【技术实现步骤摘要】
一种新构型全向共轴式无人机
本专利技术涉及一种新构型全向共轴式无人直升机，属于无人机结构设计和运动控制
技术介绍
常规无人直升机航程近、留空时间短，可持续作业能力有限，碰撞易碎落。如何充分利用无人直升机有限的能源，尽可能的扩大其作业范围，一直是一项丞待解决的难题。此外，目前主流无人机大多采用的四轴结构的设计，这种设计最大缺陷就在于其安全性，高速转动的螺旋桨裸露在外，当碰撞障碍物时缺乏有效的防护措施，增加了飞行器起降难度，限制了其在复杂的救援、探测任务中的运用。当前无人直升机在执行某项飞行任务的控制策略中，全都是任务一开始就起飞，完成任务后再返回并降落。尚未见到有人探索在不需要飞行的阶段利用球形外壳在地面滚动运行，在需要飞行的阶段起飞完成任务。另外，在避障策略中，也是针对飞机本身去考虑，例如在机身加装探测雷达，引入主动避障系统，障碍规避系统是自主飞行小型无人直升机的一个核心系统，它是一种基于机器视觉的障碍规避算法，通过机载摄像头捕捉周围的物理场景并对场景进行建模，从而实现小型无人直升机动态规避障碍物的功能，给出小型无人直升机飞抵目标点的飞行路径。高性能、高...
【技术保护点】
1.一种新构型全向共轴式无人机，包括：一个球形外壳(1)、三轴式内部转动机构和一个处于中心位置的共轴式无人直升机（5）相连接；其特征在于：所述球形外壳(1)采用足球形网状镂空设计，在保证共轴式直升机（5）的旋翼能够产生升力的前提下，确保了整个系统能够在地面平稳滚动；所述三轴式内部转动机构由外环(2)与内环(3)组成，连接球形外壳(1)与共轴式无人直升机(5)，并将共轴式无人直升机(5)产生的升力及其分力传递到最外层的球形外壳(1)上，是整个全向共轴式无人机动力来源的传导关键；所述共轴式无人直升机(5)由上下两个旋翼以及中间的机身组成，机翼位于机身上下两端，两个旋翼的上机翼a...
【技术特征摘要】
1.一种新构型全向共轴式无人机，包括：一个球形外壳(1)、三轴式内部转动机构和一个处于中心位置的共轴式无人直升机（5）相连接；其特征在于：所述球形外壳(1)采用足球形网状镂空设计，在保证共轴式直升机（5）的旋翼能够产生升力的前提下，确保了整个系统能够在地面平稳滚动；所述三轴式内部转动机构由外环(2)与内环(3)组成，连接球形外壳(1)与共轴式无人直升机(5)，并将共轴式无人直升机(5)产生的升力及其分力传递到最外层的球形外壳(1)上，是整个全向共轴式无人机动力来源的传导关键；所述共轴式无人直升机(5)由上下两个旋翼以及中间的机身组成，机翼位于机身上下两端，两个旋翼的上机翼a1与下机翼a2呈对称分布，机身内部装载有飞行/滚动控制器、惯性导航系统、动力系统和伺服系统航电设备，从而保证整个全向共轴式无人机能够实现自主空中飞行和地面全向滚动。2.根据权利要求1所述的一种新构型全向共轴式无人机，其特征在于：所述外环(2)通过一对转动轴承(6)与所述球形外壳(1)的一对共轴顶点相连，该外环（2）可提供所述共轴式无人直升机(5)X1轴的轴向运动。3.根据权利要求1所述的一种新构型全向共轴式无人机，其特征在于：所述内环(3)与所述外环(2)通过一对X2轴轴向对称的转动轴承相连，所述内环(3)可提供所述共轴式无人直升机(5)X2轴的轴向运动，所述X1轴与所述X2轴垂直相交于球形外壳（1）的球心O。4.根据权利要求1所述的一种新构型全向共轴式无人机，其特征在于：所述共轴式无人直升机(5)通过支撑杆(4)以及转动轴承与所述内环(3)连接，提供所述共轴式无人直升机(5)X3轴的轴向运动，所述X3轴与所述X2轴垂直相交于球形外壳（1）的球心O。5.根据权利要求1所述的一种新构型全向共轴式无人机，其特征在于：所述共轴式无人直升机(5)相对于所述球形外壳(1)的球心O呈对称...
【专利技术属性】
技术研发人员：屠晓伟，何伟康，陈挚，杨庆华，张蒙，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海,31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。