一種柱狀共軸雙槳布局的微型無人機制造技術

本實用新型專利技術公開了一種柱狀共軸雙槳布局的微型無人機，包括：承力結構，承力結構包括柱狀機身，柱狀機身內(nèi)設有飛行控制器和電池；柱狀機身的一端布置有任務載荷，另一端通過萬向懸架安裝有共軸反向電機，共軸反向電機上安裝有旋翼可折疊緊貼柱狀機身的雙槳旋翼頭，雙槳旋翼頭、共軸反向電機及柱狀機身共軸設置。本實用新型專利技術通過萬向懸架可傾斜雙槳旋翼頭的旋翼面，控制無人機姿態(tài)；雙槳旋翼頭可以緊貼機身折疊，具有較高的便攜性和易用性；雙槳旋翼頭折疊后可以儲存在發(fā)射管中，易于部署和釋放。

A cylindrical micro UAV sculls coaxial layout

The utility model discloses a column layout sculls coaxial micro UAV, including: bearing structure, bearing structure comprises a cylindrical body, the column is arranged in a main body of the flight controller and battery; arranged columnar body with task load, the other end is provided with a coaxial reverse motor through a universal coaxial reverse suspension. The motor is mounted on the rotor can be folded, close to cylindrical rotor head of the fuselage, rotor head, coaxial reverse setting, motor and coaxial cylindrical body. The rotor surface of the utility model can be tilted, rotor head through universal suspension, UAV attitude control; propeller rotor head close to the fuselage can be folded, has high portability and ease of use; twin rotor head folding can be stored in the launch tube, easy to deploy and release.

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種柱狀共軸雙槳布局的微型無人機
本技術涉及無人機
，具體涉及一種柱狀共軸雙槳布局的微型無人機。
技術介紹
旋翼無人機是一類多用途垂直起降飛行器。與固定翼無人機相比，旋翼無人機可以垂直起降，對起降場地要求不高，使用便捷高效。旋翼無人機應用廣泛，可以執(zhí)行航空攝影、醫(yī)療救護、氣象探測、空中巡查等任務。傳統(tǒng)直升機布局配置了一副主旋翼和一副尾槳。橫向布置的尾槳用來抵消反扭矩，并用于控制偏航。傳統(tǒng)直升機布局采用了一套非常復雜的傾斜盤和連桿機構控制旋翼面傾斜，并使用自由絞或半自由絞旋翼在前飛中揮舞消除前飛中產(chǎn)生的滾轉(zhuǎn)力矩。傳統(tǒng)直升機布局因為復雜的機械機構，較長的維護時間以及高昂的使用成本，只適合大中型旋翼無人機。近年來，以四旋翼為代表的多旋翼類旋翼無人機逐漸流行起來。相比傳統(tǒng)直升機布局，多旋翼使用成對反方向旋轉(zhuǎn)的旋翼來抵消反扭矩，而不需要額外驅(qū)動不產(chǎn)生升力的尾槳，提高了能量的使用效能。多旋翼放棄復雜的機械機構和自由絞旋翼，采用調(diào)節(jié)剛性旋翼轉(zhuǎn)速的方法控制旋翼面的傾斜，從而控制飛行器的姿態(tài)。在前飛中，成對反方向旋轉(zhuǎn)的旋翼也抵消了橫滾力矩。由于結構簡單，維護方便，使用費用低廉，多旋翼布局更適合小型便攜式無人機使用。然而，在長期的使用中，多旋翼無人機也暴露出了其固有的問題。使用多個電機驅(qū)動旋翼使得電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率降低，影響了多旋翼無人機的續(xù)航能力。同時，通過轉(zhuǎn)速控制改變姿態(tài)的策略需要旋翼不停的做加減速運動，使得調(diào)節(jié)姿態(tài)需要付出大量的能量，特別是當旋翼直徑和轉(zhuǎn)動慣量較大時尤為顯著。過多的旋翼數(shù)量也大大影響了多旋翼無人機的便攜性。
技術實現(xiàn)思路
針對上述問題中存在的不足之處，本技術提供一種柱狀共軸雙槳布局的微型無人機。本技術公開了一種柱狀共軸雙槳布局的微型無人機，包括：承力結構，所述承力結構包括柱狀機身，所述柱狀機身內(nèi)設有飛行控制器和電池；所述柱狀機身的一端布置有任務載荷，另一端通過萬向懸架安裝有共軸反向電機，所述共軸反向電機上安裝有可折疊緊貼柱狀機身的雙槳旋翼頭，所述雙槳旋翼頭、共軸反向電機及柱狀機身共軸設置。作為本技術的進一步改進，所述承力結構還包括中心主梁，所述中心主梁設置在所述柱狀機身內(nèi)。作為本技術的進一步改進，所述飛行控制器、電池及任務載荷附著在所述柱狀機身和/或中心主梁上。作為本技術的進一步改進，所述共軸反向電機具有同軸布置的兩個轉(zhuǎn)子，分別提供正反兩個反向的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)力；所述共軸反向電機通過轉(zhuǎn)軸與所述雙槳旋翼頭相連。作為本技術的進一步改進，所述雙槳旋翼頭包括槳轂和旋翼，所述旋翼與所述槳轂通過限位鉸鏈連接；當旋翼折疊時，所述旋翼鎖定在緊貼柱狀機身的位置；當旋翼展開并繞槳轂旋轉(zhuǎn)時，所述旋翼鎖定在垂直于柱狀機身的位置，并與所述槳轂剛性連接。作為本技術的進一步改進，所述任務載荷包括光電吊艙、急救藥品包和應急通訊設備中的一種。與現(xiàn)有技術相比，本技術的有益效果為：本技術公開了一種柱狀共軸雙槳布局的微型無人機，通過萬向懸架可傾斜雙槳旋翼頭的旋翼面，控制無人機姿態(tài)；雙槳旋翼頭可以緊貼機身折疊，具有較高的便攜性和易用性；雙槳旋翼頭折疊后可以儲存在發(fā)射管中，易于部署和釋放；本技術通過共軸反向電機帶動反向轉(zhuǎn)的剛性無鉸旋翼(當旋翼展開并繞槳轂旋轉(zhuǎn)時，旋翼與槳轂剛性連接)抵消反扭矩，提高了飛行效率，提高了無人機的續(xù)航能力。附圖說明圖1為本技術一種實施例公開的柱狀共軸雙槳布局的微型無人機的結構圖；圖2為圖1中A-A的截面圖；圖3為本技術一種實施例公開的共軸反向電機與柱狀機身之間的結構連接圖；圖4為本技術一種實施例公開的柱狀共軸雙槳布局的微型無人機的展開狀態(tài)圖；圖5為本技術一種實施例公開的柱狀共軸雙槳布局的微型無人機的折疊狀態(tài)圖。圖中：1、共軸反向電機；2、雙槳旋翼頭；21、旋翼；22、槳轂；23、限位鉸鏈；3、萬向懸架；4、承力結構；41、柱狀機身；42、中心主梁；5、飛行控制器；6、電池；7、任務載荷。具體實施方式為使本技術實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本技術實施例中的附圖，對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本技術的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術保護的范圍。下面結合附圖對本技術做進一步的詳細描述：如圖1-2所示，本技術提供一種柱狀共軸雙槳布局的微型無人機，包括：共軸反向電機1、雙槳旋翼頭2、萬向懸架3、承力結構4、飛行控制器5、電池6和任務載荷7；其中：承力結構4使柱狀共軸雙槳布局的微型無人機成為一個具有承擔載荷的結構，承力結構4包括柱狀機身41及設置在柱狀機身41內(nèi)的中心主梁42，中心主梁42優(yōu)選與柱狀機身41的軸線相重合設置。在柱狀機身41內(nèi)設有飛行控制器5和電池6，飛行控制器5和電池6附著在承力結構4(柱狀機身41和/或中心主梁42)上；其中，飛行控制器5為柱狀共軸雙槳布局的微型無人機提供姿態(tài)控制和航線規(guī)劃，使其具有自主飛行能力；電池6為柱狀共軸雙槳布局的微型無人機提供電能。在柱狀機身41的一端布置(掛載)有任務載荷7，任務載荷7附著在承力結構4(柱狀機身41和/或中心主梁42)上；根據(jù)任務的需要，任務載荷7可以換裝為光電吊艙、急救藥品包、應急通信設備等載荷。在柱狀機身41的另一端通過萬向懸架3安裝有共軸反向電機1，如圖3所示；共軸反向電機1上安裝有可折疊緊貼柱狀機身的雙槳旋翼頭2，雙槳旋翼頭2、共軸反向電機1及柱狀機身41共軸設置。其中，共軸反向電機1為本技術提供驅(qū)動雙槳旋翼頭2旋轉(zhuǎn)的動力；共軸反向電機1具有同軸布置的兩個轉(zhuǎn)子，分別提供正反兩個方向的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力；共軸反向電機1通過轉(zhuǎn)軸與雙槳旋翼頭2相連，驅(qū)動雙槳旋翼頭的旋翼反方向旋轉(zhuǎn)。萬向懸架3是共軸反向電機1與承力結構4之間的連接機構，萬向懸架3在飛行控制器5的控制下可以使雙槳旋翼頭2的旋翼面傾斜，與機身軸線成一定角度；本技術與傳統(tǒng)直升機布局相比，具有簡化的機械結構和低廉的使用費用，與多旋翼布局相比，不使用電機調(diào)速，提高了能量利用率，萬向懸架3具有結構簡單、維護簡單、消耗能量少等優(yōu)良性能。雙槳旋翼頭2包括上下設置的兩個槳轂22和多個旋翼21，旋翼設置的數(shù)目可根據(jù)實際需求進行設置；旋翼21與槳轂22通過限位鉸鏈23連接；當旋翼21折疊時，旋翼21鎖定在緊貼柱狀機身41的位置，如圖5所示；當旋翼21展開并繞槳轂22旋轉(zhuǎn)時，旋翼21鎖定在垂直于柱狀機身41的位置，并與槳轂22剛性連接，具有剛性無絞旋翼的高效能特性；如圖4所示。本技術公開的柱狀共軸雙槳布局的微型無人機的技術性能為：空重：800g；最大起飛重量：2000g；最大有效載荷：500g；旋翼直徑：432mm；機身直徑：92mm；續(xù)航時間：45分鐘(載重500g配備1組4s鋰電池)，1小時10分(載重500g配備2組4s鋰電池)；最大平飛速度：20m/s：最大升限：1000m；遙控距離：1.5Km(未增程)，5Km(增程)；動力：無刷直流電機(最大輸出功率1.5kw)；特點：自主起降，自主飛行，配備模塊化多任務吊艙，長續(xù)航力，全壽命周期成本低。旋本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種柱狀共軸雙槳布局的微型無人機，其特征在于，包括：承力結構(4)，所述承力結構(4)包括柱狀機身(41)，所述柱狀機身(41)內(nèi)設有飛行控制器(5)和電池(6)；所述柱狀機身(41)的一端布置有任務載荷(7)，另一端通過萬向懸架(3)安裝有共軸反向電機(1)，所述共軸反向電機(1)上安裝有旋翼可折疊緊貼柱狀機身的雙槳旋翼頭(2)，所述雙槳旋翼頭(2)、共軸反向電機(1)及柱狀機身(41)共軸設置。

【技術特征摘要】
1.一種柱狀共軸雙槳布局的微型無人機，其特征在于，包括：承力結構(4)，所述承力結構(4)包括柱狀機身(41)，所述柱狀機身(41)內(nèi)設有飛行控制器(5)和電池(6)；所述柱狀機身(41)的一端布置有任務載荷(7)，另一端通過萬向懸架(3)安裝有共軸反向電機(1)，所述共軸反向電機(1)上安裝有旋翼可折疊緊貼柱狀機身的雙槳旋翼頭(2)，所述雙槳旋翼頭(2)、共軸反向電機(1)及柱狀機身(41)共軸設置。2.如權利要求1所述的柱狀共軸雙槳布局的微型無人機，其特征在于，所述承力結構(4)還包括中心主梁(42)，所述中心主梁(42)設置在所述柱狀機身(41)內(nèi)。3.如權利要求2所述的柱狀共軸雙槳布局的微型無人機，其特征在于，所述飛行控制器(5)、電池(6)及任務載荷(7)附著在所述柱狀機身(41)和/或中心主梁...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：羅景琳，儲瑞忠，侯洪寧，申智泉，李英杰，王志杰，
申請(專利權)人：北京瀚科瑞杰科技發(fā)展有限公司，
類型：新型
國別省市：北京,11