CN208602696U - 一种可双重驱动的旋翼飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可双重驱动的旋翼飞行器，包括飞行器主体、机臂和四个旋翼机构。旋翼机构包括支撑柱、连接在支撑柱上端和下端的旋翼，以及通过支撑板连接在支撑柱外侧的防护组件，防护组件包括固定板以及可伸缩地设置在固定板上端和下端的防护板，飞行器主体内部中间设置有由机臂内部延伸至支撑柱内部的隔板，隔板将飞行器主体、机臂以及支撑柱内部均分成上、下两部分，且上、下部分中设置有相对的驱动组件和传动组件；位于上部分的驱动组件通过连接在其输出端的传动组件与支撑柱上方的旋翼相连，位于下部分的驱动组件通过连接在其输出端的传动组件与支撑柱下方的旋翼相连。

Description

一种可双重驱动的旋翼飞行器

技术领域

本实用新型涉及飞行设备技术领域，具体涉及一种可双重驱动的旋翼飞行器。

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、检测、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或整个飞行器的多个旋翼均由一个电机驱动，若每个旋翼设置一个电机会造成整个飞行器的重量较大，影响飞行效果，若所有的旋翼全部由同一个电机驱动，当该电机出现问题，则整个飞行器直接出坠落，影响飞行器的使用寿命。

传统的飞行器的底部虽然设置有支撑架，但是其在降落的时候很容易被风、雨雪或降落点的不稳等因素造成影响，会出现降落不稳的情况，从而产生倾倒，对旋翼造成磨损或者折断等情况，缩短了飞行器的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可双重驱动的旋翼飞行器，以解决飞行器已损坏、使用寿命短的问题。

本实用新型的一种可双重驱动的旋翼飞行器是这样实现的：

一种可双重驱动的旋翼飞行器，包括：飞行器主体以及通过机臂连接在飞行器主体四周的四个旋翼机构；

所述旋翼机构包括支撑柱、连接在支撑柱上端和下端的旋翼，以及通过支撑板连接在支撑柱外侧的防护组件，所述防护组件包括固定板以及可伸缩地设置在固定板上端和下端的防护板，

所述飞行器主体内部中间设置有由机臂内部延伸至支撑柱内部的隔板，所述隔板将飞行器主体、机臂以及支撑柱内部均分成上、下两部分，且上、下部分中设置有相对的驱动组件和传动组件；位于上部分的驱动组件通过连接在其输出端的传动组件与支撑柱上方的旋翼相连，位于下部分的驱动组件通过连接在其输出端的传动组件与支撑柱下方的旋翼相连。

进一步的，所述飞行器主体、机臂和支撑柱均为中空结构。

进一步的，所述支撑板套在所述支撑柱上并向支撑柱的外侧延伸；

所述固定板和防护板的横截面均为弧形结构，且所述防护板的外表面设置有缓冲层。

进一步的，所述固定板上、下端的两个防护板之间设置有双向伸缩杆，所述防护板通过双向伸缩杆实现在固定板内以及旋翼外侧的上、下伸缩；

每个所述固定板内均设置有两个双向伸缩杆，且所述双向伸缩杆分别设置在固定板内侧中部的两端。

进一步的，所述驱动组件包括相对设置在飞行器主体内部顶壁和底部的电机，以及分别连接在电机的动力输出端的减速器。

进一步的，所述传动组件包括连接在减速器输出端的主齿轮以及啮合在主齿轮四周的四个副齿轮，其中两个相对的所述副齿轮分别与设置在外侧的第二副齿轮相啮合，

另外两个相对的所述副齿轮和两个所述的第二副齿轮分别通过一对利用穿过机臂内部的皮带连接的传动轮与旋翼相连，

其中一个传动轮通过立杆连接在隔板上，且与副齿轮或第二副齿轮连接而同步转动，另一个传动轮通过一从支撑柱内部伸出支撑柱外部的转轴与旋翼相连，

所述转轴与支撑柱的端部通过轴承相连；

所述副齿轮和第二副齿轮分别通过连杆连接在飞行器主体的顶部或底部。

进一步的，所述传动轮的直径小于机臂的宽度。

进一步的，所述机臂的两侧分别设置有倾斜杆，所述倾斜杆的一端连接在机臂的外端，另一端连接在飞行器主体的外侧中部。

进一步的，还包括设置在飞行器主体底部的支撑机构，

所述支撑机构包括设置在飞行器下方的支撑环，以及用于连接支撑环与飞行器主体之间的若干个连接杆。

进一步的，所述支撑环的底部设置有缓冲组件，

所述缓冲组件包括均匀设置在支撑环底部的若干个缓冲弹簧，且所述缓冲弹簧的外侧套有一个与支撑环同等半径的环形橡胶套内，且所述环形橡胶套的底部与缓冲弹簧相对的位置设置吸盘。

采用了上述技术方案后，本实用新型具有的有益效果为：本实用新型中由于设置有两组驱动组件，而两组驱动组件分别通过各自的传动组件带动支撑柱上部或下部的旋翼进行旋转，位于支撑柱上部的旋翼与下部的旋翼可单独进行工作，两者不会产生干扰，因此在其中一组旋翼或驱动组件或传动组件出现问题时，可以启动另一组进行工作，降低飞行器坠落损坏的几率，延长飞行器的使用寿命。

进一步的，由于在每个旋翼的外侧设置有可伸缩的防护板，在飞行器降落时可以对旋翼起到一定的保护作用，避免旋翼直接跌落造成磨损或者折断的情况，进一步降低了飞行器损坏的几率，延长了飞行器的使用寿命。

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是本实用新型实施例1的可双重驱动的旋翼飞行器的主视图；

图2是本实用新型实施例1的可双重驱动的旋翼飞行器的主视剖面图；

图3是图2中A部分的放大图；

图4是图2中B部分的放大图；

图5是本实用新型实施例1的可双重驱动的旋翼飞行器的左视剖面图；

图6是图5中C部分的放大图；

图7是本实用新型实施例1的可双重驱动的旋翼飞行器的俯视图；

图8是图7中D部分的放大图；

图9是本实用新型实施例1的可双重驱动的旋翼飞行器的传动组件的俯视图；

图10是本实用新型实施例1的可双重驱动的旋翼飞行器的防护组件的剖面图；

图11是本实用新型实施例2的可双重驱动的旋翼飞行器的主视图；

图12是本实用新型实施例2的可双重驱动的旋翼飞行器的主视剖面图。

图中：飞行器主体100、隔板101、电机102、减速器103、主齿轮104、副齿轮105、第二副齿轮106、皮带107、传动轮108、立杆109、连杆110、机臂200、倾斜杆201、旋翼机构300、支撑柱301、旋翼302、转轴303、轴承304、防护组件400、支撑板401、固定板402、防护板403、缓冲层404、双向伸缩杆405、支撑机构500、支撑环501、连接杆502、缓冲弹簧503、环形橡胶套504、吸盘505。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图1至图10所示，一种可双重驱动的旋翼飞行器，包括：飞行器主体100以及通过机臂200连接在飞行器主体100四周的四个旋翼机构300。

旋翼机构300包括支撑柱301、连接在支撑柱301上端和下端的旋翼302，以及通过支撑板401连接在支撑柱301外侧的防护组件400。

防护组件400包括固定板401以及可伸缩地设置在固定板402上端和下端的防护板403。

飞行器主体100内部中间设置有由机臂200内部延伸至支撑柱301内部的隔板101，隔板101将飞行器主体100、机臂200以及支撑柱301内部均分成上、下两部分。且上、下部分中设置有相对的驱动组件和传动组件；位于上部分的驱动组件通过连接在其输出端的传动组件与支撑柱301上方的旋翼302相连，位于下部分的驱动组件通过连接在其输出端的传动组件与支撑柱301下方的旋翼302相连。

由于驱动组件、传动组件等需要隐藏在飞行器内部，一是为了防止日晒雨淋等造成各个部件的损坏，缩短其使用寿命，二是为了提高飞行器的美观性，因此飞行器主体100、机臂200和支撑柱301均为中空结构。飞行器主体100内部的中空主要是用于放置驱动组件和传动组件，而机臂200和支撑柱301的中空是为了将驱动力传递给各个旋翼302。

为了方便将带有固定板402的防护板403安装在同一支撑柱301的上、下旋翼302的中间，并且需要保证能够支撑住整个固定板402，因此支撑板401套在支撑柱301上并向支撑柱301的外侧延伸。

由于旋翼302在旋转的过程中表面呈圆形，因此其在降落的过程中，其朝向外侧半圆范围内均有可能接触到降落点表面，为了能够完全地对旋翼302实现保护，固定板402和防护板403的横截面均为弧形结构，且防护板403的外表面设置有缓冲层404。而缓冲层404的设置主要是在防护板403接触到降落点时对下降力产生一定的缓冲作用，进一步降低对飞行器的损害。

具体的，缓冲层404可以采用例如但不限于弹性橡胶材质或者海面材质等，可以起到一定的缓冲作用。

固定板402为上、下开口的中空结构，是为了便于将防护板403隐藏在其内部，而为了能够将防护板403从固定板402的上、下开口处同时推出，从而挡在旋翼302的外侧，固定板402上、下端的两个防护板403之间设置有双向伸缩杆405，防护板403通过双向伸缩杆405实现在固定板402内以及旋翼302外侧的上、下伸缩。

防护板在被双向伸缩杆405推动的过程中，若单独采用一个双向伸缩杆405，可能会造成防护板403伸缩的倾斜，从而造成防护板403卡在固定板402内的情况，从而影响防护板403的防护效果，因此，每个固定板402内均设置有两个双向伸缩杆405，且双向伸缩杆405分别设置在固定板402内侧中部的两端。这样在防护板403伸出或缩回时，两个双向伸缩杆405的两端均同时工作，可以保证防护板403顺畅的伸缩。

具体的，双向伸缩杆405可以采用例如但不限于双向的电动伸缩杆或双向的气缸或双向的液压缸等。

由于旋翼302的转动需要驱动力，因此设置有用于驱动旋翼302转动的动力件，驱动组件包括相对设置在飞行器主体100内部顶壁和底部的电机102，以及分别连接在电机102的动力输出端的减速器103。其中两个电机102一个固定在飞行器主体100内部的顶壁上，其下方的动力输出端连接有减速器103，而另一个电机102则固定在飞行器主体100内部的底部，其上方的动力输出端连接有减速器103。

为了能够将电机102输出的驱动力传递至每个旋翼302上，传动组件包括连接在减速器103输出端的主齿轮104以及啮合在主齿轮104四周的四个副齿轮105，此处是两个减速器103上分别连接有一个主齿轮104，而且每个主齿轮104的四周均啮合有四个副齿轮105。

为了能够抵消飞行器上升时的反扭力，使得四个旋翼共同达到升力，因此位于支撑柱301上方的四个旋翼302中有两个顺时针转动，另外两个采用逆时针转动，同样位于支撑柱301下方的四个旋翼302亦是如此，因此本实施例中，其中两个相对的副齿轮105分别与设置在外侧的第二副齿轮106相啮合，其中两个副齿轮105经过第二副齿轮106的传动可以将其中两个旋翼302的转动方向进行调整，使其与另外两个未连接第二副齿轮106的旋翼302转动方向相反。

为了能够将转动扭矩从副齿轮105或第二副齿轮106上传递给旋翼302，因此另外两个相对的副齿轮105和两个的第二副齿轮302分别通过一对利用穿过机臂200内部的皮带107连接的传动轮108与旋翼302相连，其中，副齿轮105或第二副齿轮106将转动扭矩通过两个传动轮108以及两个传动轮108之间皮带107传递给机臂200端部的旋翼302。

其中一个传动轮108通过立杆109连接在隔板101上，且与副齿轮105或第二副齿轮106连接而同步转动，另一个传动轮108通过一从支撑柱301内部伸出支撑柱301外部的转轴303与旋翼302相连，具体的，位于隔板101上方的其中一个传动轮108连接在副齿轮105或第二副齿轮106的下方且与副齿轮105或第二副齿轮106同步转动，另一个传动轮108通过连接在其上方且与其同步转动的转轴303与支撑柱301上方的旋翼302相连，这样可以通过副齿轮105或第二副齿轮106将转动扭矩传递给其下方的传动轮108，然后通过皮带107传递给另一传动轮108，另一个传动轮108通过转轴303带动旋翼302转动。同样，位于隔板101上方的其中一个传动轮108连接在副齿轮105或第二副齿轮106的上方且与副齿轮或第二副齿轮同步转动，另一个传动轮通过连接在其下方且与其同步转动的转轴303与支撑柱301下方的旋翼302相连，这样可以通过副齿轮105或第二副齿轮106将转动扭矩传递给其上方的传动轮108，然后通过皮带107传递给另一传动轮108，另一个传动轮108通过转轴303带动旋翼302转动。

可选的，立杆109通过轴承304与传动轮108连接。为了实现转轴303在支撑柱301内的转动，因此转轴303与支撑柱301的端部通过轴承304相连。

副齿轮105和第二副齿轮106分别通过连杆110连接在飞行器主体100的顶部或底部，连杆110的设置是用于固定副齿轮105或第二副齿轮106的位置，其中连杆110与副齿轮105或第二副齿轮106之间通过轴承304相连。

由于皮带107是绕过两个传动轮108之后并穿过机臂200内部实现两个传动轮108之间的连接，为了能够容纳皮带107的传动，传动轮108的直径小于机臂200的宽度。

一般的飞行器的机臂200均为单独设置，在使用的过程中会因为各种自然因素，如风雨等造成机臂200的不稳，极易造成机臂200的断裂，从而造成旋翼302的损坏等，因此本实施例中，机臂200的两侧分别设置有倾斜杆201，倾斜杆201的一端连接在机臂200的外端，另一端连接在飞行器主体100的外侧中部。

实施例2：

如图11和图12所示，在实施例1的可双重驱动的旋翼飞行器的基础上，本实施例提供的可双重驱动的旋翼飞行器，还包括设置在飞行器主体100底部的支撑机构500，支撑机构500的设置可以在飞行器降落时保证飞行器的稳固，避免产生倾斜而造成飞行器的损坏等。

支撑机构500包括设置在飞行器下方的支撑环501，以及用于连接支撑环501与飞行器主体100之间的若干个连接杆502。其中支撑环501的设置主要是用于实现对整个飞行器的支撑，而连接杆用于连接支撑环501与飞行器主体100。

为了能够降低飞行器降落时产生的冲力，需要增加一定的缓冲力，支撑环201的底部设置有缓冲组件。

缓冲组件包括均匀设置在支撑环501底部的若干个缓冲弹簧503，且缓冲弹簧503的外侧套有一个与支撑环501同等半径的环形橡胶套504内，且环形橡胶套504的底部与缓冲弹簧503相对的位置设置吸盘505。飞行器在下降至降落点是，吸盘505先行降落至降落点表面，并吸附在降落点表面，这样就能够防止飞行器出现二次倾倒，而在吸盘着陆之后，缓冲弹簧503会对降落产生一定的缓冲，降低飞行器着陆过程中产生的振动或下降力，从而减小飞行器损坏的几率，延长飞行器的使用寿命。而环形橡胶套504的设置不仅能够对缓冲弹簧503起到一定保护作用，而且其可变形的特性能够跟随缓冲弹簧503同步伸缩。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (10)

1.一种可双重驱动的旋翼飞行器，其特征在于，包括：飞行器主体(100)以及通过机臂(200)连接在飞行器主体(100)四周的四个旋翼机构(300)；其中

所述旋翼机构(300)包括支撑柱(301)、连接在支撑柱(301)上端和下端的旋翼(302)，以及通过支撑板(401)连接在支撑柱(301)外侧的防护组件(400)，所述防护组件(400)包括固定板(402)以及可伸缩地设置在固定板(402)上端和下端的防护板(403)，

所述飞行器主体(100)内部中间设置有由机臂(200)内部延伸至支撑柱(301)内部的隔板(101)，所述隔板(101)将飞行器主体(100)、机臂(200)以及支撑柱(301)内部均分成上、下两部分，且上、下部分中设置有相对的驱动组件和传动组件；位于上部分的驱动组件通过连接在其输出端的传动组件与支撑柱(301)上方的旋翼(302)相连，位于下部分的驱动组件通过连接在其输出端的传动组件与支撑柱(301)下方的旋翼(302)相连。

2.根据权利要求1所述的可双重驱动的旋翼飞行器，其特征在于，所述飞行器主体(100)、机臂(200)和支撑柱(301)均为中空结构。

3.根据权利要求1所述的可双重驱动的旋翼飞行器，其特征在于，所述支撑板(401)套在所述支撑柱(301)上并向支撑柱(301)的外侧延伸；

所述固定板(402)和防护板(403)的横截面均为弧形结构，且所述防护板(403)的外表面设置有缓冲层(404)。

4.根据权利要求3所述的可双重驱动的旋翼飞行器，其特征在于，所述固定板(402)上、下端的两个防护板(403)之间设置有双向伸缩杆(405)，所述防护板(403)通过双向伸缩杆(405)实现在固定板(402)内以及旋翼(302)外侧的上、下伸缩；

每个所述固定板(402)内均设置有两个双向伸缩杆(405)，且所述双向伸缩杆(405)分别设置在固定板(402)内侧中部的两端。

5.根据权利要求1所述的可双重驱动的旋翼飞行器，其特征在于，所述驱动组件包括相对设置在飞行器主体(100)内部顶壁和底部的电机(102)，以及分别连接在电机(102)的动力输出端的减速器(103)。

6.根据权利要求5所述的可双重驱动的旋翼飞行器，其特征在于，所述传动组件包括连接在减速器(103)输出端的主齿轮(104)以及啮合在主齿轮(104)四周的四个副齿轮(105)，其中两个相对的所述副齿轮(105)分别与设置在外侧的第二副齿轮(106)(105)相啮合，

另外两个相对的所述副齿轮(105)和两个所述的第二副齿轮(106)(105)分别通过一对利用穿过机臂(200)内部的皮带(107)连接的传动轮(108)与旋翼(302)相连，

其中一个传动轮(108)通过立杆(109)连接在隔板(101)上，且与副齿轮(105)或第二副齿轮(106)(105)连接而同步转动，另一个传动轮(108)通过一从支撑柱(301)内部伸出支撑柱(301)外部的转轴(303)与旋翼(302)相连，

所述转轴(303)与支撑柱(301)的端部通过轴承(304)相连；

所述副齿轮(105)和第二副齿轮(106)(105)分别通过连杆(110)连接在飞行器主体(100)的顶部或底部。

7.根据权利要求6所述的可双重驱动的旋翼飞行器，其特征在于，所述传动轮(108)的直径小于机臂(200)的宽度。

8.根据权利要求1所述的可双重驱动的旋翼飞行器，其特征在于，所述机臂(200)的两侧分别设置有倾斜杆(201)，所述倾斜杆(201)的一端连接在机臂(200)的外端，另一端连接在飞行器主体(100)的外侧中部。

9.根据权利要求4～8中任一项所述的可双重驱动的旋翼飞行器，其特征在于，还包括设置在飞行器主体(100)底部的支撑机构(500)，

所述支撑机构(500)包括设置在飞行器下方的支撑环(501)，以及用于连接支撑环(501)与飞行器主体(100)之间的若干个连接杆(502)。

10.根据权利要求9所述的可双重驱动的旋翼飞行器，其特征在于，所述支撑环(501)的底部设置有缓冲组件，

所述缓冲组件包括均匀设置在支撑环(501)底部的若干个缓冲弹簧(503)，且所述缓冲弹簧(503)的外侧套有一个与支撑环(501)同等半径的环形橡胶套(504)内，且所述环形橡胶套(504)的底部与缓冲弹簧(503)相对的位置设置吸盘(505)。