CN203975216U - 一种四旋翼飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种四旋翼飞行器，包括防水机架，防水机架的底部四周对称设有降落支承架，防水机架中部内侧固定安装有飞控装置，飞控装置的上端连接有锂电池，四个翼架的上端均固定连接有无刷电机，无刷电机上均固定连接有螺旋桨，无刷电机连接有一号导线，一号导线穿过翼架进入到安装部内，且一号导线的另一端接在飞控装置上，防水机架的下部设有向下凸起的航拍连接部，航拍连接部上安装有转位航拍装置。本实用新型具有制作成本低、结构设计合理、使用寿命长等优点，能用于巡航、空中航拍和水下航拍，拓宽了飞行器的功能和应用范围，采用转位航拍装置能实现单自由度的转位拍摄取景，灵活性和平稳性较高，并满足了水下拍摄的转位需求。

Description

一种四旋翼飞行器

技术领域

本实用新型涉及一种航模，具体的说是一种四旋翼飞行器，可用于巡航、空中航拍和水下航拍。

背景技术

航模飞机在日常生活中较为常见，常作为一种比赛或者玩具供玩家使用。航模的种类较多，有四旋翼飞行器、六旋翼飞行器、无人直升机等，航模的应用较为普遍，如用于婚庆典礼等重要场所的航拍，释放彩烟，用于园区的巡航等，一方面为生活增添了色彩，另一方面也为人们的使用提供了方便。而传统的航模如四旋翼飞行器仅用于空中飞行，无法实现在水上航行，主要原因在于没有采取相应的防水措施，线路多裸露在表面，一旦接触水会引起短路烧损，带来一定的经济损失，有的航模在飞行时若出现故障落在水面上也会同样的短路烧损，且传统的航模无法实现水下航拍，功能较为局限，也无法满足人们生活中的新的需求。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种制作成本低的、结构设计合理的、使用寿命长的，能用于巡航、空中航拍和水下航拍的飞行器，即一种四旋翼飞行器。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种四旋翼飞行器，包括防水机架，所述防水机架的底部四周对称设有降落支承架，所述防水机架整体密封，所述防水机架内部呈中空结构，所述防水机架的中部设有上下表面呈弧形隆起的安装部，所述安装部的四周均匀对称设有四个翼架，所述安装部的中部上端设有密封盖，所述密封盖与安装部间通过密封压条密封扣接，与传统的机架相比，本实用新型的防水机架的结构设计一方面方便加工生产，可一次成型，另一方面密封性能较高，能够避免水的渗入，有效的保护了处于防水机架内部的电路，从而可用在水上航行，如停留在水面上，从水面上升降，在水上翻转，同时也为水下航拍提供保障，即拓宽了航模的功能和应用范围。

所述防水机架中部内侧固定安装有飞控装置，所述飞控装置的上端连接有锂电池，所述锂电池位于防水机架的内部。将本实用新型的电路元器件安装在密封结构的防水机架内，避免与外界接触，确保了电路元器件使用过程中的安全性，同时起到了防水的作用。

所述四个翼架的上端均固定连接有无刷电机，所述无刷电机上均固定连接有螺旋桨，所述无刷电机连接有一号导线，所述一号导线穿过翼架进入到安装部内，且一号导线的另一端接在飞控装置上。通过飞控装置控制无刷电机，以改变无刷电机的转速和转向，从而满足不同的飞行需求。

所述一号导线与翼架的连接处通过空套在一号导线外侧的密封套密封，以防止水进入到翼架内，起到了良好的防水作用。

所述防水机架的下部设有向下凸起的航拍连接部，所述航拍连接部上安装有转位航拍装置，所述航拍连接部的呈圆柱状结构，以供转位航拍装置转位拍摄使用，所述航拍连接部的外圆面上设有一圈滑移箍，滑移箍为转位航拍装置提供转位支撑。

所述转位航拍装置包括变向器、二号导线、转向磁组、云台、固定旋钮和相机，变向器、二号导线均置于防水机架内，利用防水机架起到防水处理，所述变向器与飞控装置相连，所述变向器与转向磁组间通过二号导线相连通，所述云台固定在转向磁组的下端，所述相机通过固定旋钮紧固在云台上。通过飞控装置控制变向器工作，即实现电流的变向，从而利用转向磁组的磁场作用实现云台的转位，通过相机可完成对四周的拍摄取景。与传统的外露式的航拍云台相比，本实用新型的航拍原理更为简单，灵活性更高，实现了充分的防水处理，拓宽了飞行器的功能和应用范围，可用于水上航行、空中航拍和水下航拍等，弥补了传统航拍的局限性。

所述转向磁组包括内磁圈、转向基体和外磁圈，所述内磁圈位于防水机架的航拍连接部内，所述内磁圈与变向器间通过二号导线相连通，所述转向基体呈圆环状结构，所述转向基体的内圈与滑移箍滑动配合，所述转向基体的下端与云台的上端固连，所述外磁圈包裹在转向基体的外侧。将内磁圈和外磁圈分离式的安装，并将通电的内磁圈置于防水机架的航拍连接部内，有效的防止了内磁圈遇水短路，确保能够产生磁场，以驱动外磁圈带动转向基体在滑移箍的支撑导向的作用下转动，包括正转和反转，以实现云台方位的调整和全方位的拍摄取景，即单自由度的转动，控制的灵敏度较高，运动较为平稳，避免了传统的舵机转向式存在的抖动的现象，确保了拍摄过程中相机转动的平稳，从而拍摄出清晰度较高的照片或者录像，改善了航拍的性能。

所述相机为防水相机，从而在本实用新型降落或者放置在水面上时，利用处于水面下的相机对水下进行取景，拓宽了飞行器航拍的范围，利用防水相机保证了取景的质量。

由于本实用新型降落或者放置在水面上时，转向磁组中只有外磁圈与水接触，而外磁圈不通电，即不会发生短路现象，只通过磁场力的作用驱动外磁圈转动以调整相机的方位，控制灵敏度较高，转动平稳。其中，相机在静止状态下的自锁是通过转向基体与滑移箍面接触时的摩擦力实现的，以确保在相机运动到指定位置后，能利用飞行器的悬停性能和本身的自锁性能实现定位拍摄取景。

所述防水机架由环氧树脂复合材料经模具塑造成型，这样一次整体成型，以缩短防水机架加工工步，节省人力物力的投入，降低了生产制造的成本，成型效果好，密封质量高；采用环氧树脂复合材料，使防水机架具备着高硬度和抗老化的性能，延长了防水机架的实际使用寿命，且环氧树脂复合材料环保，不会造成环境污染。

本实用新型的有益效果是：本实用新型具有制作成本低、结构设计合理、使用寿命长等优点，能用于巡航、空中航拍和水下航拍，拓宽了飞行器的功能和应用范围，采用转位航拍装置能实现单自由度的转位拍摄取景，灵活性和平稳性较高，利用转向磁组的防水式的设计，满足了水下拍摄的转位需求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的俯视结构示意图；

图3为本实用新型的防水机架的结构示意图；

图4为图1的I局部放大图；

图5为本实用新型的转位航拍装置安装的结构示意图；

图6为本实用新型浮在水面上时的状态示意图；

图7为本实用新型倒立在水面上时的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本实用新型进一步阐述。

如图1至图7所示，一种四旋翼飞行器，包括防水机架1，所述防水机架1的底部四周对称设有降落支承架7，所述防水机架1整体密封，所述防水机架1内部呈中空结构，所述防水机架1的中部设有上下表面呈弧形隆起的安装部1a，所述安装部1a的四周均匀对称设有四个翼架1b，所述安装部1a的中部上端设有密封盖1c，所述密封盖1c与安装部1a间通过密封压条1f密封扣接，与传统的机架相比，本实用新型的防水机架1的结构设计一方面方便加工生产，可一次成型，另一方面密封性能较高，能够避免水的渗入，有效的保护了处于防水机架1内部的电路，从而可用在水上航行，如停留在水面上，从水面上升降，在水上翻转，同时也为水下航拍提供保障，即拓宽了航模的功能和应用范围。

所述防水机架1中部内侧固定安装有飞控装置2，所述飞控装置2的上端连接有锂电池3，所述锂电池3位于防水机架1的内部。将本实用新型的电路元器件安装在密封结构的防水机架1内，避免与外界接触，确保了电路元器件使用过程中的安全性，同时起到了防水的作用。

所述四个翼架1b的上端均固定连接有无刷电机4，所述无刷电机4上均固定连接有螺旋桨5，所述无刷电机4连接有一号导线6，所述一号导线6穿过翼架1b进入到安装部1a内，且一号导线6的另一端接在飞控装置2上。通过飞控装置2控制无刷电机4，以改变无刷电机4的转速和转向，从而满足不同的飞行需求。

所述一号导线6与翼架1b的连接处通过空套在一号导线6外侧的密封套16密封，以防止水进入到翼架1b内，起到了良好的防水作用。

所述防水机架1的下部设有向下凸起的航拍连接部1d，所述航拍连接部1d上安装有转位航拍装置，所述航拍连接部1d的呈圆柱状结构，以供转位航拍装置转位拍摄使用，所述航拍连接部1d的外圆面上设有一圈滑移箍1e，滑移箍1e为转位航拍装置提供转位支撑。

所述转位航拍装置包括变向器15、二号导线14、转向磁组、云台9、固定旋钮10和相机11，变向器15、二号导线14均置于防水机架1内，利用防水机架1起到防水处理，所述变向器15与飞控装置2相连，所述变向器15与转向磁组间通过二号导线14相连通，所述云台9固定在转向磁组的下端，所述相机11通过固定旋钮10紧固在云台9上。通过飞控装置2控制变向器15工作，即实现电流的变向，从而利用转向磁组的磁场作用实现云台9的转位，通过相机11可完成对四周的拍摄取景。与传统的外露式的航拍云台相比，本实用新型的航拍原理更为简单，灵活性更高，实现了充分的防水处理，拓宽了飞行器的功能和应用范围，可用于水上航行、空中航拍和水下航拍等，弥补了传统航拍的局限性。

所述转向磁组包括内磁圈13、转向基体12和外磁圈8，所述内磁圈13位于防水机架1的航拍连接部1d内，所述内磁圈13与变向器15间通过二号导线14相连通，所述转向基体12呈圆环状结构，所述转向基体12的内圈与滑移箍1e滑动配合，所述转向基体12的下端与云台9的上端固连，所述外磁圈8包裹在转向基体12的外侧。将内磁圈13和外磁圈8分离式的安装，并将通电的内磁圈13置于防水机架1的航拍连接部1d内，有效的防止了内磁圈13遇水短路，确保能够产生磁场，以驱动外磁圈8带动转向基体12在滑移箍1e的支撑导向的作用下转动，包括正转和反转，以实现云台9方位的调整和全方位的拍摄取景，即单自由度的转动，控制的灵敏度较高，运动较为平稳，避免了传统的舵机转向式存在的抖动的现象，确保了拍摄过程中相机11转动的平稳，从而拍摄出清晰度较高的照片或者录像，改善了航拍的性能。

所述相机11为防水相机，从而在本实用新型降落或者放置在水面上时，利用处于水面下的相机11对水下进行取景，拓宽了飞行器航拍的范围，利用防水相机保证了取景的质量。

由于本实用新型降落或者放置在水面上时，转向磁组中只有外磁圈8与水接触，而外磁圈8不通电，即不会发生短路现象，只通过磁场力的作用驱动外磁圈8转动以调整相机11的方位，控制灵敏度较高，转动平稳。其中，相机11在静止状态下的自锁是通过转向基体12与滑移箍1e面接触时的摩擦力实现的，以确保在相机11运动到指定位置后，能利用飞行器的悬停性能和本身的自锁性能实现定位拍摄取景。

所述防水机架1由环氧树脂复合材料经模具塑造成型，这样一次整体成型，以缩短防水机架1加工工步，节省人力物力的投入，降低了生产制造的成本，成型效果好，密封质量高；采用环氧树脂复合材料，使防水机架1具备着高硬度和抗老化的性能，延长了防水机架1的实际使用寿命，且环氧树脂复合材料环保，不会造成环境污染。

图6和图7展示了本实用新型的两种工作状态，图6为本实用新型漂浮、水下航拍或者以水面为起落点时的状态图，如图6所示，转位航拍装置的外露部分即云台9、固定旋钮10和相机11沉浸在水中，由于采取了防水处理的措施，不会对相机11水下拍摄造成影响，从而利用飞控装置2控制螺旋桨5转动以实现水面上航行和水下拍摄，拓宽了飞行器的功能和应用范围；同样在空中飞行时，可利用相机11进行航拍取景。

图7为本实用新型倒立在水面上的状态示意图，可由图6的状态图控制螺旋桨5的转动从而变成如图7所示的状态图，使本实用新型更具有多变性，在水面上可以做出各种姿势，操控原理如下：

如图2所示，将螺旋桨5按照安装位置的顺时针方向划分成一号螺旋桨5a、二号螺旋桨5b、三号螺旋桨5c和四号螺旋桨5d，当需要由图6的状态变成图7的状态时，操作人员通过控制遥控装置发出指令，在飞控装置2接受到指令后，控制一号螺旋桨5a、二号螺旋桨5b、三号螺旋桨5c和四号螺旋桨5d相应的转动，即分为以下几种：

(1)一号螺旋桨5a、二号螺旋桨5b正转，三号螺旋桨5c和四号螺旋桨5d反转，则在一号螺旋桨5a、二号螺旋桨5b的那侧会产生向上的推力，在三号螺旋桨5c和四号螺旋桨5d的那侧会产生向下的压力，使防水机架1产生倾覆，力度足够大时，可使本实用新型从图6的状态变成图7的状态；

(2)二号螺旋桨5b、三号螺旋桨5c正转，一号螺旋桨5a、四号螺旋桨5d反转，则同理在二号螺旋桨5b、三号螺旋桨5c正转的那侧会产生向上的推力，在一号螺旋桨5a、四号螺旋桨5d的那侧会产生向下的压力，使防水机架1产生倾覆，力度足够大时，可使本实用新型从图6的状态变成图7的状态；

(3)同理，一号螺旋桨5a、二号螺旋桨5b反转，三号螺旋桨5c和四号螺旋桨5d正转，也会出现与(1)、(2)中所述类似的情形，同样可使本实用新型从图6的状态变成图7的状态；

(4)同理，二号螺旋桨5b、三号螺旋桨5c反转，一号螺旋桨5a、四号螺旋桨5d正转，也会出现与(1)、(2)中所述类似的情形，同样可使本实用新型从图6的状态变成图7的状态。

反之，当需要从图7的状态变成图6的状态时，只需按照(1)、(2)、(3)或(4)中所述的方法即可。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种四旋翼飞行器，包括防水机架(1)，其特征在于：所述防水机架(1)的底部四周对称设有降落支承架(7)，所述防水机架(1)整体密封，所述防水机架(1)内部呈中空结构，所述防水机架(1)的中部设有上下表面呈弧形隆起的安装部(1a)，所述安装部(1a)的四周均匀对称设有四个翼架(1b)，所述安装部(1a)的中部上端设有密封盖(1c)，所述密封盖(1c)与安装部(1a)间通过密封压条(1f)密封扣接；

所述防水机架(1)中部内侧固定安装有飞控装置(2)，所述飞控装置(2)的上端连接有锂电池(3)，所述锂电池(3)位于防水机架(1)的内部；

所述四个翼架(1b)的上端均固定连接有无刷电机(4)，所述无刷电机(4)上均固定连接有螺旋桨(5)，所述无刷电机(4)连接有一号导线(6)，所述一号导线(6)穿过翼架(1b)进入到安装部(1a)内，且一号导线(6)的另一端接在飞控装置(2)上；

所述一号导线(6)与翼架(1b)的连接处通过空套在一号导线(6)外侧的密封套(16)密封；

所述防水机架(1)的下部设有向下凸起的航拍连接部(1d)，所述航拍连接部(1d)上安装有转位航拍装置，所述航拍连接部(1d)的呈圆柱状结构，所述航拍连接部(1d)的外圆面上设有一圈滑移箍(1e)；

所述转位航拍装置包括变向器(15)、二号导线(14)、转向磁组、云台(9)、固定旋钮(10)和相机(11)，所述变向器(15)与飞控装置(2)相连，所述变向器(15)与转向磁组间通过二号导线(14)相连通，所述云台(9)固定在转向磁组的下端，所述相机(11)通过固定旋钮(10)紧固在云台(9)上。

2.根据权利要求1所述的一种四旋翼飞行器，其特征在于：所述转向磁组包括内磁圈(13)、转向基体(12)和外磁圈(8)，所述内磁圈(13)位于防水机架(1)的航拍连接部(1d)内，所述内磁圈(13)与变向器(15)间通过二号导线(14)相连通，所述转向基体(12)呈圆环状结构，所述转向基体(12)的内圈与滑移箍(1e)滑动配合，所述转向基体(12)的下端与云台(9)的上端固连，所述外磁圈(8)包裹在转向基体(12)的外侧。

3.根据权利要求1所述的一种四旋翼飞行器，其特征在于：所述相机(11)为防水相机。

4.根据权利要求1所述的一种四旋翼飞行器，其特征在于：所述防水机架(1)由环氧树脂复合材料经模具塑造成型。