CN211731806U - 一种无人飞行器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及无人飞行器领域，公开了一种无人飞行器，包括：机体；固定翼组件和旋翼组件，可替换地与所述机体相连；其中，所述固定翼组件与所述机体相连构成垂直起降固定翼无人机，所述旋翼组件与所述机体相连构成多旋翼无人机，以实现一种可以在垂直起降固定翼无人机及多旋翼无人机之间进行切换的无人机。

Description

一种无人飞行器

【技术领域】

本申请涉及无人飞行器领域，尤其涉及一种无人飞行器。

【背景技术】

垂直起降固定翼无人机通过垂直起降系统和推进系统，以实现无人机垂直起降和固定翼续航飞行的特点，进而可在任意地形起降，并且通过固定翼快速飞行以执行长航时的留空任务，然而，固定翼的尺寸大，抗风能力较弱。

多旋翼无人机通过旋翼系统，以实现无人机垂直起降，并通过改变旋翼转速差，实现各方向飞行，抗风能力强，然而，续航时间短，航速较慢。

用户需要根据需要，选择相应的机型。

【实用新型内容】

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种可以在垂直起降固定翼无人机及多旋翼无人机之间进行切换的无人飞行器。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供以下技术方案：

提供一种无人飞行器，包括：机体；固定翼组件和旋翼组件，可替换地与所述机体相连；其中，所述固定翼组件与所述机体相连构成垂直起降固定翼无人机，所述旋翼组件与所述机体相连构成多旋翼无人机。

在一些实施例中，所述机体沿横滚轴方向延伸，包括沿横滚轴方向依次排列的机头，机身以及机尾。

在一些实施例中，所述机体沿其航向轴方向的一侧设置有第一旋翼电机；所述第一旋翼电机的转轴沿航向轴方向延伸。

在一些实施例中，所述机体沿其航向轴方向的一侧设置有两个所述第一旋翼电机；其中一个设置于所述机头上或者所述机身靠近所述机头的位置上，另一个设置于所述机尾上或者所述机身靠近所述机尾的位置上。

在一些实施例中，所述机体沿其航向轴方向并设置有所述第一旋翼电机的一侧还设置有两个天线；两个所述天线及两个所述第一旋翼电机皆沿横滚轴方向排列，并且所述天线与所述第一旋翼电机相交替设置。

在一些实施例中，所述机体沿其航向轴方向并背向所述第一旋翼电机的另一侧设置有下垂尾；所述下垂尾设置于所述机尾。

在一些实施例中，所述机体沿其航向轴方向并背向所述第一旋翼端机的另一侧还设置有支撑架；所述支撑架包括两个支部，两个所述支部与所述下垂尾共同用于支撑所述机体。

在一些实施例中，所述机体设置有两个第一安装部，两个所述第一安装部分别设置于所述机体沿其俯仰轴方向的两侧；所述旋翼组件包括两个机臂部件，每个所述机臂部件包括第一装配部，所述第一装配部用于连接于一个与其对应的所述第一安装部；所述固定翼组件包括两个侧翼部件，每个所述侧翼部件包括第二装配部，所述第二装配部用于连接一个与其对应的所述第一安装部。

在一些实施例中，每个所述机臂部件还包括机臂主体和第二旋翼电机；所述机臂主体的一端连接所述第一装配部，所述机臂主体的另一端连接所述第二旋翼电机。

在一些实施例中，所述机臂主体沿俯仰轴方向延伸。

在一些实施例中，所述第二旋翼电机的转轴沿航向轴方向延伸。

在一些实施例中，所述第二旋翼电机的转轴安装有第二螺旋桨；所述第一旋翼电机的转轴安装有第一螺旋桨；所述第二螺旋桨的尺寸等于所述第一螺旋桨的尺寸。

在一些实施例中，每个所述侧翼部件还包括侧翼主体，翼端以及第三旋翼电机；所述侧翼主体的一端连接所述第二装配部，所述侧翼主体的另一端连接所述翼端，所述第三旋翼电机安装于所述翼端；所述翼端可绕俯仰轴方向相对于所述侧翼主体转动。

在一些实施例中，所述第三旋翼电机的转轴垂直于所述俯仰轴方向。

在一些实施例中，所述侧翼主体沿俯仰轴方向延伸。

在一些实施例中，所述第三旋翼电机的转轴安装有第三螺旋桨；所述第一旋翼电机的转轴安装有第一螺旋桨；所述第三螺旋桨的尺寸小于所述第一螺旋桨的尺寸。

在一些实施例中，每个所述第一安装部包括第一安装面以及成型于所述第一安装面的连接杆，所述第一安装面背向所述机身，所述连接杆沿俯仰轴方向延伸；每个所述第一装配部和每个所述第二装配部中的任意一个包括第一装配面，第一侧表面以及偏心轮，第一装配面用于贴合第一安装面，第一装配面上成型有连接孔，所述连接孔用于供连接杆插入，所述第一侧表面与所述第一装配面相邻，所述第一侧表面上成型有旋转孔，所述旋转孔具有旋转轴线，所述旋转轴线垂直于俯仰轴方向，所述偏心轮安装于所述旋转孔内，可绕所述旋转轴线在所述旋转孔内转动，所述偏心轮用于锁紧所述连接杆，以限制所述连接杆沿俯仰轴方向朝远离所述偏心轮的方向移动。

在一些实施例中，每个所述第一安装部还包括定位梁，所述定位梁成型于所述第一安装面上，并沿俯仰轴方向延伸，所述定位梁的截面为非圆形；所述第一装配面上还成型有定位孔，所述定位孔与所述定位梁相适配，用于供所述定位梁插入。

在一些实施例中，每个所述第一安装部还包括第一插接端子，所述第一插接端子设置于所述第一安装面上；每个所述第一装配部和每个所述第二装配部中的任意一个还包括第二插接端子，所述第二插接端子用于与所述第一插接端子相插接。

在一些实施例中，所述第一安装部与所述第一装配部和/或所述第二装配部相插接，并通过螺纹紧固件固定。

在一些实施例中，所述无人飞行器还包括尾翼组件，所述尾翼组件与所述机体可拆卸地连接；所述尾翼组件、所述固定翼组件皆与所述机体相连构成所述垂直起降固定翼无人机。

在一些实施例中，所述尾翼组件与所述机体相连时，所述尾翼组件可绕俯仰轴方向相对于所述机体转动。

在一些实施例中，所述机体设置有两个第二安装部；两个所述第二安装部分别设置于所述机体沿其俯仰轴方向的两侧，每个所述第二安装部包括第二安装面，两个所述第二安装部共同成型有一个轴孔及一个弧形导孔，所述轴孔和所述弧形导孔皆贯穿两个所述第二安装部的第二安装面，所述轴孔沿所述俯仰轴方向设置，所述弧形导孔绕所述轴孔地设置；所述尾翼组件包括转动轴，传动轴以及两个尾翼部件；所述转动轴用于插入所述轴孔，并且两端皆显露于所述轴孔外，所述传动轴用于插入所述弧形导孔，并且两端皆显露于所述弧形导孔外，每个所述尾翼部件包括第二装配面，用于与一个与其对应的所述第二安装部的第二安装面接触，所述第二装配面成型有第一插接孔和第二插接孔，所述第一插接孔用于供一个与其对应的所述转动轴一端插入，所述第二插接孔用于供一个与其对应的所述传动轴一端插入。

与现有技术相比较，在本申请实施例的无人飞行器中，通过固定翼组件和旋翼组件可替换地与所述机体相连，所述固定翼组件与所述机体相连构成垂直起降固定翼无人机，所述旋翼组件与所述机体相连构成多旋翼无人机，以实现一种可以在垂直起降固定翼无人机及多旋翼无人机之间进行切换的无人机。

【附图说明】

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本申请其中一实施例提供的一种无人飞行器的多旋翼无人机构型的结构示意图；

图2为图1所示的多旋翼无人机的拆解示意图；

图3为本申请其中一实施例提供的一种无人飞行器的垂直起降固定翼无人机构型的结构示意图；

图4为图3所示的垂直起降固定翼无人机的拆解示意图；

图5为图1所示的多旋翼无人机或者图3所示的垂直起降固定翼无人机的机体的结构示意图；

图6为图5所示的机体的第一局部视图，其主要示出了机体的其中一个第一安装部；

图7为图5所示的第一安装部的局部视图，其主要示出了第一安装部的其中一个连接杆；

图8为图6所示的机体的第二局部视图，其主要示出了机体的两个第一安装部；

图9为图5所示的机体的第三局部视图，其主要示出了机体的一个第二安装部；

图10为图8所示的机体的第四局部视图，其主要示出了机体的两个第二安装部；

图11为图2所示的多旋翼无人机的旋翼组件的结构示意图；

图12为图11所示的旋翼组件的其中一个机臂部件的局部视图，其主要示出了该机臂部件的第一装配部；

图13为图12所示的旋翼组件的第一装配部的剖视图，其主要示出了第一装配部的旋转孔，偏心轮以及封盖；

图14为图13所示的偏心轮的结构示意图；

图15为图4所示的垂直起降固定翼无人机的固定翼组件的结构示意图，其中固定翼组件的第三旋翼电机处于第一位置；

图16为图15所示的固定翼组件的其中一个侧翼部件的立体图，其中该侧翼部件的第三旋翼电机处于第二位置；

图17为图4所示的垂直起降固定翼无人机的尾翼组件的结构示意图。

【具体实施方式】

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施方式，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图4，为本申请其中一实施例提供的一种无人飞行器100，包括机体10，旋翼组件20，固定翼组件30以及尾翼组件40。旋翼组件20与固定翼组件30可替换地连接机体10，尾翼组件40可拆卸地连接机体10。

当旋翼组件20与机体10相连时，旋翼组件20与机体10共同构成多旋翼无人机，多旋翼无人机如图1所示。

当固定翼组件30及尾翼组件40皆与机体10相连时，固定翼组件30、尾翼组件40以及机体10共同构成垂直起降固定翼无人机，垂直起降固定翼无人机如图3所示。

请一并参阅图5，机体10整体呈沿横滚轴方向y延伸的长条状，包括沿横滚轴方向y依次排列的机头11、机身12以及机尾13。

机体10内配置有电路模组(图未示出)。电路模组包括电路板以及搭载于电路板的多种电子元器件，主要用于控制机体10外设置的电子设备，以及与机体10相连的旋翼组件20或者固定翼组件30。

设置于机体10外的电子设备包括两个第一旋翼电机14和两个天线15。两个第一旋翼电机14及两个天线15皆设置于机体10沿其航向轴方向z的同一侧。其中一个第一旋翼电机14设置于机头11上或者机身12靠近机头11 的位置上，另一个旋翼电机14设置于机尾13上或者机身12靠近机尾13的位置上。两个第一旋翼电机14共同用于提供升力，每个第一旋翼电机14的转轴沿航向轴z方向设置，并安装有一个第一螺旋桨(图未示出)。

可以理解，第一旋翼电机的数量并不限制为2，根据实际情况，如机体挂载的负载较少，或者机体较轻，第一旋翼电机的数量可以更少，如机体挂载的负载较多，或者机体较重，第一旋翼电机的数量可以更多。

两个第一旋翼电机14及两个天线15四者皆沿横滚轴方向y排列，并且天线15与第一旋翼电机14相交替设置。两个天线15共同用于为无人飞行器导航定位。每个天线15可以为RTK(Real-time kinematic，实时动态)天线。

可以理解，天线的数量并不限制为2，根据实际情况，天线的数量可以更少或者更多。

机体10外还设置有下垂尾16，起落架17，两个第一安装部18以及两个第二安装部19。下垂尾16及起落架17皆设置于机体10沿其航向轴方向z并背离两个第一旋翼电机14的另一侧。下垂尾16设置于机尾13。支撑架17设置于机身12，支撑架17包括两个支部170。两个支部170呈“八”字形结构，与下垂尾16共同用于支撑机体10。

两个第一安装部18分别设置于机身12沿其俯仰轴方向x的两侧。

两个第二安装部19分别设置于机尾13沿其俯仰轴方向x的两侧。

请一并参阅图6，以其中一个第一安装部18为例，第一安装部18包括第一安装主体180，两个连接杆181，定位梁182以及第一插接端子183。第一安装主体180设置于机身12沿其俯仰轴方向x的相应一侧，包括第一安装面 1800。第一安装面1800背向机身12设置，两个连接杆181、定位梁182以及第一插接端子183皆成型于第一安装面1800上。每个连接杆181沿俯仰轴方向x延伸。定位梁182呈沿俯仰轴方向x延伸，中空且截面为方形的型材，根据实际情况，定位梁的截面形状也可以设计为其他形状，如椭圆形，三角形，五边形等，只要是非圆形即可。第一插接端子183与电路模组电性连接。

请一并参阅图7，以其中一个连接杆181为例，连接杆181包括座体1810，杆体1811以及限位体1812。座体1810成型于第一安装面1800上。杆体1811 沿俯仰轴方向x延伸，其一端连接底座1810，其另一端连接限位体1812。杆体1811的截面尺寸小于限位体1812的截面尺寸。在本实施例中，限位体1812 为球体状，根据实际情况，限位体1812可以为任意形状，只要其截面尺寸大于杆体1811的截面尺寸即可。

在本实施例中，请一并参阅图8，一根横梁184贯穿两个第一安装部18 的第一安装面1800，横梁184的两端分别成型两个第一安装部18的定位梁 182。而在其他一些实施例中，定位梁182也可以与第一安装主体180一体成型。

请一并参阅图9和图10，每个第二安装部19包括第二安装面190。第二安装面190背向机尾13设置。两个第二安装部19共同成型有一个轴孔191 和一个弧形导孔192。轴孔191和弧形导孔192皆贯穿两个第二安装部19的第二安装面190。轴孔191和弧形导孔182皆沿俯仰轴方向x延伸，并且弧形导孔192绕轴孔191设置。

请一并参阅图11，旋翼组件20包括机臂部件21。机臂部件21的数量与第一安装部18的数量相对应，每个机臂部件21用于与一个与其对应的第一安装部18相连。以其中一个机臂部件21为例，机臂部件21包括机臂主体22、第二旋翼电机23以及第一装配部24。机臂主体22沿俯仰轴方向x延伸，机臂主体22的一端连接第二旋翼电机23，机臂主体22的另一端连接第一装配部24。机臂主体22中空，用于供第二旋翼电机23走线，以供第二旋翼电机 23与第一装配部24电性连接。第二旋翼电机23的转轴沿航向轴方向z设置，并安装有一个第二螺旋桨(图未示出)，第二旋翼电机23用于提供升力。

请一并参阅图12，第一装配部24用于与一个与其对应的第一安装部18 相连，第一装配部24包括装配主体240，偏心轮241以及第二插接端子242。装配主体240包括第一装配面2400，第一侧表面2401以及第二侧表面2402。第一侧表面2401及第二侧表面2402相背，第一装配面2400连接于第一侧表面2401及第二侧表面2402之间。第一装配面2400用于贴合第一安装部18 的第一安装面1800，第一装配面2400成型有定位孔243和连接孔244。定位孔243与第一安装部18的定位梁182相适配，用于供定位梁182插入。连接孔244的数量与连接杆181的数量相对应，每个连接孔244用于供一个与其对应的连接杆181插入。第一侧表面2401上成型有旋转孔245，旋转孔245 的数量与连接孔244的数量相对应。第二插接端子242设置于第一装配面2400 上。机臂部件21的第二插接端子242与第二旋翼电机23电性连接。

请一并参阅图13，以其中一个旋转孔245为例，旋转孔245具有旋转轴线o，旋转轴线o垂直于俯仰轴方向x设置，旋转孔245连通一个与其对应的连接孔244。旋转孔245由第一侧表面2401延伸至第二侧表面2402，旋转孔 245的槽壁在靠近第一侧表面2401的位置凸起有环形止挡部2450。环形止挡部2450绕旋转轴线o设置，并朝第二侧表面2402的方向凸起有弧形凸块2451。弧形凸块2451绕旋转轴线o设置。旋转孔245在第二侧表面2402的开口通过一个封板2452封闭，封板2452可通过螺纹紧固件固定于第二侧表面2403。

请一并参阅图14，偏心轮241的数量与旋转孔245的数量相对应，每个偏心轮241安装于一个与其对应的旋转孔245，用于锁定一个与其相对应的连接杆181。以其中一个偏心轮241为例，偏心轮241包括转轮2410，凸台2411 以及干涉部2412。转轮2410绕旋转轴线o设置，转轮2410内成型有容腔2413，用于收容限位体1812。转轮2410包括第一端面2414，第二端面2415以及圆柱面2416。第一端面2414和第二端面2415相背，圆柱面2416绕旋转轴线o并连接于第一端面2414和第二端面2415之间，圆柱面2416上成型有弧形导槽2417和避让槽2418。弧形导槽2417与容腔2413相连通，并绕旋转轴线o 设置，弧形导槽2417具有第一端和第二端，弧形导槽2417用于供杆体1811 绕旋转轴线o沿弧形导槽2417转动，并且阻碍限位体1812沿俯仰轴方向x 移动。避让槽2418连通容腔2413，并连通弧形导槽2417的第一端，避让槽 2418用于供限位体1812通过。凸台成型于第一端面2414的中心，凸台2411 背向第一端面2414的一面成型有可供改螺丝刀拧动的凹槽2419，凹槽2419 如“一”字槽，“十”字槽，梅花槽，内六角槽等，在图示中为“一”字槽。凸台2411沿垂直于旋转轴线o的方向凸起有干涉部2412。

偏心轮241安装于旋转孔245的过程如下：

将转轮2410的第一端面2414对准旋转孔245开设于第二侧表面2402的开口后，将偏心轮241插入旋转孔245。待偏心轮241完全插入旋转孔245后，在第一方面，转轮2410的第一端面2414抵接于弧形凸块2451，和/或干涉部2412抵接于环形止挡部2450，在第二方面，圆柱面2416套设于旋转孔245 的孔壁，在第三方面，与旋转孔245相连通的连接孔244对准弧形导槽2417 或者避让槽2418，在第四方面，凸台2411显露于旋转孔245开设于第一侧表面2401的开口。随后，将封板2452安装于第二侧表面2402。待封板2452安装于第二侧表面2402后，封板2452抵接于转轮241的第二端面2415。此时，偏心轮241完成安装于旋转孔245。

待偏心轮241完成安装于旋转孔245后，偏心轮241仅可绕旋转轴线o 在旋转孔245内的第一旋转位置和第二旋转位置之间转动，以下通过说明偏心轮241与旋转孔245的装配关系，以解释偏心轮241为何仅可绕旋转轴线o 在旋转孔245内的第一旋转位置和第二旋转位置之间转动，如下：

由于转轮2410的第一端面2414抵接于弧形凸块2451，和/或干涉部2412 抵接于环形止挡部2450，并且转轮2410的第二端面2415抵接于盖板2452，因此限制了除偏心轮241沿垂直于旋转轴线o的方向移动的两个移动自由度以及绕旋转轴线o旋转的一个旋转自由度，再通过转轮2410的圆柱面2416 套设于旋转孔244的孔壁，进一步限制了偏心轮241沿垂直旋转轴线o的方向移动的两个移动自由度。此外，在偏心轮241绕旋转轴线o旋转的过程中，弧形凸块2451将挡住干涉部2412，以阻止偏心轮241继续转动。综上，偏心轮241仅可绕旋转轴线o在旋转孔245内的第一旋转位置和第二旋转位置之间转动。当偏心轮241旋转至第一旋转位置时，干涉部2412抵接于弧形凸块 2451的一端，避让槽2418对准连接孔244。当偏心轮241旋转至第二旋转位置时，干涉部2412抵接于弧形凸块2451的另一端，弧形导槽2417的第二端对准连接孔244。

以下说明旋翼组件20如何与机体10相连：

第一安装部与第一装配部相连。定位梁182对准并插入定位孔243，在定位梁182完全插入定位孔243的过程中，一方面，每个连接杆181自动对准并插入一个与其对应的连接孔244，另一方面，第一插接端子183自动对准并插接第二插接端子242。

在连接杆181插入连接孔244的过程中，偏心轮241转动至第一旋转位置，偏心轮241的避让槽2418对准连接孔244。连接杆181的限位体1812依次穿过连接孔244和避让槽2418。待连接杆181完全插入连接孔244后，连接杆181的限位体1812收容于偏心轮241的容腔2413内，连接杆181的杆体1811则位于避让槽2418内。

待定位梁182完全插入定位孔243后，在第一方面，每个连接杆181也完全插入一个与其对应的连接孔244，在第二方面，第一插接端子183也完全与第二插接端子242相插接，在第三方面，第一安装面1800与第一装配面2400 相接触。随后，将偏心轮241转动至第二旋转位置，杆体1811位于偏心轮241 的弧形导槽2417的第二端。此时，旋翼组件20完成与机体10相连。

待旋翼组件20完成与机体10相连后，旋翼组件20与机体10相固定，以下通过说明旋翼组件20与机体10的装配关系，以说明为何旋翼组件20与机体10相固定。

由于定位梁182插入定位孔243，定位梁182与定位孔243相适配，并且定位梁182的截面为方形，因此限制了机臂部件21除沿俯仰轴方向x移动以外的其余自由度。而弧形导槽2417阻碍限位体1812退出容腔2413，配合第一安装面1800抵接第一装配面2400，则限制了机臂部件21沿俯仰轴方向x 移动的自由度。

可以理解，连接杆181的数量并不限制为2，根据实际情况，例如机身10的重量或者机身10所挂载的负载较少，连接杆181的数量可以更少，反之，连接杆181的数量可以更多。

在其他一些实施例中，机臂部件的第一装配部与一个与其对应的第一安装部相插接，并通过螺纹紧固件固定。

多旋翼无人机具体工作过程如下：

两个第一旋翼电机14和两个机臂部件21的第二旋翼电机23共四个旋翼电机共同工作，以提供多旋翼无人机垂直起降的升力。通过四个旋翼电机的差速控制，以提供多旋翼无人机俯仰控制、横滚控制、航向控制以及各个方向的飞行。同时，下垂尾16还可保障多旋翼无人机的航向稳定。

在一些实施例中，第一旋翼电机14所安装的第一螺旋桨的尺寸等于第二旋翼电机23所安装的第二螺旋桨的尺寸。在实际应用中，通过将第一螺旋桨和第二螺旋桨设计为大尺寸螺旋桨，可以保障多旋翼无人机的大重量垂直起降。

请参阅图15和图16，固定翼组件30包括两个侧翼部件31。以其中一个侧翼部件31为例，侧翼部件31包括侧翼主体32，翼端33，第三旋翼电机34，倾转电机(图未示出)以及第二装配部35。侧翼主体32沿俯仰轴方向x延伸，侧翼主体32的一端连接翼端33，侧翼主体32的另一端连接第二装配部35，倾转电机安装于侧翼主体32，并连接翼端33，第三旋翼电机34安装于翼端 33。翼端33可相对于侧翼主体32绕俯仰轴方向x转动，以使翼端33所安装的第三旋翼电机34绕俯仰轴方向x在第一倾转位置和第二倾转位置之间转动。倾转电机用于驱动翼端33绕俯仰轴方向x转动。

当第三旋翼电机34倾转至第一位置时，如图12所示，翼端33基本与侧翼主体32持平。当第三旋翼电机34转动至第二位置时，如图13所示，翼端 33基本与侧翼主体32正交。

第三旋翼电机34的转轴垂直于俯仰轴方向x设置，第三旋翼电机34的转轴安装有第三螺旋桨(图未示出)。当第三旋翼电机34转动至第一倾转位置时，第三旋翼电机34的转轴基本沿横滚轴方向y，用于提供推力。当第三旋翼电机34转动至第二倾转位置时，第三旋翼电机34的转轴基本沿航向轴方向z，用于提供升力。

第二装配部35用于一个与其对应的第一安装部18相连，第二装配部35 与第一装配部24的结构相似，也即第二装配部35和第一装配部24中的任意一个包括第一装配主体240，偏心轮241以及第二插接端子242，第一装配部 24的结构请复参阅图12，此处不再赘述。侧翼部件31的第二插接端子242 分别与倾转电机和第三旋翼电机34电性连接。

以下说明固定翼组件30如何与机体10相连：

第一安装部与第二装配部相连，由于第二装配部与第一装配部的结构相似，故第二装配部与第一安装部的装配过程也与第一装配部与第一安装部的装配过程相似，此处不再赘述。

请一并参阅图17，尾翼组件40包括尾翼部件41，转动轴42以及传动轴 43。尾翼部件41的数量与第二安装部19的数量对应，以其中一个尾翼部件 40为例。尾翼部件41包括第二装配面410。第二装配面410基本垂直于俯仰轴方向x设置，第二装配面410上成型有第一插接孔44和第二插接孔45。第一插接孔44和第二插接孔45皆沿俯仰轴方向x设置，分别用于供转动轴42 一端及传动轴43的一端插接。

尾翼组件40与机体10相连的过程具体如下：

将转动轴42插入轴孔191，并且其两端皆显露于轴孔191外。另外，将传动轴43插入弧形导孔192，并且其两端皆显露于弧形导孔192外。在将转动轴42及传动轴43安装完，将每个尾翼部件41的第一插接孔44供一个与其对应的转动轴43一端插入，另外，将每个尾翼部件41的第二插接孔45供一个与其对应的传动轴43一端插入。待每个尾翼部件41的第一插接孔44供一个与其对应的转动轴42一端完全插入，并且每个尾翼部件41的第二插接孔45供一个与其对应的传动轴43一端完全插入后，每个尾翼部件41的第二装配面410与一个与其对应的第二安装部19的第二安装面190相接触。此时，尾翼组件40完成与机体10相连。

待尾翼组件40与机体10相连后，通过传动轴43绕俯仰轴方向x沿弧形导孔192转动，以带动两个尾翼部件41绕转轴42转动。在一些实施例中，下垂尾16内设置有用于驱动传动轴43绕俯仰轴方向x转动的驱动电机(图未示出)，驱动电机通过如连杆等传动机构与传动轴43连接。

垂直起降固定翼无人机具体工作过程如下：

在垂直起降时，两个第一旋翼电机14提供升力和俯仰控制，两个侧翼部件31的第三旋翼电机34转动至第二倾转位置，以提供辅助升力，通过两个侧翼部件31的第三旋翼电机34差速控制，以及两个侧翼部件31的倾转电机倾转差动控制，以提供横滚及航向控制。

在续航飞行时，两个第一旋翼电机14停止工作，由两个侧翼部件31的侧翼主体32提供升力，由两个尾翼部件41提供俯仰控制，两个侧翼部件31 的第三旋翼电机34转动至第一位置倾转，以提供推力，通过两个侧翼部件31 的第三旋翼电机34差速控制，以及两个侧翼部件31的倾转电机倾转差动控制，以提供横滚及航向控制。

与现有技术相比较，本申请实施例提供的一种无人飞行器100中，通过固定翼组件30和旋翼组件20可替换地与所述机体10相连，固定翼组件30 与机体10相连构成垂直起降固定翼无人机，旋翼组件20与机体10相连构成多旋翼无人机，以实现一种可以在垂直起降固定翼无人机及多旋翼无人机之间进行切换的无人机。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (23)

1.一种无人飞行器，其特征在于，包括：

机体；

固定翼组件和旋翼组件，可替换地与所述机体相连；

其中，所述固定翼组件与所述机体相连构成垂直起降固定翼无人机，所述旋翼组件与所述机体相连构成多旋翼无人机。

2.根据权利要求1所述的无人飞行器，其特征在于，所述机体沿横滚轴方向延伸，包括沿横滚轴方向依次排列的机头，机身以及机尾。

3.根据权利要求2所述的无人飞行器，其特征在于，所述机体沿其航向轴方向的一侧设置有第一旋翼电机；

所述第一旋翼电机的转轴沿航向轴方向延伸。

4.根据权利要求3所述的无人飞行器，其特征在于，所述机体沿其航向轴方向的一侧设置有两个所述第一旋翼电机；

其中一个设置于所述机头上或者所述机身靠近所述机头的位置上，另一个设置于所述机尾上或者所述机身靠近所述机尾的位置上。

5.根据权利要求4所述的无人飞行器，其特征在于，所述机体沿其航向轴方向并设置有所述第一旋翼电机的一侧还设置有两个天线；

两个所述天线及两个所述第一旋翼电机皆沿横滚轴方向排列，并且所述天线与所述第一旋翼电机相交替设置。

6.根据权利要求3至5任一项所述的无人飞行器，其特征在于，所述机体沿其航向轴方向并背向所述第一旋翼电机的另一侧设置有下垂尾；

所述下垂尾设置于所述机尾。

7.根据权利要求6所述的无人飞行器，其特征在于，所述机体沿其航向轴方向并背向所述第一旋翼端机的另一侧还设置有支撑架；

所述支撑架包括两个支部，两个所述支部与所述下垂尾共同用于支撑所述机体。

8.根据权利要求3至5任一项所述的无人飞行器，其特征在于，所述机体设置有两个第一安装部，两个所述第一安装部分别设置于所述机体沿其俯仰轴方向的两侧；

所述旋翼组件包括两个机臂部件，每个所述机臂部件包括第一装配部，所述第一装配部用于连接于一个与其对应的所述第一安装部；

所述固定翼组件包括两个侧翼部件，每个所述侧翼部件包括第二装配部，所述第二装配部用于连接一个与其对应的所述第一安装部。

9.根据权利要求8所述的无人飞行器，其特征在于，每个所述机臂部件还包括机臂主体和第二旋翼电机；

所述机臂主体的一端连接所述第一装配部，所述机臂主体的另一端连接所述第二旋翼电机。

10.根据权利要求9所述的无人飞行器，其特征在于，所述机臂主体沿俯仰轴方向延伸。

11.根据权利要求9所述的无人飞行器，其特征在于，所述第二旋翼电机的转轴沿航向轴方向延伸。

12.根据权利要求9所述的无人飞行器，其特征在于，所述第二旋翼电机的转轴安装有第二螺旋桨；

所述第一旋翼电机的转轴安装有第一螺旋桨；

所述第二螺旋桨的尺寸等于所述第一螺旋桨的尺寸。

13.根据权利要求8所述的无人飞行器，其特征在于，每个所述侧翼部件还包括侧翼主体，翼端以及第三旋翼电机；

所述侧翼主体的一端连接所述第二装配部，所述侧翼主体的另一端连接所述翼端，所述第三旋翼电机安装于所述翼端；

所述翼端可绕俯仰轴方向相对于所述侧翼主体转动。

14.根据权利要求13所述的无人飞行器，其特征在于，所述第三旋翼电机的转轴垂直于所述俯仰轴方向。

15.根据权利要求13所述的无人飞行器，其特征在于，所述侧翼主体沿俯仰轴方向延伸。

16.根据权利要求13所述的无人飞行器，其特征在于，所述第三旋翼电机的转轴安装有第三螺旋桨；

所述第一旋翼电机的转轴安装有第一螺旋桨；

所述第三螺旋桨的尺寸小于所述第一螺旋桨的尺寸。

17.根据权利要求8所述的无人飞行器，其特征在于，每个所述第一安装部包括第一安装面以及成型于所述第一安装面的连接杆，所述第一安装面背向所述机身，所述连接杆沿俯仰轴方向延伸；

每个所述第一装配部和每个所述第二装配部中的任意一个包括第一装配面，第一侧表面以及偏心轮，第一装配面用于贴合第一安装面，第一装配面上成型有连接孔，所述连接孔用于供连接杆插入，所述第一侧表面与所述第一装配面相邻，所述第一侧表面上成型有旋转孔，所述旋转孔具有旋转轴线，所述旋转轴线垂直于俯仰轴方向，所述偏心轮安装于所述旋转孔内，可绕所述旋转轴线在所述旋转孔内转动，所述偏心轮用于锁紧所述连接杆，以限制所述连接杆沿俯仰轴方向朝远离所述偏心轮的方向移动。

18.根据权利要求17所述的无人飞行器，其特征在于，每个所述第一安装部还包括定位梁，所述定位梁成型于所述第一安装面上，并沿俯仰轴方向延伸，所述定位梁的截面为非圆形；

所述第一装配面上还成型有定位孔，所述定位孔与所述定位梁相适配，用于供所述定位梁插入。

19.根据权利要求17所述的无人飞行器，其特征在于，每个所述第一安装部还包括第一插接端子，所述第一插接端子设置于所述第一安装面上；

每个所述第一装配部和每个所述第二装配部中的任意一个还包括第二插接端子，所述第二插接端子用于与所述第一插接端子相插接。

20.根据权利要求8所述的无人飞行器，其特征在于，所述第一安装部与所述第一装配部和/或所述第二装配部相插接，并通过螺纹紧固件固定。

21.根据权利要求1至5任一项所述的无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器还包括尾翼组件，所述尾翼组件与所述机体可拆卸地连接；

所述尾翼组件、所述固定翼组件皆与所述机体相连构成所述垂直起降固定翼无人机。

22.根据权利要求21所述的无人飞行器，其特征在于，所述尾翼组件与所述机体相连时，所述尾翼组件可绕俯仰轴方向相对于所述机体转动。

23.根据权利要求22所述的无人飞行器，其特征在于，所述机体设置有两个第二安装部；

两个所述第二安装部分别设置于所述机体沿其俯仰轴方向的两侧，每个所述第二安装部包括第二安装面，两个所述第二安装部共同成型有一个轴孔及一个弧形导孔，所述轴孔和所述弧形导孔皆贯穿两个所述第二安装部的第二安装面，所述轴孔沿所述俯仰轴方向设置，所述弧形导孔绕所述轴孔地设置；

所述尾翼组件包括转动轴，传动轴以及两个尾翼部件；

所述转动轴用于插入所述轴孔，并且两端皆显露于所述轴孔外，所述传动轴用于插入所述弧形导孔，并且两端皆显露于所述弧形导孔外，每个所述尾翼部件包括第二装配面，用于与一个与其对应的所述第二安装部的第二安装面接触，所述第二装配面成型有第一插接孔和第二插接孔，所述第一插接孔用于供一个与其对应的所述转动轴一端插入，所述第二插接孔用于供一个与其对应的所述传动轴一端插入。

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