一种四旋翼飞行器及其控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种四旋翼飞行器及其控制系统，其中的四旋翼飞行器包括机架、第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第一旋翼、第二旋翼、第三旋翼、第四旋翼、第一旋翼轴、第二旋翼轴、第三旋翼轴、第四旋翼轴；其中的第一旋翼轴绕第一轴的轴向方向偏转、第二旋翼轴绕第二轴的轴向方向偏转、第三旋翼轴绕第三轴的轴向方向偏转、第四旋翼轴绕第四轴的轴向方向偏转。其可通过调整各个旋翼轴的偏转角度改变飞行器的飞行方向，便于控制飞行器的飞行方向。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞行器领域，尤其涉及一种四旋翼飞行器及其控制系统。
技术介绍
四旋翼飞行器具有垂直起降、空中悬停等优点，应用广泛，但现有四旋翼飞行器都是通过调整4个旋翼的转速改变飞行器在空中的飞行姿态，具有抗侧风能力差，调整姿态缓慢等缺陷。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种抗侧风能力强，飞行方向调整灵敏的四旋翼飞行器。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种四旋翼飞行器，其包括机架、第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第一旋翼、第二旋翼、第三旋翼、第四旋翼、第一旋翼轴、第二旋翼轴、第三旋翼轴及第四旋翼轴；所述第一轴、第二轴、第三轴及第四轴的一端均分别安装在所述机架上，且所述第一轴、第二轴、第三轴及第四轴均处于同一水平面上；其中，所述第三轴处在所述第一轴的延伸方向上，所述第二轴处在所述第四轴的延伸方向上，且所述第一轴垂直于所述第二轴；所述第一旋翼轴垂直于水平面且安装在所述第一轴的另一端，所述第二旋翼轴垂直于水平面且安装在所述第二轴的另一端，所述第三旋翼轴垂直于水平面且安装在所述第三轴的另一端，所述第四旋翼轴垂直于水平面且安装在所述第四轴的另一端；所述第一旋翼安装在所述第一旋翼轴的顶端，并绕所述第一旋翼轴的轴
向方向旋转；所述第二旋翼安装在所述第二旋翼轴的顶端，并绕所述第二旋翼轴的轴向方向旋转；所述第三旋翼安装在所述第三旋翼轴的顶端，并绕所述第三旋翼轴的轴向方向旋转；所述第四旋翼安装在所述第四旋翼轴的顶端，并绕所述第四旋翼轴的轴向方向旋转；所述第一旋翼轴绕所述第一轴的轴向方向旋转，所述第二旋翼轴绕所述第二轴的轴向方向旋转，所述第三旋翼轴绕所述第三轴的轴向方向旋转，所述第四旋翼轴绕所述第四轴的轴向方向旋转。本专利技术的有益效果是：通过转动旋翼轴调整旋翼的朝向，将旋翼旋转推动空气产生的反作用力分解成一个水平方向上的推力和一个竖直方向上的升力，通过改变四个旋翼的朝向可以快速调整飞行器的飞行方向。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述第一旋翼位于所述机架前进方向的前端，所述第三旋翼位于所述机架前进方向的后端，所述第二旋翼位于所述机架前进方向的左端，所述第四旋翼位于所述机架前进方向的右端；所述第一旋翼和所述第一旋翼轴的连接处、所述第二旋翼和所述第二旋翼轴的连接处、所述第四旋翼和所述第四旋翼轴的连接处均位于同一水平面上，且所述第三旋翼和所述第三旋翼轴的连接处高于所述第一旋翼和所述第一旋翼轴的连接处。采用上述进一步方案的有益效果是：通过将第三旋翼和第三旋翼轴的连接处设置成高于第一旋翼和第一旋翼轴的连接处，可减小第一旋翼的尾流对第三旋翼的干扰和影响。进一步，所述第一旋翼和所述第三旋翼互为等速反向旋转，所述第二旋翼和所述第四旋翼互为等速反向旋转。采用上述进一步方案的有益效果是：通过将第一旋翼和第三旋翼设置为等速反向旋转，将第二旋翼和第四旋翼设置为等速反向旋转，可使飞行器的飞行保持平衡，避免产生自旋。进一步，所述第一旋翼的下方安装有与所述第一轴延伸方向平行的第一铰接轴，所述第一铰接轴上铰接有第一导流板。采用上述进一步方案的有益效果是：通过在第一铰接轴上铰接第一导流板，当第一导流板旋转至一定角度时，第一旋翼旋转产生的下洗气流作用在第一导流板上，产生一个横向的分力可改变四旋翼飞行器的飞行方向。进一步，所述第一导流板为多个，多个所述第一导流板间隔设置且相互平行。采用上述进一步方案的有益效果是：增大下洗气流和第一导流板的接触面积，产生更大的横向分力用以改变四旋翼飞行器的飞行方向。进一步，所述第三旋翼的下方安装有与所述第三轴延伸方向平行的第二铰接轴，所述第二铰接轴上铰接有第二导流板。采用上述进一步方案的有益效果是：通过在第二铰接轴上铰接第二导流板板，当第二导流板旋转至一定角度时，第三旋翼旋转产生的下洗气流作用在第二导流板上，产生一个横向的分力可改变四旋翼飞行器的飞行方向。进一步，所述第二导流板为多个，多个所述第二导流板间隔设置且相互平行。采用上述进一步方案的有益效果是：增大下洗气流和第二导流板的接触面积，产生更大的横向分力用以改变四旋翼飞行器的飞行方向。进一步，所述第一旋翼的叶片数量为至少2个，所述第一旋翼、第二旋翼、第三旋翼及第四旋翼的叶片数量相同。本专利技术还提供了一种四旋翼飞行器控制系统，其包括上述任一项所述的四旋翼飞行器、旋翼控制单元及旋翼轴控制单元，所述旋翼控制单元用于控制第一旋翼、第二旋翼、第三旋翼及第四旋翼的转速，所述旋翼轴控制单元用于控制第一旋翼轴、第二旋翼轴、第三旋翼轴及第四旋翼轴的旋转角度。进一步，还包括导流板控制单元，用于控制第一导流板绕第一铰接轴旋
旋转和/或控制第二导流板绕第二铰接轴旋转，以使得该第一导流板和第二导流板互为反向同步转动。采用上述进一步方案的有益效果是：通过导流板控制单元，控制第一导流板和第二导流板的旋转角度和方向，使得第一导流板和第二导流板互为反向同步转动，从而可改变四旋翼飞行器的飞行方向。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的四旋翼飞行器的结构示意图；图2为本专利技术实施例一提供的四旋翼飞行器的第一旋翼、第二旋翼、第三旋翼及第四旋翼所处空间位置的结构示意图；图3、4为本专利技术实施例一提供的四旋翼飞行器的工作状态的结构示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、机架，2、第一导流板，3、第二导流板，4、第一铰接轴，5、第二铰接轴，11、第一轴，12、第一旋翼，13、第一旋翼轴，21、第二轴，22、第二旋翼，23、第二旋翼轴，31、第三轴，32、第三旋翼，33、第三旋翼轴，41、第四轴，42、第四旋翼，43、第四旋翼轴。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例一如图1所示，本实施例提供了一种四旋翼飞行器，其包括机架1、第一轴11、第二轴21、第三轴31、第四轴41、第一旋翼12、第二旋翼22、第三旋翼32、第四旋翼42、第一旋翼轴13、第二旋翼轴23、第三旋翼轴33及第四旋翼轴43；所述第一轴11、第二轴21、第三轴31及第四轴41的一
端均分别安装在所述机架1上，且所述第一轴11、第二轴21、第三轴31及第四轴41均处于同一水平面上；其中，所述第三轴31处在所述第一轴11的延伸方向上，所述第二轴21处在所述第四轴41的延伸方向上，且所述第一轴11垂直于所述第二轴；所述第一旋翼轴13垂直于水平面且安装在所述第一轴11的另一端，所述第二旋翼轴23垂直于水平面且安装在所述第二轴21的另一端，所述第三旋翼轴33垂直于水平面且安装在所述第三轴31的另一端，所述第四旋翼轴43垂直于水平面且安装在所述第四轴41的另一端；所述第一旋翼12安装在所述第一旋翼轴13的顶端，并绕所述第一旋翼轴13的轴向方向旋转；所述第二旋翼22安装在所述第二旋翼轴23的顶端，并绕所述第二旋翼轴23的轴向方向旋转；所述第三旋翼32安装在所述第三旋翼轴33的顶端，并绕所述第三旋翼轴33的轴向方向旋转；所述第四旋翼42安装在所述第四旋翼轴43的顶端，并绕所述第四旋翼轴43的轴向方向旋转；所述第一旋翼轴13绕所述第一轴11的轴向方向旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四旋翼飞行器，其特征在于，包括机架(1)、第一轴(11)、第二轴(21)、第三轴(31)、第四轴(41)、第一旋翼(12)、第二旋翼(22)、第三旋翼(32)、第四旋翼(42)、第一旋翼轴(13)、第二旋翼轴(23)、第三旋翼轴(33)及第四旋翼轴(43)；所述第一轴(11)、第二轴(21)、第三轴(31)及第四轴(41)的一端均分别安装在所述机架(1)上，且所述第一轴(11)、第二轴(21)、第三轴(31)及第四轴(41)均处于同一水平面上；其中，所述第三轴(31)处在所述第一轴(11)的延伸方向上，所述第二轴(21)处在所述第四轴(41)的延伸方向上，且所述第一轴(11)垂直于所述第二轴(21)；所述第一旋翼轴(13)垂直于水平面且安装在所述第一轴(11)的另一端，所述第二旋翼轴(23)垂直于水平面且安装在所述第二轴(21)的另一端，所述第三旋翼轴(33)垂直于水平面且安装在所述第三轴(31)的另一端，所述第四旋翼轴(43)垂直于水平面且安装在所述第四轴(41)的另一端；所述第一旋翼(12)安装在所述第一旋翼轴(13)的顶端，并绕所述第一旋翼轴(13)的轴向方向旋转；所述第二旋翼(22)安装在所述第二旋翼轴(23)的顶端，并绕所述第二旋翼轴(23)的轴向方向旋转；所述第三旋翼(32)安装在所述第三旋翼轴(33)的顶端，并绕所述第三旋翼轴(33)的轴向方向旋转；所述第四旋翼(42)安装在所述第四旋翼轴(43)的顶端，并绕所述第四旋翼轴(43)的轴向方向旋转；所述第一旋翼轴(13)绕所述第一轴(11)的轴向方向旋转，所述第二旋翼轴(23)绕所述第二轴(21)的轴向方向旋转，所述第三旋翼轴(33)绕所述第三轴(31)的轴向方向旋转，所述第四旋翼轴(43)绕所述第四轴(41)的轴向方向旋转。...

【技术特征摘要】
2016.07.01 CN 2016105128941;2016.07.01 CN 201620681.一种四旋翼飞行器，其特征在于，包括机架(1)、第一轴(11)、第二轴(21)、第三轴(31)、第四轴(41)、第一旋翼(12)、第二旋翼(22)、第三旋翼(32)、第四旋翼(42)、第一旋翼轴(13)、第二旋翼轴(23)、第三旋翼轴(33)及第四旋翼轴(43)；所述第一轴(11)、第二轴(21)、第三轴(31)及第四轴(41)的一端均分别安装在所述机架(1)上，且所述第一轴(11)、第二轴(21)、第三轴(31)及第四轴(41)均处于同一水平面上；其中，所述第三轴(31)处在所述第一轴(11)的延伸方向上，所述第二轴(21)处在所述第四轴(41)的延伸方向上，且所述第一轴(11)垂直于所述第二轴(21)；所述第一旋翼轴(13)垂直于水平面且安装在所述第一轴(11)的另一端，所述第二旋翼轴(23)垂直于水平面且安装在所述第二轴(21)的另一端，所述第三旋翼轴(33)垂直于水平面且安装在所述第三轴(31)的另一端，所述第四旋翼轴(43)垂直于水平面且安装在所述第四轴(41)的另一端；所述第一旋翼(12)安装在所述第一旋翼轴(13)的顶端，并绕所述第一旋翼轴(13)的轴向方向旋转；所述第二旋翼(22)安装在所述第二旋翼轴(23)的顶端，并绕所述第二旋翼轴(23)的轴向方向旋转；所述第三旋翼(32)安装在所述第三旋翼轴(33)的顶端，并绕所述第三旋翼轴(33)的轴向方向旋转；所述第四旋翼(42)安装在所述第四旋翼轴(43)的顶端，并绕所述第四旋翼轴(43)的轴向方向旋转；所述第一旋翼轴(13)绕所述第一轴(11)的轴向方向旋转，所述第二旋翼轴(23)绕所述第二轴(21)的轴向方向旋转，所述第三旋翼轴(33)绕所述第三轴(31)的轴向方向旋转，所述第四旋翼轴(43)绕所述第四轴
\t(41)的轴向方向旋转。2.根据权利要求1所述的四旋翼飞行器，其特征在于，所述第一旋翼(12)位于所述机架(1)前进方向的前端，所述第三旋翼(32)位于所述机架(1)前进方向的后端，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周小勇，
申请(专利权)人：周小勇，
类型：发明
国别省市：北京;11