可变桨距四旋翼无人机制造技术

本发明专利技术提供了一种可变桨距四旋翼无人机,本申请提供的一种可变桨距四旋翼无人机包括：可变桨距模块、机体模块；可变桨距模块包括：顶部连接块、可变桨距螺旋桨、轴承、载重框架、连接柱、空心轴无刷电机、防撞网、传动轴、齿轮、舵机；机体模块包括：中心云台、机臂。本发明专利技术相比于大多数的四旋翼无人机，加装了可变桨距装置，可同时通过改变螺旋桨桨距以及电机转速调整无人机飞行姿态，通过调整螺旋桨桨距以及电机转速在实现使用者期望拉力的同时，降低无人机功耗，且当无人机某一机翼失灵时，其可通过改变一对对角螺旋桨桨距以保证其动量矩平衡，使其能继续正常飞行，使无人机可靠性提高，能够执行更加复杂的任务，增强了无人机的机动性能，大幅增强无人机的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
可变桨距四旋翼无人机
本专利技术涉及无人机制造领域，具体涉及一种可变桨距四旋翼无人机。
技术介绍
四旋翼无人机是一种具有四个螺旋桨的无人飞行器，这种无人机根据传感状态通过飞控板输出4路PWM波来控制电子调速器，进而控制空心轴无刷电机转动状态，达到飞行目的。由于四旋翼无人机体积小、使用方便，近年来已经广泛应用于军事、摄影、运输、医疗救助、侦查、监测等领域。然而，四旋翼无人机目前采用定桨距结构，存在续航时间短，机动性差的缺点，使其不能应用于某些特定的领域，不能实现长距离侦探、机翼出现故障后平稳降落等功能，导致其在执行摄影、侦查等任务时可能无法满足使用者的要求，为弥补以上不足，设计一种可变桨距四旋翼无人机，其可以通过同时改变电机转速以及螺旋桨距调整无人机飞行姿态，可以提高无人机续航能力，保证飞行器在翻转状态下正常飞行；且当无人机某一机翼失灵时，其可通过调整其余螺旋桨桨距以及电机转速以保证其动量矩平衡，使其能继续安全飞行，实现平稳降落，这一创新性设计使无人机可靠性提高，使其能在复杂环境中实现长续航高稳定飞行，大幅度增强无人机的实用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种可变桨距的无人机，该装置通过加装可变桨距模块，使无人机既能通过改变电机转速改变飞行姿态，也可以通过改变螺旋桨桨距调整飞行姿态，能大幅度提升其机动性。为了实现以上目的，本专利技术的技术方案如下：本申请提供的一种可变桨距四旋翼无人机包括：可变桨距部、机体部；可变桨距部包括：顶部连接块、可变桨距螺旋桨、轴承、载重框架、连接柱、空心轴无刷电机、防撞网、传动轴、齿轮、舵机；机体部包括：中心云台、机臂；载重框架为从侧面贯穿的长方体，轴承镶嵌在载重框架的上平面，载重框架的一个侧面连接有连接柱，连接柱为圆柱形结构，变桨距部可以通过连接柱固定于机臂的一侧，机臂另一侧固定于中心云台上，防撞网为开有孔洞的扇形结构，防撞网尖端部分在载重框架的内侧通过螺丝固定，防撞网尖端部分以外的部分在载重框架外侧，空心轴无刷电机为空心结构，空心轴无刷电机底面紧贴防撞网，空心轴无刷电机通过螺丝固定在载重框架内侧，可变桨距螺旋桨中心转轴与空心轴无刷电机同轴，空心轴无刷电机通过轴承中心通过驱动转轴旋转带动可变桨距螺旋桨旋转，可变桨距螺旋桨两个桨叶设置两个圆柱结构，顶部连接块为四棱台结构，顶部连接块面积较小的一面连接有一薄圆平面，顶部连接块两侧连接有可以自由转动的连接杆，顶部连接块通过连接杆与可变桨距结构的圆柱结构相连，舵机通过螺丝固定在载重框架下底面，舵机通过齿轮与传动轴相连接，传动轴穿过空心轴电机转轴与顶部连接块相连，舵机旋转转轴通过齿轮带动传动轴上下运动进而带动顶部连接块上下运动，顶部连接块上下运动通过传力杆结构使可变桨距螺旋桨桨叶角发生改变进而改变可变桨距螺旋桨的桨距。可选的，该可变桨距螺旋桨的材料为碳纤维材料。可选的，该空心轴无刷电机转轴穿过轴承中心，传动轴穿过空心轴无刷电机转轴。可选的，该空心轴无刷电机转轴与轴承相切，传动轴在空心轴无刷电机转轴内部与空心轴无刷电机转轴相切。可选的，该齿轮由：舵机上齿轮、连接齿轮、传动轴齿轮三部分组成。可选的，该机臂和载重框架的材料是树脂。可选的，该机臂末端有圆形凹槽可以连接并固定变桨距部。可选的，该防撞网半径略大于螺旋桨半径。可选的，该空心轴电机可以更换为实轴电机，舵机可以固定在载重框架的内侧，传动轴通过齿轮连接舵机并且贯穿载重框架与顶部传动轴连接。本专利技术的有益效果是：本申请提供的一种可变桨距四旋翼无人机包括：可变桨距模块、机体模块；可变桨距模块包括：顶部连接块、可变桨距螺旋桨、轴承、载重框架、连接柱、空心轴无刷电机、防撞网、传动轴、齿轮、舵机；机体模块包括：中心云台、机臂；载重框架为从侧面贯穿的长方体，轴承镶嵌在载重框架的上平面，载重框架的与侧面相互垂直一个平面连接有连接柱，连接柱为圆柱形结构，变桨距部可以通过连接柱固定于机臂的一侧，机臂另一侧固定于中心云台上，防撞网为开有孔洞的扇形结构，防撞网通过螺丝固定在载重框架的内侧，空心轴无刷电机为空心结构，空心轴无刷电机底面紧贴防撞网，空心轴无刷电机通过螺丝固定在载重框架内侧，可变桨距螺旋桨中心转轴与空心轴无刷电机同轴，空心轴无刷电机通过轴承中心并且通过驱动转轴旋转带动可变桨距螺旋桨旋转，可变桨距螺旋桨两个桨叶加装有两个圆柱结构，顶部连接块为四棱台结构，顶部连接块面积较小的底面连接有一薄圆平面，顶部连接块两侧连接有可以自由转动的连接杆，顶部连接块通过连接杆与可变桨距结构的圆柱结构相连，舵机通过螺丝固定在载重框架下底面舵机通过齿轮与传动轴相连接，传动轴穿过空心轴电机转轴与顶部连接块相连，舵机旋转转轴通过齿轮带动传动轴上下运动进而带动顶部连接块上下运动，顶部连接块上下运动通过传力杆结构使可变桨距螺旋桨桨叶角发生改变进而可变桨距螺旋桨的桨距。相比于大多数的四旋翼无人机，加装了可变桨距装置，可同时通过改变螺旋桨桨距以及电机转速改变无人机飞行姿态，可以实时调整螺旋桨桨距以及电机转速使无人机在达到期望拉力的同时实现功耗最低，同时可以通过改变螺旋桨桨距实现无人机翻转飞行以及在一个或多个螺旋桨出现故障时实现无人机平稳降落，使无人机可靠性提高，能够执行更加复杂的任务，增强了无人机的机动性能，大幅增强无人机的实用价值。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种可变桨距四旋翼无人机的结构示意图，结构包括：中心云台11、左挡板12，后挡板13、右挡板14、前挡板15、机臂16。图2为本专利技术实施例提供的一种可变桨距四旋翼无人机的可变桨距结构示意图，结构包括：顶部连接块201、可变桨距螺旋桨202、电机转轴203、轴承204、载重框架205、连接柱206、空心轴无刷电机207、防撞网208、传动轴209、齿轮210、舵机211。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本专利技术一金属板实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。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。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可变桨距四旋翼无人机，其特征在于，所述可变桨距四旋翼无人机包括：可变桨距部、机体部；所述可变桨距部包括：顶部连接块、可变桨距螺旋桨、轴承、载重框架、连接柱、空心轴无刷电机、防撞网、传动轴、齿轮、舵机；所述机体部包括：中心云台、机臂；所述载重框架为从侧面贯穿的长方体，所述轴承镶嵌在所述载重框架的上平面，所述载重框架的一个侧面连接有所述连接柱，所述连接柱为圆柱形结构，所述变桨距部可以通过所述连接柱固定于所述机臂的一侧，所述机臂另一侧固定于所述中心云台上，所述防撞网为开有孔洞的扇形结构，所述防撞网尖端部分在所述载重框架的内侧通过螺丝固定，所述防撞网尖端部分以外的部分在所述载重框架外侧，所述空心轴无刷电机为空心结构，所述空心轴无刷电机底面紧贴防撞网，所述空心轴无刷电机通过螺丝固定在所述载重框架内侧，所述可变桨距螺旋桨中心转轴与所述空心轴无刷电机同轴，所述空心轴无刷电机通过轴承中心通过驱动转轴旋转带动所述可变桨距螺旋桨旋转，所述可变桨距螺旋桨两个桨叶设置两个圆柱结构，所述顶部连接块为四棱台结构，所述顶部连接块面积较小的一面连接有一薄圆平面，所述顶部连接块两侧连接有可以自由转动的连接杆，所述顶部连接块通过连接杆与所述可变桨距结构的圆柱结构相连，所述舵机通过螺丝固定在所述载重框架下底面，所述舵机通过所述齿轮与所述传动轴相连接，所述传动轴穿过所述空心轴电机转轴与所述顶部连接块相连，所述舵机旋转转轴通过所述齿轮带动传动轴上下运动进而带动所述顶部连接块上下运动，所述顶部连接块上下运动通过传力杆结构使所述可变桨距螺旋桨桨叶角发生改变进而改变所述可变桨距螺旋桨的桨距。/n...

【技术特征摘要】
1.一种可变桨距四旋翼无人机，其特征在于，所述可变桨距四旋翼无人机包括：可变桨距部、机体部；所述可变桨距部包括：顶部连接块、可变桨距螺旋桨、轴承、载重框架、连接柱、空心轴无刷电机、防撞网、传动轴、齿轮、舵机；所述机体部包括：中心云台、机臂；所述载重框架为从侧面贯穿的长方体，所述轴承镶嵌在所述载重框架的上平面，所述载重框架的一个侧面连接有所述连接柱，所述连接柱为圆柱形结构，所述变桨距部可以通过所述连接柱固定于所述机臂的一侧，所述机臂另一侧固定于所述中心云台上，所述防撞网为开有孔洞的扇形结构，所述防撞网尖端部分在所述载重框架的内侧通过螺丝固定，所述防撞网尖端部分以外的部分在所述载重框架外侧，所述空心轴无刷电机为空心结构，所述空心轴无刷电机底面紧贴防撞网，所述空心轴无刷电机通过螺丝固定在所述载重框架内侧，所述可变桨距螺旋桨中心转轴与所述空心轴无刷电机同轴，所述空心轴无刷电机通过轴承中心通过驱动转轴旋转带动所述可变桨距螺旋桨旋转，所述可变桨距螺旋桨两个桨叶设置两个圆柱结构，所述顶部连接块为四棱台结构，所述顶部连接块面积较小的一面连接有一薄圆平面，所述顶部连接块两侧连接有可以自由转动的连接杆，所述顶部连接块通过连接杆与所述可变桨距结构的圆柱结构相连，所述舵机通过螺丝固定在所述载重框架下底面，所述舵机通过所述齿轮与所述传动轴相连接，所述传动轴穿过所述空心轴电机转轴与所述顶部连接块相连，所述舵机旋转转轴通过所述齿轮带动传动轴上下运动进而带动所述顶部连接块上下运动，所述顶部连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王紫毅，陈文娟，曾周杰，仇浩谦，于雯，刘冰，
申请(专利权)人：王紫毅，
类型：发明
国别省市：山东;37