CN107709157A - 无人飞行体 - Google Patents
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Abstract
实施例涉及一种无人飞行体，包括：驱动部，其分割一个驱动力而使多个螺旋桨旋转；及螺距调节部，其分别配备于所述多个螺旋桨并调节各螺旋桨的螺距。
Description
技术领域
本发明涉及利用从一个驱动部分割的多个驱动力的无人飞行体。
背景技术
无人飞行体(drone)意味着无需驾驶员搭乘，根据接收的无线信号进行飞翔的飞行体。
无人飞行体虽然始于军事目的，但现在还正用作拍摄人难以接近的场所或配送物品的配送用、紧急医疗支援、山林防灾、喷洒农药等多样方法。
[现有技术文献]
(专利文献1)大韩民国公开专利公报第10-2013-0093867号(2013.08.23)
发明内容
本发明要解决的技术问题
本发明要解决的课题是提供一种分割单一驱动力来驱动多个螺旋桨并控制各个螺旋桨的高功率无人飞行体。这种无人飞行体可实现稳定的姿势控制。
本发明的课题不限于以上提及的课题，未提及的其他课题是从业者可以从以下记载而明确理解的。
技术方案
本发明一个实施例的无人飞行体包括：多个螺旋桨；驱动部，其使多个螺旋桨旋转；及螺距调节部，其调节所述多个螺旋桨的螺距。
在一个实施例的无人飞行体中，借助于所述驱动部而发生的驱动力可以利用轴、链或正时皮带中至少一者传递给所述多个螺旋桨。
在一个实施例的无人飞行体中，为了调节各螺旋桨的螺距，可以还包括连接于各螺旋桨的旋转斜盘(swash plate)，且所述螺距调节部控制连接于各螺旋桨的旋转斜盘(swash plate)，可以调节所述螺旋桨的螺距。
在一个实施例的无人飞行体中，各旋转斜盘可以包括用于变更各旋转斜盘姿势的一个以上的非旋转控制杆(non-rotating control rod)。
在一个实施例的无人飞行体中，所述各旋转斜盘包括的所述一个以上的非旋转控制杆可以以所述驱动部的中心为基准，配置于相同或相异的圆周上。
在一个实施例的无人飞行体中，所述旋转斜盘可以还包括上部旋转斜盘及下部旋转斜盘、旋转控制杆，所述旋转控制杆与所述上部旋转斜盘连接，所述非旋转控制杆可以连接于所述下部旋转斜盘。
在一个实施例的无人飞行体中，其特征在于，所述驱动部将一个驱动力分割供应给所述多个螺旋桨。
发明效果
根据本发明的一个实施例，通过一个驱动部来控制多个螺旋桨，从而可以调节因驱动部而发生的无人飞行体的负载增加。结果，可以提高燃料效率，增加滞空时间。
附图说明
图1是本发明一个实施例的无人飞行体的框图。
图2是显示本发明一个实施例的无人飞行体的外观的图。
图3是显示本发明一个实施例的驱动部的驱动力分割的图。
图4是显示本发明一个实施例的螺距调节部的细部构成的图。
图5及图6是本发明一个实施例的借助于螺距调节部来调节螺旋桨的螺距的图。
图7是显示根据本发明的一个实施例而调节了螺距的无人飞行体的图。
图8及图9是显示本发明一个实施例的非旋转控制杆的位置的图。
图10及图11是显示本发明另一实施例的非旋转控制杆的位置的图。
图12是显示本发明另一实施例的螺距调节部的图。
附图标记
110：驱动部
120：螺旋桨
130、131：螺距调节部
140：控制部
150：通信部
210：主外壳
220：动力传递管
230：辅助外壳
241、242、243：致动器
310:旋转斜盘
311：上部旋转斜盘
312：下部旋转斜盘
313：轴承
320：旋转控制杆
331、332、333：非旋转控制杆
最佳实施方式
下面参照附图，详细说明本发明的优选实施例。如果参照后面与附图一同详细叙述的实施例，本发明的优点及特征以及达成其的方法将会明确。但是，本发明并非限定于以下公开的实施例，可以以互不相同的多样形态体现，本实施例只提供用于使本发明的公开更完整，向本发明所属技术领域的技术人员完整地告知发明的范畴，本发明仅由权利要求书定义。在通篇说明书中，相同附图标记指称相同构成要素。
如果未不同地定义，本说明书中使用的所有术语(包括技术及科学术语)，可以用作本发明所属技术领域的技术人员可以共同理解的意义。另外，一般使用的字典中定义的术语，只要未明确地特殊定义，不得过于地或过度地解释。
图1是本发明一个实施例的无人飞行体的框图。
如果参照图1，无人飞行体100包括驱动部110、螺旋桨120、螺距调节部130、控制部140及通信部150。
驱动部110发生使一个以上的螺旋桨120旋转所需的驱动力。在图1中显示了4个螺旋桨，但本发明不限定于此，螺旋桨可以为2个以上。
无人飞行体100可以包括一个以上的驱动部110，但无人飞行体100包括的驱动部110中至少一个驱动部110发生的驱动力可以分割并传递给多个螺旋桨。
驱动部110可以包括马达或发动机中至少一者。在又一实施例中，所述驱动部110也可以是全部包括马达及发动机的混合型动力发生装置。另一方面，在一个优选实施例中，驱动部也可以由单一的马达或单一的发动机构成。
另外，无人飞行体100可以还包括可向马达提供电力的电池(图中未示出)或向发动机提供流体的燃料部。借助于驱动部110而发生的一个驱动力可以分割并传递给各螺旋桨120。为了驱动力的分割及传递，可以利用轴、链或正时皮带。
一个驱动部110为了使多个螺旋桨120旋转而分割驱动力，因而可以减少驱动部的个数，减小无人飞行体100的整体重量。以往在各个螺旋桨配备驱动部(例如马达)，因而需要与螺旋桨个数相应的驱动部。
一个驱动部110伴随着各种部件，由于这种部件的数量减少，因而可以减小无人飞行体100的整体重量。结果，可以增加无人飞行体100的滞空时间及效率。
另外，驱动部110也可以配备于无人飞行体100的中心。此时，与驱动部配置于螺旋桨周围的情形相比，容纳驱动部110所需的空间会比较大。结果，可以安装高功率的驱动部110。
螺旋桨120借助于传递的驱动力而旋转，对无人飞行体100产生推力。借助于产生的推力，无人飞行体100可以上升或移动。
图1图示了配备4个螺旋桨120的情形，但本发明的无人飞行体100配备的螺旋桨120数量没有限制，不过优选2个以上。
螺距调节部130执行调节螺旋桨120的螺距的作用。即，螺距调节部130可以调节螺旋桨120的旋转轴。随着螺旋桨120的旋转轴被调节，无人飞行体100的移动方向可以转换。
螺距调节部130可按各螺旋桨120配备。即，一个螺距调节部130调节一个螺旋桨120的螺距。
另外，本发明的螺距调节部130可以利用旋转斜盘(swash plate)，调节螺旋桨120的螺距。对于螺距调节部130的详细构成，后面将通过图4进行叙述。
控制部140执行控制驱动部110及螺距调节部130的作用。例如，控制部140可以调节驱动部110的驱动力大小或驱动部110的开启/关闭。另外，控制部140也可以分别调节多个螺距调节部130，按螺旋桨120控制螺距。
通信部150执行接收控制命令或发送传感信息的作用。即，使用者可以利用终端(图中未示出)，无线发送控制命令，可以接收从附着于无人飞行体100的传感器(图中未示出)获得的传感信息。通信部150可以利用任意的无线通信方式。
控制命令可以包括用于开启/关闭驱动部110的开启/关闭控制命令、速度调节控制命令及各螺旋桨120的螺距控制命令中至少一者。
图2是本发明一个实施例的无人飞行体的立体图。
如果参照图2，无人飞行体100可以包括主外壳210、辅助外壳230、动力传递管220及螺旋桨120。
在主外壳210中，可以配备有驱动部110及电池(或燃料部)，也可以还配备有控制部140及通信部150。
如果驱动部110产生驱动力，则动力分割装置可以对产生的驱动力进行分割。经分割的驱动力F1-F4可以分别沿着动力传递管220传递给螺旋桨120。例如，经分割的各驱动力F1-F4在辅助外壳230内转换为螺旋桨120的旋转力，使螺旋桨120旋转。其中，F1-F4可以为相同的大小。但是，在另一实施例中，F1-F4中至少一者可以为不同的大小。例如，也可以借助于下面将说明的驱动力调节部而调节经分割的驱动力。
驱动部110的驱动力可以利用轴、链或正时皮带，传递给螺旋桨120，图3图示了利用轴221来传递驱动部110的驱动力的情形。
在一个实施例中，所述动力分割装置可以包括齿轮。例如，如果参照图3，动力分割装置可以包括锥齿轮111及驱动部侧锥齿轮111及轴221侧锥齿轮222，借助于此，该驱动部110产生的一个驱动力可以被分割成多个驱动力。经分割的驱动力可以转换方向并传递给各轴221。
另外，轴221可以沿着动力传递管220配备。在辅助外壳230内，轴221的另一侧将驱动力传递给螺旋桨120的旋转轴。即使在辅助外壳230内，如图3所示，借助于锥齿轮(图中未示出)的齿轮结合，轴221的驱动力可以传递给螺旋桨120，但并非限定于此。
另一方面，图3只图示了一个轴221侧锥齿轮222，但轴221侧锥齿轮222可以为多个。结果，多个轴可以同时接受传递驱动部110的驱动力，各轴沿着对应的动力传递管220，向各螺旋桨120传递驱动力。例如，如图2所示，当具备四个螺旋桨时，轴221侧锥齿轮222可以为四个。
动力传递管220作为连接主外壳210与辅助外壳230的内部为空的管，可以容纳用于动力传递的轴、链或正时皮带。
在辅助外壳230中，可以具备用于将轴的驱动力转换为螺旋桨120的旋转力的装置。另外，产生调节螺旋桨120螺距所需动力的致动器可以配置于辅助外壳230中。
另一方面，在另一实施例中，在动力传递管220或辅助外壳230中可以包括调节经分割的驱动力的驱动力调节部(图中未示出)。驱动力调节部可以使传递到螺旋桨的经分割的驱动力放大或减小。为了使经分割的驱动力放大或减小，可以利用以往的装置。
螺距调节部130根据经分割的驱动力，调节接受相同(经分割的)驱动力的各螺旋桨的螺距，从而可以控制无人飞行体100的移动。螺距调节部130可以包括致动器及传递借助于致动器而产生的动力的动力传递装置。在一个实施例中，所述动力传递装置可以包括旋转斜盘(swash plate)。此时，借助于致动器，旋转斜盘的姿势被变更，因此可以调节螺旋桨120的螺距。
图4是显示本发明一个实施例的螺距调节部的细部构成的图。
螺距调节部130包括致动器241、242及动力传递装置。致动器241、242执行生成用于使旋转斜盘310姿势变更的动力的作用。
借助于致动器241、242而生成的动力传递给非旋转控制杆(non-rotatingcontrol rod)331、332，使得可以借助于非旋转控制杆331、332而变更旋转斜盘310的姿势。
动力传递装置可以包括旋转控制杆(rotating control rod)320、上部旋转斜盘311、下部旋转斜盘312、轴承313及非旋转控制杆331、332。
非旋转控制杆331、332可以借助于致动器241、242的动力而上升或下降。随着非旋转控制杆331、332的上升或下降，可以变更旋转斜盘310的姿势。
旋转控制杆320可以连接于上部旋转斜盘311及螺旋桨120。随着旋转斜盘310姿势的变更，可以借助于旋转控制杆320而变更螺旋桨120的姿势。即，可以调节螺旋桨120的螺距。
螺旋桨120的旋转轴121可以贯通旋转斜盘310的中心配备。螺旋桨120可以借助于旋转轴121的旋转而旋转。因此，致动器241、242及下部旋转斜盘312为固定状态，螺旋桨120及上部旋转斜盘311可以一同旋转。
另外，如果旋转斜盘310的姿势借助于致动器241、242而变更，则上部旋转斜盘311以变更的姿势旋转。结果，螺旋桨120以调节了螺距的状态旋转。
图5及图6是显示本发明一个实施例的借助于螺距调节部而调节螺旋桨螺距的图。
本发明一个实施例的螺距调节部130可以包括一个以上的非旋转控制杆。例如，如图5所示，螺距调节部130可以包括2个非旋转控制杆331、332，但不限定于此。如果参照图5，借助于各非旋转控制杆331、332的上升或下降，可以变更旋转斜盘310的姿势。
例如，可以只有一个非旋转控制杆上升或下降，或2个非旋转控制杆331、332全部上升上升或下降。另外，非旋转控制杆331、332的上升或下降程度也可以细微调节，为此，可以按各非旋转控制杆331、332配备有致动器241、242。
图5图示了随着左侧非旋转控制杆331下降、右侧非旋转控制杆332上升，旋转斜盘向左侧倾斜而螺旋桨120的螺距得到调节的情形。在图5所示的姿势下，如果螺旋桨120旋转，则向左侧L产生推力。
另一方面，图6图示了随着左侧非旋转控制杆331上升、右侧非旋转控制杆332下降，旋转斜盘向右侧倾斜而螺旋桨120的螺距得到调节的情形。
在图6所示的姿势下，如果螺旋桨120旋转，则向右侧R产生推力。
图7是显示根据本发明一个实施例调节螺距的无人飞行体的图。图7图示了调节螺旋桨120螺距而使所有旋转斜盘310向右侧倾斜的情形。
在所有旋转斜盘如此向右侧倾斜的状态下，如果螺旋桨120旋转，则无人飞行体100向右侧发生推力并移动。
另一方面，虽然图7图示了所有旋转斜盘310的姿势相同地变更的情形，但在另一实施例中，各旋转斜盘310的姿势可以一部分相异或全部相异。通过细微调节各旋转斜盘310的姿势，可以细微地调节无人飞行体100的移动。
图8及图9是显示本发明一个实施例的非旋转控制杆的位置的图。
当各螺距调节部130的非旋转控制杆331、332的个数为2个时，相应螺旋桨120产生的水平方向推力限定为2个方向。即，推力可以向2个非旋转控制杆331、332中的高度较低的一侧产生。
因此，当无人飞行体100配备的所有非旋转控制杆331、332平行配置时，无人飞行体100的水平移动方向可以为2个方向。
因此，为了产生推力而使无人飞行体100能够向多样的水平方向移动，多个螺距调节部130配备的非旋转控制杆331、332可以以驱动部110中心为基准，配置于具有既定半径的圆周上。
另外，多个螺距调节部130配备的非旋转控制杆331、332可以以驱动部110中心为基准，配置于具有相同或相异半径的圆周上。
如果参照图8及图9，图示了以驱动部110的中心为基准，非旋转控制杆331、332配置于具有相同半径的圆周上的情形。图9图示了调节非旋转控制杆331、332高度的情形，“O”意味着上升，“X”意味着下降。如图9所示，当各螺距调节部130的非旋转控制杆331、332中配置于右侧的非旋转控制杆332下降、配置于左侧的非旋转控制杆331上升时，各螺距调节部130的推力向右侧产生，使无人飞行体100向右侧移动。
随着调节各螺距调节部130配置的非旋转控制杆331、332的高度，无人飞行体100的移动方向也可以变化或在原位旋转。
图10及图11是显示本发明另一实施例的非旋转控制杆的位置的图。
如果参照图10及图11，图示了以驱动部110的中心为基准，至少一部分非旋转控制杆331、332配置于具有相异半径的圆周上的情形。
图11图示了调节非旋转控制杆331、332的高度的情形。“O”意味着上升，“X”意味着下降。如图11所示，当各螺距调节部130的非旋转控制杆331、332中配置于右侧的非旋转控制杆332下降、配置于左侧的非旋转控制杆331上升时，各螺距调节部130的推力向右侧产生，使无人飞行体100向右侧移动。
随着调节各螺距调节部130配置的非旋转控制杆331、332的高度，可以变化无人飞行体100的移动方向。
以上说明了各螺距调节部130配置的非旋转控制杆331、332个数为2个的情形，但也可以配置更多的非旋转控制杆。
图12是显示本发明又一实施例的螺距调节部的图。
如果参照图12，图示了包括3个非旋转控制杆331、332、333的螺距调节部131。3个致动器241、242、243分别控制3个非旋转控制杆331、332、333，因此，各螺旋桨120的水平方向推力可以向多样的方向产生。
当配置2个非旋转控制杆331、332时，水平方向推力限定为2个方向，但随着配置3个以上非旋转控制杆331、332、333，水平方向推力可以为任意方向。
考虑到这点，通过将多个非旋转控制杆配置于适合的位置，独立地调节各螺旋桨120的螺距，从而可以调节无人飞行体100的移动方向，或使其在原位置旋转。
另外，本发明一个实施例的无人飞行体100可以还包括CCD(电荷耦合器件)或深度照相机、GPS(全球定位系统)、麦克风、诸如陀螺仪传感器和加速度传感器的传感器。另外，无人飞行体100也可以还包括轮子或安全气囊。
另外，无人飞行体100也可以还包括吊桶或注入器。在一个示例中，在吊桶中盛装诸如种子的农作物，注入器可以将吊桶中的农作物注入目标地点。注入可直接接触目标地点并执行，或在与目标地点隔开既定距离的状态下执行。
另一方面，为了防止无人飞行体100因注入时的反作用力而晃动，所述飞行体100可以配备与注入时反作用力相反作用的冲击吸收装置。
另外，在又一实施例中，控制部140也可以控制螺距调节部130，利用具有与注入器运转时发生的振动相反相位的振动使无人飞行体100移动，以便能够使因注入器运转而产生的振动实现最小化。
以上参照附图，说明了本发明的实施例，本发明所属技术领域的技术人员可以理解，本发明在不变更其技术思想或必需特征的情况下，可以以不同的具体形态实施。因此，以上记述的实施例应理解为在所有方面只是示例而非限定。
工业实用性
本发明实施例的无人飞行体可以分割一个驱动力而使多个螺旋桨运转。
Claims (7)
1.一种无人飞行体，包括：
多个螺旋桨；
驱动部，其使所述多个螺旋桨旋转；及
螺距调节部，其调节所述多个螺旋桨的螺距。
2.根据权利要求1所述的无人飞行体，其中，
借助于所述驱动部而发生的驱动力，利用轴、链或正时皮带中至少一者传递给所述多个螺旋桨。
3.根据权利要求1所述的无人飞行体，其中，
为了调节各螺旋桨的螺距，还包括连接于各螺旋桨的旋转斜盘，且所述螺距调节部控制连接于各螺旋桨的旋转斜盘，调节所述螺旋桨的螺距。
4.根据权利要求3所述的无人飞行体，其中，
各旋转斜盘包括用于变更各旋转斜盘姿势的一个以上的非旋转控制杆。
5.根据权利要求4所述的无人飞行体，其特征在于，
所述各旋转斜盘包括的所述一个以上的非旋转控制杆，以所述驱动部的中心为基准，配置于相同或相异的圆周上。
6.根据权利要求4所述的无人飞行体，其中，
所述旋转斜盘还包括上部旋转斜盘及下部旋转斜盘、旋转控制杆，所述旋转控制杆与所述上部旋转斜盘连接，
所述非旋转控制杆连接于所述下部旋转斜盘。
7.根据权利要求1所述的无人飞行体，其特征在于，
所述驱动部将一个驱动力分割供应给所述多个螺旋桨。
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