CN112550696A - 一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置，伺服电机和公转电机均与控制器电性连接，且公转电机驱动公转主轴带动前转臂、后转臂、自转主轴和旋翼装置上行的过程中，伺服电机分别控制两个自转主轴，驱使公转主轴一侧的旋翼的旋转平面始终处于水平，另一侧的旋翼的旋转平面始终处于竖直；公转电机驱动公转主轴带动前转臂、后转臂、自转主轴和旋翼装置下行的过程中，伺服电机分别控制两个自转主轴，对应驱使公转主轴一侧的旋翼的旋转平面转换为始终处于竖直，另一侧的旋翼的旋转平面转换为始终处于水平。本发明公开了一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置，不仅提高了升力，而且提高了升力产生的稳定性。

Description

一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置

技术领域

本发明涉及机翼技术领域，更具体的说是涉及一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置。

背景技术

扑旋翼飞行器是一种模仿鸟类飞行的新型飞行器，它兼备旋翼飞行器以及直升机具有的垂直升空、空中悬停等优点，而扑旋翼飞行器工作的核心装置就是设置在机身两侧的扑旋翼装置，但是现有技术中的扑旋翼装置在执行上行和下行动作的过程会相互抵消部分升力，导致扑旋翼飞行器上升的效率较低，同时现有技术中的扑旋翼装置中的旋翼不管在扑旋翼上行还是下行的过程中，始终保持自转，导致旋翼的旋转面做360度旋转，因此不仅使得扑旋翼装置提供的升力不稳定，而且使得旋翼的旋转面在360度自转的过程中导致自损升力，因此会进一步降低扑旋翼飞行器上升的效率。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。

有鉴于此，本发明提供了一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置，不仅提高了升力，而且提高了升力产生的稳定性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置，对称设置在机身的两侧，包括：

扑旋翼支架、公转主轴、公转电机、公转传动齿轮组、自转主轴、伺服电机、旋翼装置和控制器；

所述公转主轴通过所述扑旋翼支架设置在所述机身的两侧，并通过轴承与所述扑旋翼支架转动连接，且所述公转主轴的轴向中心线与所述机身的轴向中心线平行，同时所述公转主轴的首尾两端分别对应垂直固定有前转臂和后转臂，且所述前转臂和所述后转臂均对称设置在所述公转主轴的两侧；

所述公转电机固定在所述扑旋翼支架上，并与所述控制器电性连接，同时通过所述公转传动齿轮组与所述公转主轴传动连接；

所述自转主轴分别设置在所述公转主轴的两侧，并平行所述所述公转主轴，同时所述公转主轴每侧的所述自转主轴的两端分别通过轴承转动连接所述前转臂和所述后转臂；

所述伺服电机固定在所述扑旋翼支架上，并与所述控制器电性连接，同时一一对应与所述自转主轴传动连接；

所述旋翼装置一一对应固定在所述公转主轴两侧的所述自转主轴上，且所述旋翼装置包括旋翼，所述公转主轴两侧的所述旋翼的旋转面垂直；所述旋翼包括中心轴、转盘和多个转动翼型，所述转盘的中心开设有中心孔，所述中心轴穿过所述中心孔并通过轴承与所述转盘转动连接，同时所述转动翼型为对称双凸翼型；

所述公转电机驱动所述公转主轴带动所述前转臂、所述后转臂、所述自转主轴和所述旋翼装置上行的过程中，一个所述伺服电机对应控制一个所述自转主轴，对应驱使所述公转主轴一侧的所述旋翼的旋转平面始终处于水平，另一侧的所述旋翼的旋转平面始终处于竖直；所述公转电机驱动所述公转主轴带动所述前转臂、所述后转臂、所述自转主轴、所述旋翼装置下行的过程中，一个所述伺服电机对应控制一个所述自转主轴，对应驱使所述公转主轴一侧的所述旋翼的旋转平面转换为始终处于竖直，另一侧的所述旋翼的旋转平面转换为始终处于水平。

本发明提供了一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置，在控制器的控制下，通过公转电机驱动公转主轴公转，带动前转臂、后转臂、自转主轴和旋翼装置上行和下行，由于本发明公转主轴两侧的旋翼的旋转面垂直，从而可以避免两侧旋翼之间相互产生阻力以及避免相互扰动，提高了升力产生的稳定性，并且可以避免公转主轴两侧旋翼的旋转面均竖直，因此至少可以通过公转主轴一侧的旋翼提供升力，从而本发明可以持续产生升力，进一步提高本发明升力产生的效率；同时由于本发明公转主轴一侧的旋翼在随公转主轴上行的过程中使其旋翼面始终保持竖直，而随公转主轴上行的过程中通过伺服电机使其旋翼面转换为始终保持水平，并且与此同时，本发明公转主轴另一侧的旋翼在随公转主轴上行的过程中使其旋翼面始终保持水平，而随公转主轴上行的过程中通过伺服电机使其旋翼面转换为始终保持竖直，从而使得本发明的公转主轴带动旋翼在上行和下行的过程中，始终保持公转主轴一侧旋翼的旋转面为水平，因此使得本发明的升力提高显著，以及明显增强了产生升力的稳定性。

优选的，所述对称双凸翼型的前缘呈凸起弧形，后缘为扁平状的翼型结构，上翼面和下翼面均呈弧形，从而当气流经过对称双凸翼型时，可以保证始终产生朝向前缘方向的速度，并结合扑旋翼拍打的速度，根据流体力学，从而保证可以产生持续向上的升力。

优选的，多个所述转动翼型的根部沿圆周方向均匀固定在所述转盘上，并与所述转形成0度倾角，同时多个所述转动翼型的前缘绕轴旋转的方向相同。

由于本发明中的旋翼中的转动翼型与转盘之间的倾角为0度，以及多个转动翼型的前缘绕轴旋转的方向相同，因此在主轴转动的过程中，不管旋翼的正面朝上还是背面朝上，只要旋翼的旋转面处于水平状态，均可以产生向上的最大升力，并且当旋翼的旋转面倾斜时，还可以产生部分向上的升力，因此使得本发明提供的升力较大。

优选的，所述旋翼装置还包括安装框，所述中心轴的轴端固定在所述安装框的内壁，同时所述安装框的外壁固定在所述自转主轴上，本发明通过安装框可以提供对旋翼的保护。

优选的，所述安装框为六面体结构，且其中两对相对的面具有面板，另外一对面为中空；

其中，一对相对的两个面板均与所述自转主轴固定，另一对相对的两个面板一一对应固定所述中心轴的两端。

本发明通过将安装框设置为两对相对的面具有面板，另外一对面为中空的六面体结构，从而不仅可以通过安装框固定自转主轴，来将旋翼设置在自转主轴上，而且可以为固定中心轴提供支撑面，同时，通过中空面的方向提供气流，使得旋翼的转盘可以在气流的驱动下绕中心轴转动，实现旋翼保持转动的效果。

优选的，所述安装框为“U”字形结构，包括两个相对设置的第一面板和连接两个所述第一面板的第二面板，其中，两个相对设置的所述第一面板固定在所述自转主轴上，所述中心轴的一个轴端固定在所述第二面板上。

本发明将安装框设置为具有两个向对设置的第一面板以及一个连接两个第一面板的第二面板，从而不仅可以通过将相对设置的第一面板固定连接自转主轴，使得旋翼设置在自转主轴上，以及通过第二面板固定中心轴，而且可以通过其他面的方向提供气流驱动旋翼的转盘相对中心轴转动，因此可以提高驱动转盘转动的气流的强度，同时降低了成本。

优选的，还包括拉力装置，所述拉力装置包括拉力翼型和迎角调节机构，所述拉力翼型穿设在所述前转臂上，并通过轴承与所述前转臂转动连接，所述迎角调节机构安装在所述公转主轴和所述前转臂上，所述迎角调节机构与所述控制器电性连接，驱动所述拉力翼型绕所述前转臂倾转而产生迎角，同时，所述拉力翼型与所述转动翼型的结构相同，且其前缘朝向所述机身的首端。

本发明通过在前转臂上转动连接有拉力翼型，并且使得拉力翼型与转动翼型的结构相同，以及使拉力翼型的前缘朝向机身的首端，因此在迎角调节机构的驱动下可以调节拉力翼型的迎角，从而可以通过拉力翼型提供以及改变机身向前航行的拉力，同时可以辅助上升，从而可以提高上升的效率，并且机动灵活。

优选的，所述迎角调节机构包括第一迎角调节机构和第二迎角调节结构；且所述第一迎角调节机构包括第一调节套筒、第一迎角调节电机、锥齿轮组、第二传动轴、圆柱齿轮和第二套筒；

所述第一调节套筒穿设在所述前转臂上，且一端与所述拉力翼型的侧端固定，另一端具有轮齿；

所述第二套筒通过连接杆固定在所述前转臂上，同时通过轴承与所述转臂转动连接，且所述第二传动轴穿过所述第二套筒，并通过轴承与所述第二套筒的内壁转动连接；

所述第一迎角调节电机固定在所述公转主轴上，其输出轴通过所述锥齿轮组连接所述第二传动轴的一端，同时所述第二传动轴的另一端与所述圆柱齿轮连接，所述圆柱齿轮与所述第一调节套筒上的轮齿啮合；

所述第一迎角调节电机与所述控制器电性连接，并依次通过所述锥齿轮组、所述第二传动轴和所述圆柱齿轮驱动所述第一调节套筒绕所述前转臂倾转，以带动所述拉力翼型倾转而产生迎角。

本发明通过第一迎角调节电机提供驱动力，并通过锥齿轮组、第二传动轴以及圆柱齿轮之间的传动，将动力扭矩传递到固定在拉力翼型中的第一调节套筒上，从而本发明通过驱动第一调节套筒倾转的方式实现驱动拉力翼型倾转的目的，结构紧凑，并实现了改变拉力翼型迎角的作用。

优选的，所述第二迎角调节机构包括第二迎角调剂电机、摆动从动件凸轮机构和第二调节套筒；

所述第二调节套筒穿设在所述前转臂上，同时通过轴承与所述前转臂转动连接，且所述第二调节套筒的一个端面固定在所述拉力翼型的侧端；

所述第二迎角调剂电机固定在公转主轴上，并与所述控制器连接，且其输出轴与所述摆动从动件凸轮机构中的凸轮固定，同时，所述摆动从动件凸轮机构中的摆杆的一端固定所述第二调节套筒的外壁，另一端与所述摆动从动件凸轮机构中凸轮的外缘滑动连接。

本发明在所述控制器的控制器，控制所述第二迎角调剂电机工作，从而驱动所述摆动从动件凸轮机构中的凸轮转动，进而驱动摆动从动件凸轮机构中的摆杆摆动，因此可以控制拉力翼型和第二调节套筒相对前转臂转动一定的倾角，从而控制拉力翼型的迎角，以便可以改变拉力。

优选的，所述公转主轴每侧的所述前转臂和所述后转臂之间转动连接有一个所述自转主轴，且所述公转主轴每侧的所述自转主轴上固定有多个所述旋翼装置。

本发明通过在每侧的自转主轴上设置多个旋翼装置，从而可以进一步提高本发明上升的效率。

优选的，所述公转主轴每侧的所述前转臂和所述后转臂之间转动连接有多个所述自转主轴，且每个所述自转主轴上固定一个或多个所述旋翼装置。

本发明通过在公转主轴每侧的前转臂和后转臂之间转动连接有多个自转主轴，从而在每个自转主轴上固定一个或多个旋翼装置，可以进一步提高本发明上升的效率。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置，可以实现以下技术效果：

本发明提供了一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置，在控制器的控制下，通过公转电机驱动公转主轴公转，带动前转臂、后转臂、自转主轴和旋翼装置上行和下行，由于本发明公转主轴两侧的旋翼的旋转面垂直，从而可以避免两侧旋翼之间相互产生阻力以及避免相互扰动，提高了升力产生的稳定性，并且可以避免公转主轴两侧旋翼的旋转面均竖直，因此至少可以通过公转主轴一侧的旋翼提供升力，从而本发明可以持续产生升力，进一步提高本发明升力产生的效率；同时由于本发明公转主轴一侧的旋翼在随公转主轴上行的过程中使其旋翼面始终保持竖直，而随公转主轴上行的过程中通过伺服电机使其旋翼面转换为始终保持水平，并且与此同时，本发明公转主轴另一侧的旋翼在随公转主轴上行的过程中使其旋翼面始终保持水平，而随公转主轴上行的过程中通过伺服电机使其旋翼面转换为始终保持竖直，从而使得本发明的公转主轴带动旋翼在上行和下行的过程中，始终保持公转主轴一侧旋翼的旋转面为水平，因此使得本发明的升力提高显著，以及明显增强了产生升力的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置的结构原理图；

图2附图为本发明一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置中公转主轴一侧的旋翼随公转主轴上行和下行过程中的工作状态示意图；

图3附图为本发明一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置中的旋翼装置的结构示意图；

图4附图为本发明一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置的第一迎角调节机构的结构示意图；

图5附图为本发明一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置的第二迎角调节机构的结构示意图。

其中，11为扑旋翼支架；21为公转主轴；22为公转电机；24为公转传动齿轮组；23为自转主轴；6为伺服电机；3为旋翼装置；211为前转臂；212为后转臂；31为安装框；32为旋翼；323为转动翼型；321为中心轴；322为转盘；4为拉力装置；41为拉力翼型；42为迎角调节机构；411为第一调节套筒；421为第一迎角调节电机；422为锥齿轮组；424为第二传动轴；425为圆柱齿轮；426为第二套筒；401为第二迎角调剂电机；402为摆动从动件凸轮机构；403为第二调节套筒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本发明实施例公开了一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置，对称设置在机身的两侧，包括：

扑旋翼支架11、公转主轴21、公转电机22、公转传动齿轮组24、自转主轴23、伺服电机6、旋翼装置3和控制器；

公转主轴21通过扑旋翼支架11设置在机身的两侧，并通过轴承与扑旋翼支架11转动连接，且公转主轴21的轴向中心线与机身的轴向中心线平行，同时公转主轴21的首尾两端分别对应垂直固定有前转臂211和后转臂212，且前转臂211和后转臂212均对称设置在公转主轴21的两侧；

公转电机22固定在扑旋翼支架11上，并与控制器电性连接，同时通过公转传动齿轮组24与公转主轴21传动连接；

自转主轴23分别设置在公转主轴21的两侧，并平行公转主轴21，同时公转主轴21每侧的自转主轴23的两端分别通过轴承转动连接前转臂211和后转臂212；

伺服电机6固定在扑旋翼支架11上，并与控制器电性连接，同时一一对应与自转主轴23传动连接；

旋翼装置3一一对应固定在公转主轴21两侧的自转主轴23上，且旋翼装置3包括旋翼32，公转主轴21两侧的旋翼32的旋转面垂直；旋翼32包括中心轴321、转盘322和多个转动翼型323，转盘322的中心开设有中心孔，中心轴321穿过中心孔并通过轴承与转盘322转动连接，同时转动翼型323为对称双凸翼；

公转电机22驱动公转主轴21带动前转臂211、后转臂212、自转主轴23和旋翼装置3上行的过程中，一个伺服电机6对应控制一个自转主轴23，对应驱使公转主轴21一侧的旋翼32的旋转平面始终处于水平，另一侧的旋翼32的旋转平面始终处于竖直；公转电机22驱动公转主轴21带动前转臂211、后转臂212、自转主轴23和旋翼装置3下行的过程中，一个伺服电机6对应控制一个自转主轴23，对应驱使公转主轴21一侧的旋翼32的旋转平面转换为始终处于竖直，另一侧的旋翼32的旋转平面转换为始终处于水平。

为了进一步优化上述技术方案，对称双凸翼型的前缘呈凸起弧形，后缘为扁平状的翼型结构，上翼面和下翼面均呈弧形。

为了进一步优化上述技术方案，多个转动翼型323的根部沿圆周方向均匀固定在转盘322上，并与转盘322形成0度倾角，同时多个转动翼型323的前缘绕轴旋转的方向相同。

为了进一步优化上述技术方案，旋翼装置3还包括安装框31，中心轴321的轴端固定在安装框31的内壁，同时安装框31的外壁固定在自转主轴23上。

为了进一步优化上述技术方案，安装框31为六面体结构，且其中两对相对的面具有面板，另外一对面为中空；

其中，一对相对的两个面板均与自转主轴23固定，另一对相对的两个面板一一对应固定中心轴321的两端。

为了进一步优化上述技术方案，安装框31为“U”字形结构，包括两个相对设置的第一面板和连接两个第一面板的第二面板，其中，两个相对设置的第一面板固定在自转主轴32上，中心轴321的一个轴端固定在第二面板上。

为了进一步优化上述技术方案，还包括拉力装置4，拉力装置4包括拉力翼型41和迎角调节机构42，拉力翼型41穿设在前转臂211上，并通过轴承与前转臂211转动连接，迎角调节机构42安装在公转主轴21和前转臂211上，迎角调节机构42与控制器电性连接，驱动拉力翼型41绕前转臂211倾转而产生迎角，同时，拉力翼型41与转动翼型323的结构相同，且其前缘朝向机身的首端。

为了进一步优化上述技术方案，迎角调节机构42包括第一迎角调节机构和第二迎角调节结构；且第一迎角调节机构包括第一调节套筒411、第一迎角调节电机421、锥齿轮组422、第一传动轴424、圆柱齿轮425和第二套筒426；

第一调节套筒411穿设在前转臂211上，且一端与拉力翼型41的侧端固定，另一端具有轮齿；

第二套筒426通过连接杆固定在前转臂211上，同时通过轴承与转臂211转动连接，且第一传动轴424穿过第二套筒426，并通过轴承与第二套筒426的内壁转动连接；

第一迎角调节电机421固定在公转主轴21上，其输出轴通过锥齿轮组422连接第一传动轴424的一端，同时第一传动轴424的另一端与圆柱齿轮425连接，圆柱齿轮425与第一调节套筒411上的轮齿啮合；

第一迎角调节电机421与控制器电性连接，并依次通过锥齿轮组422、第二传动轴424和圆柱齿轮425驱动第一调节套筒411绕前转臂211倾转，以带动拉力翼型41倾转而产生迎角。

为了进一步优化上述技术方案，第二迎角调节机构包括第二迎角调剂电机401、摆动从动件凸轮机构402和第二调节套筒403；

第二调节套403筒穿设在前转臂211上，同时通过轴承与前转臂211转动连接，且第二调节套筒403的一个端面固定在拉力翼型41的侧端；

第二迎角调剂电机401固定在公转主轴21上，并与控制器连接，且其输出轴与摆动从动件凸轮机构402中的凸轮固定，同时，摆动从动件凸轮机构402中的摆杆的一端固定第二调节套筒403的外壁，另一端与摆动从动件凸轮机构402中凸轮的外缘滑动连接。

为了进一步优化上述技术方案，公转主轴21每侧的前转臂211和后转臂212之间转动连接有一个自转主轴23，且公转主轴21每侧的自转主轴23上固定有多个旋翼装置3。

为了进一步优化上述技术方案，公转主轴21每侧的前转臂211和后转臂212之间转动连接有多个自转主轴23，且每个自转主轴23上固定一个或多个旋翼装置3。

实施例1：

本发明实施例1公开了对称设置在机身的两侧，包括：

扑旋翼支架11、公转主轴21、公转电机22、公转传动齿轮组24、自转主轴23、伺服电机6、旋翼装置3和控制器；

公转主轴21通过扑旋翼支架11设置在机身的两侧，并通过轴承与扑旋翼支架11转动连接，且公转主轴21的轴向中心线与机身的轴向中心线平行，同时公转主轴21的首尾两端分别对应垂直固定有前转臂211和后转臂212，且前转臂211和后转臂212均对称设置在公转主轴21的两侧；

公转电机22固定在扑旋翼支架11上，并与控制器电性连接，同时通过公转传动齿轮组24与公转主轴21传动连接；

自转主轴23分别设置在公转主轴21的两侧，并平行公转主轴21，同时公转主轴21每侧的自转主轴23的两端分别通过轴承转动连接前转臂211和后转臂212；

伺服电机6固定在扑旋翼支架11上，并与控制器电性连接，同时一一对应与自转主轴23传动连接；

旋翼装置3一一对应固定在公转主轴21两侧的自转主轴23上，且旋翼装置3包括安装框31和旋翼32，安装框31的外壁固定在自转主轴23上，公转主轴21两侧的旋翼32的旋转面垂直；旋翼3包括中心轴321、转盘322和多个转动翼型323，转盘322的中心开设有中心孔，中心轴321穿过中心孔并通过轴承与转盘322转动连接，且中心轴321的轴端固定在安装框31的内壁，同时转动翼型323为对称双凸翼型(其中对称双凸翼型的型号符合飞机设计通用标准，为NACA0012或NACA0016)，对称双凸翼型的前缘呈凸起弧形，后缘为扁平状的翼型结构，上翼面和下翼面均呈弧形，且多个转动翼型323的根部沿圆周方向均匀固定在转盘322上，并与转盘322形成0度倾角，同时多个转动翼型323的前缘绕轴旋转的方向相同；

公转电机22驱动公转主轴21带动前转臂211、后转臂212、自转主轴23、安装框31和旋翼32上行的过程中，一个伺服电机6对应控制一个自转主轴23，对应驱使公转主轴21一侧的旋翼32的旋转平面始终处于水平，另一侧的旋翼32的旋转平面始终处于竖直；公转电机22驱动公转主轴21带动前转臂211、后转臂212、自转主轴23、安装框31和旋翼32下行的过程中，一个伺服电机6对应控制一个自转主轴23，对应驱使公转主轴21一侧的旋翼32的旋转平面转换为始终处于竖直，另一侧的旋翼32的旋转平面转换为始终处于水平；

其中，安装框31为六面体结构，且其中两对相对的面具有面板，另外一对面为中空；一对相对的两个面板均与自转主轴23固定，另一对相对的两个面板一一对应固定中心轴321的两端，从而可以通过六面体结构的安装框31对旋翼31进行保护，提高旋翼32的使用寿命。

本发明提供了一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置，在控制器的控制下，公转电机22通过公转传动齿轮组24驱动公转主轴21公转，从而带动前转臂211、后转臂212、自转主轴23、安装框31和旋翼32上行和下行，由于本发明公转主轴21两侧的旋翼32的旋转面垂直，从而可以避免两侧旋翼32之间相互产生阻力以及避免相互扰动，提高了升力产生的稳定性，并且可以避免公转主轴21两侧旋翼32的旋转面均竖直，因此至少可以通过公转主轴21一侧的旋翼32提供升力，从而本发明可以持续产生升力，进一步提高本发明升力产生的效率；同时由于本发明公转主轴21一侧的旋翼32在随公转主轴21上行的过程中使其旋翼32面始终保持竖直，而随公转主轴21上行的过程中通过伺服电机6使其旋翼32面转换为始终保持水平，并且与此同时，本发明公转主轴21另一侧的旋翼32在随公转主轴21上行的过程中使其旋翼32面始终保持水平，而随公转主轴21上行的过程中通过伺服电机6使其旋翼32面转换为始终保持竖直，从而使得本发明的公转主轴21带动旋翼32在上行和下行的过程中，始终保持公转主轴21一侧旋翼32的旋转面为水平，因此使得本发明的升力提高显著，以及明显增强了产生升力的稳定性。

实施例2

与实施例1不同的是:安装框31为“U”字形结构，包括两个相对设置的第一面板和连接两个第一面板的第二面板，其中，两个相对设置的第一面板固定在自转主轴32上，中心轴321的一个轴端固定在第二面板上。

本发明将安装框31设置为具有两个向对设置的第一面板以及一个连接两个第一面板的第二面板，从而不仅可以通过将相对设置的第一面板固定连接自转主轴23，使得旋翼32设置在自转主轴23上，以及通过第二面板固定中心轴，而且可以通过其他面的方向提供气流驱动旋翼32的转盘322相对中心轴转动，因此可以提高驱动转盘322转动的气流的强度，同时降低了成本。

实施例3

在实施例1的基础上，还包括拉力装置4，拉力装置4包括拉力翼型41和迎角调节机构42，拉力翼型41穿设在前转臂211上，并通过轴承与前转臂211转动连接，迎角调节机构42安装在公转主轴21和前转臂211上，迎角调节机构42与控制器电性连接，驱动拉力翼型41绕前转臂211倾转而产生迎角，同时，拉力翼型41与转动翼型323的结构相同，且其前缘朝向机身的首端；

其中，迎角调节机构42为第一迎角调节机构，且第一迎角调节机构包括第一调节套筒411、第一迎角调节电机421、锥齿轮组422、第一传动轴424、圆柱齿轮425和第二套筒426；

第一调节套筒411穿设在前转臂211上，且一端与拉力翼型41的侧端固定，另一端具有轮齿；

第二套筒426通过连接杆固定在前转臂211上，同时通过轴承与转臂211转动连接，且第一传动轴424穿过第二套筒426，并通过轴承与第二套筒426的内壁转动连接；

第一迎角调节电机421固定在公转主轴21上，其输出轴通过锥齿轮组422连接第一传动轴424的一端，同时第一传动轴424的另一端与圆柱齿轮425连接，圆柱齿轮425与第一调节套筒411上的轮齿啮合；

第一迎角调节电机421与控制器电性连接，并依次通过锥齿轮组422、第二传动轴424和圆柱齿轮425驱动第一调节套筒411绕前转臂211倾转，以带动拉力翼型41倾转而产生迎角。

本发明通过在前转臂211上转动连接有拉力翼型41，并且使得拉力翼型41与转动翼型323的结构相同，以及使拉力翼型41的前缘朝向机身的首端，因此在第一迎角调节电机421的驱动下，通过锥齿轮组422、第二传动轴424和圆柱齿轮425将第一迎角调节电机421的驱动力传递至第一调节套筒411上，从而通过第一调节套筒411可以带动拉力翼型41倾转，因此可以调节拉力翼型41的迎角，从而可以通过拉力翼型41提供以及改变机身向前航行的拉力，同时可以辅助上升，从而可以提高上升的效率。

实施例4

与实施例3不同的是：第二迎角调节机构包括第二迎角调剂电机401、摆动从动件凸轮机构402和第二调节套筒403；

第二调节套403筒穿设在前转臂211上，同时通过轴承与前转臂211转动连接，且第二调节套筒403的一个端面固定在拉力翼型41的侧端；

第二迎角调剂电机401固定在公转主轴21上，并与控制器连接，且其输出轴与摆动从动件凸轮机构402中的凸轮固定，同时，摆动从动件凸轮机构402中的摆杆的一端固定第二调节套筒403的外壁，另一端与摆动从动件凸轮机构402中凸轮的外缘滑动连接。

实施例5：

在实施例3的基础上，公转主轴21每侧的前转臂211和后转臂212之间转动连接有一个自转主轴23，且公转主轴21每侧的自转主轴23上固定有多个旋翼装置3。

本发明通过在每侧的自转主轴23上设置多个旋翼装置3，从而可以进一步提高本发明上升的效率

实施例6：

在实施例4的基础上，公转主轴21每侧的前转臂211和后转臂212之间转动连接有多个自转主轴23，且每个自转主轴23上固定一个或多个旋翼装置3。

本发明通过在公转主轴21每侧的前转臂211和后转臂212之间转动连接有多个自转主轴23，从而在每个自转主轴23上固定一个或多个旋翼装置3，可以进一步提高本发明上升的效率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置，对称设置在机身的两侧，其特征在于，包括：

扑旋翼支架(11)、公转主轴(21)、公转电机(22)、公转传动齿轮组(24)、自转主轴(23)、伺服电机(6)、旋翼装置(3)和控制器；

同时所述公转主轴(21)的首尾两端分别对应垂直固定有前转臂(211)和后转臂(212)，且所述前转臂(211)和所述后转臂(212)均对称设置在所述公转主轴(21)的两侧；

所述公转电机(22)固定在所述扑旋翼支架(11)上，并与所述控制器电性连接，同时通过所述公转传动齿轮组(24)与所述公转主轴(21)传动连接；

所述自转主轴(23)分别设置在所述公转主轴(21)的两侧，并平行所述所述公转主轴(21)，同时所述公转主轴(21)每侧的所述自转主轴(23)的两端分别通过轴承转动连接所述前转臂(211)和所述后转臂(212)；

所述伺服电机(6)固定在所述扑旋翼支架(11)上，并与所述控制器电性连接，同时一一对应与所述自转主轴(23)传动连接；

所述旋翼装置(3)一一对应固定在所述公转主轴(21)两侧的所述自转主轴(23)上，且所述旋翼装置(3)包括旋翼(32)，所述公转主轴(21)两侧的所述旋翼(32)的旋转面垂直；所述旋翼(32)包括中心轴(321)、转盘(322)和多个转动翼型(323)，所述转盘(322)的中心开设有中心孔，所述中心轴(321)穿过所述中心孔并通过轴承与所述转盘(322)转动连接，同时所述转动翼型(323)为对称双凸翼型；

所述公转电机(22)驱动所述公转主轴(21)带动所述前转臂(211)、所述后转臂(212)、所述自转主轴(23)和所述旋翼装置(3)上行的过程中，一个所述伺服电机(6)对应控制一个所述自转主轴(23)，对应驱使所述公转主轴(21)一侧的所述旋翼(32)的旋转平面始终处于水平，另一侧的所述旋翼(32)的旋转平面始终处于竖直；所述公转电机(22)驱动所述公转主轴(21)带动所述前转臂(211)、所述后转臂(212)、所述自转主轴(23)和旋翼装置(3)下行的过程中，一个所述伺服电机(6)对应控制一个所述自转主轴(23)，对应驱使所述公转主轴(21)一侧的所述旋翼(32)的旋转平面转换为始终处于竖直，另一侧的所述旋翼(32)的旋转平面转换为始终处于水平。

2.根据权利要求1所述的一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置，其特征在于，所述对称双凸翼型的前缘呈凸起弧形，后缘为扁平状的翼型结构，上翼面和下翼面均呈弧形。

3.根据权利要求2所述的一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置，其特征在于，多个所述转动翼型(323)的根部沿圆周方向均匀固定在所述转盘(322)上，并与所述转盘(322)形成0度倾角，同时多个所述转动翼型(323)的前缘绕轴旋转的方向相同。

4.根据权利要求3所述的一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置，其特征在于，所述旋翼装置(3)还包括安装框(31)，所述中心轴(321)的轴端固定在所述安装框(31)的内壁，同时所述安装框(31)的外壁固定在所述自转主轴(23)上。

5.根据权利要求4所述的一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置，其特征在于，所述安装框(31)为六面体结构，且其中两对相对的面具有面板，另外一对面为中空；

其中，一对相对的两个面板均与所述自转主轴(23)固定，另一对相对的两个面板一一对应固定所述中心轴(321)的两端。

6.根据权利要求4所述的一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置，其特征在于，所述安装框(31)为“U”字形结构，包括两个相对设置的第一面板和连接两个所述第一面板的第二面板，其中，两个相对设置的所述第一面板固定在所述自转主轴(32)上，所述中心轴(321)的一个轴端固定在所述第二面板上。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置，其特征在于，还包括拉力装置(4)，所述拉力装置(4)包括拉力翼型(41)和迎角调节机构(42)，所述拉力翼型(41)穿设在所述前转臂(211)上，并通过轴承与所述前转臂(211)转动连接，所述迎角调节机构(42)安装在所述公转主轴(21)和所述前转臂(211)上，所述迎角调节机构(42)与所述控制器电性连接，驱动所述拉力翼型(41)绕所述前转臂(211)倾转而产生迎角，同时，所述拉力翼型(41)与所述转动翼型(323)的结构相同，且其前缘朝向所述机身的首端。

8.根据权利要求7所述的一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置，其特征在于，所述迎角调节机构(42)包括第一迎角调节机构和第二迎角调节结构；且所述第一迎角调节机构包括第一调节套筒(411)、第一迎角调节电机(421)、锥齿轮组(422)、第二传动轴(424)、圆柱齿轮(425)和第二套筒(426)；

所述第一调节套筒(411)穿设在所述前转臂(211)上，且一端与所述拉力翼型(41)的侧端固定，另一端具有轮齿；

所述第二套筒(426)通过连接杆固定在所述前转臂(211)上，同时通过轴承与所述转臂(211)转动连接，且所述第二传动轴(424)穿过所述第二套筒(426)，并通过轴承与所述第二套筒(426)的内壁转动连接；

所述第一迎角调节电机(421)固定在所述公转主轴(21)上，其输出轴通过所述锥齿轮组(422)连接所述第二传动轴(424)的一端，同时所述第二传动轴(424)的另一端与所述圆柱齿轮(425)连接，所述圆柱齿轮(425)与所述第一调节套筒(411)上的轮齿啮合；

所述第一迎角调节电机(421)与所述控制器电性连接，并依次通过所述锥齿轮组(422)、所述第二传动轴(424)和所述圆柱齿轮(425)驱动所述第一调节套筒(411)绕所述前转臂(211)倾转，以带动所述拉力翼型(41)倾转而产生迎角。

9.根据权利要求8所述的一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置，其特征在于，所述公转主轴(21)每侧的所述前转臂(211)和所述后转臂(212)之间转动连接有一个所述自转主轴(23)，且所述公转主轴(21)每侧的所述自转主轴(23)上固定有多个所述旋翼装置(3)。

10.根据权利要求8所述的一种上行竖直运转下行水平运转的扑旋翼装置，其特征在于，所述公转主轴(21)每侧的所述前转臂(211)和所述后转臂(212)之间转动连接有多个所述自转主轴(23)，且每个所述自转主轴(23)上固定一个或多个所述旋翼装置(3)。

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