CN209600800U - 一种垂直起降倾转三旋翼无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种垂直起降倾转三旋翼无人机，包括机身，所述机身两侧分别安装有机翼，所述机翼包括中间翼、左翼、右翼，所述中间翼安装在所述机身上，所述中间翼两侧分别连接所述左翼和右翼，所述左翼和右翼上分别设置有外伸杆，且所述左翼和右翼上的外伸杆相互对称平行，所述外伸杆上安装有倾转机构，所述倾转机构上连接有旋翼，所述机身的前端安装有侦察系统，所述机身后端安装有尾杆，所述尾杆上安装有动力装置，所述尾杆的端部上安装有水平尾翼。本实用新型方便拆装、续航时间长，结构紧凑，便于携带。

Description

一种垂直起降倾转三旋翼无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，具体为一种垂直起降倾转三旋翼无人机。

背景技术

无人机是一种以无线电遥控或由自身控制为主的不载人飞机，无人机广泛应用于航拍、救援、巡查、监控、测绘、侦查、影视拍摄、新闻报道、快递运输等领域，现有的大多数多旋翼无人机的抗风能力弱，飞行速度慢，续航时间短，当遇到恶劣天气，导致无人机的使用效率大大减少，而固定翼无人，主要利用螺旋桨或者涡轮发动机产生的推力作用使得无人机向前，主要升力来自机翼与空气的相对运动，比较经济，但是固定翼无人机对起降场地、飞行操作都有很高要求，多旋翼主要通过多个旋翼产生的升力来平衡飞行器的重力，让无人机飞起来，但现有的多旋翼无人机控制距离短，续航时间短。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术存在的问题，提供一种方便拆装、续航时间长，结构紧凑，便于携带的垂直起降倾转三旋翼无人机。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种垂直起降倾转三旋翼无人机，包括机身，所述机身两侧分别安装有机翼，所述机翼包括中间翼、左翼、右翼，所述中间翼安装在所述机身上，所述中间翼两侧分别连接所述左翼和右翼，所述左翼和右翼上分别设置有外伸杆，且所述左翼和右翼上的外伸杆相互对称平行，所述外伸杆上安装有倾转机构，所述倾转机构上连接有旋翼，所述机身的前端安装有侦察系统，所述机身后端安装有尾杆，所述尾杆上安装有动力装置，所述尾杆的端部上安装有水平尾翼。

进一步地：所述左翼包括内左翼和外左翼，所述右翼包括内右翼和外右翼，所述中间翼通过插销与所述机身连接，所述内左翼和内右翼分别通过卡簧连接在所述中间翼两侧，所述外左翼与所述内左翼通过卡簧连接，所述外右翼与所述内右翼通过卡簧连接。

进一步地：所述内左翼和内右翼上分别连接有所述外伸杆。

进一步地：所述内右翼上安装有高度传感器，所述外右翼上安装有GPS天线。

进一步地：所述外左翼和外右翼上分别铰接有副翼。

进一步地：所述机身内安装有图像数据传输系统、供电电池、和飞行控制系统。

进一步地：所述尾杆与所述机身后端通过螺纹连接，且尾杆与所述机身的连接处设置有密封胶圈，所述尾杆的端部通过卡簧与所述水平尾翼连接，所述尾杆的下方安装有弹片支架。

进一步地：所述机身下方安装有缓冲装置。

进一步地：所述机身由凯夫拉和碳纤混纺的复合材料制成的壳体。

进一步地：所述动力装置包括电机，所述电机的输出轴上连接有固定旋翼。

本实用新型的有益效果：

1.与现有技术相比，通过将中间翼利用插销安装在机身上，中间翼两侧分别通过卡簧连接有左翼和右翼，左翼和右翼上分别设置有外伸杆，外伸杆上安装有倾转机构，倾转机构上安装有旋翼，机身后端通过螺纹连接有尾杆，尾杆上安装有动力装置，通过倾转机构和旋翼以及动力装置有效结合，使本无人机既能实现垂直起降，又能实现平稳平飞，且平飞时动力利用率高，电能耗能少，续航时间长，结构紧凑，拆装方便，便于携带，环境适应性高。

2.在倾转机构的从动摇臂上连接支架，支架上安装有轮子，尾杆下方设置有弹片支架，利用两个相互对称的倾转机构上的轮子和弹片支架构成三个支撑点，通过三个支撑点使无人机竖直向上地停靠在地面上，无需安装另外的起落架。

3.通过在机身下方安装缓冲装置，起到保护机身的作用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型侧视图；

图3为倾转机构垂直起降状态结构示意图；

图4为倾转机构平飞状态结构示意图。

图中：1-机身，21-中间翼，22-内左翼，23-外左翼，24-内右翼，25-外右翼，4-倾转机构，5-尾杆，6-水平尾翼，7-侦察系统，8-动力装置，9-副翼，10，弹片支架，11-缓冲装置，12-图像数据传输系统，13-供电电池，14-飞行控制系统，15-天线，16-高度传感器，17-GPS天线，18-外伸杆，19-旋翼，81-固定旋翼，41-舵机，42-固定底座，43-固定顶座，45-主动摆臂，46-电机，47-电机连接座，48-从动摆臂，49-支架，410-轮子。

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清楚、完整地描述，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。

如图1-图4所示为本实用新型提供一种垂直起降倾转三旋翼无人机实施例结构示意图：包括机身1，机身1由凯夫拉和碳纤混纺的复合材料制成的壳体，机身1内安装有图像数据传输系统12、供电电池13、和飞行控制系统14，供电电池13为镁基电池，机身1下方粘接有缓冲装置11，机身1两侧分别安装有机翼，机翼包括中间翼21、左翼、右翼，中间翼21安装在机身1上，中间翼21两侧分别连接左翼和右翼，左翼包括内左翼22和外左翼23，右翼包括内右翼24和外右翼25，中间翼21通过插销与机身1连接，内左翼22和内右翼24分别通过卡簧连接在中间翼21两侧，外左翼23与内左翼22通过卡簧连接，外右翼25与内右翼24通过卡簧连接，外左翼23和外右翼25上分别铰接有副翼9，内左翼22和内右翼24上分别设置有外伸杆18，且左翼和右翼上的外伸杆18相互对称平行，内右翼24上安装有高度传感器16，外右翼25上安装有GPS天线17，外伸杆18上安装有倾转机构4，倾转机构4上连接有旋翼19，机身1的前端安装有侦察系统7，机身1后端安装有尾杆5，尾杆5上安装有动力装置8，动力装置8包括电机，电机的输出轴上连接有固定旋翼81，尾杆5的端部上安装有水平尾翼6，尾杆5与机身1后端通过螺纹连接，且尾杆5与机身1的连接处设置有耐盐雾耐高温的密封胶圈，尾杆5的端部通过卡簧与水平尾翼6连接，尾杆5的下方通过螺钉安装有弹片支架10，尾杆5的末端安装有天线15；

供电电池13分别与倾转机构4、侦察系统7、动力装置8、图像数据传输系统12、飞行控制系统14、高度传感器16、GPS天线17电性连接；

中间翼21、内左翼22、外左翼23、内右翼24、外右翼25均采用NACA4409改进型翼型；

中间翼21通过插销与机身1连接，内左翼22和内右翼24通过卡簧分别连接在中间翼21两侧，外左翼23通过卡簧与内左翼22连接，外右翼25通过卡簧与内右翼24连接，尾杆5通过螺纹连接在机身1后端，动力装置8通过螺栓安装在尾杆5上，水平尾翼6与尾杆5通过卡簧连接，使得本无人机拆装方便，便于携带；内左翼22和内右翼24上分别通过螺栓连接有外伸杆18，外伸杆18上安装有倾转机构4，倾转机构4上连接有旋翼19，通过内左翼22和内右翼24上两个相互对称的倾转机构4上的旋翼19，通过倾转机构4，使旋翼18能实现90°以上的倾转，以及尾杆5上动力装置8的固定旋翼81，既能实现本无人机的垂直起降，又能实现平稳平飞，平飞时动力利用率更高，降低电能耗损，续航时间长，操控方方便，结构紧凑；供电电池13为镁基电池，能在温度为零下40°的环境下工作，环境适应性高；机身1采用凯夫拉和碳纤混纺的复合材料制成，减轻了无人机的重量，且整体强度高；

如图3-图4所示，倾转机构4包括舵机41，舵机41固定安装在固定底座42和固定顶座43之间，，舵机41两侧分别安装有主动摆臂45和从动摆臂48，从动摆臂48与舵机41的一侧铰接，主动摆臂45与舵机41内部的主动轴连接，主动摆臂45从动摆臂48的上端连接有电机连接座47，电机连接座47上安装有电机46，电机46的输出轴与旋翼19连接，从动摆臂48上连接有支架49，支架49的下端设置有轮子410，外伸杆18的碳纤管21通过螺栓固定连接在固定底座42和固定顶座43之间；

工作时，包括垂直起降状态(如图3所示)，舵机41内部的电机通过主动轴驱动主动摆臂45转动，主动摆臂45带动电机连接座47和从动摆臂48转动，并使主动摆臂45和从动摆臂48与固定顶座43之间的夹角为90°(即主动摆臂45和从动摆臂48的倾转角为90°)，使生产的力的方向与固定顶座43垂直，通过控制产生上升力或下降力，以控制无人机的垂直上升和下降，实现垂直起降；

平飞状态(如图4所示)：舵机41内部的电机通过主轴驱动主动摆臂45转动，主动摆臂45带动电机连接座47和从动摆臂48转动，并使主动摆臂45和从动摆臂48与固定顶座43之间的夹角为0°，产生力的方向与固定顶座43平行，使无人机实现平飞；

通过内左翼22和内右翼24上的两个相互对称的倾转机构4的支架49上的轮子410，和尾杆5下方的弹片支架10构成三个支撑点，通过三个支撑点使无人机竖直向上地停靠在地面上，无需安装另外的起落架，通过机身1下方的缓冲装置11，起到保护机身1的作用。

综上所述，通过将中间翼21通过插销与机身1连接，中间翼21两侧分别通过卡簧连接有内左翼22和内右翼24，内左翼22和内右翼24上分别安装有相互对称的外伸杆18，外伸杆18上安装有倾转机构4，倾转机构4上连接有旋翼19，内左翼22通过卡簧连接有外左翼23.内右翼24通过卡簧连接有外右翼25，机身1后端通过螺纹连接有尾杆5，尾杆5上安装有动力装置8，通过倾转机构4和动力装置8，使本无人机具有倾转功能，实现了固定翼和多旋翼相互转化，拆装方便，便于携带，结构紧凑，能适用高原环境。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种垂直起降倾转三旋翼无人机，包括机身(1)，所述机身(1)两侧分别安装有机翼，其特征在于：所述机翼包括中间翼(21)、左翼、右翼，所述中间翼(21)安装在所述机身(1)上，所述中间翼(21)两侧分别连接所述左翼和右翼，所述左翼和右翼上分别设置有外伸杆(18)，且所述左翼和右翼上的外伸杆(18)相互对称平行，所述外伸杆(18)上安装有倾转机构(4)，所述倾转机构(4)上连接有旋翼(19)，所述机身(1)的前端安装有侦察系统(7)，所述机身(1)后端安装有尾杆(5)，所述尾杆(5)上安装有动力装置(8)，所述尾杆(5)的端部上安装有水平尾翼(6)。

2.根据权利要求1所述一种垂直起降倾转三旋翼无人机，其特征在于：所述左翼包括内左翼(22)和外左翼(23)，所述右翼包括内右翼(24)和外右翼(25)，所述中间翼(21)通过插销与所述机身(1)连接，所述内左翼(22)和内右翼(24)分别通过卡簧连接在所述中间翼(21)两侧，所述外左翼(23)与所述内左翼(22)通过卡簧连接，所述外右翼(25)与所述内右翼(24)通过卡簧连接。

3.根据权利要求2所述一种垂直起降倾转三旋翼无人机，其特征在于：所述内左翼(22)和内右翼(24)上分别连接有所述外伸杆(18)。

4.根据权利要求3所述一种垂直起降倾转三旋翼无人机，其特征在于：所述内右翼(24)上安装有高度传感器(16)，所述外右翼(25)上安装有GPS天线(17)。

5.根据权利要求4所述一种垂直起降倾转三旋翼无人机，其特征在于：所述外左翼(23)和外右翼(25)上分别铰接有副翼(9)。

6.根据权利要求1所述一种垂直起降倾转三旋翼无人机，其特征在于：所述机身(1)内安装有图像数据传输系统(12)、供电电池(13)、和飞行控制系统(14)。

7.根据权利要求1所述一种垂直起降倾转三旋翼无人机，其特征在于：所述尾杆(5)与所述机身(1)后端通过螺纹连接，且尾杆(5)与所述机身(1)的连接处设置有密封胶圈，所述尾杆(5)的端部通过卡簧与所述水平尾翼(6)连接，所述尾杆(5)的下方安装有弹片支架(10)。

8.根据权利要求1所述一种垂直起降倾转三旋翼无人机，其特征在于：所述机身(1)下方安装有缓冲装置(11)。

9.根据权利要求1所述一种垂直起降倾转三旋翼无人机，其特征在于：所述机身(1)由凯夫拉和碳纤混纺的复合材料制成的壳体。

10.根据权利要求1所述一种垂直起降倾转三旋翼无人机，其特征在于：所述动力装置(8)包括电机，所述电机的输出轴上连接有固定旋翼(81)。