CN209382264U - 一种无人机 - Google Patents
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Abstract
一种无人机，包括多旋翼无人机机体，所述多旋翼无人机机体包括机身和若干旋翼组件；还包括辅助机翼系统，所述辅助机翼系统包括对称设在机身两侧的机翼组件、用于驱动机翼组件旋转的驱动机构和用于精确控制机翼旋转角度的控制电路，所述驱动机构和控制电路集成在安装座上，所述安装座固定在机身内。本实用新型在无人机机身的两侧添加机翼，可利用无人机在巡航时空气经过机翼时对机翼产生的升力，从而承担无人机自身大部分的重量，从而减少螺旋桨要托起无人机机身自身重量的消耗，因此能大幅延长多旋翼无人机的巡航时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人机，尤其是加入辅助机翼的多旋翼无人机。
背景技术
多旋翼无人机飞行相当平稳，可以轻而易举的做到常规直升机都不好做到的飞行控制能力，现在市面上很多无人机产品普遍采用四轴或者六轴无人机，此类无人机操控性好，能为拍摄头提供稳定的飞行环境。这类无人机经常用到的功能包括警用侦查、巡逻、定点监控、林业巡逻、电力巡线、农业喷洒等等，甚至被大量运用在战场上。多轴无人机的旋翼结构比较简单，不需要统直升机复杂的微调动作结构，只需要控制器旋翼的转速就可以达到控制姿态的目的。
多旋翼无人机在巡航时无法利用空气流体升力，而是完全由依靠螺旋桨提供升力和向前的推力，该种单一的动力方式使多旋翼无人机在巡航时能量消耗过大，导致该类型无人机巡航时间都很短，限制了无人机的使用范围。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种无人机，解决现有多旋翼无人机巡航时间短的问题，辅助机翼系统通用性强，适合所有多旋翼无人机安装和使用。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种无人机，包括多旋翼无人机机体，所述多旋翼无人机机体包括机身和若干旋翼组件；还包括辅助机翼系统，所述辅助机翼系统包括对称设在机身两侧的机翼组件、用于驱动机翼组件旋转的驱动机构和用于精确控制机翼旋转角度的控制电路，所述驱动机构和控制电路集成在安装座上，所述安装座固定在机身内；
所述机翼组件包括机翼和连接杆，所述连接杆的一端从机翼的端梁插入机翼内，连接杆的另一端设有螺纹孔；
所述驱动机构包括转向杆、伺服舵机和传动机构，伺服舵机通过传动机构驱动转向杆旋转；所述转向杆的两端分别设有螺柱，所述连接杆与转向杆螺纹连接；所述传动机构包括与伺服舵机输出轴连接的第一摇臂和与转向杆连接的第二摇臂，第一摇臂的一端与第二摇臂的一端通过第一连杆连接，第一摇臂的另一端与第二摇臂的另一端通过第二连杆连接，第一摇臂、第二摇臂、第一连杆和第二连杆组成平行四边形；
所述控制电路包括主控板、陀螺仪和用于检测伺服舵机转角的编码器，所述陀螺仪和编码器与主控板连接，主控板通过陀螺仪获取无人机的飞行姿态并控制驱动机构驱动机翼旋转到指定角度，主控板通过编码器获取机翼的转角；
作为改进，根据机身的宽度裁剪连接杆，使机翼的端面贴紧机身。
作为改进，所述第一摇臂呈菱形，伺服舵机的输出轴穿过第一摇臂的中心，所述第二摇臂呈菱形，所述转向杆穿过第二摇臂的中心。
作为改进，所述机翼为平凸形机翼。
作为改进，所述安装座包括第一安装板、设在第一安装板上方的第二安装板和设在第一安装板与第二安装板之间的支撑板，所述驱动机构设计在第一安装板上，所述控制电路设在第二安装板上。
作为改进，所述旋翼组件包括桨臂、设在桨臂上的电机和旋翼。
本实用新型与现有技术相比所带来的有益效果是：
在无人机机身的两侧添加机翼，可利用无人机在巡航时空气经过机翼时对机翼产生的升力，从而承担无人机自身大部分的重量，从而减少螺旋桨要托起无人机机身自身重量的消耗，因此能大幅延长多旋翼无人机的巡航时间。辅助机翼系统结构简单，整体可作为一个模块，拆装方便，适合所有多旋翼无人机安装和使用。
附图说明
图1为无人机俯视图。
图2为无人机立体图。
图3为辅助机翼系统结构图。
图4为驱动机构放大图。
图5为驱动机构集成在安装座上的示意图。
图6为控制电路模块框图。
图7为无人机垂直上升状态图。
图8为无人机45°向上飞行状态图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。
一种无人机，包括多旋翼无人机机体和辅助机翼系统。
如图1、2所示，所述多旋翼无人机机体包括机身3和若干旋翼组件2，所述旋翼组件2包括桨臂、设在桨臂上的电机和旋翼。本实用新型机身3内具有一定的容置空间，机身3的两侧具有穿孔，用于安装辅助机翼系统
如图3所示，所述辅助机翼系统包括对称设在机身3两侧的机翼组件、用于驱动机翼组件旋转的驱动机构4和用于精确控制机翼旋转角度的控制电路7，所述驱动机构和控制电路7集成在安装座5上，所述安装座5固定在机身3内。
如图4所示，所述机翼组件包括机翼1和连接杆，所述机翼1为平凸形机翼，所述连接杆43的一端从机翼1的端梁插入机翼1内，连接杆43的另一端设有螺纹孔；连接杆43伸出的一端较长，可以根据无人机机身3的宽度进行裁剪，使机翼1安装后其端面能够紧贴机身3。
如图4所示，所述驱动机构4包括转向杆42、伺服舵机41和传动机构；所述转向杆42的两端分别设有螺柱，所述连接杆43与转向杆42螺纹连接，伺服舵机41通过传动机构驱动转向杆42，转向杆42驱动连接杆43，进而带动机翼1旋转。所述传动机构包括与伺服舵机41输出轴连接的第一摇臂44和与转向杆42连接的第二摇臂45，第一摇臂44的一端与第二摇臂45的一端通过第一连杆46连接，第一摇臂44的另一端与第二摇臂45的另一端通过第二连杆47连接，第一摇臂44、第二摇臂45、第一连杆46和第二连杆47组成平行四边形；所述第一摇臂44呈菱形，伺服舵机41的输出轴穿过第一摇臂44的中心，所述第二摇臂45呈菱形，所述转向杆42穿过第二摇臂45的中心；伺服舵机41的输出轴与转向杆42平行且与平行四边形垂直，当伺服舵机41转动时，带动第一摇臂44，第一摇臂44通过连杆带动第二摇臂45，使平行四边形的形状发生改变，从而带动转向杆42转动。
如图6所示，所述控制电路7包括主控板、陀螺仪和用于检测伺服舵机41转角的编码器，所述陀螺仪和编码器与主控板连接，主控板通过陀螺仪获取无人机的飞行姿态并控制驱动机构驱动机翼1旋转到指定角度，主控板通过编码器获取机翼1的转角。
如图5所示，所述安装座5包括第一安装板、设在第一安装板上方的第二安装板和设在第一安装板与第二安装板之间的支撑板，所述驱动机构设计在第一安装板上，所述控制电路7设在第二安装板上。辅助机翼系统结构简单，整体可作为一个模块，拆装方便，适合所有多旋翼无人机安装和使用。
本实用新型机翼1产生升力的原理：当平行于翼弦方向的气流流经机翼1时，由于机翼1的阻碍导致流管截面变小，而导致机翼1上下表面的空气流速增加，但由于机翼1上表面的弯度大于下表面的弯度，根据伯努利定律可知上表面气流的流速整体上要高于下表面气流速度，也就是说气流作用在机翼1上表面的静压整体上小于作用在下表面的静压，由于上下表面压差的存在，使得机翼1最终受到向上的合力，亦即升力。
当然随着机翼1相对气流迎角的变化，翼型周围的空气流场也会发生明显的变化。当机翼1攻角增大时，由于翼型对气流的阻碍作用致使气流下洗，使得前缘附近气流驻点相对于前缘位置下移，从而导致更为明显的升力效应。
多轴无人机在执行飞行任务时，会有多种飞行状态，如垂直上升和下降，向前飞行时上升或下降，保持高度巡航等。为满足无人机各种飞行状态的稳定性就需要根据不同的飞行状态调整机翼1的角度。机翼1的角度变化由驱动机构和控制电路7自动实现：如图7所示，当无人机控制系统向无人机发出垂直向上飞行指令时，辅助机翼系统会根据无人机的飞行状态将机翼翼弦转至垂直90°，以减少无人机上升时机翼1所产生的空气阻力；如图8所示，当无人机控制系统向无人机发出45°向上飞行指令时，辅助机翼系统会根据无人机的飞行状态将机翼1翼弦逆时针旋转45°；当无人机控制系统向无人机发出保持高度巡航飞行指令时，辅助机翼系统会根据无人机的飞行状态将机翼1转至水平状态。编码器实时监测机翼1的倾角，由控制电路7传递正反偏转或停止指令给驱动机构，时刻让机翼1保持最佳倾角。
本实用新型在无人机机身3的两侧添加机翼1，可利用无人机在巡航时空气经过机翼1时对机翼1产生的升力，从而承担无人机自身大部分的重量，从而减少螺旋桨要托起无人机机身3自身重量的消耗，因此能大幅延长多旋翼无人机的巡航时间。辅助机翼系统结构简单，整体可作为一个模块，拆装方便，适合所有多旋翼无人机安装和使用。
Claims (6)
1.一种无人机，包括多旋翼无人机机体，所述多旋翼无人机机体包括机身和若干旋翼组件；其特征在于：还包括辅助机翼系统，所述辅助机翼系统包括对称设在机身两侧的机翼组件、用于驱动机翼组件旋转的驱动机构和用于精确控制机翼旋转角度的控制电路，所述驱动机构和控制电路集成在安装座上，所述安装座固定在机身内；
所述机翼组件包括机翼和连接杆，所述连接杆的一端从机翼的端梁插入机翼内，连接杆的另一端设有螺纹孔；
所述驱动机构包括转向杆、伺服舵机和传动机构，伺服舵机通过传动机构驱动转向杆旋转；所述转向杆的两端分别设有螺柱，所述连接杆与转向杆螺纹连接；所述传动机构包括与伺服舵机输出轴连接的第一摇臂和与转向杆连接的第二摇臂，第一摇臂的一端与第二摇臂的一端通过第一连杆连接，第一摇臂的另一端与第二摇臂的另一端通过第二连杆连接，第一摇臂、第二摇臂、第一连杆和第二连杆组成平行四边形；
所述控制电路包括主控板、陀螺仪和用于检测伺服舵机转角的编码器，所述陀螺仪和编码器与主控板连接，主控板通过陀螺仪获取无人机的飞行姿态并控制驱动机构驱动机翼旋转到指定角度，主控板通过编码器获取机翼的转角。
2.根据权利要求1所述的一种无人机，其特征在于：根据机身的宽度裁剪连接杆，使机翼的端面贴紧机身。
3.根据权利要求1所述的一种无人机，其特征在于：所述第一摇臂呈菱形，伺服舵机的输出轴穿过第一摇臂的中心，所述第二摇臂呈菱形，所述转向杆穿过第二摇臂的中心。
4.根据权利要求1所述的一种无人机，其特征在于：所述机翼为平凸形机翼。
5.根据权利要求1所述的一种无人机，其特征在于：所述安装座包括第一安装板、设在第一安装板上方的第二安装板和设在第一安装板与第二安装板之间的支撑板，所述驱动机构设计在第一安装板上，所述控制电路设在第二安装板上。
6.根据权利要求1所述的一种无人机，其特征在于：所述旋翼组件包括桨臂、设在桨臂上的电机和旋翼。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201920028529.2U CN209382264U (zh) | 2019-01-08 | 2019-01-08 | 一种无人机 |
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| CN201920028529.2U CN209382264U (zh) | 2019-01-08 | 2019-01-08 | 一种无人机 |
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ID=67863866
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Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109466762A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-03-15 | 贵州剑河中和时代科技有限公司 | 一种无人机 |
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2019
- 2019-01-08 CN CN201920028529.2U patent/CN209382264U/zh active Active
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