一种模块化无人机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种模块化无人机，包括：N个无人机模块，N为大于等于1的自然数，其中，所述无人机模块包括：机体、第一电机组、共轴螺旋桨、导流环，第一电机组固定在机体上，第一电机组包括两个电机；共轴螺旋桨共轴设置，分别为上螺旋桨和下螺旋桨，并且两个螺旋桨的转向相反，上螺旋桨与第一电机组的其中一个电机的输出轴连接，下螺旋桨与第一电机组的另一个电机的输出轴连接；导流环位于共轴螺旋桨的下方，导流环的两端为开口设置，开口与共轴螺旋桨相对设置。本实用新型专利技术可以满足不同类型和不同重量的载荷，提高了无人机的灵活机动性能，提高了无人机的冗余度。

A Modular UAV

The utility model provides a modular UAV, which comprises N UAV modules, N being a natural number greater than or equal to 1. The UAV module includes: the airframe, the first motor unit, the coaxial propeller and the guide ring. The first motor unit is fixed on the body, and the first motor unit includes two motors; the coaxial propeller is arranged in coaxial direction, respectively, the upper propeller and the lower propeller. The upper propeller is connected with the output shaft of one of the motors of the first motor unit, and the lower propeller is connected with the output shaft of the other motor of the first motor unit. The guide ring is located below the coaxial propeller, and the two ends of the guide ring are open, and the opening is relative to the coaxial propeller. The utility model can satisfy the loads of different types and weights, improve the flexible maneuverability of the UAV, and improve the redundancy of the UAV.

【技术实现步骤摘要】
一种模块化无人机
本技术属于无人机
，具体涉及一种模块化无人机。
技术介绍
旋翼无人机已被广泛应用于各个领域，比如航空摄影、侦查、地质调查、遥感等。旋翼无人机通过螺旋桨提供升力，在飞行过程中通过螺旋桨的转速差实现俯仰、横滚、旋转等动作，现有的旋翼无人机的螺旋桨数量通常是双数，悬臂向上下或向侧方折叠。现有的旋翼无人机通常为一个整体结构，旋翼的数量、螺旋桨的直径、飞机的尺寸和最大载荷都是固定的，在制作、应用等方面存在较大不足，例如，旋翼无人机的最大载荷为5公斤，那么对于3公斤的被载对象来说，使用此旋翼无人机会造成不必要的浪费，而对于6公斤的被载对象来说，无法使用此旋翼无人机完成；又例如，针对不同的环境要使用不同类型的无人机，也就是说，现有的旋翼无人机通常为专机专用，无法适应不同情况下的任务，针对不同类型、不同重量的载荷，必须选择相应的无人机型号，不能灵活多变的满足各类载重要求，这样就会造成机动性能差，使用率较低以及研发成本高的问题。目前的旋翼无人机多采用四、六、八轴旋翼分布，折叠后体积较大。另外，现有的旋翼无人机整体冗余度低，其中一个旋翼出现故障时就无法飞行，有时会造成坠机。还有，现有的旋翼无人机通常通过气动力作用于舵面来实现无人机的正常飞行，这样会造成能量的损失。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题鉴于上述技术问题，本技术提供了一种模块化无人机，采用模块化组合连接的方式，可以满足不同类型和不同重量的载荷，旋翼自由组合，提高旋翼无人机系统的冗余度。(二)技术方案根据本技术的一个方面，提供了一种模块化无人机，包括：N个无人机模块，N为大于等于1的自然数，其中，所述无人机模块包括：机体；第一电机组，固定在机体上，第一电机组包括两个电机；共轴螺旋桨，其共轴设置，分别为上螺旋桨和下螺旋桨，并且两个螺旋桨的转向相反，上螺旋桨与第一电机组的其中一个电机的输出轴连接，下螺旋桨与第一电机组的另一个电机的输出轴连接；导流环，位于共轴螺旋桨的下方，导流环的两端为开口设置，开口与共轴螺旋桨相对设置。在本技术的某些实施例中，所述无人机模块还包括：第二电机组，导流环与第二电机组的电机的输出轴连接。在本技术的某些实施例中，所述无人机模块还包括：旋转环，第二电机组分布在旋转环上；第三电机组，旋转环与第三电机组的电机的输出轴连接。在本技术的某些实施例中，第二电机组位于x轴上，第三电机组位于y轴上，x轴与y轴垂直。在本技术的某些实施例中，所述无人机模块还包括：安装架，设置在机体上，第三电机组安装在安装架上。在本技术的某些实施例中，第二电机组包括两个电机，第三电机组包括两个电机。在本技术的某些实施例中，第一电机组通过固定架固定在机体上。在本技术的某些实施例中，机体与导流环之间采用柔性材料填充密封。在本技术的某些实施例中，机体的外表面的横截面为正六边形，机体的内表面的横截面为圆形，第一电机组的两个电机的输出轴均位于机体的轴线上。在本技术的某些实施例中，所述无人机模块还包括：电源、控制系统，电源和控制系统安装在机体上，机体的正六边形侧面上设置连接接口和通讯接口。(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本技术模块化无人机至少具有以下有益效果其中之一：(1)本技术采用导流环改变气流方向，通过控制导流环的运动而改变气流方向，改变机体的倾斜角度，由于导流环没有对气流产生直接性的遮挡，降低了流动中的阻力，减少了推力损失；(2)本技术在机体与导流环之间采用柔性材料填充密封，可以减少气流损失；(3)本技术通过模块化组合连接的方式，每个无人机模块都有独立的控制与供电系统，无人机模块之间可以任意连接组合，可以满足不同类型和不同重量的载荷，提高了无人机的灵活机动性能，同时提高了无人机的使用率，降低了无人机的研发成本。附图说明图1为本技术实施例模块化无人机的无人机模块的侧视图之一。图2为本技术实施例模块化无人机的无人机模块的侧视图之二。图3为本技术实施例模块化无人机的无人机模块的示意图。图4为本技术实施例模块化无人机的无人机模块的俯视图。图5为本技术第一实施例模块化无人机的示意图。图6为本技术第二实施例模块化无人机的示意图。图7为本技术第三实施例模块化无人机的示意图。图8为本技术第四实施例模块化无人机的示意图。图9为本技术第五实施例模块化无人机的示意图。图10为本技术第六实施例模块化无人机的示意图。【主要元件】1-机体；2-共轴螺旋桨；3-第一电机组；4-固定架；5-连接接口；6-通讯接口；7-第二电机组；8-安装架；9-旋转环；10-导流环；11-柔性材料。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术进一步详细说明。在本技术的示例性实施例中，提供了一种模块化无人机。图2为本技术实施例模块化无人机的无人机模块的侧视图之二、图4为本技术实施例模块化无人机的无人机模块的俯视图。如图2、4所示，本技术模块化无人机包括N个无人机模块，N为大于等于1的自然数，其中，所述无人机模块包括：机体1、第一电机组3、共轴螺旋桨2、导流环10。第一电机组3固定在机体1上，第一电机组3包括两个电机。第一电机组的两个电机的输出轴共线，与机体1的侧壁平行。共轴螺旋桨2共轴设置，分别为上螺旋桨和下螺旋桨，并且两个螺旋桨的转向相反，上螺旋桨与第一电机组的其中一个电机的输出轴连接，下螺旋桨与第一电机组的另一个电机的输出轴连接。上螺旋桨和下螺旋桨的中心位于同一竖直轴线上，为无人机提供升力，并且可以抵消旋转过程中产生的反扭矩。导流环10位于共轴螺旋桨的下方，这样螺旋桨旋转的下洗气流通过导流环10，导流环10的两端为开口设置，开口与共轴螺旋桨2相对设置。利用导流环10实现螺旋桨的转速差从而实现无人机的正常飞行。作为一种具体的实施方式，导流环10为直筒状，其内径与上、下螺旋桨的长度大致相等。在本技术中，采用共轴螺旋桨2结合导流环10这一改进技术，单个旋翼即可飞行，即实现了每个旋翼的单独飞行和组合飞行，组合飞行时，如果其中一个旋翼出现故障不能飞行，其他旋翼可以保证模块化无人机的正常飞行，避免了坠机等事件的发生。并且，采用导流环改变气流方向，通过控制导流环的运动而改变气流方向，改变机体的倾斜角度，相比传统的舵面，由于导流环没有对气流产生直接性的遮挡，降低了流动中的阻力，可以减少推力损失，并且提高了无人机的姿态响应速度。图1为本技术实施例模块化无人机的无人机模块的侧视图之一，如图1所示，无人机模块还包括第二电机组7，导流环10与第二电机组7的电机的输出轴连接。在一实施例中，第二电机组7包括两个电机，两个电机的输出轴位于同一轴线上，导流环10绕第二电机组7的电机的输出轴旋转，实现平面交叉运动。再如图1、2所示，无人机模块还包括旋转环9和第三电机组，第二电机组7分布在旋转环9上，旋转环9与第三电机组的电机的输出轴连接。在一实施例中，第三电机组包括两个电机，两个电机的输出轴位于同一轴线上，旋转环9可以绕第三电机组的电机的输出轴旋转，由于第二电机组7分布在旋转环9上，从而带动与第二电机组7连接的导流环10的运动，实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化无人机，其特征在于，包括：N个无人机模块，N为大于等于1的自然数，其中，所述无人机模块包括：机体(1)；第一电机组(3)，固定在机体(1)上，第一电机组(3)包括两个电机；共轴螺旋桨(2)，其共轴设置，分别为上螺旋桨和下螺旋桨，并且两个螺旋桨的转向相反，上螺旋桨与第一电机组的其中一个电机的输出轴连接，下螺旋桨与第一电机组的另一个电机的输出轴连接；导流环(10)，位于共轴螺旋桨的下方，导流环(10)的两端为开口设置，开口与共轴螺旋桨(2)相对设置。

【技术特征摘要】
1.一种模块化无人机，其特征在于，包括：N个无人机模块，N为大于等于1的自然数，其中，所述无人机模块包括：机体(1)；第一电机组(3)，固定在机体(1)上，第一电机组(3)包括两个电机；共轴螺旋桨(2)，其共轴设置，分别为上螺旋桨和下螺旋桨，并且两个螺旋桨的转向相反，上螺旋桨与第一电机组的其中一个电机的输出轴连接，下螺旋桨与第一电机组的另一个电机的输出轴连接；导流环(10)，位于共轴螺旋桨的下方，导流环(10)的两端为开口设置，开口与共轴螺旋桨(2)相对设置。2.根据权利要求1所述的模块化无人机，其特征在于，所述无人机模块还包括：第二电机组(7)，导流环(10)与第二电机组(7)的电机的输出轴连接。3.根据权利要求2所述的模块化无人机，其特征在于，所述无人机模块还包括：旋转环(9)，第二电机组(7)分布在旋转环(9)上；第三电机组，旋转环(9)与第三电机组的电机的输出轴连接。4.根据权利要求3所述的模块化无人机，其特征在于，第二电机组(7)位于x轴上，第三电机组位...

【专利技术属性】
技术研发人员：张榕，陈伟，
申请(专利权)人：首航国翼武汉科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42