垂直起降固定翼巡线无人机制造技术

一种垂直起降固定翼巡线无人机，包括机架和电机，机架上设有飞行控制器和电子调速器，电机设在机架上，飞行控制器通过电子调速器控制电机转速从而控制无人机飞行；还包括上浆叶、下桨叶和设在机架上的同轴反转齿轮组，同轴反转齿轮组包括同轴且输出转向相反的内轴和外轴，其中内轴同时作为输入轴和输出轴，外轴作为输出轴，内轴下端与电机的输出轴连接，外轴的上端与下桨叶连接从而驱动下桨叶旋转，外轴和下桨叶设有同轴的中空孔，内轴上端穿过同轴反转齿轮组及中空孔后与上浆叶连接而驱动上浆叶旋转。本发明专利技术提高了功率传递效率，降低了无人机的工作能耗，同时增强无人机续航时间与工作效率。

Vertical Takeoff and Landing Fixed Wing Patrol UAV

A vertical takeoff and landing fixed-wing patrol UAV consists of a rack and a motor. The rack is equipped with a flight controller and an electronic governor. The motor is mounted on the rack. The flight controller controls the speed of the UAV by controlling the speed of the motor through an electronic governor. The upper blade, the lower blade and the coaxial reverse gear set on the rack are also included, and the coaxial reverse gear set includes coaxial and output rotation. The inner and outer axles are opposite, in which the inner axle acts as both input and output axles, the outer axle acts as output axle, the lower end of the inner axle is connected with the output axle of the motor, and the upper end of the outer axle is connected with the lower blade to drive the lower blade to rotate. The outer axle and the lower blade are provided with coaxial hollow holes, and the inner end of the axle is connected with the upper blade after passing through the coaxial reverse gear set and hollow hole to drive the upper blade to rotate. \u3002 The invention improves the power transfer efficiency, reduces the working energy consumption of the UAV, and enhances the endurance time and working efficiency of the UAV.

【技术实现步骤摘要】
垂直起降固定翼巡线无人机
本专利技术涉及无人机
，具体涉及一种垂直起降固定翼巡线无人机。
技术介绍
电力线路是电力系统的重要组成部分，它的安全可靠运行直接关系到一个国家经济的稳定发展。电力线路由于长期暴露在自然环境中，不仅要承受正常机械荷载的电力负荷的内部压力，还要经受污秽、雷击、强风、滑坡、沉陷及鸟害等外界侵害，这些因素将会促使线路上各元件的老化，如不及时发现和消除，就可能发展成为各种故障，对于电力系统的安全和稳定构成严重的威胁。利用载人直升机进行电力线路巡检受地理环境因素影响小、巡检周期短、单次巡检效率高，但是由于我国目前载人直升机出勤率较低，使得年巡检效率较低，同时工作人员的安全问题、昂贵的直升机使用、维护成本和飞行之前复杂的审批程序等诸多问题限制了这一巡检方式的大力推广。因此，电力部门急需一种成本低、周期短、机动性强、效率高的巡检方式，无人机便由此进入人们的视野。现阶段无人机巡线基本是利用直升机或是多旋翼无人机作为载体，由于此类飞机的特性，自重必须要有螺旋桨产生的升力抵消，功率较高，耗费能源较快。因此，此类巡线无人机续航时间较短，巡线效率受较大限制。而固定翼飞机由于是由机翼产生升力，电机负荷较小，可获得较长的滞空时间，然而由于固定翼飞机需要速度来获取升力，无法悬停，因此无法对固定目标进行精确检测。综上所述，提出一种新的无人机，以适应电力巡检的工作要求，提高巡线无人机的工作效率、延长巡线无人机的续航时间具有极高的市场价值。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种垂直起降固定翼巡线无人机，可同时具备直升机与固定翼飞机的优势，能在水平飞行与垂直悬停间进行转换，并大大增强无人机续航时间与工作效率。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种垂直起降固定翼巡线无人机，包括机架和电机，机架上设有飞行控制器和电子调速器，电机设在机架上，飞行控制器通过电子调速器控制电机转速从而控制无人机飞行；还包括上浆叶、下桨叶和设在机架上的同轴反转齿轮组，同轴反转齿轮组包括同轴且输出转向相反的内轴和外轴，其中内轴同时作为输入轴和输出轴，外轴作为输出轴，内轴下端与电机的输出轴连接，外轴的上端与下桨叶连接从而驱动下桨叶旋转，外轴和下桨叶设有同轴的中空孔，内轴上端穿过同轴反转齿轮组及中空孔后与上浆叶连接而驱动上浆叶旋转。由上可知，本专利技术通过同轴反转齿轮组实现同轴且转向相反的内轴和外轴，其中内轴驱动上浆叶旋转，外轴驱动下浆叶旋转，实现上浆叶和下桨叶转向相反，同时使上浆叶和下桨叶的转速一致，平衡掉了单向转动偏转力矩，同时上浆叶为下浆叶提供了空气的"预压缩"，则下浆叶就有更大的"进/排气量"和"气流密度"，从而提高了功率传递效率，降低了无人机的工作能耗，同时增强无人机续航时间与工作效率。综上所述，本专利技术通过实现上浆叶和下桨叶转向相反，同时使上浆叶和下桨叶的转速一致，平衡掉了单向转动偏转力矩，同时上浆叶为下浆叶提供了空气的"预压缩"，则下浆叶就有更大的"进/排气量"和"气流密度"，从而提高了功率传递效率，降低了无人机的工作能耗，同时增强无人机续航时间与工作效率。作为本专利技术的一种改进，所述外轴的上端与下桨叶之间设有万向节联轴器，外轴的上端与万向节联轴器输入端连接，万向节联轴器输出端与下桨叶连接，外轴、万向节联轴器和下桨叶设有同轴的中空孔，内轴上端穿过同轴反转齿轮组及中空孔后与上浆叶连接，所述万向节联轴器输出端上设有翼板，翼板上设有第一竖杆，机架在与第一竖杆对应位置设有输出轴纵向水平设置的第一舵机，第一舵机输出轴与第一竖杆连接；所述翼板上设有第二竖杆，机架在与第二竖杆对应位置设有输出轴横向水平设置的第二舵机，第二舵机输出轴与第二竖杆连接；所述机架上设有垂直尾翼和水平尾翼。进一步地，所述翼板为环形板，环形板通过套筒固定连接在万向节联轴器输出端上。作为本专利技术的一种改进，所述同轴反转齿轮组包括齿轮箱、同轴且输出转向相反的内轴和外轴，齿轮箱内设有下锥齿轮、中锥齿轮和上锥齿轮，下锥齿轮和上锥齿轮竖向同轴设置，下锥齿轮通过中锥齿轮与上锥齿轮传动连接，下锥齿轮、上锥齿轮、齿轮箱、万向节联轴器、外轴和下桨叶开有同轴的中空孔，内轴上端穿过中空孔后与上浆叶连接而驱动上浆叶旋转，同时内轴与下锥齿轮固定连接而向下锥齿轮输入扭矩，上锥齿轮与外轴下端固定连接而向外轴输出扭矩。作为本专利技术的一种改进，所述机架上设有GPS定位模块和摄像头模块。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术通过实现上浆叶和下桨叶转向相反，同时使上浆叶和下桨叶的转速一致，平衡掉了单向转动偏转力矩，同时上浆叶为下浆叶提供了空气的"预压缩"，则下浆叶就有更大的"进/排气量"和"气流密度"，从而提高了功率传递效率，降低了无人机的工作能耗，同时增强无人机续航时间与工作效率。附图说明图1为本专利技术垂直起降固定翼巡线无人机的立体图；图2为图1的另一角度视图；图3为本专利技术垂直起降固定翼巡线无人机的局部分解图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，若本专利技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本专利技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。实施例请参考图1至图3，一种垂直起降固定翼巡线无人机，包括机架10和电机20，机架10上设有飞行控制器和电子调速器，电机20设在机架10上，飞行控制器通过电子调速器控制电机20转速从而控制无人机飞行；还包括上浆叶30、下桨叶40和设在机架10上的同轴反转齿轮组50，同轴反转齿轮组50包括同轴且输出转向相反的内轴51和外轴52，其中内轴51同时作为输入轴和输出轴，外轴52作为输出轴；内轴51下端与电机10的输出轴连接，外轴52的上端与下桨叶40连接从而驱动下桨叶40旋转，外轴52和下桨叶40设有同轴的中空孔，内轴51上端穿过同轴反转齿轮组50及中空孔后与上浆叶30连接而驱动上浆叶30旋转。由上可知，本专利技术通过同轴反转齿轮组实现同轴且转向相反的内轴和外轴，其中内轴驱动上浆叶旋转，外轴驱动下浆叶旋转，实现上浆叶和下桨叶转向相反，同时使上浆叶和下桨叶的转速一致，平衡掉了单向转动偏转力矩，同时上浆叶为下浆叶提供了空气的"预压缩"，则下浆叶就有更大的"进/排气量"和"气流密度"，从而提高了功率传递效率，降低了无人机的工作能耗，同时增强无人机续航时间与工作效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垂直起降固定翼巡线无人机，包括机架和电机，机架上设有飞行控制器和电子调速器，电机设在机架上，飞行控制器通过电子调速器控制电机转速从而控制无人机飞行；其特征在于：还包括上浆叶、下桨叶和设在机架上的同轴反转齿轮组，同轴反转齿轮组包括同轴且输出转向相反的内轴和外轴，其中内轴同时作为输入轴和输出轴，外轴作为输出轴，内轴下端与电机的输出轴连接，外轴的上端与下桨叶连接从而驱动下桨叶旋转，外轴和下桨叶设有同轴的中空孔，内轴上端穿过同轴反转齿轮组及中空孔后与上浆叶连接而驱动上浆叶旋转。

【技术特征摘要】
1.一种垂直起降固定翼巡线无人机，包括机架和电机，机架上设有飞行控制器和电子调速器，电机设在机架上，飞行控制器通过电子调速器控制电机转速从而控制无人机飞行；其特征在于：还包括上浆叶、下桨叶和设在机架上的同轴反转齿轮组，同轴反转齿轮组包括同轴且输出转向相反的内轴和外轴，其中内轴同时作为输入轴和输出轴，外轴作为输出轴，内轴下端与电机的输出轴连接，外轴的上端与下桨叶连接从而驱动下桨叶旋转，外轴和下桨叶设有同轴的中空孔，内轴上端穿过同轴反转齿轮组及中空孔后与上浆叶连接而驱动上浆叶旋转。2.根据权利要求1所述的垂直起降固定翼巡线无人机，特征在于：所述外轴的上端与下桨叶之间设有万向节联轴器，外轴的上端与万向节联轴器输入端连接，万向节联轴器输出端与下桨叶连接，外轴、万向节联轴器和下桨叶设有同轴的中空孔，内轴上端穿过同轴反转齿轮组及中空孔后与上浆叶连接，所述万向节联轴器输出端上设有翼板，翼板上设有第一竖杆，机架在与第一竖杆对应位置设有输出轴纵向水平设置的第一舵...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑雅纯，吴黎明，李俊星，邹海华，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44