CN206590113U - 单轴旋翼无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种单轴旋翼无人机，包括机架、蓄电装置、旋翼、电机、飞行控制器、辐板，所述蓄电装置可沿其与辐板的连接处转动从而使所述蓄电装置的轴线与辐板的垂线呈一定夹角；所述辐板内设有电磁铁；所述旋翼包括第一旋翼和第二旋翼，所述电机包括第一电机和第二电机，所述飞行控制器包括第一控制器和第二控制器，所述第一控制器、第一电机、蓄电装置、第二电机、第二控制器依次同轴串接从而使所述第一控制器、第一电机、第一旋翼位于所述辐板的上部和使所述第二控制器、第二电机、第二旋翼位于所述辐板的下部；所述第一旋翼采用非金属材料，所述第二旋翼采用铁基金属材料；所述第一旋翼和第二旋翼的旋转方向相反。

Description

单轴旋翼无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域领域，具体而言，涉及单轴旋翼无人机。

背景技术

目前得到广泛应用的旋翼式无人机主要为四旋翼、六旋翼无人机。这类多旋翼无人机可靠性较高，能够执行多种任务。不过由于其具有多个旋翼轴，无人机的尺寸通常比较大，飞行时需要协调各个轴的转速，给飞行控制带来了困难。现有的单轴旋翼无人机有的利用舵面控制无人机的俯仰、横滚和偏航，在飞行灵活性和操纵性上不如多旋翼无人机。还有的单旋翼无人机在飞行过程中机身不停地旋转，影响了正常的使用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供单轴旋翼无人机，以解决现有技术中的无人机存在的灵活性和控制性与尺寸不相匹配的问题。

为了实现上述目的，提供了一种单轴旋翼无人机。该单轴旋翼无人机，包括机架、摄像头以及设于机架内的旋翼、驱动所述旋翼转动的电机、为所述电机供电的蓄电装置、控制所述电机的转速的飞行控制器；还包括辐板，所述辐板的一端与所述机架连接，另一端与所述蓄电装置连接，所述蓄电装置可沿其与辐板的连接处转动从而使所述蓄电装置的轴线与辐板的垂线呈一定夹角；所述辐板内设有电磁铁；所述旋翼包括第一旋翼和第二旋翼，所述电机包括分别与所述第一旋翼和第二旋翼相匹配的第一电机和第二电机，所述飞行控制器包括分别控制所述第一电机和第二电机的转速的第一控制器和第二控制器，所述第一控制器、第一电机、蓄电装置、第二电机、第二控制器依次同轴串接从而使所述第一控制器、第一电机、第一旋翼位于所述辐板的上部和使所述第二控制器、第二电机、第二旋翼位于所述辐板的下部；所述第一旋翼采用非金属材料，所述第二旋翼采用铁基金属材料；所述第一旋翼和第二旋翼的旋转方向相反。

本实用新型的第一控制器、第一电机、蓄电装置、第二电机、第二控制器依次同轴串接，即具有一个旋翼轴，利用同一旋翼轴上的两幅旋翼，不仅能够实现垂直起降和受控制的旋转运动，而且由于该无人机仅具有一个旋翼轴和两幅旋翼，因此结构简单，整机体积小，重量轻；通过电磁铁改变蓄电装置轴线与辐板的夹角，即改变旋翼轴与辐板的夹角，可实现无人机的俯仰、滚转运动，不仅进一步减小无人机的尺寸大小和整机重量，同时具有较好的飞行灵活性和操纵性能。

进一步地，所述蓄电装置与所述辐板采用球窝关节结构连接。由此，不仅使结构更为紧凑，而且可以通过蓄电装置的转动更灵活。“球窝关节”是标准的连接结构，工业上称为关节轴承，是一种球面滑动轴承，其滑动接触表面是一个内球面和一个外球面，运动时可以在任意角度旋转摆动。所述蓄电装置可以直接采用具有外球面形状的电池，也可以是由具有外球面形状的外壳和普通电池组成。

进一步地，所述辐板为条形，且为至少两条。由此，条形的辐板可以在起到连接旋翼轴和机架、容纳电磁铁的作用的前提下提供足够多的气流通道。

进一步地，所述辐板为四条且均匀分布。由此，不仅可以使整个单轴旋翼无人机在飞行过程中的结构更为稳定，而且电磁铁也呈均匀的分布，有利于更灵活地控制。

进一步地，还包括设于所述机架的上部和/或下部的摄像头支架，所述摄像头支架与摄像头连接。由此，实现多种视角的航拍。

进一步地，所述摄像头支架为弧形；所述机架与所述摄像头支架的配合面上设有相互匹配的凸起和沟槽。由此，提篮式的摄像头支架可以使摄像头具有更好的拍摄视角。

进一步地，所述机架的与所述摄像头支架相配合的端面上设有环状的、横截面为圆弧形的沟槽，所述沟槽上设有安装缺口；所述摄像头支架的与所述机架相配合的端面上设有与所述沟槽相匹配的球形凸起。由此，安装缺口不仅便于摄像头支架的安装和拆卸，还可以用于放置摄像头，便于放置；球形凸起和构成可以使摄像头支架与机架轴线呈任意角度放置，更有利于拍摄。

进一步地，所述机架上设有与所述蓄电装置导通的充电孔。由此，实现蓄电装置的充电。

进一步地，所述电机为无刷电机。所述无刷电机优选为外转子无刷电机。由此，实现更为精确地控制旋翼的转速。

可见，本实用新型的单轴旋翼无人机不仅结构简单，整机体积小，重量轻，而且具有较好的飞行灵活性和操纵性能。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来辅助对本实用新型的理解，附图中所提供的内容及其在本实用新型中有关的说明可用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的单轴旋翼无人机的西南等轴测图。

图2为图1所示的单轴旋翼无人机的俯视图。

图3为图1所示的单轴旋翼无人机的剖视图。

图4为本实用新型的单轴旋翼无人机的另一种西南等轴测图。

图5为图4所示的单轴旋翼无人机的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。在结合附图对本实用新型进行说明前，需要特别指出的是：

(1)本实用新型中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。

(2)下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

(3)关于对本实用新型中术语的说明。本实用新型的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“第一”、“第二”等是用于区别容易引起混同的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

图1-5为本实用新型的单轴旋翼无人机的示意图。如图1-5所示的单轴旋翼无人机，包括机架1、摄像头10以及设于机架1内的旋翼、驱动所述旋翼转动的电机、为所述电机供电的蓄电装置4、控制所述电机的转速的飞行控制器，所述机架1上设有与蓄电装置4导通的充电孔，所述电机为外转子无刷电机。

还包括辐板8，所述辐板8的一端与所述机架1连接，另一端与所述蓄电装置4采用球窝关节7结构连接，从而可通过蓄电装置4的转动来使所述蓄电装置4的轴线与辐板8的垂线呈一定夹角；所述辐板8内设有电磁铁；所述辐板8为条形，所述辐板8为四条且均匀分布。

所述旋翼包括第一旋翼31和第二旋翼32，所述电机包括第一电机21和第二电机22，所述飞行控制器包括第一控制器61和第二控制器62，所述第一旋翼31与第一电机21的外壁连接，所述第一控制器61控制所述第一电机21的转动，所述第一电机21的转动带动第一旋翼31的转动；所述第二旋翼32与第二电机22的外壁连接，所述第二控制器62控制所述第二电机22的转动，所述第二电机22的转动带动第二旋翼32的转动；所述第一控制器61、第一电机21、蓄电装置4、第二电机22、第二控制器62依次同轴串接从而使所述第一控制器61、第一电机21、第一旋翼31位于所述辐板8的上部和使所述第二控制器62、第二电机22、第二旋翼32位于所述辐板8的下部；所述第一旋翼31采用非金属材料，所述第二旋翼32采用铁基金属材料；所述第一旋翼31和第二旋翼32的旋转方向相反。

还包括摄像头10和设于所述机架1的上部端面和下部端面上的摄像头支架9，所述摄像头支架9为弧形，所述摄像头10与所述摄像头支架9的中部连接，所述机架1的与所述摄像头支架9相配合的端面上设有环状的、横截面为圆弧形的沟槽11，所述沟槽11上设有安装缺口110；所述摄像头支架9的与所述机架1相配合的端面上设有与所述沟槽11相匹配的球形凸起；安装时，先后将摄像头支架9的两个球形凸起从安装缺口110处插入沟槽11即可。如图4、5所示，当需要拍摄时，朝机架1轴向转动所述摄像头支架9即可将摄像头10调节到所需位置；如图1-3所示，当不需要使用时，朝机架1轴向转动所述摄像头支架9即可，通过水平转动摄像头支架9即可使所述摄像头支架9水平放置时使所述摄像头10与所述安装缺口110相匹配。

所述单轴旋翼无人机通过控制第一电机21和第二电机22之间的转速差实现无人机的偏航，通过控制电磁铁的磁力和控制不同位置的电磁铁吸引第二旋翼32来控制旋翼轴的倾角实现无人机的俯仰、滚转(如图4所示)；本实用新型具有与多旋翼无人机接近的飞行灵活性和操纵性能，且结构简单紧凑，体积小质量轻，减少了电机的数量，简化了飞行控制过程。通过提篮式摄像头支架9搭载摄像头10，可以提供多角度的航拍画面和立体影像。此外，所述单轴旋翼无人机外形美观时尚，且能够降低无人机在飞行过程中的阻力。

Claims (9)

1.单轴旋翼无人机，包括机架(1)、摄像头(10)以及设于机架(1)内的旋翼、驱动所述旋翼转动的电机、为所述电机供电的蓄电装置(4)、控制所述电机的转速的飞行控制器，其特征在于：

还包括辐板(8)，所述辐板(8)的一端与所述机架(1)连接，另一端与所述蓄电装置(4)连接，所述蓄电装置(4)可沿其与辐板(8)的连接处转动从而使所述蓄电装置(4)的轴线与辐板(8)的垂线呈一定夹角；所述辐板(8)内设有电磁铁；

所述旋翼包括第一旋翼(31)和第二旋翼(32)，所述电机包括分别与所述第一旋翼(31)和第二旋翼(32)相匹配的第一电机(21)和第二电机(22)，所述飞行控制器包括分别控制所述第一电机(21)和第二电机(22)的转速的第一控制器(61)和第二控制器(62)，所述第一控制器(61)、第一电机(21)、蓄电装置(4)、第二电机(22)、第二控制器(62)依次同轴串接从而使所述第一控制器(61)、第一电机(21)、第一旋翼(31)位于所述辐板(8)的上部和使所述第二控制器(62)、第二电机(22)、第二旋翼(32)位于所述辐板(8)的下部；

所述第一旋翼(31)采用非金属材料，所述第二旋翼(32)采用铁基金属材料；所述第一旋翼(31)和第二旋翼(32)的旋转方向相反。

2.如权利要求1所述的单轴旋翼无人机，其特征在于：所述蓄电装置(4)与所述辐板(8)采用球窝关节(7)结构连接。

3.如权利要求1或2所述的单轴旋翼无人机，其特征在于：所述辐板(8)为条形，且为至少两条。

4.如权利要求3所述的单轴旋翼无人机，其特征在于：所述辐板(8)为四条且均匀分布。

5.如权利要求1所述的单轴旋翼无人机，其特征在于：还包括设于所述机架(1)的上部和/或下部的摄像头支架(9)，所述摄像头支架(9)与摄像头(10)连接。

6.如权利要求5所述的单轴旋翼无人机，其特征在于：所述摄像头支架(9)为弧形；所述机架(1)与所述摄像头支架(9)的配合面上设有相互匹配的凸起和沟槽。

7.如权利要求6所述的单轴旋翼无人机，其特征在于：所述机架(1)的与所述摄像头支架(9)相配合的端面上设有环状的、横截面为圆弧形的沟槽(11)，所述沟槽(11)上设有安装缺口(110)；所述摄像头支架(9)的与所述机架(1)相配合的端面上设有与所述沟槽(11)相匹配的球形凸起。

8.如权利要求1所述的单轴旋翼无人机，其特征在于：所述机架(1)上设有与所述蓄电装置(4)导通的充电孔(12)。

9.如权利要求1所述的单轴旋翼无人机，其特征在于：所述电机为外转子无刷电机。