多旋翼无人机制造技术

本发明专利技术公开一种多旋翼无人机，包括机身、多个提升旋翼以及前进旋翼，所述多个提升旋翼被构造用于，在所述多旋翼无人机起降或平飞过程中产生克服重力的提升驱动力；所述前进旋翼被构造用于，产生推动或拉动所述多旋翼无人机前进的水平驱动力；所述多个提升旋翼分别连接所述机身且分布于所述机身周侧；所述前进旋翼连接所述机身，设置于所述机身的头部或尾部；所述多旋翼无人机设有可挥舞连接机构用于使每个所述提升旋翼与所述机身可挥舞连接。借助提升旋翼与前进旋翼以及可挥舞连接机构彼此配合，使得多旋翼无人机可以在提升旋翼的旋转平面/桨盘平面为负前倾角的情况下飞行，有利于降低功耗，同时提高多旋翼无人机的最大前飞速度。

Multi-Rotor UAV

【技术实现步骤摘要】
多旋翼无人机
本专利技术涉及飞行器
，具体涉及一种多旋翼无人机。
技术介绍
现有四旋翼飞行器在前飞时，桨盘平面需要向前低头形成一定的前倾角度(大于0°)才能产生水平飞行所需的推力。然而，根据前飞功耗随前飞速度的计算结果表明随着桨盘平面前倾角度的增加前飞功耗也增加。另外，前倾角越大旋翼受到的气动合力的垂直分量越小，因而为了克服重力必须增加功耗。此外，若飞行器发动机最大功率一定，则桨盘平面前倾角度越大，最大前飞速度越低。也就是说，前倾角度越大，水平推力越大，然而，造成功耗增加，最大前飞速度变小，无法满足目前人们对多旋翼无人机越来越高的性能需求。因此，有必要提供一种功耗低、飞行速度高的多旋翼无人机，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种功耗低、飞行速度高的多旋翼无人机。为实现上述目的，本专利技术提出的一种多旋翼无人机，包括机身、多个提升旋翼以及前进旋翼，所述多个提升旋翼被构造用于，在所述多旋翼无人机起降或平飞过程中产生克服重力的提升驱动力；所述前进旋翼被构造用于，产生推动或拉动所述多旋翼无人机前进的水平驱动力；所述多个提升旋翼分别连接所述机身且分布于所述机身周侧；所述前进旋翼连接所述机身，设置于所述机身的头部或尾部；所述多旋翼无人机设有可挥舞连接机构用于使每个所述提升旋翼与所述机身可挥舞连接。优选地，所述可挥舞连接机构被构造为，在所述多旋翼无人机平飞过程中，所述提升旋翼的旋转平面/桨盘平面自水平面向后倾倒而产生负前倾角。优选地，所述可挥舞连接机构包括设于所述提升旋翼的可挥舞桨毂，设于电机的旋转轴，以及垂直穿过所述旋转轴且与所述可挥舞桨毂连接的挥舞轴，所述可挥舞桨毂与所述挥舞轴固连且所述挥舞轴与所述旋转轴可转动连接，或者所述可挥舞桨毂与所述挥舞轴可转动连接且所述挥舞轴与所述旋转轴固连。优选地，所述可挥舞连接机构设有两个对称的扭簧，均套接于所述挥舞轴的外围，所述扭簧与所述可挥舞桨毂、旋转轴以及挥舞轴的连接关系被构造为，当所述可挥舞桨毂与所述挥舞轴固连且所述挥舞轴与所述旋转轴可转动连接时，所述扭簧的相对两端分别与所述可挥舞桨毂/挥舞轴、所述旋转轴固连，当所述可挥舞桨毂与所述挥舞轴可转动连接且所述挥舞轴与所述旋转轴固连时，所述扭簧的相对两端分别与所述可挥舞桨毂、所述挥舞轴/旋转轴固连。优选地，所述扭簧的相对两端分别与所述可挥舞桨毂、所述旋转轴固连；所述扭簧的相对两端与所述可挥舞桨毂、所述旋转轴的固连结构分别被构造为，所述扭簧的一自由端远离所述挥舞轴后竖直向下延伸，贯穿自所述旋转轴外围一体凸伸的环形凸台，所述扭簧的另一自由端远离所述挥舞轴后水平延伸，贯穿所述可挥舞桨毂本体；所述可挥舞桨毂设有一对分别垂直所述挥舞轴延伸的支撑臂，以及连接所述支撑臂的一对桨夹，所述一对支撑臂分别连接所述挥舞轴的相对两端。优选地，所述多旋翼无人机还包括实现反向充电功能的能量回收模块，所述能量回收模块包括电子调速器，所述电子调速器具有把交流电转换成直流电的功能。优选地，所述能量回收模块还包括电源管理单元以及包括多节锂电池的蓄电池，所述电源管理单元用于将反充的电能分配给所述多节锂电池。优选地，所述多个提升旋翼系四个或六个或八个，对称分布于所述机身的左右两侧，所述多旋翼无人机包括垂直尾翼以及设于所述垂直尾翼的方向舵，所述方向舵被设置为在平飞过程中控制所述多旋翼无人机的航向。优选地，所述多个提升旋翼系两个，所述多旋翼无人机包括垂直尾翼、设于所述垂直尾翼的方向舵、水平尾翼以及设置于所述水平尾翼的升降舵；所述方向舵和升降舵被共同设置为，在起飞降落时，辅助所述多旋翼无人机稳定姿态以实现垂直起降；所述升降舵还被设置为，在平飞过程中，控制所述多旋翼无人机的俯仰姿态；所述方向舵还被设置为，在平飞过程中，控制所述多旋翼无人机的航向。优选地，所述两个提升旋翼分别设置于所述机身的左右两侧，在所述多旋翼无人机的俯视图中，左侧的所述提升旋翼被设置为逆时针转动，右侧的所述提升旋翼被设置为顺时针转动，通过所述两个提升旋翼的转速差实现滚转姿态。本专利技术技术方案中，借助提升旋翼与前进旋翼彼此配合，使得多旋翼无人机可以在提升旋翼的旋转平面/桨盘平面为负前倾角的情况下飞行，有利于降低功耗，同时使得多旋翼无人机的最大前飞速度提高；可挥舞连接机构的设置可以实现提升旋翼的旋转平面/桨盘平面产生较大的负前倾角，进一步达到降低功耗实现节能目的；多个提升旋翼分别连接机身且分布于机身周侧，即，多个提升旋翼没有采用共轴设置，有利于减少能量损失；与现有直升机复杂的改变总距和周期距的控制机构不同，本专利技术的可挥舞连接机构结构设计简单可靠，同时大大降低高速飞行时空气阻力。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术的多旋翼无人机以负前倾角前飞时、传统的多旋翼无人机以20°前倾角前飞时的前飞功耗随前飞速度变化趋势的比较示意图；图2为本专利技术的多旋翼无人机的结构示意图；图3为图2所示多旋翼无人机的另一角度的示意图；图4为本专利技术的多旋翼无人机的局部示意图；图5为本专利技术的多旋翼无人机的可挥舞连接机构的结构示意图；图6为图5所示可挥舞连接机构的沿线Ⅰ-Ⅰ的剖视图；图7为本专利技术的多旋翼无人机安装垂直尾翼与方向舵时的结构示意图；图8为本专利技术的多旋翼无人机的能量回收模块的结构示意图；本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。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，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)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。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。另外，在本专利技术中如涉及“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。本专利技术提供的一实施例中，请参图2、图3以及图7所示，一种四旋翼多旋翼无人机1000，包括纵向延伸的机身1、垂直机身1横向延伸的机臂2、四个提升旋翼3、一个前进旋翼4、电机5以及安装于机身1底部的起落本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多旋翼无人机，包括：机身；多个提升旋翼，所述多个提升旋翼被构造用于，在所述多旋翼无人机起降或平飞过程中产生克服重力的提升驱动力；前进旋翼，所述前进旋翼被构造用于，产生推动或拉动所述多旋翼无人机前进的水平驱动力；其特征在于，所述多个提升旋翼分别连接所述机身且分布于所述机身周侧；所述前进旋翼连接所述机身，设置于所述机身的头部或尾部；所述多旋翼无人机设有可挥舞连接机构用于使每个所述提升旋翼与所述机身可挥舞连接。

【技术特征摘要】
1.一种多旋翼无人机，包括：机身；多个提升旋翼，所述多个提升旋翼被构造用于，在所述多旋翼无人机起降或平飞过程中产生克服重力的提升驱动力；前进旋翼，所述前进旋翼被构造用于，产生推动或拉动所述多旋翼无人机前进的水平驱动力；其特征在于，所述多个提升旋翼分别连接所述机身且分布于所述机身周侧；所述前进旋翼连接所述机身，设置于所述机身的头部或尾部；所述多旋翼无人机设有可挥舞连接机构用于使每个所述提升旋翼与所述机身可挥舞连接。2.如权利要求1所述的多旋翼无人机，其特征在于，所述可挥舞连接机构被构造为，在所述多旋翼无人机平飞过程中，所述提升旋翼的旋转平面/桨盘平面自水平面向后倾倒而产生负前倾角。3.如权利要求2所述的多旋翼无人机，其特征在于，所述可挥舞连接机构包括设于所述提升旋翼的可挥舞桨毂，设于电机的旋转轴，以及垂直穿过所述旋转轴且与所述可挥舞桨毂连接的挥舞轴，所述可挥舞桨毂与所述挥舞轴固连且所述挥舞轴与所述旋转轴可转动连接，或者所述可挥舞桨毂与所述挥舞轴可转动连接且所述挥舞轴与所述旋转轴固连。4.如权利要求3所述的多旋翼无人机，其特征在于，所述可挥舞连接机构设有两个对称的扭簧，均套接于所述挥舞轴的外围，所述扭簧与所述可挥舞桨毂、旋转轴以及挥舞轴的连接关系被构造为，当所述可挥舞桨毂与所述挥舞轴固连且所述挥舞轴与所述旋转轴可转动连接时，所述扭簧的相对两端分别与所述可挥舞桨毂/挥舞轴、所述旋转轴固连，当所述可挥舞桨毂与所述挥舞轴可转动连接且所述挥舞轴与所述旋转轴固连时，所述扭簧的相对两端分别与所述可挥舞桨毂、所述挥舞轴/旋转轴固连。5.如权利要求4所述的多旋翼无人机，其特征在于，所述扭簧的相对两端分别与所述可挥舞桨毂、所述旋转轴固连；所述扭簧的相对两端与所述可挥舞桨毂、所述旋转轴的固连结构分别被构...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜安，韩伟，张璐，石翔，
申请(专利权)人：上海歌尔泰克机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31