CN207932004U - 一种变矩系统及无人多旋翼飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于无人多旋翼飞行器技术领域，公开了一种变矩系统及无人多旋翼飞行器。其中，变矩系统包括变矩座、多个舵机、多个静连杆和多个动连杆。变矩座活动套设于连接有旋翼头的主轴外侧，变矩座包括随主轴转动的动环和不随主轴转动的静环。多个舵机通过舵机架安装于主轴外侧，不随主轴转动。多个静连杆与舵机配合，分别连接舵机的舵机盘和静环，舵机能够通过静连杆驱动变矩座沿主轴的轴向移动。多个动连杆与旋翼头的桨夹一一配合，分别连接动环和桨夹。其中，无人多旋翼飞行器包括上述变矩系统。在本实用新型中，多个舵机通过同一个变矩座驱动桨夹相对于桨毂转动的设置，保证了对无人多旋翼飞行器旋翼头角度调节的稳定性和可靠性。

Description

一种变矩系统及无人多旋翼飞行器

技术领域

本实用新型涉及无人多旋翼飞行器技术领域，尤其涉及一种变矩系统及无人多旋翼飞行器。

背景技术

舵机是一种位置(角度)伺服的驱动器，用于角度不断变化并可以保持的控制系统。

现有的无人机中,一般通过舵机驱动倾斜盘完成飞行角度的调节。作为无人机中重要的执行器件，舵机一旦损坏则会影响无人机的正常使用。

现有的无人机通常采用直驱方式来推动倾斜盘，即舵机带动舵机盘通过连杆和关节轴承直接推动倾斜盘。由于舵机的工作原理及受力特性导致舵机在工作中极易损坏，而在无人机实际飞行中，作为执行器件的舵机一旦出现故障，就会导致无人机的旋翼头无法控制，给无人机造成不可预知的后果，甚至造成坠机事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种变矩系统，能够保证对无人机旋翼头角度调节的稳定性和可靠性，有效降低飞行事故的发生机率。

本实用新型的另一目的在于提供了一种无人多旋翼飞行器，其旋翼头的角度能够被稳定可靠地调节，有效降低了飞行事故的发生机率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种变矩系统，包括：

变矩座，活动套设于连接有旋翼头的主轴外侧，所述变矩座包括随所述主轴转动的动环和不随所述主轴转动的静环；

多个舵机，通过舵机架安装于所述主轴外侧，不随所述主轴转动；

多个静连杆，与所述舵机配合，分别连接所述舵机的舵机盘和所述静环，所述舵机能够通过所述静连杆驱动所述变矩座沿所述主轴的轴向移动；

多个动连杆，与所述旋翼头的桨夹一一配合，分别连接所述动环和所述桨夹，沿所述主轴轴向滑动的所述变矩座能够通过所述动连杆驱动所述桨夹相对于所述旋翼头的桨毂转动。

作为优选，所述变矩座还包括滑套；所述滑套活动套设于所述主轴的外侧；所述动环固定套设于所述滑套外侧，所述静环通过滚动轴承套设于所述滑套外侧。

作为优选，所述静环周向均布设置有多个静臂，所述静臂与所述舵机一一对应设置，所述静连杆分别连接所述静臂和所述舵机盘；所述动环周向均面设置有多个动臂，所述动臂与所述桨夹一一对应设置，所述动连杆分别连接所述动臂和所述桨夹。

作为优选，所述静环上还设置有限位杆，所述舵机架上设置有限位座；所述限位座上设置有沿所述主轴轴向延伸的导向孔，所述限位杆穿入所述导向孔中。

作为优选，所述舵机设置有三个，三个所述舵机沿所述主轴周向均布设置。

作为优选，所述静连杆一端通过关节轴承连接于所述舵机盘，另一端通过关节轴承连接于所述静环。

作为优选，还包括与所述桨夹一一对应的多个摇臂杆，所述摇臂杆连接于所述桨夹；所述动连杆一端通过关节轴承连接所述动环，另一端通过关节轴承连接所述摇臂杆。

本实用新型还提供了一种无人多旋翼飞行器，包括上述的变矩系统。

作为优选，所述主轴上间隔设置有两个旋翼头；所述变矩座设置有两个，位于两个所述旋翼头之间，分别驱动两个所述旋翼头；所述舵机设置于两个所述变矩座之间，同一个所述舵机的所述舵机盘通过两个所述静连杆分别连接两个所述变矩座。

作为优选，还包括减速器，所述减速器位于两个所述变矩座之间，所述减速器的输出部设置于所述主轴外侧，用于驱动所述主轴旋转。

本实用新型的有益效果：多个舵机通过同一个变矩座驱动桨夹相对于桨毂转动的设置，共同分担旋翼头变矩所需的径向力，有效延长了舵机的使用寿命，并且，多个舵机的协同作用，在一个舵机出现故障时，其余舵机依然能够驱动变矩座实现变矩，保证了对无人多旋翼飞行器旋翼头角度调节的稳定性和可靠性，有效降低飞行事故的发生机率。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述的变矩系统与主轴和旋翼头相配合的主视图；

图2是本实用新型实施例所述的变矩系统与主轴和旋翼头相配合的侧视图；

图3是本实用新型实施例所述的变矩系统与主轴和旋翼头相配合的一个位向的结构示意图；

图4是本实用新型实施例所述的变矩系统与主轴和旋翼头相配合的另一位向的结构示意图；

图5是本实用新型实施例所述的变矩座的剖视图。

图中：

1、变矩座；11、静环；111、静臂；112、限位杆；113、防脱件；12、动环；121、动臂；13、滑套；14、滚动轴承；

2、舵机；21、舵机盘；

3、舵机架；31、限位座；311、导向孔；

4、静连杆；

5、动连杆；

6、关节轴承；

7、摇臂杆；

100、主轴；200、旋翼头；201、桨夹；202、桨毂；300、减速器。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1-图5所示，本实用新型提供了一种变矩系统，包括变矩座1、多个舵机2、多个静连杆4和多个动连杆5。其中，变矩座1活动套设于连接有旋翼头200的主轴100外侧，变矩座1包括随主轴100转动的动环12和不随主轴100转动的静环11。多个舵机2通过舵机架3安装于主轴100外侧，不随主轴100转动。多个静连杆4与舵机2配合，分别连接舵机2的舵机盘21和静环11，舵机2能够通过静连杆4驱动变矩座1沿主轴100的轴向移动。多个动连杆5与旋翼头200的桨夹201一一配合，分别连接动环12和桨夹201，沿主轴100轴向滑动的变矩座1能够通过动连杆5驱动桨夹201相对于旋翼头200的桨毂202转动。

在本实用新型中，多个舵机2通过同一个变矩座1驱动桨夹201相对于桨毂202转动的设置，共同分担旋翼头200变矩所需的径向力，有效延长了舵机2的使用寿命，并且，多个舵机2的协同作用，在一个舵机2出现故障时，其余舵机2依然能够驱动变矩座1实现变矩，保证了对无人多旋翼飞行器旋翼头200角度调节的稳定性和可靠性，有效降低飞行事故的发生机率。

变矩座1具体还包括滑套13。滑套13活动套设于主轴100的外侧，动环12固定套设于滑套13外侧，静环11通过滚动轴承14套设于滑套13外侧。在本实施例中，上述滚动轴承14为深沟球轴承。上述滑套13的设置，使得变矩座1能够沿主轴100轴向移动的同时，还能够在保证静环11不随主轴100转动的时同，由旋翼头200通过动连杆5带动动环12随主轴100转动。

具体的，静环11周向均布设置有多个静臂111，静臂111与舵机2一一对应设置，静连杆4分别连接静臂111和舵机盘21，动环12周向均面设置有多个动臂121，动臂121与桨夹201一一对应设置，动连杆5分别连接动臂121和桨夹201。上述静臂111和动臂121的设置，方便静连杆4和动连杆5的安装，使得变矩座1与舵机2和桨夹201的连接更加可靠。

静环11上还设置有限位杆112，舵机架3上设置有限位座31。具体的，限位座31上设置有沿主轴100轴向延伸的导向孔311，限位杆112穿入导向孔311中，能够由导向孔311导向沿主轴100轴向移动。具体的，限位杆112端部还设置有防脱件113，用于避免限位杆112从限位座31的导向孔311中脱出。上述限位杆112和限位座31的配合设置，使得静环11能够不随主轴100转动，限位座31上导向孔311的设置，避免了对变矩座1轴向移动地干涉。

舵机2具体设置有三个，三个舵机2沿主轴100周向均布设置。上述三个舵机2的设置，相互配合，对变矩座1地驱动安全可靠。

静连杆4一端通过关节轴承6连接于舵机盘21，另一端通过关节轴承6连接于静环11。上述关节轴承6的设置，使得舵机2对变矩座1的驱动更加平稳。

本实施例的变矩系统还包括与桨夹201一一对应的多个摇臂杆7，该摇臂杆7连接于桨夹201，动连杆5一端通过关节轴承6连接动环12，另一端通过关节轴承6连接摇臂杆7，最终通过摇臂杆7调节桨夹201的角度。该摇臂杆7具体包括固连于桨夹201的座体以及设置于座体上与桨夹201夹固的旋桨相平行的调节杆，动连杆5通过关节轴承6连接于该调节杆。上述摇臂杆7的设置，与关节轴承6相配合，使得变矩座1对桨夹201的驱动更加平稳。

本实用新型还提供了一种无人多旋翼飞行器，包括上述的变矩系统。

在本实用新型的无人多旋翼飞行器中，多个舵机2通过同一个变矩座1驱动桨夹201相对于桨毂202转动的设置，共同分担变矩所需的径向力，有效延长了舵机2的使用寿命，并且，多个舵机2的协同作用，在一个舵机2出现故障时，其余舵机2依然能够驱动变矩座1实现变矩，保证了对无人多旋翼飞行器旋翼头200角度调节的稳定性和可靠性，有效降低飞行事故的发生机率。

本实用新型所提供的无人多旋翼飞行器的主轴100上间隔设置有两个旋翼头200，其具体为单轴双桨多旋翼头200无人机。变矩座1对应设置有两个，位于两个旋翼头200之间，分别驱动两个旋翼头200。舵机2设置于两个变矩座1之间，同一个舵机2的舵机盘21通过两个静连杆4分别连接两个变矩座1，具体的，舵机盘21的转轴位于两个静连杆4之间。上述设置，使得舵机2可以同时驱动主轴100两端的两个旋翼头200。

本实用新型所提供的无人多旋翼飞行器还包括减速器300，该减速器300位于两个变矩座1之间，减速器300的输出部设置于主轴100外侧，用于驱动主轴100旋转。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变矩系统，其特征在于，包括：

变矩座(1)，活动套设于连接有旋翼头(200)的主轴(100)的外侧，所述变矩座(1)包括不随所述主轴(100)转动的静环(11)和随所述主轴(100)转动的动环(12)；

多个舵机(2)，通过舵机架(3)安装于所述主轴(100)外侧，不随所述主轴(100)转动；

多个静连杆(4)，与所述舵机(2)配合，分别连接所述舵机(2)的舵机盘(21)和所述静环(11)，所述舵机(2)能够通过所述静连杆(4)驱动所述变矩座(1)沿所述主轴(100)的轴向移动；

多个动连杆(5)，与所述旋翼头(200)的桨夹(201)一一配合，分别连接所述动环(12)和所述桨夹(201)，沿所述主轴(100)轴向滑动的所述变矩座(1)能够通过所述动连杆(5)驱动所述桨夹(201)相对于所述旋翼头(200)的桨毂(202)转动。

2.根据权利要求1所述的变矩系统，其特征在于，所述变矩座(1)还包括滑套(13)；

所述滑套(13)活动套设于所述主轴(100)的外侧；

所述动环(12)固定套设于所述滑套(13)外侧，所述静环(11)通过滚动轴承(14)套设于所述滑套(13)外侧。

3.根据权利要求1所述的变矩系统，其特征在于，所述静环(11)周向均布设置有多个静臂(111)，所述静臂(111)与所述舵机(2)一一对应设置，所述静连杆(4)分别连接所述静臂(111)和所述舵机盘(21)；

所述动环(12)周向均面设置有多个动臂(121)，所述动臂(121)与所述桨夹(201)一一对应设置，所述动连杆(5)分别连接所述动臂(121)和所述桨夹(201)。

4.根据权利要求1所述的变矩系统，其特征在于，所述静环(11)上设置有限位杆(112)，所述舵机架(3)上设置有限位座(31)；

所述限位座(31)上设置有沿所述主轴(100)轴向延伸的导向孔(311)，所述限位杆(112)穿入所述导向孔(311)中。

5.根据权利要求1所述的变矩系统，其特征在于，所述舵机(2)设置有三个，三个所述舵机(2)沿所述主轴(100)周向均布设置。

6.根据权利要求1所述的变矩系统，其特征在于，所述静连杆(4)一端通过关节轴承(6)连接于所述舵机盘(21)，另一端通过关节轴承(6)连接于所述静环(11)。

7.根据权利要求1所述的变矩系统，其特征在于，还包括与所述桨夹(201)一一对应的多个摇臂杆(7)，所述摇臂杆(7)连接于所述桨夹(201)；

所述动连杆(5)一端通过关节轴承(6)连接所述动环(12)，另一端通过关节轴承(6)连接所述摇臂杆(7)。

8.一种无人多旋翼飞行器，其特征在于，包括权利要求1-7任一所述的变矩系统。

9.根据权利要求8所述的无人多旋翼飞行器，其特征在于，所述主轴(100)上间隔设置有两个旋翼头(200)；

所述变矩座(1)设置有两个，位于两个所述旋翼头(200)之间，分别驱动两个所述旋翼头(200)；

所述舵机(2)设置于两个所述变矩座(1)之间，同一个所述舵机(2)的所述舵机盘(21)通过两个所述静连杆(4)分别连接两个所述变矩座(1)。

10.根据权利要求9所述的无人多旋翼飞行器，其特征在于，还包括减速器(300)，所述减速器(300)位于两个所述变矩座(1)之间，所述减速器(300)的输出部设置于所述主轴(100)外侧，用于驱动所述主轴(100)旋转。