A four-axis tilt-rotor mechanism based on UAV is presented, which includes rotor assembly, tilt-driven component and tilt-locking actuator. The actuator consists of tilt rod and steering gear, and the locking actuator is driven by servo motor. The tilt-driven component is connected with the UAV fuselage by locking actuator, and the tilt-driven component is symmetrically distributed in the UAV fuselage. On both sides, the lock body of the tilt locking actuator assembly of the rotor is provided with tilt rod 0 degree lock groove, 45 degree lock groove and 90 degree lock groove. The tilting method of tilting rotor mechanism is as follows: the tilting rod is located in the 0 degree lock slot at the beginning; the tilting rod is driven by servo motor to separate the tilting rod from the 0 degree lock slot; the tilting rod is tilted forward or backward under the action of torque when the tilting rod reaches the set forward or backward tilt angle; the tilting rod is eliminated and the tilting angle is maintained through the rudder. The tilting rod is driven by a servo motor to enter a 45 degree lock groove or a 90 degree lock groove to complete the lock.
【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机的四轴倾转旋翼机构
本技术属于倾转旋翼无人机
,特别是涉及一种基于无人机的四轴倾转旋翼机构。
技术介绍
目前,无人机领域已经成为了科技发展的前沿领域,无人机主要分为多旋翼无人机和固定翼无人机,多旋翼无人机的起降可以不受场地限制,但是其续航时间和速度却相对受限,而固定翼无人机虽然具有续航时间长及速度高的优点,但却需要起飞跑道。近年来,随着经济与社会的发展,现有的多旋翼无人机和固定翼无人机已经越来越难以满足市场的需求,如何使无人机同时拥有起降方便、速度高、续航时间长及载重大的特点,已经成为一个亟待解决的难题。科研人员一直在不断探索和研究,希望设计一种既可以垂直起降又可保障高航速和长航时的无人机,并且从动力、结构、飞行器布局等方面提出了诸多方案。在动力方面,国内外学者提出了油动多旋翼或油电混合多旋翼的概念方案,关于油动多旋翼的方案,具体汽油发动机直驱旋翼来提升多旋翼无人机续航时间,关于油电混合多旋翼的方案,具体通过汽油发动机驱动发电机产生电能,再通过电能来驱动旋翼,用以提升多旋翼无人机续航时间。在结构方面,部分学者提出在多旋翼机体外部增加流线型外型,使其在前飞过程中产生增升减阻效果,但实际效果并不太显著。在飞行器布局方面,国内外学者提出了大量兼具垂直起降能力与长续航能力的设计方案,其中包含倾转旋翼无人机、尾座式无人机、复合式无人机及涵道式无人机,而倾转旋翼无人机因兼具高速巡航能力和垂直起降能力,同时起降时受场地限制小,而且起降灵活性高,其受到的关注程度也最高。在20世纪中叶,倾转旋翼布局首先在美国被提出,设计初衷是为了满足美军对载人直升机的更 ...
【技术保护点】
1.一种基于无人机的四轴倾转旋翼机构,其特征在于:包括旋翼组件、旋翼倾转驱动组件及旋翼倾转锁定执行组件;所述旋翼组件包括螺旋桨叶片及无刷电机;所述旋翼倾转驱动组件包括倾转杆及舵机,在倾转杆的杆体两端对称安装有两台无刷电机,在每台无刷电机的电机轴上均安装有一组螺旋桨叶片,在每组螺旋桨叶片外侧均安装有桨叶保护套,两组螺旋桨叶片的桨叶保护套之间通过稳定杆相固连;在所述倾转杆的中部固定有一根转接轴,转接轴与倾转杆相垂直,转接轴通过倾转驱动联轴器与舵机的动力输出轴相固连;所述旋翼倾转驱动组件与无人机机身之间通过旋翼倾转锁定执行组件相连,旋翼倾转驱动组件对称分布在无人机机身两侧。
【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的四轴倾转旋翼机构,其特征在于:包括旋翼组件、旋翼倾转驱动组件及旋翼倾转锁定执行组件;所述旋翼组件包括螺旋桨叶片及无刷电机;所述旋翼倾转驱动组件包括倾转杆及舵机,在倾转杆的杆体两端对称安装有两台无刷电机,在每台无刷电机的电机轴上均安装有一组螺旋桨叶片,在每组螺旋桨叶片外侧均安装有桨叶保护套,两组螺旋桨叶片的桨叶保护套之间通过稳定杆相固连;在所述倾转杆的中部固定有一根转接轴,转接轴与倾转杆相垂直,转接轴通过倾转驱动联轴器与舵机的动力输出轴相固连;所述旋翼倾转驱动组件与无人机机身之间通过旋翼倾转锁定执行组件相连,旋翼倾转驱动组件对称分布在无人机机身两侧。2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的四轴倾转旋翼机构,其特征在于:所述旋翼倾转锁定执行组件包括伺服电机、滚珠丝杠、丝杠螺母、丝杠导轨、丝杠滑块、丝杠安装架、滑块螺母转接架、转接连杆、推拉杆、推拉盘、支撑套管及锁体;所述滚珠丝杠设置在丝杠安装架上,滚珠丝杠一端通过倾转锁定联轴器与伺服电机的电机轴相固连,伺服电机与无人机机身相固连;所述丝杠导轨设置在丝杠安装架上,丝杠导轨与滚珠丝杠相平行,丝杠导轨对称分布在滚珠丝杠两侧;所述丝杠螺母套装在滚珠丝杠上,所述丝杠滑块套装在丝杠导轨上,...
【专利技术属性】
技术研发人员:房立金,陈俊杰,李林鲜,常新月,李圣昊,姜宇坤,
申请(专利权)人:东北大学,
类型:新型
国别省市:辽宁,21
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