进行布局,设置有一个或者多个旋翼。目前多旋翼小型无人机广泛用于侦查、拍照、信号发射以及航模研究等领域,旋翼的多少以及旋翼的稳定性对无人机的飞行起着至关重要的作用。然而,在无人机进行高机动动作时旋翼会受到很大的侧向力,因此,对于驱动旋翼的电机的固定装置是否稳定至关重要;另一方面,在无人机进行水平平飞,斜向飞行时,需要始终保持机体的水平,利于拍摄或者侦查,这就需要旋翼能够相对于机体发生一定交底的倾斜,以确保无人机在不同的飞行姿态都能始终保证机体的水平状态。
现有的电机座通常都是采用的固定式结构,因为固定式结构具有非常好的稳定性,但其最突出的弊端就是不能实现角度修正和调节。中国发明专利,申请号为201620864583.7公开了一种电机座及无人机,上述专利文件中记载了一种固定式的电机座,其通过设置有与电机相适应的安装结构和保护结构用于固定无人机,保证无人机的电机在驱动过程中,无论处于何种飞行姿态都能保证其具有一个稳定的状态,但是依然无法解决旋翼与机体需要进行角度微调时的修正问题。具备自动或者半自动修正功能的电机座能够提高无人机的机动性和低速状态下可操作性,以及适应全飞行姿态实时修正。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无人机用的球形三轴联控矢量电机座,用于解决现有的无人机电机座不能进行有效调整的问题,进一步的解决无人机在改变飞行姿态时始终需要倾斜机体来实现姿态调整或者修正,这不利于诸如侦查或者拍摄所需要的平稳的飞行环境。本发明通过采用三轴联控矢量电机座,为了提高无人机的机动性和低速状态下可操作性,往往使用矢量控制的方式,即改变螺旋桨升力的方向来达到效果。而该设计通过三根矢量控制轴达到不同方向偏转的效果,其三轴联控设计让其偏转更迅速和稳定。
本发明通过下述技术方案实现:
一种无人机用的球形三轴联控矢量电机座,包括舵机安装座,与舵机安装座一端可拆卸连接的母球体,与所述母球体万向滑动连接并包裹在所述母球体外部的球形套,所述球形套远离所述舵机安装座的一侧可拆卸连接有用于安装无人机驱动电机的电机安装座;所述舵机安装座与所述球形套之间还设置有通过舵机驱动的连杆机构,所述连杆机构包括固定安装在球形套上的球头支座,安装在舵机安装座上的球头摇臂以及活动连接所述球头摇臂和球头支座的拉杆。其安装方法是,将无人机的旋翼驱动电机安装在电机安装座上,通过压条配合螺栓进行固定,也可以采用目前针对不同型号电机支座的塑料卡座与电机安装座进行有效固定,固定方式具有多样性,但均属于现有技术,在此就不做详解。同理,将舵机安装座与无人机机体连接,连接好以后则本发明就实现了无人机机体与旋翼的连接。当需要采用正常平飞姿态起飞时,将所有连杆机构的长度调整为等长,角度偏转量调整为相等,此时电机安装座与舵机安装座是保持平行的,故而无人机的旋翼所在平面与机体水平面保持平行。通过调整所述连杆机构的不同长度可以实现无人机机体与旋翼之间在连杆机构伸缩的最大范围内实现无死角偏转,利于无人机在不同环境下的飞行,且通过舵机直接驱动连杆机构,反应快速,稳定性高。
为了更好的实现本发明,便于连杆机构的有效控制,优选地,所述舵机安装座包括用于连接所述母球体的底板和用于连接无人机基体的顶板,所述底板与顶板之间设置有三块侧腹板且相邻两块侧腹板之间的夹角相等,每一块所述侧腹板上设置有舵机安装孔,所述舵机安装孔内安装有所述球头摇臂并贯穿连接有舵机。在舵机安装座上竖直设置侧腹板的作用在于有效利用空间,同时,侧腹板的设置利于舵机多连杆机构的有效控制,取消了现有的铰接结构,使受力更加明确,精准,反应更快速。
优选地,所述球形套是由三块相同的母球分体块组成的内部具有球形空腔的球形套,所述的球形空腔与所述母体球相适应,所述母球分体块相互连接的边缘出固定连接有多个耳扣,所述耳扣通过螺栓或者卡扣实现可拆卸固定连接。
优选地,所述母球分体块的底部一体成型有凸台,所述凸台上具有用于安装电机安装座的螺纹孔。
优选地,所述母球分体块的侧壁中央固定焊接有球头支座。
本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
(1)本发明通过采用三轴联控矢量电机座用于解决现有的固定式电机座无法实现电机座的动态调整问题;通过三轴联控矢量调整,能够实时调整和修正无人机旋翼和机身的飞行姿态,以便在不同飞行需求和状态下进行快速切换和调整,提高无人机的适应能力。
(2)本发明直接采用舵机控制球头摇臂,通过球头的万向自动调节角度,消除了采用铰接或者滑动连接方式存在的间隙振动,降低了无人机的振动噪音和不稳定性。
附图说明
图1为本发明的立体结构图;
图2为图1水平反转180°的立体结构图;
图3为舵机安装座的立体结构图;
图4为侧腹板的俯视图;
图5为母球分体块的立体图;
其中1-舵机安装座;11-底板;12-侧腹板;121-舵机安装孔;13-顶板;2-舵机;3-球头摇臂;4-环形扣;5-拉杆;6-母球分体块;61-耳扣;62-球头支座;7-母球体;8-电机安装座。
具体实施方式
下面结合本发明的优选实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1:
结合附图1-5所示,一种无人机用的球形三轴联控矢量电机座,包括舵机安装座1,与舵机安装座1一端可拆卸连接的母球体7,与所述母球体7万向滑动连接并包裹在所述母球体7外部的球形套,所述球形套远离所述舵机安装座1的一侧可拆卸连接有用于安装无人机驱动电机的电机安装座8;所述舵机安装座1与所述球形套之间还设置有通过舵机驱动的连杆机构,所述连杆机构包括固定安装在球形套上的球头支座62,安装在舵机安装座1上的球头摇臂3以及活动连接所述球头摇臂3和球头支座62的拉杆5。
工作原理及其安装方法:
将无人机的旋翼驱动电机安装在电机安装座8上,通过压条配合螺栓进行固定,也可以采用目前针对不同型号电机支座的塑料卡座与电机安装座8进行有效固定,固定方式具有多样性,但均属于现有技术,在此就不做详解。同理,将舵机安装座1与无人机机体连接,连接好以后则本发明就实现了无人机机体与旋翼的连接。当需要采用正常平飞姿态起飞时,将所有连杆机构的长度调整为等长,角度偏转量调整为相等,此时电机安装座8与舵机安装座1是保持平行的,故而无人机的旋翼所在平面与机体水平面保持平行。通过调整所述连杆机构的不同长度可以实现无人机机体与旋翼之间在连杆机构伸缩的最大范围内实现无死角偏转,利于无人机在不同环境下的飞行,且通过舵机直接驱动连杆机构,反应快速,稳定性高。
实施例2:
为了更好的实现本发明,便于连杆机构的有效控制,结合附图1-5,本实施例中,所述舵机安装座1包括用于连接所述母球体7的底板11和用于连接无人机基体的顶板13,所述底板11与顶板13之间设置有三块侧腹板12且相邻两块侧腹板12之间的夹角相等,每一块所述侧腹板12上设置有舵机安装孔121,所述舵机安装孔121内安装有所述球头摇臂3并贯穿连接有舵机。在舵机安装座1上竖直设置侧腹板12的作用在于有效利用空间,同时,侧腹板12的设置利于舵机多连杆机构的有效控制,取消了现有的铰接结构,使受力更加明确,精准,反应更快速。
本实施例中,所述球形套是由三块相同的母球分体块6组成的内部具有球形空腔的球形套,所述的球形空腔与所述母体球7相适应,所述母球分体块6相互连接的边缘出固定连接有多个耳扣61,所述耳扣61通过螺栓或者卡扣实现可拆卸固定连接。
本实施例中,所述母球分体块7的底部一体成型有凸台,所述凸台上具有用于安装电机安装座8的螺纹孔。
本实施例中,所述母球分体块7的侧壁中央固定焊接有球头支座62。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种无人机用的球形三轴联控矢量电机座,其特征在于,包括舵机安装座(1),与舵机安装座(1)一端可拆卸连接的母球体(7),与所述母球体(7)万向滑动连接并包裹在所述母球体(7)外部的球形套,所述球形套远离所述舵机安装座(1)的一侧可拆卸连接有用于安装无人机驱动电机的电机安装座(8);所述舵机安装座(1)与所述球形套之间还设置有通过舵机驱动的连杆机构,所述连杆机构包括固定安装在球形套上的球头支座(62),安装在舵机安装座(1)上的球头摇臂(3)以及活动连接所述球头摇臂(3)和球头支座(62)的拉杆(5)。
2.根据权利要求1所述的一种无人机用的球形三轴联控矢量电机座,其特征在于,所述舵机安装座(1)包括用于连接所述母球体(7)的底板(11)和用于连接无人机基体的顶板(13),所述底板(11)与顶板(13)之间设置有三块侧腹板(12)且相邻两块侧腹板(12)之间的夹角相等,每一块所述侧腹板(12)上设置有舵机安装孔(121),所述舵机安装孔(121)内安装有所述球头摇臂(3)并贯穿连接有舵机。
3.根据权利要求1或2所述的一种无人机用的球形三轴联控矢量电机座,其特征在于,所述球形套是由三块相同的母球分体块(6)组成的内部具有球形空腔的球形套,所述的球形空腔与所述母体球(7)相适应,所述母球分体块(6)相互连接的边缘出固定连接有多个耳扣(61),所述耳扣(61)通过螺栓或者卡扣实现可拆卸固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种无人机用的球形三轴联控矢量电机座,其特征在于,所述母球分体块(7)的底部一体成型有凸台,所述凸台上具有用于安装电机安装座(8)的螺纹孔。
5.根据权利要求4所述的一种无人机用的球形三轴联控矢量电机座,其特征在于,所述母球分体块(7)的侧壁中央固定焊接有球头支座(62)。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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