CN108639320A - 一种双旋翼无人直升机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双旋翼无人直升机，属于无人机技术领域，其目的在于提高无人机直升机的载荷能力，改善旋翼系统工况，减少旋翼系统及伺服机构疲劳，增宽无人机的挂载重心。其包括机架、分别连接在机架两端的输出主轴，每组输出主轴均可在机架上绕输出主轴的轴线旋转，输出主轴的上端连接有旋翼；每组输出主轴上均设置有两组舵机，两组舵机分别位于输出主轴的左右两侧，每组舵机均通过第二连杆与套设在输出主轴上的倾斜盘下转子连接，倾斜盘上转子通过第一连杆与旋翼片连接，倾斜盘上转子、倾斜盘上转子通过轴承连接，并且套设在输出主轴上可以沿主轴自由滑动，也可以左右倾斜。本发明适用于无人直升机。

Description

一种双旋翼无人直升机

技术领域

本发明属于无人机技术领域，涉及一种双旋翼无人机。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。根据应用领域的不同，可分为军用与民用，军用无人机可分为侦察机和靶机；而民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需。目前，民用无人机在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、野生动物观察、传染病监控、新闻播报、电力巡检等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，各国也在积极拓展行业应用与发展无人机技术。

无人机飞控是指能够稳定无人机飞行姿态，并能控制无人机自主或半自主飞行的控制系统，是无人机的大脑。传统的单旋翼无人直升机机通过控制倾斜盘、油门、尾桨等，控制飞机俯仰、横滚、航向、升降等动作。单旋翼无人机均是在输出主轴上均设置有一块倾斜盘，在输出轴上位于倾斜盘的下方沿输出轴的周向设置有三组舵机，每组舵机的输出轴均通过连杆与倾斜盘连接，倾斜盘再通过连杆与旋翼片连接；并在单旋翼无人直升机的尾部还设置有尾桨，三组舵机与尾桨舵机协同作用，控制单旋翼无人机实现俯仰、横滚、航向、升降等动作。

在传统的单旋翼无人直升机中，无人直升机的反扭是通过单旋翼无人直升机的尾桨变距进行克服的；当无人机要实现横滚动作时，三组舵机协同作用使倾斜盘朝左或朝右产生倾斜，从而实现无人机向左或向右的横滚；当无人机要实现俯仰动作时，三组舵机协同作用使倾斜盘朝前或朝后倾斜，从而实现无人机俯仰的动作；当无人机要实现升降时，三组舵机协同作用使倾斜盘向上移动或向下移动，从而实现无人机升降的动作。但是现有的单旋翼无人直升机旋翼系统工作环境非常复杂，旋翼在旋转一周的过程中旋翼片始终处于角度变化中，这种变化称为周期变距，周期对于旋翼、桨毂、连接机构及舵机的抗疲劳要求极高，无人单旋翼直升机倾斜盘的控制需要三个舵机协同工作才能完成对应的工作，单旋翼无人直升机因其俯仰力矩控制力矩较小，单旋翼无人直升机的重心偏离范围变化较小，从而在无人机上进行挂载时可供挂载的重心范围较小。

发明内容

本发明的目的在于：提高无人机直升机的载荷能力，改善旋翼系统工况，减少旋翼系统及伺服机构疲劳，增宽无人机的挂载重心。

本发明采用的技术方案如下：

一种双旋翼无人直升机，包括机架、分别连接在机架两端的输出主轴，每组输出主轴均可在机架上绕输出主轴的轴线旋转，输出主轴的上端连接有旋翼；每组输出主轴上均设置有两组舵机，两组舵机分别位于输出主轴的左右两侧。在每组输出主轴上均套设有倾斜盘，倾斜盘位于舵机与旋翼之间，该倾斜盘包括有倾斜盘上转子、倾斜盘下转子，倾斜盘上转子、倾斜盘下转子通过轴承连接，从而倾斜盘上转子、倾斜盘下转子均可一同在输出主轴上沿输出主轴的轴向滑动，也可以一同左右倾斜。在每组舵机的转盘上均偏心铰接有第二连杆，第二连杆的另一端与倾斜盘下转子铰接；通过舵机的旋转即可带动倾斜盘下转子、倾斜盘上转子一起升降或倾斜。在倾斜盘上转子的顶面上铰接有第一连杆，第一连杆的另一端与连接在旋翼的旋翼片端部的桨夹摇臂连接。

为了提高该无人直升机的飞行安全性能，有效避免无人机因意外被直接摔毁。为此，每根输出主轴均为中空的主轴，每根输出主轴内均套设有固定不转的弹射伞固定轴，弹射伞固定轴内设置有弹射伞控制线缆，弹射伞固定轴的顶端穿出输出主轴，并在弹射伞固定轴的顶部连接有弹射降落伞，弹射降落伞与弹射伞控制线缆连接。

由于该双旋翼无人直升机没有设置尾翼，因而该双旋翼无人直升机仍将面临反扭的问题。为了克服双旋翼无人直升机反扭的问题，因而将两组输出主轴上的旋翼片的旋转方向设置成相反。同一机架上两组旋翼的旋转方向相反，因而可将旋翼旋转产生的扭矩进行相互抵消，从而克服掉双旋翼无人直升机在没有设置尾翼时的反扭问题。

由于该无人直升机采用双旋翼，且旋翼片的长度较长，通常旋翼片的长度会大于两组输出主轴间距的一半，因而为了有效避免在无人机正常工作时出现打桨现象，在其中一组输出主轴上的旋翼片与机架的长度方向平行时，另一组输出主轴上的旋翼片与机架的长度方向垂直。

为了使机架两侧的旋翼的各项参数同步，并减小无人机的质量，使无人家更加顺利完成各种动作，因而在机架上沿机架的长度方向设置有传动轴，机架上还设置有驱动机构，驱动机构与传动轴连接并驱动传动轴绕传动轴的轴线旋转；传动轴的端部设置有主动伞齿，输出主轴的底部连接有被动伞齿，主动伞齿与被动伞齿啮合。

优选地，驱动机构包括固定连接在机架中部的发动机，机架上位于发动机的两侧还设置有油箱，油箱与发动机通过管路连通；发动机的输出轴上套设有主动皮带轮，主动皮带轮与传动轴通过皮带连接。

发动机驱动传动轴旋转的驱动方式有很多，上述给出了通过皮带传动的方式带动传动轴旋转的驱动方式；然尔并不局限于皮带传动方式，本申请还给出另外一种传动方式，即：该驱动机构包括固定连接在机架中部的发动机，机架上位于发动机的两侧还设置有油箱，油箱与发动机通过管路连通；发动机的输出轴上套设有主动齿轮，传动轴上套设有从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合或主动齿轮通过齿轮箱与从动齿轮啮合传动。

驱动机构有很多种，上述给出的驱动机构为发动机，然而本发明并不局限与发动机作为唯一一种驱动机构，本申请还给出了另外一种驱动机构电动机，驱动机构包括固定连接在机架中部的电动机，机架上位于电动机的两侧还设置有高能量密度的电池组，电池组通过电线与电动机连通。

为了对机架两侧的传动机构进行有效保护，防止在无人机工作过程中因为碰撞或者擦挂造成传动失效，提高传动的可靠性，因而在机架的两端均连接有机壳，每个机壳内均设置有齿轮箱，主动伞齿、被动伞齿均位于齿轮箱内。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，在无人机的每组输出主轴上设置两组舵机，前后两组输出主轴上的共计四组舵机协同作用，两组输出主轴上的舵机驱动两组倾斜盘倾斜方向相同(同时向左或向右倾斜)时，无人机实现横滚动作；两组输出主轴上的舵机驱动两组倾斜盘的总矩差增大时，无人机实现俯仰动作；两组输出主轴上的舵机驱动两组倾斜盘的倾斜方向相反时，无人机实现航向调整动作；两组输出主轴上的舵机驱动两组倾斜盘同步上升或下降时，无人机实现升降动作；基于上述的控制策略，这样的设计当飞机前飞或者后飞的过程中(即俯仰操纵过程中)，前后倾斜盘只有总距发生了变化，周期距并没有发生变化，只有在转弯时才需要周期变距操作(一般情况下，飞机飞行过程中转弯时间不超过总飞行时间的10％)，这带来的有益效果就是飞机在飞行时旋翼系统没有频繁的周期变距，众所周知，直升机的旋翼系统之所以对制造要求极高，就是因为周期变距带来的破坏力是非常严重的，如果没有或者减少周期变距，旋翼系统的寿命会大幅度增加，制造难度也会相应降低，由于双旋翼直升机的两组旋翼旋转方向相反，可以平衡旋翼旋转产生的反扭矩，不需要单独的尾桨用来平衡反扭距，也没有尾桨消耗功率，从而相同功率下双旋翼无人机能够产生更大的升力，使得无人机的载重量更大，无人机的飞行更加平稳、安全；最终实现无人直升机载重效率高、旋翼在周期变距状态下工况更加简单、对旋翼系统及伺服机构抗疲劳要求降低、重心范围更宽的效果。

2、本发明中，由于现有的无人直升机机上并未设置防护机构，其在失控或故障后最终将坠毁；为此本发明在每根输出主轴上均设置有弹射伞，在无人机失控或发生故障之后，无人机的弹射伞将自动打开，无人机将在弹射伞的作用下缓慢下落，从而有效避免无人机因极速坠落被坠毁和伤害地面人员及财产。

3、本发明中，每组输出主轴上旋翼片的旋转方向相反，因而无人机上两个旋翼产生的扭矩相反，可相互进行抵消，从而无需为了克服反扭而再单独设置尾翼，使得该双旋翼无人机的结构更加精简。

4、本发明中，由于该无人直升机采用双旋翼，且旋翼片的长度较长，通常旋翼片的长度会大于两组输出主轴间距的一半，从而在其中一组输出主轴上的旋翼片与机架的长度方向平行时，另一组输出主轴上的旋翼片与机架的长度方向设置为垂直，使得两组旋翼片在正常旋转时不会存在干涉。

5、本发明中，两组输出主轴采用同一根传动轴进行驱动，减少了输出主轴的驱动装置的数量，使得无人机的制造成本更低，无人机的自重更轻、载重更多；此外，采用同一根输出主轴进行驱动，两组输出主轴的转速、扭矩等参数均相同，从而两组输出主轴上的旋翼的各项参数同步，无人机的飞行更加平稳，无人机飞行的安全性更高。

6、本发明中，在机架的两端均设置有机壳，主动伞齿、被动伞齿均位于齿轮箱内，从而机壳能对主动伞齿、被动伞齿等部件、部件之间的连接关系进行有效保护，防止在无人机工作过程中因为碰撞或者擦挂造成传动失效，提高传动的可靠性。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的仰视图；

图3为本发明的左视图；

图4为本发明中弹射降落伞安装后的结构示意图；

图5为本发明中弹射降落伞的安装示意图；

图中标记：1-电池、2-减速皮带轮、3-联轴器、4-传动轴、5-横向输入轴、6-输出主轴、7-油箱、8-机壳、9-飞行控制器、10-舵机、11-桨毂、12-跷跷板销钉、13-桨毂轴、14-旋翼片、15-桨夹、16-把手、17-起落架、18-皮带、19-主动皮带轮、20-发动机、21-机架、22-齿轮箱、23-弹射降落伞、24-桨夹摇臂、25-第一连杆、26-第二连杆、27-被动伞齿、28-主动伞齿、29-倾斜盘下转子、30-倾斜盘上转子、31-倾斜盘、32-安装轴承、33-弹射伞固定轴、34-弹射伞控制线缆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种双旋翼无人直升机，其包括有机架21，并将机架21设置为长条形。在机架21上设置有两组输出主轴6，两组输出主轴6一左一右对称设置在机架21的前后两侧。为了更加便于清楚描述该双旋翼无人直升机的结构，本申请中定义两组输出主轴6是一前一后设置的。无人机整个机身成长条形，无人机占用的空间更小；无人机上的两组输出主轴6沿无人机长度方向分布在无人机的两端，因而无人机上两输出主轴6之间的间距更大，从而能够安装尺寸更长的旋翼片14，从而无人机正常工作时能够产生更大的上升力，使得无人机的载重更重，无人机的飞行更加平稳、安全。每组输出主轴6均可以在机架21上绕输出主轴6的轴线进行旋转，旋转的输出主轴6将通过旋翼使输出主轴6上的旋翼产生的上升力，实现无人机的悬停、飞行等动作。每根输出主轴6可通过单独的驱动装置进行驱动，也可以所有的输出主轴6共用一个驱动装置，驱动装置与输出主轴6之间通过传动机构进行连接；不管采用何种驱动方式，只要能够实现驱动输出主轴6旋转即可。在每组输出主轴6的上端均连接有旋翼，驱动装置驱动输出主轴6、旋翼旋转，转动的旋翼将产生上升力，从而带动无人机起飞。为了使无人机实现转弯、爬升、俯冲、横滚等动作，在每组输出主轴6上均设置有两组舵机10，两组舵机10分别位于输出主轴6的两侧，两组舵机10的连线与两组输出主轴6的连线相互垂直。即两组输出主轴6一前一后设置，那么每组输出主轴6的两组舵机10将一左一右地设置。在输出主轴6上还套设有倾斜盘31，倾斜盘31可在输出主轴6上产生倾斜；由于本申请中只在输出主轴6的左右两侧分别设置有舵机10，因而通过左右两个舵机10可最终带动倾斜盘31沿输出主轴6的轴向升降、以及带动倾斜盘31向左侧或向右侧倾斜。该倾斜盘31位于舵机10与旋翼之间，该倾斜盘31包括均一上一下套设在输出主轴6上的倾斜盘上转子30、倾斜盘下转子29，倾斜盘上转子30、倾斜盘下转子29通过轴承进行连接，从而倾斜盘上转子30、倾斜盘下转子29一起沿输出主轴6的轴线滑动，两者也可以在输出主轴6上左右倾斜，还可以独立进行旋转。在每组舵机10的转盘上均偏心铰接有第二连杆26，第二连杆26的另一端与倾斜盘下转子29铰接；通过舵机10的旋转即可带动倾斜盘下转子29、倾斜盘上转子30一起升降或倾斜。在倾斜盘上转子30的顶面上铰接有第一连杆25，第一连杆25的另一端与连接在旋翼的旋翼片14端部的桨夹摇臂24连接；倾斜的倾斜盘上转子30将通过第一连杆25带动旋翼片进行倾角调整。从而通过舵机10驱动第二连杆26带动倾斜盘31倾斜，倾斜的倾斜盘31将通过第一连杆25带动旋翼片14转动，从而调整旋翼片14与水平面的夹角。此外，在机架21的顶面上还安装有飞行控制器9，该飞行控制器9可采用专用的飞行控制器9。该飞行控制器9与每组输出主轴6上的每个舵机均相互匹配，且该飞行控制器9与每组输出主轴6上的每个舵机10均信号连接，从而可借助飞行控制器9控制对应舵机10完成指定动作，最终实现控制无人机的起飞、降落以及各种飞行动作。

工作时，由于在无人机的每组输出主轴6上均配套设置有两组舵机10，因而前后两组输出主轴6上的共计四组舵机10协同作用，实现无人机的航向、俯仰、横滚以及升降等动作。在两组输出主轴6上的舵机10驱动两组倾斜盘31倾斜方向相同(同时向左或向右倾斜)时，无人机实现横滚动作；两组输出主轴6上的舵机10驱动两组倾斜盘31的总矩差增大时(可以是两组倾斜盘31一个上升另一个下降，或者两组倾斜盘31均上升或下降，但是上升或下降的速度不同)，无人机实现俯仰动作；两组输出主轴6上的舵机10驱动两组倾斜盘31的倾斜方向相反时，无人机实现航向调整动作；两组输出主轴6上的舵机10驱动两组倾斜盘31同步上升或下降时，无人机实现升降动作。

为了有效防止无人机因极速下落被摔毁，因而将机架21上每根输出主轴6均设置为中空结构，并在每根输出主轴6内均套设有弹射伞固定轴33。由于正常工作时，输出主轴6是需要进行自由旋转的，而弹射伞固定轴33无需进行自由旋转，因而弹射伞固定轴33通过安装轴承32套设在输出主轴6内，且弹射伞固定轴33的底部与机架21固定连接。在弹射伞固定轴33的顶部连接有弹射降落伞23，该弹射降落伞23可实现降落伞的功能。该弹射伞固定轴33也设置为中空结构，并在弹射伞固定轴33内设置有弹射伞控制线缆34；该弹射伞控制线缆34上端与弹射降落伞23连接，该弹射伞控制线缆34的下端穿出弹射伞固定轴33后最终与安装在机架21顶面上的无人机的飞行控制器9电连接。

当无人机遇到紧急情况，且无人机面临到坠毁的风险时，飞行控制器9将通过弹射伞控制线缆34控制弹射降落伞23开启，从而使无人机通过均布的降落伞实现缓慢降落，从而有效避免无人机被坠毁。

在机架21上设置两组输出主轴6的基础上，将这两组输出主轴6上的旋翼片14的旋转方向设置为相反。现有的单旋翼无人机为了克服反扭的问题，其是在无人机尾部设置有尾翼。而本申请的双旋翼无人直升机并未设置尾翼，但在此基础上要克服掉反扭的问题，从而将两组输出主轴6上的旋翼片14的旋转方向设置成反向，从而各自产生的力矩将抵消，从而克服掉双旋翼无人直升机反扭的问题。

在机架21上设置两组输出主轴6的基础上，在其中一组输出主轴6上的旋翼片14与机架21的长度方向平行时，另一组输出主轴6上的旋翼片14与机架21的长度方向垂直。

由于该无人直升机采用双旋翼，且旋翼片14的长度较长，通常旋翼片14的长度会大于两组输出主轴6间距的一半，从而在其中一组输出主轴6上的旋翼片14与机架21的长度方向平行时，另一组输出主轴6上的旋翼片14与机架32的长度方向设置为垂直，使得两组旋翼片14在正常旋转时不会存在交叉，从而能够有效避免在无人机正常工作时出现打齿现象，提高无人机的飞行安全性。

在上述无人机的基础上，每根输出主轴6上的舵机10沿机架21的长度方向分布，且每根输出主轴6上的两组舵机10是一左一右地对称设置在输出主轴6的两侧。将每根输出主轴6上的两组舵机10沿机架21的长度方向一左一右地对称设置在输出主轴6两侧，因而整个无人机的重心更加靠近中心位置，从而无人机的受力更加均衡，无人机在飞行时的飞行稳定性更好。

上述提到驱动装置可采用多种结构，只需要实现输出主轴6的旋转即可。要实现输出主轴6旋转的方式有很多，本申请提供其中一种具体的实现方式：即在机架21上沿机架21的长度方向设置有传动轴4，该传动轴4可设置在机架21的沿机架21长度方向开设的内孔内，传动轴4外由机架21进行保护。在机架21上还设置有驱动机构，该驱动机构与传动轴4连接，且该驱动机构可驱动传动轴4绕传动轴4的轴线旋转。另外，在传动轴4的端部设置有主动伞齿28，在输出主轴6的底部连接有被动伞齿27，主动伞齿28与被动伞齿27啮合，从而水平设置的传动轴4与竖直设置的输出主轴6将通过啮合的主动伞齿28、被动伞齿27进行传动。

另外，该主动伞齿28、被动伞齿27均可分别直接连接在传动轴4、输出主轴6上；当然，该主动伞齿28、被动伞齿27还可以分别连接在横向输入轴5、纵向输出轴上，然后横向输入轴5、纵向输出轴均分别通过联轴器3与传动轴4、输出主轴6连接。

该驱动装置采用一根传动轴4带动两组输出主轴6旋转，减少了输出主轴6的驱动装置的数量，使得无人机的制造成本更低，无人机的自重更轻、载重更多；此外，采用同一根输出主轴6进行驱动，两组输出主轴6的转速、扭矩等参数均相同，从而两组输出主轴6上的旋翼的各项参数同步，无人机的飞行更加平稳，无人机飞行的安全性更高；此外，还通过啮合的主动伞齿28、被动伞齿27实现传动方向的变向，能够简化传动结构，传动效率更高，传动稳定性更好。

要实现通过驱动装置驱动传动轴4旋转的方式很多，最为直接就是将发动机20或驱动电机的输出轴与传动轴4连接，从而直接驱动传动轴4旋转。如果采用这种方式进行驱动，那势必会将发动机20或驱动电机安装在机架21的其中一侧，这样就会造成整个无人机的重心偏向于无人机的一侧，从而不利于无人机的正常飞行。为此，本申请提供一种特殊结构的驱动机构，该驱动机构包括有发动机20，该发动机20固定连接在机架21腹部的中部位置。在机架21上还设置有两组油箱7，两组油箱7分别对称设置在发动机20的两侧。该油箱7与发动机20通过管路连通，为发动机20的正常工作供油。该发动机20的输出轴上套设有主动皮带轮19，在传动轴4上设置有减速皮带18轮2，主动皮带轮19与减速皮带18轮2通过皮带18连接，从而发动机20输出的动力将通过带传动的方式带动传动轴4旋转，并最终实现驱动旋翼转动。

上述给出了通过带传动的方式带动传动轴旋转的驱动方式；然后并不局限于带传动方式，本申请还给出另外一种传动方式，即：该驱动机构包括固定连接在机架中部的发动机20，机架21上位于发动机20的两侧还设置有油箱7，油箱7与发动机20通过管路连通；发动机20的输出轴上套设有主动齿轮，传动轴4上套设有从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合或主动齿轮通过齿轮箱与从动齿轮啮合传动。以上是两种实现驱动传动轴4的实现方式，当然也不仅仅局限于上述两种实现方式；不管采用何种传动方式，只要能够实现发动机驱动传动轴转动即可。

由于发动机20靠中部位置设置，油箱7对称设置在两侧，从而使得无人机的重心居中，有利于后期无人机平稳飞行；将发动机20和油箱7均设置在机架21的腹部，从而能够降低无人机的重心，有利于无人机的平稳飞行。

为了对无人机的飞行控制器9、传动结构等重要器件进行有效保护，防止无人机在正常飞行过程中因飞行控制器9、传动机构受外力而损坏影响无人机的正常工作，因而在机架21的两端均设置有机壳8，将飞行控制器9、舵机10等器件设置在机壳8内。然后，在每个机壳8内还设置有齿轮箱22，主动伞齿28、被动伞齿27均位于齿轮箱22内。

在机架21的两端均设置有机壳8，在机壳8内设置齿轮箱22，然后将飞行控制器9、舵机10等重要器件设置在机壳8内，将主动伞齿28、被动伞齿27设置在齿轮箱22内，从而机壳8能对飞行控制器9、舵机10、主动伞齿28、被动伞齿27等部件以及各部件之间的连接关系进行有效保护，防止在无人机工作过程中因为碰撞或者擦挂造成传动失效，提高传动的可靠性。

由于本申请中将两组输出主轴6沿机架21的长度方向进行设置，因而两组输出主轴6之间的间距较大，从而可将旋翼片14的尺寸设计得更大。由于旋翼片14的尺寸较大，但是在进行包装、运输是就会造成无人机的占地面积较大。为此，本申请中的无人机的旋翼片14还设置成可旋转、折叠，减小无人机的占地面积。即：在输出主轴6上端同轴连接有桨毂轴13，桨毂轴13与输出主轴6实现同轴旋转。在桨毂轴13上通过跷跷板销钉12套设有桨毂11，桨毂11将随桨毂轴13一同旋转。在桨毂轴13上通过桨夹15对称连接有两组旋翼片14，每组旋翼片14均采用可旋转、折叠的方式与桨毂轴13连接。

在进行折叠、收纳无人机时，将同一组输出主轴6上的两组旋翼片14对向旋转90°，使这两组旋翼片14平行；由于机架21上两组输出主轴6上的旋翼片14是相互垂直的，因而在对向旋转之后两组输出主轴6上的旋翼片14也是垂直的，然后再将输出主轴6旋转45°，使得两组输出主轴6上的旋翼片14与机架21长度方向的夹角均为45°。在此基础上，若同组输出主轴6上的两组旋翼片14在收纳时旋转的角度不同，从而可通过调整旋翼片14的不同旋转角度，使旋翼片14均沿机架21的长度方向分布。从而能够明显减少无人机在包装、运输时的占地面积。

另外，在机架21上还可以设置电池1，通过电池1可为无人机的正常飞行提供电能。在机架21的两端还设置有把手16。在机架21上还设置有起落架17。

实施例1

一种双旋翼无人直升机，其包括有机架21，并将机架21设置为长条形。在机架21上设置有两组输出主轴6，两组输出主轴6一左一右对称设置在机架21的前后两侧。为了更加便于清楚描述该双旋翼无人直升机的结构，本申请中定义两组输出主轴6是一前一后设置的。无人机整个机身成长条形，无人机占用的空间更小；无人机上的两组输出主轴6沿无人机长度方向分布在无人机的两端，因而无人机上两输出主轴6之间的间距更大，从而能够安装尺寸更长的旋翼片14，从而无人机正常工作时能够产生更大的上升力，使得无人机的载重更重，无人机的飞行更加平稳、安全。每组输出主轴6均可以在机架21上绕输出主轴6的轴线进行旋转，旋转的输出主轴6将通过旋翼使输出主轴6上的旋翼产生的上升力，实现无人机的悬停、飞行等动作。每根输出主轴6可通过单独的驱动装置进行驱动，也可以所有的输出主轴6共用一个驱动装置，驱动装置与输出主轴6之间通过传动机构进行连接；不管采用何种驱动方式，只要能够实现驱动输出主轴6旋转即可。在每组输出主轴6的上端均连接有旋翼，驱动装置驱动输出主轴6、旋翼旋转，转动的旋翼将产生上升力，从而带动无人机起飞。为了使无人机实现转弯、爬升、俯冲、横滚等动作，在每组输出主轴6上均设置有两组舵机10，两组舵机10分别位于输出主轴6的两侧，两组舵机10的连线与两组输出主轴6的连线相互垂直。即两组输出主轴6一前一后设置，那么每组输出主轴6的两组舵机10将一左一右地设置。在输出主轴6上还套设有倾斜盘31，倾斜盘31可在输出主轴6上产生倾斜；由于本申请中只在输出主轴6的左右两侧分别设置有舵机10，因而通过左右两个舵机10可最终带动倾斜盘31沿输出主轴6的轴向升降、以及带动倾斜盘31向左侧或向右侧倾斜。该倾斜盘31位于舵机10与旋翼之间，该倾斜盘31包括通过轴承进行连接的倾斜盘上转子30、倾斜盘下转子29，从而倾斜盘上转子30、倾斜盘下转子29一起沿输出主轴的轴线滑动，两者可以在输出主轴上左右倾斜，还可以独立绕各自的轴线进行旋转。在每组舵机10的转盘上均偏心铰接有第二连杆26，第二连杆26的另一端与倾斜盘下转子29铰接；通过舵机10的旋转即可带动倾斜盘下转子29、倾斜盘上转子30一起升降或倾斜。在倾斜盘上转子30的顶面上铰接有第一连杆25，第一连杆25的另一端与连接在旋翼的旋翼片14端部的桨夹摇臂24连接；倾斜的倾斜盘上转子30将通过第一连杆25带动旋翼片进行倾角调整。从而通过舵机10驱动第二连杆26带动倾斜盘31倾斜，倾斜的倾斜盘31将通过第一连杆25带动旋翼片14转动，从而调整旋翼片14与水平面的夹角。

工作时，由于在无人机的每组输出主轴6上均配套设置有两组舵机10，因而前后两组输出主轴6上的共计四组舵机10协同作用，实现无人机的航向、俯仰、横滚以及升降等动作。在两组输出主轴6上的舵机10驱动两组倾斜盘31倾斜方向相同(同时向左或向右倾斜)时，无人机实现横滚动作；两组输出主轴6上的舵机10驱动两组倾斜盘31的总矩差增大时(可以是两组倾斜盘31一个上升另一个下降，或者两组倾斜盘31均上升或下降，但是上升或下降的速度不同)，无人机实现俯仰动作；两组输出主轴6上的舵机10驱动两组倾斜盘31的倾斜方向相反时，无人机实现航向调整动作；两组输出主轴6上的舵机10驱动两组倾斜盘31同步上升或下降时，无人机实现升降动作。

实施例2

在实施例一的基础上，为了有效防止无人机因极速下落被摔毁，因而将机架21上每根输出主轴6均设置为中空结构，并在每根输出主轴6内均套设有弹射伞固定轴33。由于正常工作时，输出主轴6是需要进行自由旋转的，而弹射伞固定轴33无需进行自由旋转，因而弹射伞固定轴33通过安装轴承32套设在输出主轴6内，且弹射伞固定轴33的底部与机架21固定连接。在弹射伞固定轴33的顶部连接有弹射降落伞23，该弹射降落伞23可实现降落伞的功能。该弹射伞固定轴33也设置为中空结构，并在弹射伞固定轴33内设置有弹射伞控制线缆34；该弹射伞控制线缆34上端与弹射降落伞23连接，该弹射伞控制线缆34的下端穿出弹射伞固定轴33后最终与无人机的飞行控制器9电连接，该飞行控制器9安装在机架21顶面上。

实施例3

在实施例一或实施例二的基础上，在机架21上设置两组输出主轴6的基础上，这两组输出主轴6上的旋翼片14的旋转方向相同。

实施例4

在实施例三的基础上，在机架21上设置两组输出主轴6的基础上，在其中一组输出主轴6上的旋翼片14与机架21的长度方向平行时，另一组输出主轴6上的旋翼片14与机架21的长度方向垂直。

实施例5

在实施例三或实施例四的基础上，要实现通过驱动装置驱动传动轴4旋转的方式很多，本申请提供其中一种具体的实现方式：即在机架21上沿机架21的长度方向设置有传动轴4，该传动轴4可设置在机架21的沿机架21长度方向开设的内孔内，传动轴4外由机架21进行保护。在机架21上还设置有驱动机构，该驱动机构与传动轴4连接，且该驱动机构可驱动传动轴4绕传动轴4的轴线旋转。另外，在传动轴4的端部设置有主动伞齿28，在输出主轴6的底部连接有被动伞齿27，主动伞齿28与被动伞齿27啮合，从而水平设置的传动轴4与竖直设置的输出主轴6将通过啮合的主动伞齿28、被动伞齿27进行传动。

实施例6

在实施例五的基础上，本申请提供一种特殊结构的驱动机构，该驱动机构包括有发动机20，该发动机20固定连接在机架21腹部的中部位置。在机架21上还设置有两组油箱7，两组油箱7分别对称设置在发动机20的两侧。该油箱7与发动机20通过管路连通，为发动机20的正常工作供油。该发动机20的输出轴上套设有主动皮带轮19，在传动轴4上设置有减速皮带18轮2，主动皮带轮19与减速皮带18轮2通过皮带18连接，从而发动机20输出的动力将通过带传动的方式带动传动轴4旋转，并最终实现驱动旋翼转动。

实施例7

在实施例五的基础上，上述实施例六给出了通过带传动的方式带动传动轴旋转的驱动方式；然后并不局限于带传动方式，本申请还给出另外一种传动方式，即：该驱动机构包括固定连接在机架中部的发动机20，机架21上位于发动机20的两侧还设置有油箱7，油箱7与发动机20通过管路连通；发动机20的输出轴上套设有主动齿轮，传动轴4上套设有从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合或主动齿轮通过齿轮箱与从动齿轮啮合传动

实施例8

在实施例五、实施例六或实施例七的基础上，在机架21的两端均设置有机壳8，在机壳8内设置齿轮箱22，然后将飞行控制器9、舵机10等重要器件设置在机壳8内，将主动伞齿28、被动伞齿27设置在齿轮箱22内，从而机壳8能对飞行控制器9、舵机10、主动伞齿28、被动伞齿27等部件以及各部件之间的连接关系进行有效保护，防止在无人机工作过程中因为碰撞或者擦挂造成传动失效，提高传动的可靠性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种双旋翼无人直升机，包括机架(21)、分别连接在机架(21)两端的输出主轴(6)，每组输出主轴(6)均可在机架(21)上绕输出主轴(6)的轴线旋转，输出主轴(6)的上端连接有旋翼；其特征在于：每组输出主轴(6)上均设置有两组舵机(10)，两组舵机(10)分别位于输出主轴(6)的两侧，每组输出主轴(6)上均套设有倾斜盘上转子(30)、倾斜盘下转子(29)，倾斜盘上转子(30)、倾斜盘下转子(29)通过轴承连接，每组舵机(10)均通过第二连杆(26)与倾斜盘下转子(29)连接，倾斜盘上转子(30)通过第一连杆(25)与旋翼的旋翼片(14)连接。

2.如权利要求1所述的一种双旋翼无人直升机，其特征在于：每根输出主轴(6)均为中空的主轴，每根输出主轴(6)内均套设有固定不转的弹射伞固定轴(33)，弹射伞固定轴(33)内设置有弹射伞控制线缆(34)，弹射伞固定轴(33)的顶端穿出输出主轴(6)，并在弹射伞固定轴(33)的顶部连接有弹射降落伞(23)，弹射降落伞(23)与弹射伞控制线缆(34)连接。

3.如权利要求1所述的一种双旋翼无人直升机，其特征在于：两组输出主轴(6)上的旋翼片(14)的旋转方向相反。

4.如权利要求1、2或3所述的一种双旋翼无人直升机，其特征在于：其中一组输出主轴(6)上的旋翼片(14)与机架(21)的长度方向平行时，另一组输出主轴(6)上的旋翼片(14)与机架(21)的长度方向垂直。

5.如权利要求3所述的一种双旋翼无人直升机，其特征在于：机架(21)上沿机架(21)的长度方向设置有传动轴(4)，机架(21)上还设置有驱动机构，驱动机构与传动轴(4)连接并驱动传动轴(4)绕传动轴(4)的轴线旋转；传动轴(4)的端部设置有主动伞齿(28)，输出主轴(6)的底部连接有被动伞齿(27)，主动伞齿(28)与被动伞齿(27)啮合。

6.如权利要求5所述的一种双旋翼无人直升机，其特征在于：驱动机构包括固定连接在机架(21)中部的发动机(20)，机架(21)上位于发动机(20)的两侧还设置有油箱(7)，油箱(7)与发动机(20)通过管路连通；发动机(20)的输出轴上套设有主动皮带轮(19)，主动皮带轮(19)与传动轴(4)通过皮带(18)连接。

7.如权利要求5所述的一种双旋翼无人直升机，其特征在于：驱动机构包括固定连接在机架(21)中部的发动机(20)，机架(21)上位于发动机(20)的两侧还设置有油箱(7)，油箱(7)与发动机(20)通过管路连通；发动机(20)的输出轴上套设有主动齿轮，传动轴(4)上套设有从动齿轮，主动齿轮通过齿轮箱与从动齿轮啮合传动。

8.如权利要求5所述的一种双旋翼无人直升机，其特征在于：机架(21)的两端均连接有机壳(8)，每个机壳(8)内均设置有齿轮箱(22)，主动伞齿(28)、被动伞齿(27)均位于齿轮箱(22)内。