一种旋翼姿态可调的折叠载人飞行器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种旋翼姿态可调的折叠载人飞行器，包括底盘、机架组件、旋翼组件和减震装置，底盘作为飞行器主体的支撑，底盘上设置有载人部件和为飞行器提供动力的电池；机架组件包括机架本体和八个机臂，机臂绕机架本体均匀布置，每隔45°一个，整体呈米字结构，且机臂伸出长度可调整；旋翼组件共有八个，均安装于机臂的末端，每个旋翼组件由独立的动力机构控制，实现旋翼在不同方位上旋转；减震装置用于在飞行器降落时进行缓冲减震。本实用新型专利技术改变了飞行器利用旋翼之间转速差来控制方向的飞行方式，通过调整旋翼姿态来实现飞行器的前进和转向，使飞行过程更加平稳、安全系数更高；并且可以根据需求调整机臂的长度，更加方便人们的出行。

【技术实现步骤摘要】
一种旋翼姿态可调的折叠载人飞行器
本技术属于载人飞行器领域，具体来说，涉及的是一种旋翼姿态可调的折叠载人飞行器。
技术介绍
目前，国内外飞行器的产业正在蓬勃发展，大到大型的载人客机、大型的运输机、大型的载人直升机，小到如今各种各样的四旋翼无人机以及单人飞行器。尽管飞机已经为人类提供了多年的空中交通便利，但对于短途的旅行而言，若能够乘坐单人飞行器在城市的低空“飞来飞去”，依旧是人们长久以来的梦想。单人飞行器基本上是由飞行爱好者在使用，尚未作为交通工具普及推广。如今的单人飞行器主要有三种类型：一是具有直升机外形的超轻型飞机，二是采用涡喷发动机作为动力的单人涡喷飞行器，三是飞行背包。对于具有直升机外形的单人飞行器来说，目前最小的是加拿大制造的蚊子直升机，这种直升机飞行器主要依靠其顶部巨大的旋翼旋转带动气流向下移动，使其产生的拉力大于重力，旋翼体型较大不方便平时出行使用，并且起飞时需要找一块空地，虽然不需要专门的飞行驾照但是对于大多数人而言操作相对较为复杂，另外其造价昂贵不适合大众使用。对于单人涡喷飞行器和飞行背包来说，它们都需要通过遥控器或者操作杆来控制飞行，虽然功能强大但是对于普通人来说其价格昂贵且控制平衡难度高也难以普及。
技术实现思路
为解决上述不足，本技术提供了一种旋翼姿态可调的折叠载人飞行器，其体型大小可根据需求调整，且飞行器平衡能力好，飞行更加平稳。为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案如下：一种旋翼姿态可调的折叠载人飞行器，包括：底盘，其作为飞行器主体的支撑，底盘上设置有载人部件和为飞行器提供动力的电池；机架组件，包括机架本体和八个机臂，所述机架本体设置于底盘的内部，机架本体外周设置有在水平面内环绕机架本体均匀排布的八个长条形连接臂，每个机臂的一端均对应安装在连接臂内，共同形成米字结构，相邻两机臂之间的夹角为45°，且机臂可沿连接臂长度方向移动以调整两者的共同长度；旋翼组件，共有八个，均安装于机臂的末端，每个旋翼组件由独立的动力机构控制，实现旋翼在不同方位上旋转；减震装置，其安装于底盘下部，在飞行器降落时可自动打开进行缓冲减震。进一步地，所述机架本体中心处设置有柱形转轴，所述转轴由步进电机驱动，转轴外围设置有一圈球形钢珠；所述转轴上方固定连接有一圆形转盘，转盘下表面置于球形钢珠上，转盘上开设有八个与连接臂位置相对应的弧形通孔，弧形通孔以转盘为中心顺时针排布；每个机臂上靠近连接臂的一端固定有柱形卡位柱，卡位柱穿过弧形通孔，且卡位柱直径与弧形通孔的宽度相适配，转盘旋转时卡位柱在弧形通孔的作用力下带动机臂在连接臂内做直线移动。进一步地，所述机臂上设置有用于紧固机臂的夹紧装置，其包括开设于机臂上表面的弧形凹槽、套设于机臂凹槽外圈的环形外壳、与弧形凹槽表面相适配的弧形垫片、设置于弧形垫片上方的手柄；所述弧形凹槽沿机臂长度方向设置，且弧形凹槽长度大于弧形通孔的长度；所述环形外壳与底盘固定，机臂可在环形外壳内直线移动；所述弧形垫片与弧形凹槽滑动连接，弧形垫片两端各固定一立柱；所述手柄位于两立柱中间，手柄下端设置一横向的圆柱体，所述圆柱体和两立柱之间通过一横向的圆柱杆将三者贯穿连接，所述圆柱杆与环形外壳固定连接，手柄下端的圆柱体与圆柱杆呈偏心设置，手柄下压使圆柱体贴紧弧形垫片以实现机臂的紧固。进一步地，旋翼组件包括一个V形支撑架、一个卡位球、一个旋翼和两个电机，所述V形支撑架的两个支撑面上各贯穿设置一转向轴，两转向轴相互垂直，位于V形支撑架外侧的转向轴端部均固定连接一齿轮，转向轴的另一端均固定一V形连接件，两V形连接件呈相对角布置，所述卡位球位于两V形连接件之间，卡位球和两个V形连接件均通过固定轴连接，固定轴一端固定于卡位球上的安装孔内，固定轴的另一端固定于V形连接件上远离转向轴的一端，所述卡位球的顶部固定安装有旋翼；所述转向轴与V形支撑架的连接处、卡位球与固定轴的连接处均设有间隙，所述两个电机分别控制两个齿轮旋转，然后通过转轴带动卡位球进行转向，以实现旋翼不同方位上的旋转。进一步地，所述V形支撑架和V形连接件的V形夹角均为直角，所述旋翼外周安装有防护网。进一步地，所述减震装置设置于底盘下部的空腔内，减震装置包括两个垂直悬空设置的丝杆、分别与两个丝杆固定连接的两个步进电机、安装于其中一个丝杆两端的一对弹性减震部件、安装于另一个丝杆端部的移动伸缩挡板；所述丝杆上设置有滑块，滑块在步进电机的驱动下可沿丝杆移动；所述减震部件通过卡轴铰接在底盘上，减震部件的自由端和与之对应的滑块之间通过钢丝绳相连，随着滑块的移动牵引钢丝绳，从而在钢丝绳的带动下打开或收起减震部件；所述移动伸缩挡板的自由端和与之对应的滑块固定连接，所述减震部件收起后，移动伸缩挡板完全覆盖空腔的开口。进一步地，所述减震部件包括固定于支撑板上的三组减震器，减震器为依次固定连接的阻尼器、弹簧和弹簧底板，所述阻尼器端部与支撑板固定，支撑板与卡轴固定，所述钢丝绳一端固定于弹簧底板上，减震装置打开后，弹簧位于阻尼器的下方。进一步地，所述电池包括常用电池和备用电池，电池总数为偶数并以飞行质心为中心处对称设置。进一步地，所述载人部件为充气沙发，充气沙发的外围设有一个圆形弹性充气球环。进一步地，所述底盘的底部四角设置有用于支撑飞行器的液压装置。进一步地，前后左右四个方向上的V形支撑架处分别设置有一降落伞。进一步地，所述V形支撑架与机臂末端通过螺栓、螺母固定连接。与现有技术相比，本技术的有益效果是：其一，本技术的飞行器采用8旋翼方式，每个旋翼分别位于正八边形的8个顶点，且分别进行独立控制，每个旋翼既可以作为动力旋翼又可以作为转向旋翼。旋翼组件的卡位球可以进行四个方向的转动，因此使旋翼在不同的水平面进行旋转，实现了飞行姿态可调，故有更多的飞行选择方式。这样利用旋翼转向改变来实现飞行器的前进、后退、左转、右转，不再利用旋翼的转速差来调整方向，故而在前进后退、转向时，飞行器自身依然是保持水平平衡的，飞行器平衡能力好，飞行更加平稳。其二，本技术的机架组件采用可折叠式结构，能够根据实际需要调整机臂的伸出长度，机臂折叠后的飞行器体型较小，对于飞行场地的适应性更强，适用于不同环境条件下的飞行，有利于作为交通工具进行普及推广。其三，本技术的减震装置采用弹簧和阻尼器结合的两级减震结构，能最大限度的减少飞行器降落时的刚性作用力。其四，座椅采用充气式沙发，使用户的舒适感更佳，且设置有弹性充气球环，在不可避免的突发状况发生时，充气球环能够与充气式沙发共同组成应急安全装置；另外，前后左右四个方向上的旋翼组件的V形支撑架处设置有降落伞，发生突发情况时自动弹开保障人身安全。其五，旋翼与机架之间采用螺栓相连，不使用时可以拆卸，减少占地空间。其六，底盘的底部四角设置有用于支撑飞行器的液压装置，飞行器降落完毕后，便于通过液压杆将飞行器撑起。附图说明图1为本技术的整体结构示意图；图2为电池箱结构示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋翼姿态可调的折叠载人飞行器，其特征在于，包括：/n底盘，其作为飞行器主体的支撑，底盘上设置有载人部件和为飞行器提供动力的电池；/n机架组件，包括机架本体和八个机臂，所述机架本体设置于底盘的内部，机架本体外周设置有在水平面内环绕机架本体均匀排布的八个长条形连接臂，每个机臂的一端均对应安装在连接臂内，共同形成米字结构，相邻两机臂之间的夹角为45°，且机臂可沿连接臂长度方向移动以调整两者的共同长度；/n旋翼组件，共有八个，均安装于机臂的末端，每个旋翼组件由独立的动力机构控制，实现旋翼在不同方位上旋转；/n减震装置，其安装于底盘下部，在飞行器降落时可自动打开进行缓冲减震。/n

【技术特征摘要】
1.一种旋翼姿态可调的折叠载人飞行器，其特征在于，包括：
底盘，其作为飞行器主体的支撑，底盘上设置有载人部件和为飞行器提供动力的电池；
机架组件，包括机架本体和八个机臂，所述机架本体设置于底盘的内部，机架本体外周设置有在水平面内环绕机架本体均匀排布的八个长条形连接臂，每个机臂的一端均对应安装在连接臂内，共同形成米字结构，相邻两机臂之间的夹角为45°，且机臂可沿连接臂长度方向移动以调整两者的共同长度；
旋翼组件，共有八个，均安装于机臂的末端，每个旋翼组件由独立的动力机构控制，实现旋翼在不同方位上旋转；
减震装置，其安装于底盘下部，在飞行器降落时可自动打开进行缓冲减震。


2.根据权利要求1所述的一种旋翼姿态可调的折叠载人飞行器，其特征在于：所述机架本体中心处设置有柱形转轴，所述转轴由步进电机驱动，转轴外围设置有一圈球形钢珠；所述转轴上方固定连接有一圆形转盘，转盘下表面置于球形钢珠上，转盘上开设有八个与连接臂位置相对应的弧形通孔，弧形通孔以转盘为中心顺时针排布；每个机臂上靠近连接臂的一端固定有柱形卡位柱，卡位柱穿过弧形通孔，且卡位柱直径与弧形通孔的宽度相适配，转盘旋转时卡位柱在弧形通孔的作用力下带动机臂在连接臂内做直线移动。


3.根据权利要求1所述的一种旋翼姿态可调的折叠载人飞行器，其特征在于：所述机臂上设置有用于紧固机臂的夹紧装置，其包括开设于机臂上表面的弧形凹槽、套设于机臂凹槽外圈的环形外壳、与弧形凹槽表面相适配的弧形垫片、设置于弧形垫片上方的手柄；
所述弧形凹槽沿机臂长度方向设置，且弧形凹槽长度大于弧形通孔的长度；所述环形外壳与底盘固定，机臂可在环形外壳内直线移动；所述弧形垫片与弧形凹槽滑动连接，弧形垫片两端各固定一立柱；所述手柄位于两立柱中间，手柄下端设置一横向的圆柱体，所述圆柱体和两立柱之间通过一横向的圆柱杆将三者贯穿连接，所述圆柱杆与环形外壳固定连接，手柄下端的圆柱体与圆柱杆呈偏心设置，手柄下压使圆柱体贴紧弧形垫片以实现机臂的紧固。


4.根据权利要求2所述的一种旋翼姿态可调的折叠载人飞行器，其特征在于：旋翼组件包括一个V形支撑架、一个卡位球、一个旋翼和两个电机，所述V形支撑架的两个支撑面上各贯穿设置一转向轴，两转向轴相互垂直，位于V形支撑架外侧的转向轴端部均固定连接一齿轮，转向轴的另一端均固定一V形连接件，两V形连接件呈相对角布置，所述卡位球位于两V形连接件之间，卡位球和两个V形连接件...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯振宗，张森，周峰，吕进锋，黄怡航，庄智强，王展，李晓强，邵敬平，徐兴元，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：新型
国别省市：河南;41