CN107010215B - 飞行器 - Google Patents

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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/40—Weight reduction

Abstract

本申请提供一种飞行器，包括环状的主体框架；布置于所述主体框架内且和所述主体框架枢转连接的第一轴；设置于所述第一轴上的第一螺旋桨，所述第一螺旋桨能够在所述第一轴的带动下相对于所述主体框架在第一方向上翻转；布置于所述主体框架内且和所述主体框架枢转连接的第二轴；设置于所述第二轴上的第二螺旋桨，所述第二螺旋桨能够在所述第二轴的带动下相对于所述主体框架在第二方向上翻转，所述第二方向不同于所述第一方向；所述第一螺旋桨和所述第二螺旋桨能够相互抵消旋转扭矩。该飞行器的两套动力单元和方向控制单元间隔一定的距离，不会彼此发生干扰，其飞行效率高，容错能力高，混动控制比现有的飞行器少，安全系数高。

Description

飞行器
技术领域
本发明实施例涉及航空技术领域，尤其涉及一种飞行器。
背景技术
随着科技的发展，多旋翼飞行器在各个行业领域内应用的越来越广泛，因此受到广大市民以及企业的青睐。
目前市场上多轴飞行器的旋翼都是多轴水平安装，为了实现飞行器的平移，只能够通过调节多个旋翼的转速差，使机体以和底面呈夹角的姿态飞行，从而能够获取到水平方向的力，实现飞行器的向前、向后、向左、向右或者绕轴体自转等姿态。但是在飞行的过程中，如果姿态过大会容易导致飞控系统中的三轴陀螺仪过载(超量程)。
此外，现有的多旋翼飞行器布局混乱，由于其包含有多种传感器、电路模块、控制模块等，因此元部件之间容易产生相互的电磁干扰，进而容易导致飞行器失控、坠毁。
因此，需要重新提供一种既能够保持各种复杂的飞行姿态，又能够尽量将飞行姿态控制模块、驱动模块、传动元件等尽量均衡布置以抵消电磁干扰的飞行器。
发明内容
鉴于现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种飞行器，包括：
环状的主体框架；
布置于所述主体框架内且和所述主体框架枢转连接的第一轴；
设置于所述第一轴上的第一螺旋桨，所述第一螺旋桨能够在所述第一轴的带动下相对于所述主体框架在第一方向上翻转；
布置于所述主体框架内且和所述主体框架枢转连接的第二轴；
设置于所述第二轴上的第二螺旋桨，所述第二螺旋桨能够在所述第二轴的带动下相对于所述主体框架在第二方向上翻转，所述第二方向不同于所述第一方向；
所述第一螺旋桨和所述第二螺旋桨能够相互抵消旋转扭矩。
本发明提供的飞行器在飞行的过程中是通过矢量螺旋桨的改变，使飞行器发生水平位置偏转。两个矢量舵机可以按照任意方位安装，通过调节矢量舵机保持飞行器在第一轴和第二轴偏转。换句换说，本发明的第一螺旋桨以及驱动第一轴转动的驱动单元和第二螺旋桨以及驱动第二轴转动的驱动单元彼此间隔一定的距离，不会彼此发生相互干扰。因此，本发明相对于现有的飞行器而言结构更简单，飞行效率高，容错能力高，混动控制比现有的飞行器少，安全系数高。
在本发明的一些实施方式中，所述第一轴和所述第二轴同步旋转，使得所述第一螺旋桨和第二螺旋桨分别在第一方向和第二方向同步转动以相互抵消旋转扭矩。
在本发明的一些实施方式中，所述第一轴和所述第二轴相互垂直地布置。此时，飞行器的行进方向具有更多的选择。
在本发明的一些实施方式中，所述主体框架包括：
位于第一平面内的第一框架；
和所述第一框架固定连接的位于第二平面内的第二框架，所述第一平面和所述第二平面相互垂直；
所述第一轴的两端和所述第一框架枢转连接，以使所述第一螺旋桨能够相对于第一平面翻转；
所述第二轴两端和所述第二框架枢转连接，以使所述第二螺旋桨能够相对于第二平面翻转。
在本发明的一些实施方式中，所述第二框架布置于所述第一框架内且呈“C”形，其中部和所述第一框架固定连接，其两个端部用于和所述第二轴的两端枢转连接。
本实施方式将主体框架进一步分为处于不同平面的第一框架和第二框架，以使得第一螺旋桨和第二螺旋桨处于不同平面内，进一步的加大第一螺旋桨及第一轴的驱动装置和第二螺旋桨及第二轴的驱动装置之间的距离，形成两套相互独立的方向控制单元，以避免相互间的信号干扰。
在本发明的一些实施方式中，所述的飞行器包括：
设置于所述主体框架上的用于驱动所述第一轴正向或反向旋转的第一舵机；
设置于所述主体框架上的用于驱动所述第二轴正向或反向旋转的第二舵机。
在本发明的一些实施方式中，所述的飞行器包括：
布置于所述主体框架内且两端分别和所述主体框架固定连接的承载梁，所述承载梁将所述主体框架分割为对称的第一部分和第二部分；
所述第一螺旋桨位于所述第一部分内，所述第二螺旋桨位于所述第二部分内。
本实施方式中的承载梁可以悬挂控制单元以及其它外挂设备。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施方式提供的飞行器的立体图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参照图1所示，本发明一实施方式提供飞行器主要包括环状的主体框架1、第一轴2、第一螺旋桨3、第二轴4、第二螺旋桨5。
具体而言，第一轴2布置于主体框架1内且和主体框架1枢转连接。第二轴4布置于主体框架1内且和主体框架1枢转连接。第一轴2和第二轴4的转动方向不同。第一螺旋桨3设置于第一轴2上，其能够在第一轴2的带动下，相对于主体框架1在第一方向上翻转。第二螺旋桨5设置于第二轴4上，其能够在第二轴4的带动下，相对于主体框架1在第二方向上翻转。第二方向不同于第一方向。实际上，第一轴2和第二轴4不处于同一平面内，因此第一螺旋桨3和第二螺旋桨5在不同的方向上翻转，但第一螺旋桨3和所述第二螺旋桨5需要能够相互抵消旋转扭矩，以防止飞行器自转。
为了更好的使得第一螺旋桨3和所述第二螺旋桨5相互抵消旋转扭矩，在本发明的一些实施方式中，第一轴2和第二轴4设计为同步旋转。因此，当第一轴2转过一定角度时，第二轴4也旋转了相同角度，以实现旋转扭矩的相互抵消。
在如图1所示的实施方式中，主体框架1包括位于第一平面内的第一框架11和位于第二平面内的第二框架12，第一平面和第二平面相互垂直。第一轴2的两端和第一框架11枢转连接，第一轴2能够在第一平面内转动，以使得第一螺旋桨3能够相对于第一平面翻转。第二轴4两端和第二框架12枢转连接，第二轴4能够在第二平面内转动，以使第二螺旋桨5能够相对于第二平面翻转。此时，所述第一轴2和所述第二轴4在空间上相互垂直地布置。
进一步地，第二框架12布置于第一框架11内，且大致呈“C”形，其中部121和第一框架11的内壁固定连接，其两个端部122用于和第二轴4的两端枢转连接，实现了第一框架11所在平面和第二框架12所在平面在空间上相互垂直。
在本发明的一些实施方式中，第一舵机6设置于主体框架1上，其用于驱动第一轴2正向或反向旋转。第二舵机7设置于主体框架1上，其用于驱动第一轴2正向或反向旋转。
在本发明的一些实施方式中，该飞行器还包括布置于主体框架1内且两端分别和主体框架1固定连接的承载梁8，承载梁8将主体框架1分割为对称的第一部分和第二部分。第一螺旋桨3位于第一部分内，第二螺旋桨5位于第二部分内。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.飞行器，其特征在于，包括：
环状的主体框架；
布置于所述主体框架内且和所述主体框架枢转连接的第一轴；
设置于所述第一轴上的第一螺旋桨，所述第一螺旋桨能够在所述第一轴的带动下相对于所述主体框架在第一方向上翻转；
布置于所述主体框架内且和所述主体框架枢转连接的第二轴；
设置于所述第二轴上的第二螺旋桨，所述第二螺旋桨能够在所述第二轴的带动下相对于所述主体框架在第二方向上翻转，所述第二方向不同于所述第一方向；
所述第一螺旋桨和所述第二螺旋桨能够相互抵消旋转扭矩。
2.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于：
所述第一轴和所述第二轴同步旋转，使得所述第一螺旋桨和第二螺旋桨分别在第一方向和第二方向同步转动以相互抵消旋转扭矩。
3.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于：
所述第一轴和所述第二轴相互垂直地布置。
4.根据权利要求3所述的飞行器，其特征在于，所述主体框架包括：
位于第一平面内的第一框架；
和所述第一框架固定连接的位于第二平面内的第二框架，所述第一平面和所述第二平面相互垂直；
所述第一轴的两端和所述第一框架枢转连接，以使所述第一螺旋桨能够相对于第一平面翻转；
所述第二轴两端和所述第二框架枢转连接，以使所述第二螺旋桨能够相对于第二平面翻转。
5.根据权利要求4所述的飞行器，其特征在于：
所述第二框架布置于所述第一框架内且呈“C”形，其中部和所述第一框架固定连接，其两个端部用于和所述第二轴的两端枢转连接。
6.根据权利要求4所述的飞行器，其特征在于，包括：
设置于所述主体框架上的用于驱动所述第一轴正向或反向旋转的第一舵机；
设置于所述主体框架上的用于驱动所述第二轴正向或反向旋转的第二舵机。
7.根据权利要求6所述的飞行器，其特征在于，包括：
布置于所述主体框架内且两端分别和所述主体框架固定连接的承载梁，所述承载梁将所述主体框架分割为对称的第一部分和第二部分；
所述第一螺旋桨位于所述第一部分内，所述第二螺旋桨位于所述第二部分内。
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