CN107010211A

CN107010211A - 一种可变姿态多旋翼飞行器

Info

Publication number: CN107010211A
Application number: CN201610600370.8A
Authority: CN
Inventors: 张崎
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-07-28
Filing date: 2016-07-28
Publication date: 2017-08-04

Abstract

本发明提出一种可在空中任意变换机身姿态，并以特定姿态向任意方向飞行的多旋翼飞行器。其主要构成包括机身、旋翼装置、万向转动装置、锁定装置、速度控制装置、转向控制装置；旋翼与机身之间通过万向转动装置可在360度立体方向自由相对转动；锁定装置用于锁定或解除锁定旋翼与机身间的相对转动角度，在其未锁定状态下，通过速度控制装置对各旋翼转速的组合控制，可实现机身在悬停状态下空中姿态的任意变换；而实施锁定时，则可保持机身空中姿态，进而可以特定机身姿态在空中向任意方向飞行。万向转动装置也可由转向控制装置通过动力驱动方式实现旋翼与机身间的相对转动，并通过其组合控制加之旋翼转速控制，可实现飞行状态下机身姿态的任意变换。

Description

一种可变姿态多旋翼飞行器

所属技术领域

本发明涉及一种多旋翼飞行器，尤其是涉及一种可变姿态多旋翼飞行器。

背景技术

目前，多旋翼飞行器通过控制旋翼速度，使飞行器在空中可以向任意方向飞行。然而现有多旋翼飞行器，其旋翼装置与机身固定连为一体，不可相互转动，从而飞行器在飞行时必须向机身倾斜方向飞行，而无法向其之外的任意方向飞行或在飞行过程中自由改变机身空中姿态。

发明内容

①本发明所要解决的技术问题

本发明所要解决的技术问题在于可使多旋翼飞行器在飞行或悬停过程中可自由变换机身姿态，或以特定空中姿态向任意方向飞行。

②本发明解决其技术问题所采用的技术方案

本发明所涉及的一种可变姿态多旋翼飞行器，包括机身、旋翼装置、速度控制装置、万向转动装置；该飞行器具有三个或三个以上独立的旋翼装置，各旋翼装置分别由旋翼及其驱动装置构成；速度控制装置用于控制调节各旋翼装置的旋翼转速；旋翼装置与机身分别与万向转动装置相连，旋翼装置与机身之间通过万向转动装置可在360度立体方向任意相对转动。其中：

1)其万向转动装置可由自由转向装置和锁定装置组成，其自由转向装置分别与旋翼装置和机身相连，旋翼装置与机身通过自由转向装置可在360度立体方向自由相对转动；其锁定装置与其自由转向装置相连，可锁定或解除锁定其自由转向装置的自由转动，从而实现锁定或解除锁定旋翼装置与机身之间的相对转动角度。当其锁定装置处于锁定解除状态时，其自由转向装置可自由转动，从而飞行器在悬停状态下，通过速度控制装置对各旋翼装置的旋翼转速进行组合控制，分别调节各旋翼的升力，从而使机身通过重力下沉作用可在空中任意调整姿态；而此时如果各锁定装置锁定其各自对应的自由转向装置自由转动时，便可锁定各旋翼装置与机身之间的相对转动角度，使机身在空中悬停状态下保持姿态不变；而此时若由速度控制装置组合控制各旋翼装置的旋翼转速，便可使机身以所保持的空中姿态进行倾斜，并与现有多旋翼飞行器一样，在空中向倾斜方向飞行。

2)其万向转动装置可增设转向控制装置，其转向控制装置可通过动力驱动来控制调节旋翼装置与机身之间做360度立体方向任意角度的相对转动；而通过转向控制装置组合控制各旋翼装置与机身之间的相对转动角度、以及速度控制装置组合控制各旋翼装置的旋翼转速，两者配合，可使机身在飞行状态下任意变换在空中的姿态。

③本发明的有益效果

本发明提出一种可在空中任意变换机身姿态，同时以特定姿态向任意方向飞行的多旋翼飞行器，由此解决现有多旋翼飞行器必须向机身倾斜方向飞行的单一飞行模式，拓展多旋翼飞行器的飞行模式及其使用范围，因而在多旋翼飞行器迅速普及应用的大背景下具有巨大市场潜力。

附图说明

图1：四旋翼飞行器俯视示意图

1 机身

2 旋翼装置

3 主转向装置

4 次转向装置

5 速度控制装置

6 主转向锁定装置(或主转向控制装置)

7 次转向锁定装置(或次转向控制装置)

图1为一种四旋翼飞行器俯视示意图。该飞行器包括机身1、旋翼装置2、主转向装置3、次转向装置4、速度控制装置5、主转向锁定装置6、次转向锁定装置7。其中：

1)主转向装置3安装在机身1的凸出轴上，可绕机身1的凸出轴360度转动，次转向装置4安装在主转向装置3上，可绕主转向装置3上两个安装点构成的轴心进行360度转动；旋翼装置2的旋翼驱动装置安装在次转向装置4上，通过主转向装置3与次转向装置4构成的自由转向装置，旋翼装置2的旋翼轴心(升力方向)相对于机身1上4个凸出轴构成的机身平面或机体可呈360度立体空间任意角度的自由转动。

2)锁定装置由主转向锁定装置6和次转向锁定装置7构成，主转向锁定装置6用于锁定和解除锁定主转向装置3的自由转动，次转向锁定装置7用于锁定和解除锁定次转向装置4的自由转动，由此通过该锁定装置可将自由转向装置的自由转动进行锁定或解除，从而实现旋翼装置2与机身之间相对转动角度的锁定或解除。

3)当主转向锁定装置6和次转向锁定装置7处于锁定解除状态时，锁定装置为非锁定状态，其自由转向装置可自由转动。由此，飞行器在悬停状态下，通过速度控制装置5对各旋翼装置2的旋翼转速进行组合控制，可分别调节各旋翼装置2的升力，从而在机身1的重力下沉作用下，可使机身1在悬停状态下任意改变空中姿态；而此时如果锁定装置锁定自由转向装置的自由转动，便可锁定各旋翼装置2与机身1之间的相对转动角度，由此使机身1在空中悬停状态下保持姿态不变；进而此时若由速度控制装置组合控制各旋翼装置的旋翼转速，便可使机身以所保持的空中姿态进行倾斜，并与现有多旋翼飞行器一样，在空中向倾斜方向飞行。

4)万向转动装置也可取代锁定装置而增设转向控制装置，通过动力驱动方式来实现旋翼与机身间的相对转动。即在图1中，取代主转向锁定装置6，而代之为主转向控制装置6，由主转向控制装置6控制驱动主转向装置3转动相应角度；同时取代次转向锁定装置7，而代之为次转向控制装置7，由次转向控制装置7控制驱动次转向装置4转动相应角度。由此，通过主转向控制装置6与次转向控制装置7的组合控制，可使旋翼装置2与机身1之间做360度立体方向任意角度的相对转动；

5)在多旋翼飞行器飞行状态下，通过主转向控制装置6与次转向控制装置7对旋翼装置2与机身1之间相对转动角度的组合控制，同时速度控制装置5对各旋翼装置2的旋翼转速的组合控制，两者有机配合及控制调节，可使机身1在飞行状态下任意变换在空中的姿态。

Claims

1.一种可变姿态多旋翼飞行器，包括机身、旋翼装置、速度控制装置、万向转动装置，其特征是：

1)其飞行器具有三个或三个以上旋翼装置；

2)速度控制装置分别控制各旋翼装置的旋翼转速；

3)旋翼装置与机身分别与万向转动装置相连，旋翼装置与机身之间通过万向转动装置可在360度立体方向任意相对转动。

2.根据权利要求1所述的一种可变姿态多旋翼飞行器，其特征是，其万向转动装置包括自由转向装置和锁定装置。

3.根据权利要求2所述的一种可变姿态多旋翼飞行器，其特征是，其自由转向装置分别与旋翼装置和机身相连，旋翼装置与机身通过自由转向装置可在360度立体方向自由相对转动。

4.根据权利要求2和权利要求3所述的一种可变姿态多旋翼飞行器，其特征是，其锁定装置与其自由转向装置相连，锁定或解除锁定其自由转向装置的自由转动。

5.根据权利要求1至权利要求4所述的一种可变姿态多旋翼飞行器，其特征是，其锁定装置处于锁定解除状态时，速度控制装置通过组合控制各旋翼装置的旋翼转速，可使机身在悬浮状态下任意调整空中姿态。

6.根据权利要求1至权利要求5所述的一种可变姿态多旋翼飞行器，其特征是，在悬浮状态下各锁定装置锁定其各自对应的自由转向装置时，则机身在空中保持姿态不变。

7.根据权利要求1至权利要求6所述的一种可变姿态多旋翼飞行器，其特征是，锁定装置处于锁定状态时，速度控制装置组合控制各旋翼装置的旋翼转速，可使其飞行器在空中向任意方向飞行。

8.根据权利要求1所述的一种可变姿态多旋翼飞行器，其特征是，其万向转动装置包括转向控制装置，其转向控制装置控制旋翼装置与机身之间进行相对转动。

9.根据权利要求8所述的一种可变姿态多旋翼飞行器，其特征是，其转向控制装置可在360度立体方向任意控制调节旋翼装置与机身之间的相对转动角度。

10.根据权利要求1、权利要求8及权利要求9所述的一种可变姿态多旋翼飞行器，其特征是，组合控制各旋翼装置与机身之间的相对转动角度以及各旋翼装置的旋翼转速，可使机身在飞行状态下任意变换空中姿态。