带有可伸缩旋翼的无人机及其控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种带有可伸缩旋翼的无人机及其控制系统，该无人机包括：主体部；和多个旋翼，其分别通过连接部件设置于主体部，其中，所述多个旋翼中的每个旋翼的翼片均具有可伸缩部。

【技术实现步骤摘要】
带有可伸缩旋翼的无人机及其控制系统
本专利技术涉及一种无人机
，具体地，涉及一种带有可伸缩旋翼的无人机及其控制系统。
技术介绍
随着科技的进步和发展，无人机在军用和民用领域都占据了重要的地位。在军事方面，无人机可以起到侦察监视、损伤评估、电子战等作用；而且，无人机也可以在航拍、环境监测等民用领域成为一大助力。在目前的研究中发现，无人机的飞行速度仍不够理想，续航能力也有不足。因此，在现有的条件下，加强无人机的飞行速度和提高其在空中的待机时间成为了进一步提高无人机使用成功率的关键。现有的无人机一般利用旋翼实现爬升、降低和悬停，力的相对性意味着旋翼推动空气时，空气也会反向推动旋翼，旋翼旋转地越快，升力就越大，反之亦然。而目前的无人机的旋翼多为水平放置，当无人机需要水平向移动时，对应旋翼的角速度需要降低。虽然来自该旋翼的推力缺失会使无人机改变方向，但此时向上的力与向下的力不相等，因此无人机会下降；除此之外，水平放置的旋翼使得无人机整体在水平方向上的移动需要克服更多的阻力，从而会对无人机的飞行速度有所限制，也拉低了其续航能力。鉴于此，飞行速度不快和续航时间不足是制约无人机发展的重要因素。我国目前的无人机最强续航平均仅在30分钟左右，速度大约在100km/h上下，距离使用需求还有一定的差距。
技术实现思路
针对上述情况而提出了本专利技术，并且本专利技术的目的是提供一种带有可伸缩旋翼的无人机及其控制系统，其能够提高无人机的飞行速度和续航能力。具体地，本专利技术的无人机的旋翼的翼片设置有可伸缩部，使得可以根据需求展开或收缩翼片，从而在翼片收缩状态下，减小旋翼整体的体积，节约空间并减小阻力；在翼片展开状态下，增大功力，提高能量转换率，从而可以提高无人机的续航能力和飞行速度。此外，本专利技术的无人机采用流线型的整体结构并且具有机翼，因此可以利用机翼产生的压强差减小飞行阻力，增大抬升力，提高续航能力。而且进一步地，机翼具有可伸缩的副翼，可以根据需要展开或收起副翼，减小起飞时的阻力，增大悬浮时的悬浮力，从而减小无人机整体的能量损耗，提高续航能力。并且本专利技术的无人机的整体结构能够增大无人机整体的储存燃料或电力的空间，从而提高续航能力。根据本专利技术的一方面，提供一种无人机包括：主体部；和多个旋翼，所述多个旋翼分别通过连接部件设置于所述主体部，其中，所述多个旋翼中的每个旋翼的翼片均具有可伸缩部。进一步地，所述主体部包括：躯干部；尾翼，该尾翼设置在所述躯干部的尾部；和机翼，该机翼设置在所述躯干部的两侧；其中，所述多个旋翼分别设置于所述躯干部的头部、所述机翼和所述尾翼。进一步地，所述机翼在在机翼主体的远离所述躯干部的末端处设置有能够展开和收起的副翼。进一步地，所述副翼可伸缩地设置在所述机翼主体的内部。进一步地，所述副翼通过副翼连接件与所述机翼的所述机翼主体连接，并且所述副翼能够以所述副翼连接件为中心相对于所述机翼主体转动，以在竖立位置和与所述机翼主体连续的连续位置之间转动。进一步地，所述多个旋翼分别与对应的旋翼驱动部同轴固定，并且经由所述旋翼驱动部的驱动部外壳与所述连接部件的一端相对固定地连接；并且所述连接部件的另一端以可枢转的方式连接至所述主体部，以使得与所述连接部件的所述一端相连的所述旋翼驱动部和所述旋翼能够整体转动。进一步地，所述连接部件能够在第一位置与第二位置之间枢转，并且其中，当所述无人机垂直升降时，所述连接部件枢转至所述第一位置，使得所述旋翼在水平面内转动；并且当所述无人机水平移动时，所述连接部件枢转至所述第二位置，使得所述旋翼在与所述无人机的前后方向垂直的竖直面内转动。本专利技术的另一方面提供了一种无人机控制系统，包括：前文一个方面中所述的无人机；控制器；和旋翼伸缩致动器，所述控制器控制所述旋翼伸缩致动器致动，以使所述旋翼的所述翼片的所述可伸缩部伸展或收缩。进一步地，所述无人机控制系统还可以包括：副翼伸缩致动器，所述控制器控制所述副翼伸缩致动器致动，以使所述副翼展开或收起。进一步地，所述无人机控制系统还可以包括：旋翼转向致动器，所述控制器控制所述旋翼转动致动器致动，以使所述连接部件绕着所述另一端枢转，从而改变所述旋翼的在其内转动的转动平面。以下结合本专利技术的附图及优选实施方式对本专利技术的技术方案做进一步详细地描述，本专利技术的有益效果将进一步明确。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，但其说明仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是根据本专利技术一优选实施例的无人机的在升降过程中的整体构造的示意性俯视图；图2是根据本专利技术一优选实施例的无人机的在升降过程中的整体构造的示意性侧视图；图3是根据本专利技术一优选实施例的无人机的旋翼在展开状态下的结构示意图；图4是根据本专利技术一优选实施例的无人机的在水平移动过程中的整体构造的示意性侧视图；图5是根据本专利技术一优选实施例的无人机的在水平移动过程中的整体构造的示意性前视图；图6是根据本专利技术一优选实施例的无人机的变形例的示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术的具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分优选实施例，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做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。下面结合图1-6描述本专利技术的无人机的实施例。图1是根据本专利技术一优选实施例的无人机的在升降过程中的整体构造的示意性俯视图。图2是根据本专利技术一优选实施例的无人机的在升降过程中的整体构造的示意性侧视图。图3是根据本专利技术一优选实施例的无人机的旋翼在展开状态下的结构示意图。图4是根据本专利技术一优选实施例的无人机的在水平移动过程中的整体构造的示意性侧视图。图5是根据本专利技术一优选实施例的无人机的在水平移动过程中的整体构造的示意性前视图。图6是根据本专利技术一优选实施例的无人机的变形例的示意图。为了便于说明，下文中将无人机的升降方向称为上下方向，无人机前进和后退的方向称为前后方向，无人机的左右方向称为左右方向，上述三个方向互相正交。另外需要说明的是，附图中的图示仅用于示出本专利技术的无人机的基本构造，其具体比例可能与实际情况略有不同，并且不意在对专利技术的无人机的尺寸等方面进行限制。如图1所示，根据本专利技术的无人机1包括：主体部，其具有躯干部20、机翼21和尾翼22；以及多个旋翼(在本实施例中为4个)11、12、13和14。下面将详细描述无人机1的各个部分的构造。躯干部20整体形成为流线型，在躯干部的左右两侧设置分别设置有机翼21。机翼21的上侧形状较凸，下侧形状较平坦，从而产生压力差以减小飞行阻力，进而产生向上的抬升力，以提高飞机在上升过程中的抬升力。尾翼22设置在躯干部20的前后方向上的后侧，即，无人机的尾部处。其中，优选地，尾翼22可以形成为图1和2所示的框本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有可伸缩旋翼的无人机，其特征在于，所述无人机包括：/n主体部；和/n多个旋翼，所述多个旋翼分别通过连接部件设置于所述主体部，其中，/n所述多个旋翼中的每个旋翼的翼片均具有可伸缩部。/n

【技术特征摘要】
1.一种带有可伸缩旋翼的无人机，其特征在于，所述无人机包括：
主体部；和
多个旋翼，所述多个旋翼分别通过连接部件设置于所述主体部，其中，
所述多个旋翼中的每个旋翼的翼片均具有可伸缩部。


2.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，其中，
所述主体部包括：
躯干部；
尾翼，该尾翼设置在所述躯干部的尾部；和
机翼，该机翼设置在所述躯干部的两侧；其中，
所述多个旋翼分别设置于所述躯干部的头部、所述机翼和所述尾翼。


3.根据权利要求2所述的无人机，其特征在于，
所述机翼在机翼主体的远离所述躯干部的末端处设置有能够展开和收起的副翼。


4.根据权利要求3所述的无人机，其特征在于，
所述副翼可伸缩地设置在所述机翼主体的内部。


5.根据权利要求3所述的无人机，其特征在于，
所述副翼通过副翼连接件与所述机翼的所述机翼主体连接，并且
所述副翼能够以所述副翼连接件为中心相对于所述机翼主体转动，以在竖立位置和与所述机翼主体连续的连续位置之间转动。


6.根据权利要求1至5的任意一项所述的无人机，其特征在于，其中，
所述多个旋翼分别与对应的旋翼驱动部同轴固定，并且经由所述旋翼驱动部的外壳与所述连接部件的一端相对固定地连接；并且
所述连接部件的另一端以可枢转的方式连接至所述主体部，以使得与所述连接部件的所述一端相连的所述旋翼驱动部和所述旋翼能够整体转动。


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【专利技术属性】
技术研发人员：张海钟，臧小漪，乔波，孟凡皓，邢乐君，靳能皓，田瑜，周正，胡随馨，陈飞，
申请(专利权)人：中国人民解放军总医院第一医学中心，
类型：发明
国别省市：北京;11