CN112520026A - 一种新型变体飞行器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型变体飞行器，属于飞行器技术领域，包括包括机身框架，所述机身框架连接有至少两个驱动组件，每个所述驱动组件通过第一转轴活动连接有支撑臂，所述驱动组件用于驱动支撑臂旋转，每个所述支撑臂上固定连接有驱动电机，所述驱动电机上连接有旋翼。通过设置驱动组件可将支撑臂4旋转到机身框架上方以减小整机尺寸，并防止旋翼被碰撞损坏，便于在狭小空间飞行以及方便携带和运输；在开放空间飞行时通过变体减小旋翼间及旋翼与机体间的气动干扰减小阻力、提高速度、节约电能，并提高姿态控制精度和响应速度。机身框架可为多边形、矩形、菱形、圆或椭圆形、三角形、一字型等任意形状。

Description

一种新型变体飞行器
技术领域
本发明属于飞行器技术领域，具体涉及一种新型变体飞行器。
背景技术
多旋翼飞行器，是一种具有两个及以上旋翼轴的特殊的飞行器，其通过每个轴上的旋翼电机转动带动旋翼从而产生升推力。随着科学技术的不断发展，多旋翼飞行器简单易用的使用特点使其应用于越来越多的领域。但是，现有的旋翼飞行器的支撑臂在飞行中基本是固定在机身上的，而若飞行器的旋翼中心之间的距离较小，则飞行器的灵活性增加而稳定性就会下降，因此其尺寸一般比较大。这就使这些飞行器较难通过一些空间较小或空间大小不一的复杂环境(例如将快递送达居民小区内的指定住户阳台或室内)；同时由于在飞行的过程中尺寸不能调整，难以随空间或环境(如建筑或树木密集的高风险区域)或重量(例如装、卸货以后)调整最佳构型；此外，停放时占用空间较大也不方便停放或使得携带数量受到限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型变体飞行器，解决现有技术中飞行的过程中尺寸不能调整，难以随空间或环境或重量调整最佳构型；此外，停放时占用空间较大也不方便停放或使得携带数量受到限制的技术问题。
本发明提供了一种新型变体飞行器，包括机身框架，所述机身框架连接有至少两个驱动组件，每个所述驱动组件通过第一转轴活动连接有支撑臂，所述驱动组件用于驱动支撑臂旋转，每个所述支撑臂上固定连接有驱动电机，所述驱动电机上连接有旋翼。
工作原理：需要对旋翼位置进行调整或改变飞行器尺寸时，打开驱动组件，驱动组件带动支撑臂转动，支撑臂旋转带动旋翼移动到需要的位置，然后启动驱动电机，驱动电机带动旋翼转动进行飞行。飞行器飞行过程中，可在保持稳定的情况下在空中对支撑臂进行旋转。驱动组件2接收到电流后既可以顺时针360度旋转，也可以逆时针360旋转。通过设置驱动组件，能够带动支撑臂进行360°内任意角度的旋转，可以按需将支撑臂旋转到机身框架上方以此减小整机的宽度，便于在狭小空间飞行，并避免旋翼被碰撞损坏，在不使用时方便携带和运输，在开放空间飞行时通过变体，减小各旋翼之间的气动干扰、减小旋钮气流与机体之间的气动干扰，不仅减小旋翼气流产生的阻力和机体受到的阻力进而提高飞行速度并节约电能，而且提高了姿态控制精度和响应速度，更稳定、快速、节能。
进一步的，所述驱动组件为带减速并且具有自锁能力的驱动组件。如涡轮蜗杆减速器、大齿比减速器、角位移伺服系统等。
通过设置驱动组件为带减速并且具有自锁能力的自锁驱动组件，能够减慢支撑臂旋转的速度，便于支撑臂位置的精准调节，并利用具有的自锁特性，保证变体重构后的飞行器其支撑臂能够保持稳定。
进一步的，所述驱动组件数量为偶数，且所述驱动组件均相对设置。
通过将驱动组件数量设置为偶数，且使驱动组件相对设置，能够使两个相对的驱动组件同时工作改变支撑臂的位置，减小干扰力矩，保持在空中悬停或飞行的稳定。
进一步的，所述驱动组件为四个，四个所述驱动组件在机身框架上相对设置。
通过设置四个驱动组件，能够使两个相对的驱动组件同时工作改变支撑臂的位置，另外两个驱动组件可以不工作，保持飞行器在空中稳定悬停，可以根据所需通过的空间的大小，通过旋转支撑臂来改变该飞行器的尺寸，以保证其在各种空间条件下的通过性。例如，可以将快递等物品送达尺寸较小的阳台或平台或室内；又如，可以携带必要设备在森林中或建筑物内部穿梭搜寻。
进一步的，所述机身框架上固定连接有至少两个固定臂，每个所述固定臂上分别连接有所述驱动电机，所述驱动电机连接有所述旋翼。
通过设置至少两个固定臂，在飞行器飞行时能够保持悬浮状态，然后启动驱动组件，对支撑臂进行旋转，完成飞行器在空中的重构。
进一步的，所述机身框架为镂空结构。
通过将机身框架设置为镂空结构，能够减轻重量，减少升力损失，提高飞行器的飞行能力。
进一步的，所述机身框架为可活动框架，所述机身框架中心部分通过第二转轴安装有升力体，所述升力体的重心设置在低于所述第二转轴轴线的位置。
通过将机身框架设置为可活动的结构可以根据飞行气流方向随动以减小阻力和升力损失。
本发明的有益效果为：
1.通过设置驱动组件，能够带动支撑臂360°旋转，可以将支撑臂旋转到机身框架上方以此减小整机的宽度，方便携带和运输；
2.通过设置驱动组件为带减速的自锁驱动组件，能够减慢支撑臂旋转的速度，便于支撑臂位置的精准调节，并利用其具有的自锁特性，保证重构后的支撑臂能够保持稳定；
3.通过将机身框架设置为镂空结构，能够减轻重量，提高飞行器的飞行能力；
4.通过设置至少两个固定臂，在飞行器飞行时能够保持悬浮状态，然后启动驱动组件，对支撑臂进行旋转，完成飞行器在空中的重构；
5.通过设置四个驱动组件，能够使两个相对的驱动组件同时工作改变支撑臂的位置，另外两个驱动组件不工作，保持在空中稳定悬停，可以根据所需通过的空间的大小，通过旋转支撑臂来改变该飞行器的尺寸，以保证其在各种空间条件下的通过性，保障在开放空间的高稳定性、快速性、节能性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施方式，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明飞行器示意图；
图2为本发明另一实施例中飞行器示意图；
图3为本发明另一实施例中飞行器示意图；
图4为本发明另一实施例中飞行器飞行状态示意图。
图中：1-机身框架，2-驱动组件，3-第一转轴，4-支撑臂，5-驱动电机，6-旋翼，7-第二转轴，8-升力体。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和展示的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，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，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
本发明的实施方式提供了一种新型变体飞行器，具体结构如图1所示，包括机身框架1，机身框架1连接有4个驱动组件2，每个驱动组件2通过第一转轴3活动连接有支撑臂4，驱动组件2用于驱动支撑臂4旋转，每个支撑臂4上固定连接有驱动电机5，驱动电机5上连接有旋翼6。
工作原理：需要对旋翼6位置进行调整或改变飞行器尺寸时，打开驱动组件2，驱动组件2带动支撑臂4转动，支撑臂4旋转带动旋翼6移动到需要的位置，然后启动驱动电机5，驱动电机5带动旋翼6转动进行飞行。飞行器飞行过程中，可在保持稳定的情况下在空中对支撑臂4进行旋转。驱动组件2接收到电流后既可以顺时针旋转，也可以逆时针旋转。通过设置驱动组件2，能够带动支撑臂4进行360°旋转，可以将支撑臂4旋转到机身框架1上方以此减小整机的宽度，便于在狭小空间飞行，并避免旋翼6被碰撞损坏，不使用时方便携带和运输。
实施例2
本实施方式作为本发明的一较佳实施例，具体结构如图1所示，其在实施方式1的基础上公开了如下改进，驱动组件2为具有自锁能力的驱动组件。
通过设置驱动组件2为带减速的具有自锁能力的驱动组件，能够减慢支撑臂4旋转的速度，便于支撑臂4位置的精准调节，并由于具有自锁特性，能保证重构后的支撑臂4能够保持稳定。
实施例3
本实施方式作为本发明的一较佳实施例，其在实施方式1的基础上公开了如下改进，驱动组件2数量为6个，且驱动组件2均相对设置。
通过将驱动组件2设置为6个，且使驱动组件2相对设置，能够使两个相对的驱动组件2同时工作改变支撑臂4的位置，减小干扰力矩，保持在空中悬停或飞行的稳。
实施例4
本实施方式作为本发明的一较佳实施例，具体结构如图1或图2所示，其在实施方式1的基础上公开了如下改进，机身框架1为镂空结构。
通过将机身框架1设置为镂空结构，能够保证机身框架强度和刚度要求的前提下减轻重量、减少升力损失，从而提高飞行器的飞行能力。
实施例5
本实施方式作为本发明的一较佳实施例，具体结构如图3和图4所示，其在实施方式1的基础上公开了如下改进，机身框架1为部分活动结构，机身框架1中心部分通过第二转轴7安装有升力体8，升力体8为圆盘结构，升力体8的重心设置在低于第二转轴7轴线的位置。
通过将盘状结构部分8的重心设置在低于第二转轴7的轴线，使得前飞时盘状结构8在重力力矩和气动力矩共同作用下机身框架中心部分的盘状结构8自动绕第二转轴7偏转，以减小前飞时的迎风面积从而降低飞行阻力，还能通过产生一定的向上的升力来减轻重量，从而降低旋翼的阻力矩和电机的功率消耗。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新型变体飞行器，包括机身框架(1)，其特征在于，所述机身框架连接有驱动组件(2)，每个所述驱动组件通过第一转轴(3)活动连接有支撑臂(4)，所述驱动组件用于驱动支撑臂(4)旋转，每个所述支撑臂(4)上固定连接有驱动电机(5)，所述驱动电机上连接有旋翼(6)。
2.根据权利要求1所述的一种新型变体飞行器，其特征在于，所述驱动组件(2)为带减速并且具有自锁能力的驱动组件。
3.根据权利要求1或2所述的一种新型变体飞行器，其特征在于，所述驱动组件(2)数量为偶数，且所述驱动组件(2)均相对设置。
4.根据权利要求3所述的一种新型变体飞行器，其特征在于，所述驱动组件(2)为四个。
5.根据权利要求4所述的一种新型变体飞行器，其特征在于，所述机身框架(1)上固定连接有至少两个固定臂，每个所述固定臂上分别连接有所述驱动电机(5)，所述驱动电机(5)连接有所述旋翼(6)。
6.根据权利要求1所述的一种新型变体飞行器，其特征在于，所述机身框架(1)为镂空结构。
7.根据权利要求1所述的一种新型变体飞行器，其特征在于，所述机身框架(1)为可活动框架，所述机身框架(1)中心部分通过第二转轴(7)安装有升力体(8)，所述升力体(8)的重心设置在低于所述第二转轴(7)轴线的位置。
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