CN117775337A - 用于单层变距共轴双桨无人机的变距结构及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于单层变距共轴双桨无人机的变距结构及控制方法，涉及共轴双桨无人机变距控制技术领域，包括主动式单层变距机构和被动式单层变距机构。本发明在单层变距共轴双桨无人机需要水平向运动时，主动变距桨叶层在旋转斜盘机构的驱动下主动变距，产生水平力矩，被动变距桨叶层在气动力被动作用下被动倾斜产生水平向力矩，改变原被动变距桨叶层的固定桨毂连接结构形式，采用被动式单层变距机构，增加被动变距桨毂和一对桨毂活动销轴，桨毂活动销与桨毂轴线呈典型值45°，或135°夹角布置，使其在气动力被动作用下也会进行周期变距，减小高速飞行时因陀螺效应带来的反作用力矩，使无人机拥有更好的操控性和飞行稳定性。

Description

用于单层变距共轴双桨无人机的变距结构及控制方法

技术领域

本发明涉及共轴双桨无人机变距控制技术领域，尤其是涉及用于单层变距共轴双桨无人机的变距结构及控制方法。

背景技术

共轴双桨无人机的气动布局原理类似于常见的直升机。其与直升机不同的是共轴双桨气动布局取消了直升机上常见的尾桨，使用了两个直径相同共轴布置的螺旋桨。与直升机相同的是，都使用了倾斜盘或者矢量转向装置，来控制飞行器的俯仰和横滚自由度。

传统的单层变距共轴双桨无人机包含变距桨叶层和不变距桨叶层，变距桨叶层提供主动水平力矩，承担稳定飞行姿态，产生飞行所需要的水平力矩；不变距桨叶层负责平衡电机旋转扭矩和提供竖向升力的作用。通常的单层变距共轴双桨无人机的不变距桨叶层都是采用的无转动轴，或者90°转动轴方式。

在无人机需要水平向运动时，变距桨叶层主动产生水平力矩，不变距桨叶层在作用力下被动倾斜产生水平向力矩，同时由于陀螺力矩作用下会产生较大的反作用力，使无人机操控性及飞行稳定性变差。

发明内容

为了解决现有单层变距共轴双桨无人机需要水平向运动时，变距桨叶层主动产生水平力矩，不变距桨叶层在作用力下被动倾斜产生水平向力矩，同时由于陀螺力矩作用下会产生较大的反作用力，使无人机操控性及飞行稳定性变差的技术问题，本发明提供用于单层变距共轴双桨无人机的变距结构及控制方法。采用如下的技术方案：

用于单层变距共轴双桨无人机的变距结构，包括主动式单层变距机构和被动式单层变距机构，主动式单层变距机构包括旋转电机连接座和旋转斜盘机构，旋转斜盘机构通过旋转电机连接座与共轴双桨无人机的共轴电机的一侧输出轴传动连接，旋转斜盘机构驱动共轴双桨无人机的主动变距桨叶层进行主动式周期变距，所述被动式单层变距机构在气动力被动作用下驱动共轴双桨无人机的被动变距桨叶层进行被动式周期变距；

被动式单层变距机构包括被动变距桨毂、一对桨毂活动销轴和连接桨毂，所述共轴双桨无人机的共轴电机的另一侧输出轴与被动变距桨毂的一侧连接安装，驱动被动变距桨毂旋转，所述被动变距桨毂的另一侧通过一对桨毂活动销轴与连接桨毂的一侧可转动连接，所述连接桨毂的两侧安装共轴双桨无人机的被动变距桨叶层的一对桨叶，所述一对桨毂活动销轴对称位于被动变距桨毂的两侧，且轴线重合，安装后，一对桨毂活动销轴的轴线与共轴双桨无人机的被动变距桨叶层轴线呈设定夹角α。

通过采用上述技术方案，在单层变距共轴双桨无人机需要水平向运动时，主动变距桨叶层在旋转斜盘机构的驱动下主动变距，产生水平力矩，被动变距桨叶层在气动力被动作用下被动倾斜产生水平向力矩，同时由于陀螺力矩作用下会产生较大的反作用力，使无人机操控性及飞行稳定性变差；

采用被动式单层变距机构，改变原被动变距桨叶层的固定桨毂连接结构形式，增加被动变距桨毂和一对桨毂活动销轴，桨毂活动销与桨毂轴线呈典型值45°(或者135°)夹角布置，使其在气动力被动作用下也会进行周期变距，减小高速飞行时因陀螺效应带来的反作用力矩，使无人机拥有更好的操控性和飞行稳定性。

可选的，旋转斜盘机构驱动共轴双桨无人机的一对上桨叶进行主动式周期变距，共轴双桨无人机的一对下桨叶分别安装在连接桨毂的桨叶安装位，在气动力被动作用下，一对下桨叶在一对桨毂活动销轴的作用下被动变距。

可选的，旋转斜盘机构驱动共轴双桨无人机的一对下桨叶进行主动式周期变距，共轴双桨无人机的一对上桨叶分别安装在连接桨毂的桨叶安装位，在气动力被动作用下，一对上桨叶在一对桨毂活动销轴的作用下被动变距。

通过采用上述技术方案，主动变距桨叶层和被动变距桨叶层的上下位置关系不限，可以是主动变距桨叶层在上方，也可以是主动变距桨叶层在下方，不影响变距控制效果。

可选的，被动变距桨毂的顶部设有多根连接销轴，两侧对称设有一对桨毂活动销轴连接板，一对桨毂活动销轴连接板分别设有销轴孔，所述桨毂活动销轴的一端穿过销轴孔，连接桨毂上设有一对销轴孔，且一对销轴孔的轴线重合，与夹角α一致，桨毂活动销轴的另一端穿过连接桨毂的销轴孔，桨毂活动销轴的两端分别通过挡圈限位，且桨毂活动销轴位于桨毂活动销轴连接板的销轴孔和连接桨毂的销轴孔内自由转动。

通过采用上述技术方案，被动式单层变距机构，改变原被动变距桨叶层的固定桨毂连接结构形式，被动变距桨毂的顶部多根连接销轴插入式连接在共轴电机的动力输出转盘，旋转驱动更加可靠，一对桨毂活动销轴连接板用于在下方连接一对桨毂活动销轴，因为被动变距桨叶层的变距动作是气动力的驱动下进行，因此不需要设置动力，桨毂活动销轴位于桨毂活动销轴连接板的销轴孔和连接桨毂的销轴孔内自由转动，即可使被动变距桨叶层在气动力被动作用下同步进行周期变距，减小高速飞行时因陀螺效应带来的反作用力矩，使单层变距共轴双桨无人机拥有更好的操控性和飞行稳定性。

可选的，一对桨毂活动销轴的轴线与共轴双桨无人机的被动变距桨叶层轴线呈夹角α，或120°≤α≤150°。

可选的，一对桨毂活动销轴的轴线与共轴双桨无人机的被动变距桨叶层轴线呈夹角α，α＝45°或α＝135°。

通过采用上述技术方案，桨毂活动销与桨毂轴线呈典型值45°，或者135°夹角布置，使其在气动力被动作用下也会进行周期变距，且不能因为夹角产生较大的扭力，减小高速飞行时因陀螺效应带来的反作用力矩，使无人机拥有更好的操控性和飞行稳定性。

可选的，旋转斜盘机构包括变距座、第一变距驱动舵机、变距驱动座、第二变距驱动舵机、变距浮动支撑座、笼式支撑架、桨叶支撑件、第一连杆组件、第二连杆组件、导向件和滑动杆；

所述变距座的一侧与旋转电机连接座传动连接，用于提供旋转动力，所述第一变距驱动舵机的壳体底部可拆卸安装在变距座的另一侧，所述第二变距驱动舵机的壳体底部可拆卸安装在第一变距驱动舵机壳体上表面，所述笼式支撑架底部可拆卸式安装在变距座上表面的四周，所述变距浮动支撑座安装在笼式支撑架的顶部，并位于第二变距驱动舵机的上方，变距浮动支撑座设有轴连接件，所述桨叶支撑件包括支撑座和支撑杆，所述支撑杆的一端可拆卸安装在轴连接件处，支撑座安装在支撑杆的另一端，所述变距浮动支撑座套装在支撑杆的外壁上，并位于支撑杆的外壁上下移动，所述第一连杆组件的两端分别连接第一变距驱动舵机的动力输出轴和变距浮动支撑座的一侧，所述第二连杆组件的两端分别连接第二变距驱动舵机的动力输出轴和变距浮动支撑座的一侧，导向件中部设有长位孔，导向件的一端固定在变距浮动支撑座上，并位于第一连杆组件与变距浮动支撑座连接侧的对面，滑动杆的一端连接在变距浮动支撑座的一侧，另一端位于导向件的长位孔中上下移动。

通过采用上述技术方案，旋转斜盘机构的功能主要是在正常驱动主动变距桨叶层转动的同时，实现单独驱动主动变距桨叶层进行桨叶变距，使主动变距桨叶层产生水平力矩，在正常运行时第一变距驱动舵机和第二变距驱动舵机的动力输出轴均处于自锁状态，共轴电机的一侧输出轴通过旋转电机连接座驱动整个旋转斜盘机构以及主动变距桨叶层进行旋转，提供升力，在需要进行水平移动时需要对主动变距桨叶层进行变距驱动，第一变距驱动舵机的动力输出轴通过第一连杆组件可以实现主动变距桨叶层的整体偏转，从而实现单层主动变距，第二变距驱动舵机的动力输出轴通过第二连杆组件可以实现对主动变距桨叶层的一定角度的偏转，从而校正偏置升力带来微型共轴双桨无人机主体姿态的偏转。

旋转斜盘机构是一种实现主动变距桨叶层的机构，其它实现形式也可以进行单层主动变距。

用于单层变距共轴双桨无人机的变距控制方法，采用用于单层变距共轴双桨无人机的变距结构进行变距控制，共轴电机的上下动力输出轴分别驱动旋转斜盘机构和被动式单层变距机构转动，从而驱动主动变距桨叶层和被动变距桨叶层旋转，需要进行水平移动时，旋转斜盘机构驱动共轴双桨无人机的主动变距桨叶层进行主动式周期变距；

被动变距桨叶层在气动力被动作用下跟随主动变距桨叶层进行被动式周期变距，减小飞行时因陀螺效应带来的反作用力矩。

可选的，主动变距桨叶层是一对上桨叶，被动变距桨叶层是一对下桨叶，或主动变距桨叶层是一对下桨叶，被动变距桨叶层是一对上桨叶。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

本发明能提供用于单层变距共轴双桨无人机的变距结构及控制方法，在单层变距共轴双桨无人机需要水平向运动时，主动变距桨叶层在旋转斜盘机构的驱动下主动变距，产生水平力矩，被动变距桨叶层在气动力被动作用下被动倾斜产生水平向力矩，改变原被动变距桨叶层的固定桨毂连接结构形式，采用被动式单层变距机构，增加被动变距桨毂和一对桨毂活动销轴，桨毂活动销与桨毂轴线呈典型值45°，或135°夹角布置，使其在气动力被动作用下也会进行周期变距，减小高速飞行时因陀螺效应带来的反作用力矩，使无人机拥有更好的操控性和飞行稳定性。

附图说明

图1是本发明用于单层变距共轴双桨无人机被动式单层变距机构的立体结构示意图；

图2是本发明用于单层变距共轴双桨无人机被动式单层变距机构的俯视结构示意图；

图3是本发明用于单层变距共轴双桨无人机的变距结构桨毂活动销与桨毂轴线呈典型值45°布置状态示意图。

图4是本发明用于单层变距共轴双桨无人机的变距结构安装在无人机上的整体状态结构示意图；

图5是本发明用于单层变距共轴双桨无人机的变距结构安装在无人机上的整体状态立体结构示意图；

图6是本发明用于单层变距共轴双桨无人机的变距结构的主动式单层变距机构的变距浮动支撑座结构示意图；

图7是本发明用于单层变距共轴双桨无人机的变距结构的桨叶支撑件结构示意图。

附图标记说明：1、共轴电机；2、被动式单层变距机构；21、被动变距桨毂；211、连接销轴；212、桨毂活动销轴连接板；22、桨毂活动销轴；23、连接桨毂；30、旋转电机连接座；31、变距座；32、第一变距驱动舵机；33、变距驱动座；34、第二变距驱动舵机；35、变距浮动支撑座；351、轴连接件；36、笼式支撑架；371、支撑座；372、支撑杆；38、第一连杆组件；39、第二连杆组件；40、导向件；41、滑动杆；100、共轴双桨无人机；102、上桨叶；103、下桨叶。

具体实施方式

以下结合图1-图7对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例公开用于单层变距共轴双桨无人机的变距结构及控制方法。

参照图1－图6，用于单层变距共轴双桨无人机的变距结构，包括主动式单层变距机构和被动式单层变距机构2，主动式单层变距机构包括旋转电机连接座30和旋转斜盘机构，旋转斜盘机构通过旋转电机连接座30与共轴双桨无人机100的共轴电机1的一侧输出轴传动连接，旋转斜盘机构驱动共轴双桨无人机100的主动变距桨叶层进行主动式周期变距，被动式单层变距机构2在气动力被动作用下驱动共轴双桨无人机100的被动变距桨叶层进行被动式周期变距；

被动式单层变距机构2包括被动变距桨毂21、一对桨毂活动销轴22和连接桨毂23，共轴双桨无人机100的共轴电机1的另一侧输出轴与被动变距桨毂21的一侧连接安装，驱动被动变距桨毂21旋转，被动变距桨毂21的另一侧通过一对桨毂活动销轴22与连接桨毂23的一侧可转动连接，连接桨毂23的两侧安装共轴双桨无人机100的被动变距桨叶层的一对桨叶，一对桨毂活动销轴22对称位于被动变距桨毂21的两侧，且轴线重合，安装后，一对桨毂活动销轴22的轴线与共轴双桨无人机100的被动变距桨叶层轴线呈设定夹角α。

在单层变距共轴双桨无人机需要水平向运动时，主动变距桨叶层在旋转斜盘机构的驱动下主动变距，产生水平力矩，被动变距桨叶层在气动力被动作用下被动倾斜产生水平向力矩，同时由于陀螺力矩作用下会产生较大的反作用力，使无人机操控性及飞行稳定性变差；

采用被动式单层变距机构2，改变原被动变距桨叶层的固定桨毂连接结构形式，增加被动变距桨毂21和一对桨毂活动销轴22，桨毂活动销与桨毂轴线呈典型值45°(或者135°)夹角布置，使其在气动力被动作用下也会进行周期变距，减小高速飞行时因陀螺效应带来的反作用力矩，使无人机拥有更好的操控性和飞行稳定性。

旋转斜盘机构驱动共轴双桨无人机100的一对上桨叶102进行主动式周期变距，共轴双桨无人机100的一对下桨叶103分别安装在连接桨毂23的桨叶安装位，在气动力被动作用下，一对下桨叶103在一对桨毂活动销轴22的作用下被动变距。

旋转斜盘机构驱动共轴双桨无人机100的一对下桨叶103进行主动式周期变距，共轴双桨无人机100的一对上桨叶102分别安装在连接桨毂23的桨叶安装位，在气动力被动作用下，一对上桨叶102在一对桨毂活动销轴22的作用下被动变距。

主动变距桨叶层和被动变距桨叶层的上下位置关系不限，可以是主动变距桨叶层在上方，也可以是主动变距桨叶层在下方，不影响变距控制效果。

被动变距桨毂21的顶部设有多根连接销轴211，两侧对称设有一对桨毂活动销轴连接板212，一对桨毂活动销轴连接板212分别设有销轴孔，桨毂活动销轴22的一端穿过销轴孔，连接桨毂23上设有一对销轴孔，且一对销轴孔的轴线重合，与夹角α一致，桨毂活动销轴22的另一端穿过连接桨毂23的销轴孔，桨毂活动销轴22的两端分别通过挡圈限位，且桨毂活动销轴22位于桨毂活动销轴连接板212的销轴孔和连接桨毂23的销轴孔内自由转动。

被动式单层变距机构2，改变原因被动变距桨叶层的固定桨毂连接结构形式，被动变距桨毂21的顶部多根连接销轴211插入式连接在共轴电机1的动力输出转盘，旋转驱动更加可靠，一对桨毂活动销轴连接板212用于在下方连接一对桨毂活动销轴22，因为被动变距桨叶层的变距动作是气动力的驱动下进行，因此不需要设置动力，桨毂活动销轴22位于桨毂活动销轴连接板212的销轴孔和连接桨毂23的销轴孔内自由转动，即可使被动变距桨叶层在气动力被动作用下同步进行周期变距，减小高速飞行时因陀螺效应带来的反作用力矩，使单层变距共轴双桨无人机拥有更好的操控性和飞行稳定性。

一对桨毂活动销轴22的轴线与共轴双桨无人机100的被动变距桨叶层轴线呈夹角α，或120°≤α≤150°。

一对桨毂活动销轴22的轴线与共轴双桨无人机100的被动变距桨叶层轴线呈夹角α，α＝45°，或α＝135°。

桨毂活动销与桨毂轴线呈典型值45°(或者135°)夹角布置，使其在气动力被动作用下也会进行周期变距，且不能因为夹角产生较大的扭力，减小高速飞行时因陀螺效应带来的反作用力矩，使无人机拥有更好的操控性和飞行稳定性。

旋转斜盘机构包括变距座31、第一变距驱动舵机32、变距驱动座33、第二变距驱动舵机34、变距浮动支撑座35、笼式支撑架36、桨叶支撑件、第一连杆组件38、第二连杆组件39、导向件40和滑动杆41；

变距座31的一侧与旋转电机连接座30传动连接，用于提供旋转动力，第一变距驱动舵机32的壳体底部可拆卸安装在变距座31的另一侧，第二变距驱动舵机34的壳体底部可拆卸安装在第一变距驱动舵机32壳体上表面，笼式支撑架36底部可拆卸式安装在变距座31上表面的四周，变距浮动支撑座35安装在笼式支撑架36的顶部，并位于第二变距驱动舵机34的上方，变距浮动支撑座35设有轴连接件351，桨叶支撑件包括支撑座371和支撑杆372，支撑杆372的一端可拆卸安装在轴连接件351处，支撑座371安装在支撑杆372的另一端，变距浮动支撑座35套装在支撑杆372的外壁上，并位于支撑杆372的外壁上下移动，第一连杆组件38的两端分别连接第一变距驱动舵机32的动力输出轴和变距浮动支撑座35的一侧，第二连杆组件39的两端分别连接第二变距驱动舵机34的动力输出轴和变距浮动支撑座35的一侧，导向件40中部设有长位孔，导向件40的一端固定在变距浮动支撑座35上，并位于第一连杆组件38与变距浮动支撑座35连接侧的对面，滑动杆41的一端连接在变距浮动支撑座35的一侧，另一端位于导向件40的长位孔中上下移动。

旋转斜盘机构的功能主要是在正常驱动主动变距桨叶层转动的同时，实现单独驱动主动变距桨叶层进行桨叶变距，使主动变距桨叶层产生水平力矩，在正常运行时第一变距驱动舵机32和第二变距驱动舵机34的动力输出轴均处于自锁状态，共轴电机1的一侧输出轴通过旋转电机连接座30驱动整个旋转斜盘机构以及主动变距桨叶层进行旋转，提供升力，在需要进行水平移动时需要对主动变距桨叶层进行变距驱动，第一变距驱动舵机32的动力输出轴通过第一连杆组件38可以实现主动变距桨叶层的整体偏转，从而实现单层主动变距，第二变距驱动舵机34的动力输出轴通过第二连杆组件39可以实现对主动变距桨叶层的一定角度的偏转，从而校正偏置升力带来微型共轴双桨无人机主体100姿态的偏转。

旋转斜盘机构是一种实现主动变距桨叶层的机构，其它实现形式也可以进行单层主动变距。

用于单层变距共轴双桨无人机的变距控制方法，采用用于单层变距共轴双桨无人机的变距结构进行变距控制，共轴电机1的上下动力输出轴分别驱动旋转斜盘机构和被动式单层变距机构2转动，从而驱动主动变距桨叶层和被动变距桨叶层旋转，需要进行水平移动时，旋转斜盘机构驱动共轴双桨无人机100的主动变距桨叶层进行主动式周期变距；

被动变距桨叶层在气动力被动作用下跟随主动变距桨叶层进行被动式周期变距，减小飞行时因陀螺效应带来的反作用力矩。

主动变距桨叶层是一对上桨叶102，被动变距桨叶层是一对下桨叶103，或主动变距桨叶层是一对下桨叶103，被动变距桨叶层是一对上桨叶102。

具体实施例1：

某时刻，主动变距桨叶层为上桨组件，被动变距桨叶层为下桨组件，桨毂活动销与桨毂轴线呈典型值45°夹角布置，飞控系统控制共轴电机1的上下动力输出轴分别驱动旋转斜盘机构和被动式单层变距机构2转动，转速高达50转/秒，飞控系统控制第一变距驱动舵机32的动力输出轴转动，通过第一连杆组件38驱动变距浮动支撑座35偏转8°，主动变距桨叶层此时进行周期变距，变距角度为8°，主动变距桨叶层和被动变距桨叶层保持50转/秒的高转速，被动变距桨叶层在气动力被动作用下跟随进行周期变距，变距角度为6°，整个横移过程单层变距共轴双桨无人机操控顺滑，飞行稳定，通过读取无人机飞控的姿态数据，计算摇晃最大幅度低于2％。

具体实施例2：

某时刻，主动变距桨叶层为上桨组件，被动变距桨叶层为下桨组件，桨毂活动销与桨毂轴线呈10°夹角布置，飞行参数及控制参数与具体实施例1一致，整个横移过程单层变距共轴双桨无人机操控不平顺，飞行状态出现明显的摇晃，通过读取无人机飞控的姿态数据，计算摇晃最大幅度达到30％。

具体实施例3：

某时刻，主动变距桨叶层为上桨组件，被动变距桨叶层为下桨组件，桨毂活动销与桨毂轴线呈20°夹角布置，飞行参数及控制参数与具体实施例1一致，整个横移过程单层变距共轴双桨无人机操控不平顺，飞行状态出现明显的摇晃，通过读取无人机飞控的姿态数据，计算摇晃最大幅度达到20％。

具体实施例4：

某时刻，主动变距桨叶层为上桨组件，被动变距桨叶层为下桨组件，桨毂活动销与桨毂轴线呈30°夹角布置，飞行参数及控制参数与具体实施例1一致，整个横移过程单层变距共轴双桨无人机操控出现间断性的不平顺，飞行状态出现摇晃，通过读取无人机飞控的姿态数据，计算摇晃最大幅度不超过10％，属于可接受范围。

具体实施例4：

某时刻，主动变距桨叶层为上桨组件，被动变距桨叶层为下桨组件，桨毂活动销与桨毂轴线呈60°夹角布置，飞行参数及控制参数与具体实施例1一致，整个横移过程单层变距共轴双桨无人机操控出现间断性的不平顺，飞行状态出现摇晃，通过读取无人机飞控的姿态数据，计算摇晃最大幅度不超过10％，属于可接受范围。

以上均为本发明的较佳实施例，并非以此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.用于单层变距共轴双桨无人机的变距结构，其特征在于：包括主动式单层变距机构和被动式单层变距机构(2)，主动式单层变距机构包括旋转电机连接座(30)和旋转斜盘机构，旋转斜盘机构通过旋转电机连接座(30)与共轴双桨无人机(100)的共轴电机(1)的一侧输出轴传动连接，旋转斜盘机构驱动共轴双桨无人机(100)的主动变距桨叶层进行主动式周期变距，所述被动式单层变距机构(2)在气动力被动作用下驱动共轴双桨无人机(100)的被动变距桨叶层进行被动式周期变距；

被动式单层变距机构(2)包括被动变距桨毂(21)、一对桨毂活动销轴(22)和连接桨毂(23)，所述共轴双桨无人机(100)的共轴电机(1)的另一侧输出轴与被动变距桨毂(21)的一侧连接安装，驱动被动变距桨毂(21)旋转，所述被动变距桨毂(21)的另一侧通过一对桨毂活动销轴(22)与连接桨毂(23)的一侧可转动连接，所述连接桨毂(23)的两侧安装共轴双桨无人机(100)的被动变距桨叶层的一对桨叶，所述一对桨毂活动销轴(22)对称位于被动变距桨毂(21)的两侧，且轴线重合，安装后，一对桨毂活动销轴(22)的轴线与共轴双桨无人机(100)的被动变距桨叶层轴线呈设定夹角α。

2.根据权利要求1所述的用于单层变距共轴双桨无人机的变距结构，其特征在于：旋转斜盘机构驱动共轴双桨无人机(100)的一对上桨叶(102)进行主动式周期变距，共轴双桨无人机(100)的一对下桨叶(103)分别安装在连接桨毂(23)的桨叶安装位，在气动力被动作用下，一对下桨叶(103)在一对桨毂活动销轴(22)的作用下被动变距。

3.根据权利要求1所述的用于单层变距共轴双桨无人机的变距结构，其特征在于：旋转斜盘机构驱动共轴双桨无人机(100)的一对下桨叶(103)进行主动式周期变距，共轴双桨无人机(100)的一对上桨叶(102)分别安装在连接桨毂(23)的桨叶安装位，在气动力被动作用下，一对上桨叶(102)在一对桨毂活动销轴(22)的作用下被动变距。

4.根据权利要求1所述的用于单层变距共轴双桨无人机的变距结构，其特征在于：被动变距桨毂(21)的顶部设有多根连接销轴(211)，两侧对称设有一对桨毂活动销轴连接板(212)，一对桨毂活动销轴连接板(212)分别设有销轴孔，所述桨毂活动销轴(22)的一端穿过销轴孔，连接桨毂(23)上设有一对销轴孔，且一对销轴孔的轴线重合，与夹角α一致，桨毂活动销轴(22)的另一端穿过连接桨毂(23)的销轴孔，桨毂活动销轴(22)的两端分别通过挡圈限位，且桨毂活动销轴(22)位于桨毂活动销轴连接板(212)的销轴孔和连接桨毂(23)的销轴孔内自由转动。

5.根据权利要求1所述的用于单层变距共轴双桨无人机的变距结构，其特征在于：一对桨毂活动销轴(22)的轴线与共轴双桨无人机(100)的被动变距桨叶层轴线呈夹角α，30°≤α≤60°，或120°≤α≤150°。

6.根据权利要求4所述的用于单层变距共轴双桨无人机的变距结构，其特征在于：一对桨毂活动销轴(22)的轴线与共轴双桨无人机(100)的被动变距桨叶层轴线呈夹角α，α＝45°或α＝135°。

7.根据权利要求6所述的用于单层变距共轴双桨无人机的变距结构，其特征在于：旋转斜盘机构包括变距座(31)、第一变距驱动舵机(32)、变距驱动座(33)、第二变距驱动舵机(34)、变距浮动支撑座(35)、笼式支撑架(36)、桨叶支撑件、第一连杆组件(38)、第二连杆组件(39)、导向件(40)和滑动杆(41)；

所述变距座(31)的一侧与旋转电机连接座(30)传动连接，用于提供旋转动力，所述第一变距驱动舵机(32)的壳体底部可拆卸安装在变距座(31)的另一侧，所述第二变距驱动舵机(34)的壳体底部可拆卸安装在第一变距驱动舵机(32)壳体上表面，所述笼式支撑架(36)底部可拆卸式安装在变距座(31)上表面的四周，所述变距浮动支撑座(35)安装在笼式支撑架(36)的顶部，并位于第二变距驱动舵机(34)的上方，变距浮动支撑座(35)设有轴连接件(351)，所述桨叶支撑件包括支撑座(371)和支撑杆(372)，所述支撑杆(372)的一端可拆卸安装在轴连接件(351)处，支撑座(371)安装在支撑杆(372)的另一端，所述变距浮动支撑座(35)套装在支撑杆(372)的外壁上，并位于支撑杆(372)的外壁上下移动，所述第一连杆组件(38)的两端分别连接第一变距驱动舵机(32)的动力输出轴和变距浮动支撑座(35)的一侧，所述第二连杆组件(39)的两端分别连接第二变距驱动舵机(34)的动力输出轴和变距浮动支撑座(35)的一侧，导向件(40)中部设有长位孔，导向件(40)的一端固定在变距浮动支撑座(35)上，并位于第一连杆组件(38)与变距浮动支撑座(35)连接侧的对面，滑动杆(41)的一端连接在变距浮动支撑座(35)的一侧，另一端位于导向件(40)的长位孔中上下移动。

8.用于单层变距共轴双桨无人机的变距控制方法，其特征在于：采用权利要求7所述的用于单层变距共轴双桨无人机的变距结构进行变距控制，共轴电机(1)的上下动力输出轴分别驱动旋转斜盘机构和被动式单层变距机构(2)转动，从而驱动主动变距桨叶层和被动变距桨叶层旋转，需要进行水平移动时，旋转斜盘机构驱动共轴双桨无人机(100)的主动变距桨叶层进行主动式周期变距；

被动变距桨叶层在气动力被动作用下跟随主动变距桨叶层进行被动式周期变距，减小飞行时因陀螺效应带来的反作用力矩。

9.根据权利要求8所述的用于单层变距共轴双桨无人机的变距控制方法，其特征在于：主动变距桨叶层是一对上桨叶(102)，被动变距桨叶层是一对下桨叶(103)，或主动变距桨叶层是一对下桨叶(103)，被动变距桨叶层是一对上桨叶(102)。