CN110371303A - 一种无人飞行器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人飞行器,包括:机身,无人飞行器的质心位于机身上;机臂,与机身相连;以及电机,电机倾斜安装于机臂,电机的倾斜方向在水平面的投影与电机和质心的连线呈预设角度,且电机的倾斜方向与竖直方向呈锐角夹角。电机倾斜设置,电机在偏航控制通道上有一个控制分量,通过调整预设角度可提高电机在偏航控制通道上的控制分量,此外,电机的倾斜方向与竖直方向呈锐角夹角,电机的倾斜方向与竖直方向呈锐角夹角,倾斜角度与竖直方向的夹角的余弦值接近1,对高度控制通道的影响较小,进而减小无人飞行器悬停时的极限环,增加无人飞行器悬停时的稳定性及控制精度。
Description
【技术领域】
本发明涉及无人飞行器领域,尤其涉及一种多旋翼无人飞行器。
【背景技术】
无人驾驶飞机,简称无人飞行器(UAV),是一种处在迅速发展中的新概念装备,其具有机动灵活、反应快速、无人驾驶、操作要求低的优点。无人飞行器通过搭载多类传感器或摄像设备,可以实现影像实时传输、高危地区探测功能,是卫星遥感与传统航空遥感的有力补充。目前,无人飞行器的使用范围已经扩宽到军事、科研、民用三大领域,具体在电力通信、气象、农业、海洋、勘探、摄影、防灾减灾、农作物估产、缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐等领域应用甚广。
无人飞行器的电机一般是竖直地安装在无人飞行器的机身上。
但是,发明人在实现本发明的过程中,发现:电机驱动飞行器的偏航控制道通的快速性能。因此,现有技术需要改进。
【发明内容】
为了解决上述技术问题,本发明实施例提供一种无人飞行器,电机驱动无人飞行器的偏航控制道通的快速性能。
为了解决上述技术问题,本发明实施例提供以下技术方案:
提供一种无人飞行器,包括:机身,所述无人飞行器的质心位于所述机身上;机臂,与所述机身相连;以及电机,所述电机倾斜安装于所述机臂,所述电机的倾斜方向在水平面的投影与所述电机和所述质心的连线呈预设角度,且所述电机的倾斜方向与竖直方向呈锐角夹角。
在一些实施例中,所述机身包括机头和与所述机头相对的机尾,所述电机包括:分别位于所述机头两侧的第一电机和第二电机;以及分别位于所述机尾两侧的第三电机和第四电机;其中,所述第一电机的倾斜方向与所述第三电机的倾斜方向相对;以及所述第二电机的倾斜方向与所述第四电机的倾斜方向相对。
在一些实施例中,所述第一电机与所述第二电机的安装平面相同,所述第三电机与所述第四电机的安装平面相同;所述第一电机和所述第二电机的安装平面与所述第三电机和所述第四电机的安装平面之间存在落差。
在一些实施例中,所述第一电机与竖直方向的夹角等于所述第二电机与竖直方向的夹角,所述第三电机与竖直方向的夹角等于所述第四电机与竖直方向的夹角。
在一些实施例中,所述第一电机与所述第二电机的安装平面高于所述第三电机与所述第四电机的安装平面。
在一些实施例中,所述第一电机与竖直方向的夹角小于所述第三电机与竖直方向的夹角;或所述第二电机与竖直方向的夹角小于所述第四电机与竖直方向的夹角。
在一些实施例中,所述第一电机与所述第二电机的安装平面低于所述第三电机与所述第四电机的安装平面。
在一些实施例中,所述第一电机与竖直方向的夹角大于所述第三电机与竖直方向的夹角;或所述第二电机与竖直方向的夹角大于所述第四电机与竖直方向的夹角。
在一些实施例中,所述电机与竖直方向的夹角满足:
其中,s1为所述第一电机或第二电机的电机轴与水平面的交点到机身中轴线的最短距离,s2为所述第三电机或第四电机的电机轴与水平面的交点到所述机身中轴线的距离,l1为所述第一电机或所述第二电机的电机轴与水平面的交点到与所述机身中轴线垂直的平面之间的距离,l2为所述第三电机或所述第四电机的电机轴与水平面的交点到所述机身中轴线垂直的平面之间的距离,α1为所述第一电机或者所述第二电机与竖直方向的夹角,α2为所述第三电机或所述第四电机与竖直方向的夹角。
在一些实施例中,所述预设角度的范围为30°至150°。
在一些实施例中,所述预设角度为90°。
在一些实施例中,所述电机与竖直方向的夹角不大于15°。
在一些实施例中,所述无人飞行器还包括电机安装座,所述电机安装于所述电机安装座,所述电机安装座倾斜安装于所述机臂,且所述电机安装座与水平面所呈角度等于所述电机与竖直方向所呈角度。
与现有技术相比较,在本发明实施例的无人飞行器中,电机倾斜设置,电机在偏航控制通道上有一个控制分量,该控制分量是垂直电机与质心的连线的,将电机的倾斜方向在水平面的投影配置为与电机和质心的连线呈预设角度,通过调整预设角度可提高电机在偏航控制通道上的控制分量,此外,电机的倾斜方向与竖直方向呈锐角夹角,电机的倾斜方向与竖直方向呈锐角夹角,倾斜角度与竖直方向的夹角的余弦值接近1,对高度控制通道的影响较小,进而减小无人飞行器悬停时的极限环,增加无人飞行器悬停时的稳定性及控制精度。
【附图说明】
一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1为本发明其中一实施例提供的一种无人飞行器的平面图,其中视图的视角沿第一俯仰方向;
图2为图1所示的无人飞行器的立体图;
图3a为图2所示的无人飞行器的第一电机的倾斜方向在X1O1Z1平面的投影视图;
图3b为图2所示的无人飞行器的第一电机的倾斜方向在Y1O1Z1平面的投影视图;
图4a为图2所示的无人飞行器的第二电机的倾斜方向在X2O2Z2平面的投影视图;
图4b为图2所示的无人飞行器的第二电机的倾斜方向在X2O2Z2平面的投影视图;
图5a为图2所示的无人飞行器的第三电机的倾斜方向在X3O3Z3平面的投影视图;
图5b为图2所示的无人飞行器的第三电机的倾斜方向在X3O3Z3平面的投影视图;
图6a为图2所示的无人飞行器的第四电机的倾斜方向在X4O4Z4平面的投影视图;
图6b为图2所示的无人飞行器的第四电机的倾斜方向在Y4O4Z4平面的投影视图;
图7为图1所示的无人飞行器的各电机倾斜角的旋转矢量方向示意图;
图8为图1所示的无人飞行器的尺寸参数示意图;
图9为图1所示的无人飞行器的电机安装示意图。
【具体实施方式】
为了便于理解本发明,下面结合附图和具体实施方式,对本发明进行更详细的说明。需要说明的是,当元件被表述“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在无人飞行器领域中,为了提高对偏航通道的控制能力,一般通过提高桨叶的反扭矩来控制,但是桨叶的反扭矩很小,控制能力较弱,在无人机具有一定的质量下前述缺陷尤其明显。
请参阅图1,为本发明其中一实施例提供的一种无人飞行器100包括机身10,电机20以及桨臂30。所述无人飞行器100的质心G位于所述机身10上,所述机臂30与所述机身10相连,所述电机20倾斜安装于所述机臂30,所述电机20的倾斜方向在水平面的投影与所述电机20和所述质心G的连线呈预设角度,且所述电机20的倾斜方向与竖直方向呈锐角夹角。
需要说明,上述的水平面为一虚设的参考平面,其平行于地面,竖直方向垂直于地面。
值得说明,电机倾斜设置,电机在偏航控制通道上有一个控制分量,该控制分量是垂直电机与质心的连线的,将电机的倾斜方向在水平面的投影配置为与电机和质心的连线呈预设角度,通过调整预设角度可提高电机在偏航控制通道上的控制分量,此外,电机的倾斜方向与竖直方向呈锐角夹角,电机的倾斜方向与竖直方向呈锐角夹角,倾斜角度与竖直方向的夹角的余弦值接近1,对高度控制通道的影响较小,进而减小无人飞行器悬停时的极限环,增加无人飞行器悬停时的稳定性及控制精度。
在一些实施例中,所述预设角度的范围为30度至150度,较优地,所述预设角度为90度。通过将预设角度配置为90度,以使电机在水平方向上的分力在偏航控制通道的利用率为100%,并且在水平方向上的分力不会对其他控制通道产生干扰。根据实际情况,通过调整些许倾斜角度,并不会造成太大的影响,本发明不可能详尽的列举出所有的倾斜方位,但只要预设角度范围在30度至150度,均属于本发明范畴。
在一些实施例中,所述电机20的倾斜方向与竖直方向的夹角不大于15度。
在一些实施例中,请参阅图9,所述无人飞行器100还包括电机安装座40,所述电机20安装于所述电机安装座40,所述电机安装座40倾斜安装于所述机臂,且所述电机安装座40与水平面所呈角度等于所述电机20与竖直方向所呈角度。
在一些实施例中,所述电机20固定安装于所述机械臂30,所述电机20的倾斜角度为定值,相比于电机活动安装于机械臂,并通过倾转电机驱动,以调整电机的倾斜角度的方式。电机固定安装于机械臂,避免使用倾转电机降低了成本,实际上倾转电机对没有提升无人飞行器100正常飞行状态下的控制性能。
下面介绍一些无人飞行器的具体实现方式,需要注意的是,如下方式仅为示例性地,对于其他能够满足至少一个上述情况的无人飞行器均在本申请的保护范围内。
此外,为了便于描述无人飞行器各构件的具体方位,在前述的竖直方向及水平面的基础上,再引入前后左右四个方位,前后左右皆平行于水平面,其中,前后方向与左右方向相垂直。
所述机身10整体呈条形或者梭形,所述机身10具有机头11和机尾12。所述机头11位于所述质心G的前方,所述机尾12位于所述质心G的后方。
根据实际情况,机身10并不仅限于梭形,例如,机身10呈绕一竖直轴线的旋转体,该竖直轴线靠近或者穿过所述质心G。
所述电机20包括第一电机20a,第二电机20b,第三电机20c以及第四电机20d。其中,所述第一电机20a与所述第二电机20b分别位于所述机头11两侧,所述第三电机20c与所述第四电机20d分别位于所述机尾12两侧。其中,所述第一电机的倾斜方向与所述第三电机的倾斜方向相对,所述第二电机的倾斜方向与所述第四电机的倾斜方向相对。
所述第一电机20a位于所述质心G的左前方,所述第一电机20a朝左下方倾斜;所述第二电机20b位于所述质心G的右上方,所述第二电机20b朝右下方倾斜;第三电机20c位于所述质心G的左下方,所述第三电机20c朝左上方倾斜;第四电机20d位于所述质心G的右下方,所述第四电机50朝右上方倾斜。
需要说明,电机(第一、二、三、四电机)朝一方向倾斜,是指该电机与机臂的连接点为支点,电机安装有螺旋桨的一端绕该支点并朝该方向转动。
所述机臂30包括第一机臂30a,第二机臂30b,第三机臂30c以及第四机臂30d。所述第一机臂30a连接所述机身10,所述第一电机20a倾斜安装于所述第一机臂30a。相似地,所述第二机臂30b连接所述机身10,所述第二电机20b倾斜安装于所述第二机臂30b。所述第三机臂30c连接所述机身10,所述第三电机20c倾斜安装于所述第三机臂30c。所述第四机臂30d连接所述机身10,所述第四电机20d倾斜安装于所述第四机臂30d。
请参阅图2,图3a以及图3b,在所述第一电机20a上构建第一直角坐标系,第一直角坐标系的原点为所述第一电机20a与第一机臂30a的连接处,设为O1。第一直角坐标系的X1轴经过O1和所述质心G,并且X1轴由O1指向所述质心G。第一直角坐标系的Z1轴经过O1,并且Z1轴沿竖直方向向上指向。第一直角坐标系的Y1轴经过O1,并且Y1轴沿右前方指向。X1轴、Y1轴以及Z1轴三者中两两相互垂直。所述第一电机20的倾斜方向在X1O1Z1平面上的投影与Z1轴的正半轴相重合,所述第一电机20的倾斜方向在Y1O1Z1平面上的投影在Y1O1Z1平面的第二象限内,所述第一电机20的倾斜方向在X1O1Y1平面上的投影与Y1轴的负半轴重合。
请参阅图2,图4a以及图4b,在所述第二电机20b上构建第二直角坐标系,第二直角坐标系的原点为所述第二电机20b与第二机臂30b的连接处,设为O2。第二直角坐标系的X2轴经过O2和所述质心G,并且X2轴由O2指向所述质心G。所述第二直角坐标系的Z2轴经过O2,并且Z2轴沿竖直方向向上指向。第二直角坐标系的Y2轴经过O2,并且Y2轴沿右下方向指向。X2轴、Y2轴以及Z2轴三者中两两相互垂直。所述第二电机20b的倾斜方向在X2O2Z2平面上的投影与Z2轴的正半轴相重合,所述第二电机20b的倾斜方向在Y2O2Z2平面上的投影在Y2O2Z2平面的第一象限内,所述第二电机20b方向在X2O2Y2平面上的投影与Y2轴的正半轴相重合。
请参阅图2,图5a以及图5b,以所述第三电机20c上构建第二直角坐标系,第二直角坐标系的原点为所述第三电机20c与第三机臂30c的连接处,设为O3。第三直角坐标系的X3轴经过O3和所述质心G,并且X3轴由O3指向所述质心G。第三直角坐标系的Z3轴经过O3,并且Z3轴沿竖直方向向上指向。第三直角坐标系的Y3轴经过O3,并且Y3轴沿左上方指向。X3轴、Y3轴以及Z3轴三者中两两相互垂直。所述第三电机20c的倾斜方向在X3O3Z3平面上的投影与Z3轴的正半轴相重合,所述第三电机20c的倾斜方向在Y3O3Z3平面上的投影在Y3O3Z3平面的第一象限内,所述第三电机20c的倾斜方向在X3O3Y3平面上的投影与Y3轴的正半轴相重合。
请参阅图2,图6a以及图6b,在所述第四电机20d上构建第四直角坐标系,第四直角坐标系的原点为所述第四电机20d与第四电机30d的连接处,设为O4。第四直角坐标系的X4轴经过O4和所述质心G,并且X4轴由O4指向所述质心G。第四直角坐标系的Z4轴经过O4,并且Z4轴沿竖直方向向上指向。第三直角坐标系的Y4轴经过O4,并且Y4轴沿右下方指向。X4轴、Y4轴以及Z4轴三者中两两相互垂直。所述第四电机20d的倾斜方向在X4O4Z4平面内的投影与Z4轴的正半轴相重合,所述第四电机20d的倾斜方向在Y4O4Z4平面上的投影在Y4O4Z4平面的第二象限内,所述第四电机20d的倾斜方向在X4O4Y4平面上的投影与Y4轴的负半轴相重合。
所述第一电机20a与所述第二电机20b左右对称,所述第三电机20c与所述第四电机20d左右对称。
所述第一电机20a与竖直方向的夹角等于所述第二电机20b与竖直方向的夹角,所述第三电机20c与竖直方向的夹角等于所述第四电机20d与竖直方向的夹角。
所述第一电机20a与所述第二电机20b的安装平面相同,所述第三电机20c与所述第四电机20d的安装平面相同。所述第一电机20a和所述第二电机20b的安装平面与所述第三电机20c和所述第四电机20d的安装平面之间存在落差d。
所述第一电机20a与所述第二电机20b的安装平面高于所述第三电机20c与所述第四电机20d的安装平面。所述第一电机20a与竖直方向的夹角小于所述第三电机20c与竖直方向的夹角。所述第二电机20b与竖直方向的夹角小于所述第四电机20d与竖直方向的夹角。
在其他一些实施例中,所述第一电机20a与所述第二电机20b的安装平面低于所述第三电机20c与所述第四电机20d的安装平面。所述第一电机20a与竖直方向的夹角大于所述第三电机20c与所述竖直方向的夹角。所述第二电机20b与竖直方向的夹角大于所述第四电机20d与竖直方向的夹角。
所述第一电机20a的旋转方向与所述第四电机20d的旋转方向同向,所述第二电机20b及所述第三电机20c的旋转方向皆与所述第一电机20a的旋转方向相反。
在本实施例中,所述第一电机20a和所述第四电机20d的转动方向皆沿顺时针方向,所述第二电机20b和所述第三电机20c的转动方向皆沿逆时针方向转动。
值得说明,基于无人飞行器的平衡和控制考虑,通过将相邻的电机配置为不同的旋转方向,在无人飞行器平衡方面,相邻的电机提供的分力相互抵消,平衡性好;在无人飞行器控制方面,无人飞行器转向时,只由其中两个位于对角线上的电机提供的分力驱动,转向效率高。
请参阅图7,本发明实施例通过右手定则的旋转矢量法来描述各电机的倾斜方向与竖直方向的夹角,即倾斜角。
在第一、二、三、四电机20a,20b,20c,20d中,其倾斜方向与竖直方向的夹角为其倾斜角的旋转矢量大小,设为α1,α2,α3,α4。根据右手定则,右手四个手指沿该旋转方向弯曲,大拇指指向为其倾斜角的旋转矢量方向。
所述第一电机20a的倾斜角的旋转矢量大小为α1,所述第一电机20a的倾斜角的旋转矢量方向沿着所述质心G与所述第一电机20b的连线,并且由所述第一电机20b指向所述质心G。
由于所述第二电机20b及所述第一电机20a的倾斜方向与竖直方向的夹角相等,因此,所述第二电机20b的倾斜角的旋转矢量大小也为α1,所述第二电机20b的倾斜角的旋转矢量方向沿着所述质心G与所述第二电机20b的连线,并且由所述质心G指向所述第二电机20b。
所述第三电机20c的倾斜角的旋转矢量大小为α2,所述第三电机20c的倾斜角的旋转矢量方向沿着所述质心G与所述第三电机20c的连线,并且由所述质心G指向所述第三电机20c。
由于所述第四电机20d及所述第三电机20c的倾斜方向与竖直方向的夹角相等,因此,所述第四电机20d的倾斜角的旋转矢量大小也为α2,所述第四电机20d的倾斜角的旋转矢量方向沿着所述质心G与所述第四电机20d的连线,并且由所述第四电机20d指向所述质心G。
在其他一些实施例中,所述第一电机20a及所述第四电机20d的旋转方向皆沿逆时针,所述第二电机20b及所述第三电机20c的旋转方向皆沿顺时针。所述第一电机20a的倾斜角的旋转矢量方向由所述质心G指向所述第二电机20b。所述第二电机20b的倾斜角的旋转矢量方向由所述第二电机20b指向所述质心G。所述第三电机20c的倾斜角的旋转矢量方向由所述第三电机20c指向所述质心G。所述第四电机20d的倾斜角的旋转矢量方向由所述质心G指向所述第四电机20d。
请参阅图8,所述电机与竖直方向的夹角满足:
或者
其中,s1为所述第一电机或第二电机的电机轴与水平面的交点到机身中轴线的最短距离,s2为所述第三电机或第四电机的电机轴与水平面的交点到所述机身中轴线的距离,l1为所述第一电机或所述第二电机的电机轴与水平面的交点到与所述机身中轴线垂直的平面之间的距离,l2为所述第三电机或所述第四电机的电机轴与水平面的交点到所述机身中轴线垂直的平面之间的距离,α1为所述第一电机或者所述第二电机与竖直方向的夹角,α2为所述第三电机或所述第四电机与竖直方向的夹角。
与现有技术相比较,本发明实施例提供一种无人飞行器100,电机倾斜设置,电机在偏航控制通道上有一个控制分量,该控制分量是垂直电机与质心的连线的,将电机的倾斜方向在水平面的投影配置为与电机和质心的连线呈预设角度,通过调整预设角度可提高电机在偏航控制通道上的控制分量,此外,电机的倾斜方向与竖直方向呈锐角夹角,电机的倾斜方向与竖直方向呈锐角夹角,倾斜角度与竖直方向的夹角的余弦值接近1,对高度控制通道的影响较小,进而减小无人飞行器悬停时的极限环,增加无人飞行器悬停时的稳定性及控制精度。
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;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明,它们没有在细节中提供;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范围。
Claims (13)
1.一种无人飞行器,其特征在于,包括:
机身,所述无人飞行器的质心位于所述机身上;
机臂,与所述机身相连;以及
电机,所述电机倾斜安装于所述机臂,所述电机的倾斜方向在水平面的投影与所述电机和所述质心的连线呈预设角度,且所述电机的倾斜方向与竖直方向呈锐角夹角。
2.根据权利要求1所述的无人飞行器,其特征在于,所述机身包括机头和与所述机头相对的机尾,所述电机包括:
分别位于所述机头两侧的第一电机和第二电机;以及
分别位于所述机尾两侧的第三电机和第四电机;
其中,所述第一电机的倾斜方向与所述第三电机的倾斜方向相对;以及
所述第二电机的倾斜方向与所述第四电机的倾斜方向相对。
3.根据权利要求2所述的无人飞行器,其特征在于,所述第一电机与所述第二电机的安装平面相同,所述第三电机与所述第四电机的安装平面相同;
所述第一电机和所述第二电机的安装平面与所述第三电机和所述第四电机的安装平面之间存在落差。
4.根据权利要求2或3所述的无人飞行器,其特征在于,所述第一电机与竖直方向的夹角等于所述第二电机与竖直方向的夹角,所述第三电机与竖直方向的夹角等于所述第四电机与竖直方向的夹角。
5.根据权利要求4所述的无人飞行器,其特征在于,所述第一电机与所述第二电机的安装平面高于所述第三电机与所述第四电机的安装平面。
6.根据权利要求5所述的无人飞行器,其特征在于,所述第一电机与竖直方向的夹角小于所述第三电机与竖直方向的夹角;或
所述第二电机与竖直方向的夹角小于所述第四电机与竖直方向的夹角。
7.根据权利要求4所述的无人飞行器,其特征在于,所述第一电机与所述第二电机的安装平面低于所述第三电机与所述第四电机的安装平面。
8.根据权利要求7所述的无人飞行器,其特征在于,所述第一电机与竖直方向的夹角大于所述第三电机与竖直方向的夹角;或
所述第二电机与竖直方向的夹角大于所述第四电机与竖直方向的夹角。
9.根据权利要求2-8中任一项所述的无人飞行器,其特征在于,所述电机与竖直方向的夹角满足:
其中,s1为所述第一电机或第二电机的电机轴与水平面的交点到机身中轴线的最短距离,s2为所述第三电机或第四电机的电机轴与水平面的交点到所述机身中轴线的距离,l1为所述第一电机或所述第二电机的电机轴与水平面的交点到与所述机身中轴线垂直的平面之间的距离,l2为所述第三电机或所述第四电机的电机轴与水平面的交点到所述机身中轴线垂直的平面之间的距离,α1为所述第一电机或者所述第二电机与竖直方向的夹角,α2为所述第三电机或所述第四电机与竖直方向的夹角。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的无人飞行器,其特征在于,所述预设角度的范围为30°至150°。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的无人飞行器,其特征在于,所述预设角度为90°。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的无人飞行器,其特征在于,所述电机与竖直方向的夹角不大于15°。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的无人飞行器,其特征在于,所述无人飞行器还包括电机安装座,所述电机安装于所述电机安装座,所述电机安装座倾斜安装于所述机臂,且所述电机安装座与水平面所呈角度等于所述电机与竖直方向所呈角度。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111319759A (zh) * | 2020-02-25 | 2020-06-23 | 江苏理工学院 | 一种空间六自由度独立可控多旋翼无人飞行控制方法 |
WO2021027881A1 (zh) * | 2019-08-14 | 2021-02-18 | 深圳市道通智能航空技术有限公司 | 一种无人飞行器 |
CN113232871A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-08-10 | 沃飞长空科技(成都)有限公司 | 一种用于安装旋翼的撑杆及飞行器 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202244078U (zh) * | 2011-07-29 | 2012-05-30 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 多旋翼无人飞行器 |
CN103387051A (zh) * | 2013-07-23 | 2013-11-13 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 四旋翼飞行器 |
CN104044734A (zh) * | 2014-06-20 | 2014-09-17 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 具有可倾斜机翼和旋翼的多旋翼无人机及控制系统和方法 |
CN105882953A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-08-24 | 亿航智能设备(广州)有限公司 | 飞行器 |
CN106547275A (zh) * | 2015-09-17 | 2017-03-29 | 西安翔舟航空技术有限公司 | 一种新型旋翼类无人机自动定位操控方法 |
CN107117283A (zh) * | 2016-02-25 | 2017-09-01 | 鹦鹉无人机股份有限公司 | 具有折叠链接臂的无人机 |
CN107207088A (zh) * | 2014-12-04 | 2017-09-26 | 埃尔瓦有限公司 | 可重新配置的无人飞行器系统 |
CN108248855A (zh) * | 2018-01-15 | 2018-07-06 | 上海交通大学 | 一种具有驱动部件倾角设计的倾转机身无人机 |
WO2018165057A1 (en) * | 2017-03-04 | 2018-09-13 | Manning John G | Multi-rotor aircraft and related systems and methods |
CN210882655U (zh) * | 2019-08-14 | 2020-06-30 | 深圳市道通智能航空技术有限公司 | 一种无人飞行器 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130105635A1 (en) * | 2011-10-31 | 2013-05-02 | King Abdullah II Design and Development Bureau | Quad tilt rotor vertical take off and landing (vtol) unmanned aerial vehicle (uav) with 45 degree rotors |
CN106184732B (zh) * | 2012-04-10 | 2020-04-17 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 多旋翼飞行器 |
CN103387052B (zh) * | 2013-07-23 | 2016-01-06 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 八旋翼飞行器 |
CN110371303A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-10-25 | 深圳市道通智能航空技术有限公司 | 一种无人飞行器 |
-
2019
- 2019-08-14 CN CN201910749520.5A patent/CN110371303A/zh active Pending
-
2020
- 2020-08-13 WO PCT/CN2020/108931 patent/WO2021027881A1/zh active Application Filing
-
2022
- 2022-02-11 US US17/650,683 patent/US20220324565A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202244078U (zh) * | 2011-07-29 | 2012-05-30 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 多旋翼无人飞行器 |
CN103387051A (zh) * | 2013-07-23 | 2013-11-13 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 四旋翼飞行器 |
CN104044734A (zh) * | 2014-06-20 | 2014-09-17 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 具有可倾斜机翼和旋翼的多旋翼无人机及控制系统和方法 |
CN107207088A (zh) * | 2014-12-04 | 2017-09-26 | 埃尔瓦有限公司 | 可重新配置的无人飞行器系统 |
CN106547275A (zh) * | 2015-09-17 | 2017-03-29 | 西安翔舟航空技术有限公司 | 一种新型旋翼类无人机自动定位操控方法 |
CN107117283A (zh) * | 2016-02-25 | 2017-09-01 | 鹦鹉无人机股份有限公司 | 具有折叠链接臂的无人机 |
CN105882953A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-08-24 | 亿航智能设备(广州)有限公司 | 飞行器 |
WO2018165057A1 (en) * | 2017-03-04 | 2018-09-13 | Manning John G | Multi-rotor aircraft and related systems and methods |
CN108248855A (zh) * | 2018-01-15 | 2018-07-06 | 上海交通大学 | 一种具有驱动部件倾角设计的倾转机身无人机 |
CN210882655U (zh) * | 2019-08-14 | 2020-06-30 | 深圳市道通智能航空技术有限公司 | 一种无人飞行器 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021027881A1 (zh) * | 2019-08-14 | 2021-02-18 | 深圳市道通智能航空技术有限公司 | 一种无人飞行器 |
CN111319759A (zh) * | 2020-02-25 | 2020-06-23 | 江苏理工学院 | 一种空间六自由度独立可控多旋翼无人飞行控制方法 |
CN111319759B (zh) * | 2020-02-25 | 2023-09-22 | 江苏理工学院 | 一种空间六自由度独立可控多旋翼无人飞行控制方法 |
CN113232871A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-08-10 | 沃飞长空科技(成都)有限公司 | 一种用于安装旋翼的撑杆及飞行器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20220324565A1 (en) | 2022-10-13 |
WO2021027881A1 (zh) | 2021-02-18 |
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