CN110001944B - 一种大型无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例适用于无人机技术领域，提供了一种大型无人机，本发明包括机体、主螺旋机构、主电机以及折翼机构；主螺旋机构包括前主螺旋机构和后主螺旋机构，主电机包括前主电机和后主电机，前主螺旋机构与前主电机的输出轴传动连接，后主螺旋机构与后主电机的输出轴传动连接，折翼机构具有两个，分别安装在机体的相对两侧。本发明的前主电机和后主电机分别驱动前主螺旋机构和后主螺旋机构中的螺旋桨转动，为大型无人机提供足够的动力使其升空，而机体左右两侧的折翼机构通过机翼的伸展折叠使机体得以保持平衡。

Description

一种大型无人机
技术领域
本发明属于无人机技术领域，尤其涉及一种大型无人机。
背景技术
20世纪70年代，我国开始自主研制无人侦察机，80年代初装备部队。改革开放以后，在民用领域中探索可行性，中国航空事业经过60多年的辛酸历程，从无到有逐步成为我国经济发展的支柱。我国从事无人机行业的单位有300多家，形成了配套齐全的研发、制造、销售和服务体系的有160家左右。研制投入使用的无人机型多达百余种，小型无人机技术已逐步完善，战略无人机已成功试飞，攻击无人机也已试射空地导弹多次成功。
近年来，由于扑动飞行方式在微型飞行器范畴内具有的独特优势，已有多个研究机构将研究方向转向了微型扑翼飞行器。对于微型扑翼飞行器，扑动翼产生的推力和功率消耗直接决定了飞行器的机动能力和续航时间，因而研究扑翼的推力特性和功率特性对提高飞行器的性能起着重要作用。而对于大型飞行器，如大型无人机，现有技术能够用大型无人机载人飞行，但是因为体型较大，在平衡控制上有一定的难度。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于提供一种大型无人机，旨在解决现有技术中的大型无人机难以控制平衡度的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种大型无人机，其包括机体、用于为所述机体提供动力的主螺旋机构、用于驱动所述主螺旋机构工作的主电机以及用于控制所述机体平衡的折翼机构；
所述主螺旋机构包括前主螺旋机构和后主螺旋机构，所述前主螺旋机构设置在所述机体的头部，所述后主螺旋机构设置在所述机体的尾部，所述主电机包括前主电机和后主电机，所述前主螺旋机构与所述前主电机的输出轴传动连接，所述后主螺旋机构与所述后主电机的输出轴传动连接，所述前主电机和所述后主电机安装在所述机体上；
所述折翼机构具有两个，两个所述折翼机构分别安装在所述机体的相对两侧。
进一步地，所述大型无人机还包括用于控制方向的辅助螺旋机构，所述辅助螺旋机构安装在所述机体的相对两侧。
进一步地，所述辅助螺旋机构具有四个，所述机体的相对两侧各安装有两个所述辅助螺旋机构，所述折翼机构位于同一侧的两个所述辅助螺旋机构之间，不同侧的且相对的两个所述辅助螺旋机构之间通过转向杆连接，所述转向杆上套接有用于驱动所述转向杆转动的换向器。
进一步地，所述折翼机构包括折叠翼板、固定翼板、复位撑杆、弹性撑杆、折翼牵引线、偏心杆以及导向轮；
所述固定翼板的一端与所述机体固定连接，所述固定翼板的另一端与所述折叠翼板相互铰接；所述折叠翼板靠近所述固定翼板的一侧底部设置有第一铰接部，所述固定翼板靠近所述折叠翼板的一侧底部设置有第二铰接部，所述复位撑杆的一端与所述第一铰接部相互铰接，所述复位撑杆的另一端与所述弹性撑杆的一端相互铰接，所述弹性撑杆的另一端与所述第二铰接部相互铰接；
所述导向轮设置在所述固定翼板远离所述折叠翼板的一侧底部，所述偏心杆位于所述导向轮下端，所述偏心杆通过传动机构与所述机体传动连接；所述折翼牵引线的一端连接所述折叠翼板末端，所述折翼牵引线的另一端绕过所述导向轮与所述偏心杆末端连接，所述折翼牵引线呈绷紧状态。
进一步地，所述传动机构包括大齿轮、小齿轮、皮带、第一皮带轮、第二皮带轮以及折翼电机，所述偏心杆连接所述大齿轮的输出端，并且所述偏心杆的轴线与所述大齿轮的中心轴轴线不重合，所述大齿轮与所述小齿轮相互啮合，所述小齿轮的输入端与所述第一皮带轮连接，所述第一皮带轮与所述第二皮带轮通过皮带连接，所述第二皮带轮与所述折翼电机的输出轴连接，所述折翼电机安装在所述机体上。
进一步地，所述折叠翼板呈三角形。
进一步地，所述传动机构位于所述机体内部的中空平台上。
进一步地，所述主螺旋机构的螺旋桨大于所述辅助螺旋机构的螺旋桨。
本发明实施例与现有技术相比，有益效果在于：本发明包括机体、主螺旋机构、主电机以及折翼机构；主螺旋机构包括分别设置在机体的头部和尾部的前主螺旋机构和后主螺旋机构，主电机包括前主电机和后主电机，前主电机和后主电机分别驱动前主螺旋机构和后主螺旋机构中的螺旋桨转动，为大型无人机提供足够的动力使其升空，而机体左右两侧的折翼机构通过机翼的伸展折叠使机体得以保持平衡。
附图说明
图1是本发明实施例提供的大型无人机整体结构示意图；
图2是图1中的大型无人机的仰视结构示意图；
图3是图1中的大型无人机的折翼机构示意图；
图4是图1中的大型无人机的传动机构示意图。
在附图中，各附图标记表示：
1、主螺旋机构；2、辅助螺旋机构；3、主电机；4、折翼机构；5、机体；1011、前主螺旋机构；1012、后主螺旋机构；2011、转向杆；2012、换向器；3011、前主电机；3012、后主电机；4021、导向轮；4022、折翼牵引线；4023、固定翼板；4024、弹性撑杆；4025、复位撑杆；4026、折叠翼板；4027、第二铰接部；4028、第一铰接部；401、传动机构；4015、偏心杆；4012、折翼电机；4011、小齿轮；4013、皮带；4014、大齿轮；4016、第二皮带轮；4017、第一皮带轮。
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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1和图2所示，是本发明实施例提供的一种大型无人机，大型无人机包括机体5、用于为机体5提供动力的主螺旋机构1、用于驱动主螺旋机构1工作的主电机3以及用于控制机体5平衡的折翼机构4。
主螺旋机构1包括前主螺旋机构1011和后主螺旋机构1012，前主螺旋机构1011设置在机体5的头部，后主螺旋机构1012设置在机体的尾部，主电机3包括前主电机3011和后主电机3012，前主螺旋机构1011与前主电机3011的输出轴传动连接，后主螺旋机构1012与后主电机3012的输出轴传动连接，前主电机3011和后主电机3012安装在机体5上；折翼机构4具有两个，两个折翼机构4分别安装在机体5的相对两侧。
上述实施例中，如图2所示，大型无人机还包括用于控制方向的辅助螺旋机构2，辅助螺旋机构2安装在机体5的相对两侧。优选的，辅助螺旋机构2具有四个，机体5的相对两侧各安装有两个辅助螺旋机构2，折翼机构4位于同一侧的两个辅助螺旋机构2之间，不同侧的且相对的两个辅助螺旋机构2之间通过转向杆2011连接，转向杆2011上套接有用于驱动转向杆2011转动的换向器2012。换向器2012套装在转向杆2011上并与转向杆2011传动连接，当需要无人机需要转向时，换向器2012带动转向杆2011转动一定角度，安装在转向杆2011两侧的辅助螺旋机构2也随着转动一定角度，此时无人机前后两个辅助螺旋机构2受力不同，实现转向。优选的，主螺旋机构1的螺旋桨大于所述辅助螺旋机构2的螺旋桨，主螺旋机构1的螺旋桨足够大，才能够保证无人机获得足够大的上升力。
上述实施例中，如图3所示，折翼机构4包括折叠翼板4026、固定翼板4023、复位撑杆4025、弹性撑杆4024、折翼牵引线4022、偏心杆4015以及导向轮4021；固定翼板4023的一端与机体5固定连接，固定翼板4023的另一端与折叠翼板4026相互铰接；折叠翼板4026靠近固定翼板4023的一侧底部设置有第一铰接部4028，固定翼板4023靠近折叠翼板4026的一侧底部设置有第二铰接部4027，复位撑杆4025的一端与第一铰接部4028相互铰接，复位撑杆4025的另一端与弹性撑杆4024的一端相互铰接，弹性撑杆4024的另一端与第二铰接部4027相互铰接；导向轮4021设置在固定翼板4023远离折叠翼板4026的一侧底部，偏心杆4015位于导向轮4021下端，偏心杆4015通过传动机构401与机体5传动连接；折翼牵引线4022的一端连接折叠翼板4026末端，折翼牵引线4022的另一端绕过导向轮4021与偏心杆4015末端连接，折翼牵引线4022呈绷紧状态。另外，传动机构401包括大齿轮4014、小齿轮4011、皮带4013、第一皮带轮4017、第二皮带轮4016以及折翼电机4012，偏心杆4015连接大齿轮4014的输出端，并且偏心杆4015的轴线与大齿轮4014的中心轴轴线不重合，大齿轮4014与小齿轮4011相互啮合，小齿轮4011的输入端与第一皮带轮4017连接，第一皮带轮4017与第二皮带轮4016通过皮带4013连接，第二皮带轮4016与折翼电机4012的输出轴连接，折翼电机4012安装在机体5上。折翼电机4012通过第二皮带轮4016、皮带4013以及第一皮带轮4017驱动小齿轮4011转动，进一步带动大齿轮4014转动，而大齿轮4014的输出端连接偏心杆4015，由于偏心杆4015的轴线与大齿轮4014的中心轴轴线不重合，偏心杆4015围绕大齿轮4014的中心轴轴线做圆周运动，于是偏心杆4015末端的折翼牵引线4022牵引折叠翼板4026向下折叠，再依靠复位撑杆4025和弹性撑杆4024之间的作用力复位，以此循环往复。可选的，折叠翼板4026呈三角形。在其他实施例中，折叠翼板4026也可以为其他形状，本实施例对此没有限制。可选的，传动机构401位于所述机体5内部的中空平台上。
综上所述，上述的大型无人机包括机体5、用于为机体5提供动力的主螺旋机构1、用于驱动主螺旋机构1工作的主电机3以及用于控制机体5平衡的折翼机构4；主螺旋机构1包括前主螺旋机构1011和后主螺旋机构1012，前主螺旋机构1011设置在机体5的头部，后主螺旋机构1012设置在机体的尾部，主电机3包括前主电机3011和后主电机3012，前主螺旋机构1011与前主电机3011的输出轴传动连接，后主螺旋机构1012与后主电机3012的输出轴传动连接，前主电机3011和后主电机3012安装在机体5上；折翼机构4具有两个，两个折翼机构4分别安装在机体5的相对两侧。前主电机3011和后主电机3012分别驱动前主螺旋机构1011和后主螺旋机构1012中的螺旋桨转动，为大型无人机提供足够的动力使其升空，而机体5左右两侧的折翼机构4通过机翼的伸展折叠使机体5得以保持平衡。
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 (5)

1.一种大型无人机，其特征在于，所述大型无人机包括机体(5)、用于为所述机体(5)提供动力的主螺旋机构(1)、用于驱动所述主螺旋机构(1)工作的主电机(3)以及用于控制所述机体(5)平衡的折翼机构(4)；
所述主螺旋机构(1)包括前主螺旋机构(1011)和后主螺旋机构(1012)，所述前主螺旋机构(1011)设置在所述机体（5）的头部，所述后主螺旋机构(1012)设置在所述机体的尾部，所述主电机(3)包括前主电机(3011)和后主电机(3012)，所述前主螺旋机构(1011)与所述前主电机(3011)的输出轴传动连接，所述后主螺旋机构(1012)与所述后主电机(3012)的输出轴传动连接，所述前主电机(3011)和所述后主电机(3012)安装在所述机体(5)上；
所述折翼机构(4)具有两个，两个所述折翼机构(4)分别安装在所述机体(5)的相对两侧；
所述大型无人机还包括用于控制方向的辅助螺旋机构(2)，所述辅助螺旋机构(2)安装在所述机体(5)的相对两侧；
所述折翼机构(4)包括折叠翼板（4026）、固定翼板(4023)、复位撑杆（4025）、弹性撑杆（4024）、折翼牵引线(4022)、偏心杆（4015）以及导向轮(4021)；
所述固定翼板(4023)的一端与所述机体(5)固定连接，所述固定翼板(4023)的另一端与所述折叠翼板（4026）相互铰接；所述折叠翼板（4026）靠近所述固定翼板(4023)的一侧底部设置有第一铰接部（4028），所述固定翼板(4023)靠近所述折叠翼板（4026）的一侧底部设置有第二铰接部（4027），所述复位撑杆（4025）的一端与所述第一铰接部（4028）相互铰接，所述复位撑杆（4025）的另一端与所述弹性撑杆（4024）的一端相互铰接，所述弹性撑杆（4024）的另一端与所述第二铰接部（4027）相互铰接；
所述导向轮(4021)设置在所述固定翼板(4023)远离所述折叠翼板（4026）的一侧底部，所述偏心杆（4015）位于所述导向轮(4021)下端，所述偏心杆（4015）通过传动机构（401）与所述机体(5)传动连接；所述折翼牵引线(4022)的一端连接所述折叠翼板（4026）末端，所述折翼牵引线(4022)的另一端绕过所述导向轮(4021)与所述偏心杆（4015）末端连接，所述折翼牵引线(4022)呈绷紧状态；
所述传动机构（401）包括大齿轮（4014）、小齿轮（4011）、皮带（4013）、第一皮带轮（4017）、第二皮带轮（4016）以及折翼电机（4012），所述偏心杆（4015）连接所述大齿轮（4014）的输出端，并且所述偏心杆（4015）的轴线与所述大齿轮（4014）的中心轴轴线不重合，所述大齿轮（4014）与所述小齿轮（4011）相互啮合，所述小齿轮（4011）的输入端与所述第一皮带轮（4017）连接，所述第一皮带轮（4017）与所述第二皮带轮（4016）通过皮带（4013）连接，所述第二皮带轮（4016）与所述折翼电机（4012）的输出轴连接，所述折翼电机（4012）安装在所述机体(5)上。
2.如权利要求1所述的大型无人机，其特征在于，所述辅助螺旋机构(2)具有四个，所述机体(5)的相对两侧各安装有两个所述辅助螺旋机构(2)，所述折翼机构(4)位于同一侧的两个所述辅助螺旋机构(2)之间，不同侧的且相对的两个所述辅助螺旋机构(2)之间通过转向杆（2011）连接，所述转向杆(2011)上套接有用于驱动所述转向杆(2011)转动的换向器(2012)。
3.如权利要求1所述的大型无人机，其特征在于，所述折叠翼板（4026）呈三角形。
4.如权利要求1所述的大型无人机，其特征在于，所述传动机构（401）位于所述机体(5)内部的中空平台上。
5.如权利要求1所述的大型无人机，其特征在于，所述主螺旋机构(1)的螺旋桨大于所述辅助螺旋机构(2)的螺旋桨。
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