一种垂直旋翼与倾斜旋翼混合固定的无人机制造技术

本实用新型专利技术提供一种垂直旋翼与倾斜旋翼混合固定的无人机。所述垂直旋翼与倾斜旋翼混合固定的无人机包括：机身；n个旋翼轴，其中，n1个旋翼轴垂直固定安装在机身上，n2个旋翼轴倾斜固定安装在机身上，其中，n＝n1+n2，n2>1。根据本实用新型专利技术的无人机，可以解决传统旋翼无人机在快速前进平移时俯仰角过大的问题，从而消除无人机失速的风险，而且结构简单，对机体重心平衡要求较低，使得机体在俯仰角较小甚至为水平状态下实现水平位移，同时垂直旋翼与倾斜旋翼均固定安装，降低了技术实现难度。

【技术实现步骤摘要】
一种垂直旋翼与倾斜旋翼混合固定的无人机
本技术涉及无人机
，尤其涉及一种垂直旋翼与倾斜旋翼混合固定的多旋翼无人机。
技术介绍
多旋翼无人机是一种具有多个旋翼的无人驾驶直升机。多旋翼无人机通过每个旋翼轴上的电机带动旋翼，从而产生升力；通过改变不同旋翼之间的相对转速，从而改变不同旋翼轴的升力，实现无人机姿态的改变、运动轨迹的控制。通常，多旋翼无人机的旋翼轴采用垂直固定安装。需要前进平移时，固定垂直旋翼无人机需要增加俯仰角，即将姿态由水平状态调整为倾斜状态。垂直于无人机的旋翼相对于地面呈倾斜状态，旋翼产生的升力可以表现为向上的升力和水平的推力，实现无人机前进平移。而且，无人机俯仰角越大，水平位移速度越快。然而，当俯仰角过大时，无人机存在失速风险，而且对机体重心平衡要求较高。为增加旋翼无人机的飞行速度，出现了倾斜旋翼无人机，主要为非固定式倾斜旋翼。当旋翼处于垂直位置时，倾斜旋翼机类似于传统垂直固定旋翼无人机，可悬停、侧飞、后飞、垂直起降等；当旋翼处于倾斜位置甚至水平位置时，倾斜旋翼机就相当于固定翼飞机，能作高速远程飞行，增大飞行包线。由于倾斜旋翼无人机技术难度高，目前主要应用于军事直升机领域。已有旋翼无人机采用固定式倾斜旋翼，实现了飞行中实现机身相对旋翼倾斜，减小空气阻力、增加摄像头视角；然而，这种旋翼无人机的所有旋翼均朝向一个方向倾斜，这就使得固定式倾斜旋翼的多旋翼之间相对平行，在实际操作中，首先需要将所有旋翼调整为垂直状态进行悬停动作，此时机身由水平状态调整为倾斜状态，亦即机身增加了俯仰角，在此动作的基础上进行后续的其它动作。
技术实现思路
鉴于上述问题而提出本技术。因此，本技术的目的在于提供一种垂直旋翼与倾斜旋翼混合固定的无人机，优化快速前进平移对旋翼无人机较大俯仰角度的要求，能够使得机体在俯仰角较小甚至为水平状态下实现水平位移。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案。根据本技术的一方面，提供一种垂直旋翼与倾斜旋翼混合固定的无人机，包括：机身；n个旋翼轴，其中，n1个旋翼轴垂直固定安装在机身上，n2个旋翼轴倾斜固定安装在机身上，其中，n＝n1+n2，n2>1。进一步地，倾斜固定的旋翼轴在机身上的投影与前进平移方向重合。进一步地，倾斜固定的旋翼轴与前进平移方向的夹角角度a为大于0度且小于90度。进一步地，每个旋翼轴上设有旋翼和电机，其中，所述电机为顺转电机或逆转电机。进一步地，n为偶数。进一步地，n为8，n1为4，n2为4；或者n为8，n1为6，n2为2；或者n为6，n1为4，n2为2。进一步地，所述电机包括数量相等的顺转电机和逆转电机并且按照十字型非对称的方式布置。进一步地，所述电机包括数量相等的顺转电机和逆转电机并且按照X字型非对称的方式布置。进一步地，所述电机包括数量相等的顺转电机和逆转电机并且按照十字型对称的方式布置。进一步地，所述电机包括数量相等的顺转电机和逆转电机并且按照X字型对称的方式布置。根据本技术的垂直旋翼与倾斜旋翼混合固定的无人机，可以解决传统旋翼无人机在快速前进平移时俯仰角过大的问题，从而消除无人机失速的风险，而且结构简单，对机体重心平衡要求较低，使得机体在俯仰角较小甚至为水平状态下实现水平位移，同时垂直旋翼与倾斜旋翼均固定安装，降低了技术实现难度。附图说明图1示出了根据本技术的六旋翼4正2斜十字型非对称无人机。图2示出了根据本技术的六旋翼4正2斜十字型非对称无人机的升力分析。图3示出了根据本技术的六旋翼4正2斜X字型非对称无人机。图4示出了根据本技术的六旋翼4正2斜十字型对称无人机。图5示出了根据本技术的六旋翼4正2斜X字型对称无人机。图6示出了根据本技术的八旋翼4正4斜十字型非对称无人机。图7示出了根据本技术的八旋翼6正2斜十字型非对称无人机。图8示出了根据本技术的八旋翼4正4斜X字型非对称无人机。图9示出了根据本技术的八旋翼6正2斜X字型非对称无人机。图10示出了根据本技术的八旋翼4正4斜十字型11对称无人机。图11示出了根据本技术的八旋翼4正4斜X字型11对称无人机。图12示出了根据本技术的八旋翼4正4斜十字型22对称无人机1。图13示出了根据本技术的八旋翼4正4斜十字型22对称无人机2。图14示出了根据本技术的八旋翼4正4斜X字型22对称无人机1。图15示出了根据本技术的八旋翼4正4斜X字型22对称无人机2。附图标号说明：1至8：旋翼。具体实施方式以下，参照附图来详细说明本技术的优选实施例。应当清楚的是，在下面对实施例的说明和附图中，对相同部件标注相同符号，并省略重复的说明。图1示出了根据本技术的六旋翼4正2斜十字型非对称无人机，包括机身与6个旋翼轴，每个旋翼轴上设有一个旋翼和一个电机。所述机身所在平面XOY为水平面，右手准则法线方向为向上方向，X为前进平移方向，本文所称的“前进平移方向”并非限定无人机的某个具体移动方向，而是指无人机意欲移动的方向，包括但不限于前方、后方、左方、右方。所述6个旋翼分布在机身的边缘，其中旋翼1位于+X轴上，旋翼4位于-X轴上，旋翼2位于第一象限，旋翼3位于第二象限，旋翼5位于第三象限，旋翼6位于第四象限。旋翼1和旋翼4向+X轴方向倾斜固定安装在机身上，旋翼1和旋翼4在机身上的投影与+X轴重合，并且与前进平移方向夹角角度为a，夹角角度a为大于0度且小于90度的角度，例如为5度；旋翼2、旋翼3、旋翼5、旋翼6垂直固定安装在机身上。其中，电机包括顺转电机和逆转电机，二者的旋转方向相反，并产生相反的旋转力矩，垂直固定安装简称为“正”，倾斜固定安装简称为“斜”，在前进平移方向X轴上布置有旋翼轴称为“十字型”，否则称为“X字型”，本文所述的“对称”类似于圆对称，即顺转电机和逆转电机在机身轮廓的圆形外周上均匀分布(例如，顺转电机和逆转电机按照1个顺转电机1个逆转电机的方式或者按照2个顺转电机2个逆转电机的方式交替均匀分布在机身轮廓的圆形外周上)，否则称为“非对称”，例如在图1中，一共6个旋翼，其中旋翼2、旋翼3、旋翼5、旋翼6共4个旋翼垂直固定安装，旋翼1和旋翼4共2个旋翼倾斜固定安装，X轴上布置有旋翼1和旋翼4，顺转电机和逆转电机未在机身轮廓的圆形外周上均匀分布，所以称为六旋翼4正2斜十字型非对称无人机，下文中的无人机命名方法与此相同，故此省略重复的说明。另外，图1示出了1、4位置的旋翼轴倾斜，替代地，还可以使其他旋翼轴倾斜，例如，3、5位置的旋翼轴倾斜，或者2、6位置的旋翼轴倾斜。图2示出了图1的六旋翼4正2斜十字型非对称无人机的升力分析。旋翼2、旋翼3、旋翼5、旋翼6分别产生向上的升力F2、F3、F5、F6，旋翼1和旋翼4同时产生向上的升力F1、F4和朝向+X轴的拉力F1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垂直旋翼与倾斜旋翼混合固定的无人机，其特征在于，包括：/n机身；/nn个旋翼轴，其中，n1个旋翼轴垂直固定安装在机身上，n2个旋翼轴倾斜固定安装在机身上，其中，n＝n1+n2，n2>1。/n

【技术特征摘要】
1.一种垂直旋翼与倾斜旋翼混合固定的无人机，其特征在于，包括：
机身；
n个旋翼轴，其中，n1个旋翼轴垂直固定安装在机身上，n2个旋翼轴倾斜固定安装在机身上，其中，n＝n1+n2，n2>1。


2.根据权利要求1所述的垂直旋翼与倾斜旋翼混合固定的无人机，其特征在于，倾斜固定的旋翼轴在机身上的投影与前进平移方向重合。


3.根据权利要求2所述的垂直旋翼与倾斜旋翼混合固定的无人机，其特征在于，倾斜固定的旋翼轴与前进平移方向的夹角角度a为大于0度且小于90度。


4.根据权利要求1所述的垂直旋翼与倾斜旋翼混合固定的无人机，其特征在于，每个旋翼轴上设有旋翼和电机，其中，所述电机为顺转电机或逆转电机。


5.根据权利要求1所述的垂直旋翼与倾斜旋翼混合固定的无人机，其特征在于，n为偶数。


6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖婷，
申请(专利权)人：北京无疆科创技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11