CN204124363U - 一种多旋翼飞行器 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种多旋翼飞行器，包括支架以及安装于所述支架上的主电机，所述主电机包括同轴设置的第一主电机和第二主电机，所述第一主电机和第二主电机分别与第一主螺旋桨和第二主螺旋桨连接，所述主电机的四周绕设有至少三个副螺旋桨，所述副螺旋桨安装于所述支架上。本实用新型的多旋翼飞行器，主电机(发动机)驱动大螺旋桨，升力效率高；主电机同轴布置，两幅主螺旋桨向相反方向旋转，抵消大扭矩；主电机布置在机身中央，使振动影响最小；副电机控制机身姿态和动作，电力消耗减少；在起飞和着陆阶段，若飞机发生意外坠毁，首先易损坏的是在外围的副电机和小螺旋桨，在机身中央的主电机和主螺旋桨可以得到保护，使得维修成本和难度大大降低。
Description
技术领域
本申请属于航拍飞行器领域，特别是涉及一种多旋翼飞行器。
背景技术
无人飞行器具有体积小、重量轻、费用低、操作灵活和安全性高的特点，可广泛应用于航拍、监测、搜救、资源勘查等领域。
现有技术中，无人飞行器一般包括多个旋翼，每个旋翼分别由一个电机进行驱动，其缺点在于：
1、由于设置有多个电机，电机按机身中央在水平方向圆周均匀布置，使得无人飞行器整体比较重；
2、多个电机一起工作，其产生的高频振动易对航拍清晰度产生影响；
3、现有多轴飞行器采用多电机直接驱动各自螺旋桨，在飞行器飞行中为了保持平衡，飞控系统需要频繁地更改电机转速。这种频繁更改转速会导致电机加快电力消耗。而且每个电机都有工作效率，电机数量越多，整机工作效率会越低。
4、现有类型的多电机驱动飞行器难以做到大尺寸，因为电机越大，工作时的振动越大。且单个电机成本增加导致整机成本大幅攀升。
有鉴于此，有必要提供一种新型的无人飞行器。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种多旋翼飞行器，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
本申请实施例公开了一种多旋翼飞行器，包括支架以及安装于所述支架上的主电机，所述主电机包括同轴设置的第一主电机和第二主电机，所述第一主电机和第二主电机分别与第一主螺旋桨和第二主螺旋桨连接，所述主电机的四周绕设有至少三个副螺旋桨，所述副螺旋桨安装于所述支架上。
优选的，在上述的多旋翼飞行器中，所述每个副螺旋桨分别由一独立的副电机驱动。
优选的，在上述的多旋翼飞行器中，所述第一主螺旋桨和第二主螺旋桨分别设置于所述支架的上下两侧。
优选的，在上述的多旋翼飞行器中，所述第一主螺旋桨和第二主螺旋桨均设置于所述支架的上方、或均设置于所述支架的下方。
优选的，在上述的多旋翼飞行器中，所述第一主电机的输出轴套设于所述第二主电机输出轴的外侧，所述第一主电机的输出轴与所述第一主螺旋桨固定，所述第二主电机的输出轴与所述第二主螺旋桨固定。
优选的，在上述的多旋翼飞行器中，所述支架包括一支座以及安装于所述支座上的支杆，所述每个副螺旋桨分别安装于一所述支杆的末端，所述主电机安装于所述支座上。
优选的，在上述的多旋翼飞行器中，所述副螺旋桨的数量为偶数，所述副螺旋桨对称分布于所述支座的四周。
优选的，在上述的多旋翼飞行器中，所述副螺旋桨的数量为4个，该4个副螺旋桨等间距分布所述支座的四周。
优选的，在上述的多旋翼飞行器中，所述第一主螺旋桨和第二主螺旋桨分别具有三个叶片。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
1、主电机(发动机)驱动大螺旋桨，升力效率高；
2、主电机同轴布置，两幅主螺旋桨向相反方向旋转，抵消大扭矩；
3、主电机布置在机身中央，使振动影响最小；
4、副电机控制机身姿态和动作，电力消耗减少；
5、在起飞和着陆阶段，若飞机发生意外坠毁，首先易损坏的是在外围的副电机和小螺旋桨，在机身中央的主电机和主螺旋桨可以得到保护，使得维修成本和难度大大降低。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本实用新型第一实施例中多旋翼飞行器的立体示意图；
图2所示为本实用新型第一实施例中多旋翼飞行器的爆炸示意图；
图3所示为本实用新型第二实施例中多旋翼飞行器的立体示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参图1和图2所示，多旋翼飞行器包括支架10、安装于所述支架10上的主电机20、由所述主电机20驱动的主螺旋桨30、以及分布主电机20四周的四个副螺旋桨40。
支架10包括一支座11，支座11的四周对称分布有四个支杆12，四个副螺旋桨40分别通过一独立的副电机41安装于四个支杆12的末端。四个副螺旋桨40分别通过独立的副电机驱动，因此每个副螺旋桨40的转速可以独立进行控制。每个副电机41分别通过一安装座42可拆卸安装于支杆12的末端。
四个副螺旋桨40优选等间距分布于支座11的四周，亦即，相邻两根支杆12垂直。在其他实施例中，相邻两根支杆12也可以不垂直。
主电机20包括叠加设置的第一主电机21和第二主电机22，第一主电机21的输出轴套设于第二主电机22的输出轴的外侧。主电机20固定于支座11的上方。
主螺旋桨30包括上下设置的第二主螺旋桨32和第一主螺旋桨31，其中，第一主螺旋桨31与第一主电机21的输出轴固定，第二主螺旋桨32与第二主电机22的输出轴固定。第一主螺旋桨31和第二主螺旋桨32的叶片优选设置有3个，需要说明的是，每个主螺旋桨叶片的数量本实用新型并不限定，比如也可以为2个。
本实施例中，四个副螺旋桨40还可以由同一电机进行驱动，通过同一电机进行驱动可以保持每个副螺旋桨40具有相同的转速，其可以应用于室内等没有风可以影响其稳定性、且不需要进行平移或自转的环境。
本实施例中，第一主螺旋桨和第二主螺旋桨还可以同时设置于支座的下方。
本实施例中，对称设置的两个支杆12还可以为一体设置的一根长圆杆，该圆杆穿设于所述支座11中部。
本实施例中，副螺旋桨40的数量还可以设置为3个或4个以上，当设置为3个时，该3个副螺旋桨主要用于实现飞行器平衡稳定，该飞行器主要用于垂直升降而不需要平移的应用领域，如果需要进行转动，可以通过改变副螺旋桨40的转速或螺距实现。副螺旋桨40的数量优选为偶数，其对称分布于主电机30的四周，可以通过改变对称位置的副螺旋桨40的转速以实现平移或自转。
以下对本实施例中多旋翼飞行器的工作原理进行说明：
两个主螺旋桨的旋转方向相反，4个的副螺旋桨的旋转方向是对角线上的螺旋桨旋转方向相同，相邻的两个螺旋桨旋转方向相反。
让位于整机中间的主电机(主发动机)驱动两幅沿相反方向旋转的大尺寸螺旋桨产生整机重量70-90％的升力，同时采用4个副电机来驱动4副小螺旋桨来产生整机重量除去主螺旋桨升力的余下部分升力并控制整机的姿态和动作。
这种方案的优点是主电机(主发动机)驱动的主螺旋桨尺寸大，升力效率高。且不同于常规方案中，常规方案增加电机尺寸，由于电机是按机身中央圆周排列，这种结构导致电机越大则飞行状态下振动越大。本实施例的大尺寸电机布置在机身中央，使得大电机对整机产生的振动影响减至最小。两个向相反方向旋转的主螺旋桨也抵消了采用单个大螺旋桨后产生的大扭矩作用。而4个副电机驱动小螺旋桨，4个副电机的布置方式和常规方案相同，沿机身中央圆周排列。
副电机则主要负责控制整机的姿态和动作，其工作方式说明如下：
在升降过程中，四个副螺旋桨用以控制飞行器的平衡稳定；
自转过程中，改变对角线位置两个副螺旋桨的相对转速；
水平移动时，处于对角线位置的其中两个副螺旋桨转速增加，另外两个副螺旋桨的转速降低。
参图3所示，在第二实施例中，第一主螺旋桨和第二主螺旋桨还可以分别设置于支架的上下两侧。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (9)
1.一种多旋翼飞行器，其特征在于，包括支架以及安装于所述支架上的主电机，所述主电机包括同轴设置的第一主电机和第二主电机，所述第一主电机和第二主电机分别与第一主螺旋桨和第二主螺旋桨连接，所述主电机的四周绕设有至少三个副螺旋桨，所述副螺旋桨安装于所述支架上。
2.根据权利要求1所述的多旋翼飞行器，其特征在于：所述每个副螺旋桨分别由一独立的副电机驱动。
3.根据权利要求1所述的多旋翼飞行器，其特征在于：所述第一主螺旋桨和第二主螺旋桨分别设置于所述支架的上下两侧。
4.根据权利要求1所述的多旋翼飞行器，其特征在于：所述第一主螺旋桨和第二主螺旋桨均设置于所述支架的上方、或均设置于所述支架的下方。
5.根据权利要求4所述的多旋翼飞行器，其特征在于：所述第一主电机的输出轴套设于所述第二主电机输出轴的外侧，所述第一主电机的输出轴与所述第一主螺旋桨固定，所述第二主电机的输出轴与所述第二主螺旋桨固定。
6.根据权利要求1所述的多旋翼飞行器，其特征在于：所述支架包括一支座以及安装于所述支座上的支杆，所述每个副螺旋桨分别安装于一所述支杆的末端，所述主电机安装于所述支座上。
7.根据权利要求6所述的多旋翼飞行器，其特征在于：所述副螺旋桨的数量为偶数，所述副螺旋桨对称分布于所述支座的四周。
8.根据权利要求7所述的多旋翼飞行器，其特征在于：所述副螺旋桨的数量为4个，该4个副螺旋桨等间距分布所述支座的四周。
9.根据权利要求1所述的多旋翼飞行器，其特征在于：所述第一主螺旋桨和第二主螺旋桨分别具有三个叶片。
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2014
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