一种共轴双桨直升机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种共轴双桨直升机，包括：双桨叶组，包括上下设置的上桨叶组和下桨叶组，所述上桨叶组和下桨叶组的转向相反；共轴电机组，包括设在同一转轴上且转向相反的第一电机和第二电机，所述第二电机通过转轴与上桨叶组连接，且通过带动转轴旋转，从而带动上桨叶组旋转；所述第一电机与下桨叶组连接，且通过转动带动下桨叶组旋转；飞行控制器，分别与第一电机和第二电机连接，用于控制第一电机和第二电机工作。电源组件，用于给共轴电机组和飞行控制器提供电力。本技术方案舍去了耗能的尾翼，而是由转向相反的上桨叶组和下桨叶组提供升力，由一共轴式电机组提供动力和控制航向，实现飞行的目的。具有机体轻、飞行效率高的有益效果。有益效果。有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种共轴双桨直升机


[0001]本技术涉及飞行器的
，更具体地，涉及一种共轴双桨直升机。

技术介绍

[0002]传统多旋翼无人机在飞行时通过多个旋翼的旋转产生升力，且通过升力的合力来维持机身平稳，从而实现俯仰，翻滚，升降等姿态的控制。但这种方法就要求较多的电机共同协调控制，而电机增多，机身重量也会随之增加，降低了无人机续航时间；且结构上因为轴距固定也限制了桨叶的最大长度，导致能提供的最大升力受限制。
[0003]另一方面，传统直升机是通过改变总距、周期性变距和尾翼来控制飞行器姿态，但需要复杂的动力传动装置和拉杆倾斜盘等结构，尾翼的存在增加了机身重量，损耗一部分能量，导致飞行效率低。

技术实现思路

[0004]本技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种共轴双桨直升机，用于解决机身重量大，飞行效率低的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本技术采取的技术方案是：
[0006]一种共轴双桨直升机，包括：
[0007]双桨叶组，包括上下设置的上桨叶组和下桨叶组，所述上桨叶组和下桨叶组的转向相反；
[0008]共轴电机组，包括设在同一转轴上且转向相反的第一电机和第二电机，所述第二电机通过转轴与上桨叶组连接，且通过带动转轴旋转，从而带动上桨叶组旋转；所述第一电机与下桨叶组连接，且通过转动带动下桨叶组旋转；
[0009]飞行控制器，分别与第一电机和第二电机连接，用于控制第一电机和第二电机工作。
[0010]电源组件，用于给共轴电机组和飞行控制器提供电力。
[0011]本技术方案的共轴双桨直升机舍去了耗能的尾翼，而是由转向相反的上桨叶组和下桨叶组提供升力，由一共轴式电机组提供动力和控制航向，实现飞行的目的。具有机体轻、飞行效率高的有益效果。
[0012]其中，本技术方案的共轴双桨直升机的桨距固定，没有复杂的变距结构，因此更便于控制航向。
[0013]具体地，上桨叶组通过第二电机的转动而带动实现旋转，下桨叶组通过第一电机的转动而带动实现旋转，上桨叶组和下桨叶组旋转时所在的空间范围，组成旋转平面。飞行控制器通过控制第一电机和第二电机的转速，从而控制上桨叶组和下桨叶组的转速。
[0014]当上桨叶组和下桨叶组达到一定的转速，则机体具有升力，实现向上飞行。当机体做垂直运动时，双桨叶组和共轴电机组垂直，机体产生升力的方向与机体质心的方向一致。当机体做非垂直运动时，双桨叶组和共轴电机组倾斜，机体产生升力的方向与质心的方向
不一致。当机体飞行到达期望位置时，双桨叶组和共轴电机组逐渐垂直，产生升力的方向和质心的方向逐渐一致；而当升力和重力一致时，机体悬停。
[0015]当上桨叶组和下降叶组的转速不相同时，则扭矩不平衡，从而使机体旋转，从而实现偏航飞行，即直升机绕z轴飞行。
[0016]在其中一个实施例中，还包括：
[0017]电机座，设置于第一电机和第二电机之间，用于安装固定第一电机和第二电机；
[0018]翻滚机组，包括翻滚机座、翻滚舵机和翻滚联动组件；所述翻滚机座的前后两侧与电机座活动连接；所述翻滚舵机安装于翻滚机座上，且与翻滚联动组件连接，用于驱动翻滚联动组件转动；所述翻滚联动组件与电机座连接；所述翻滚联动组件转动的同时，并带动电机座绕翻滚机座左右倾斜，从而实现左右方向上的飞行；
[0019]俯仰机组，包括俯仰机座、俯仰舵机和俯仰联动组件；所述俯仰机座与翻滚机座的左右两侧活动连接；所述俯仰舵机安装于俯仰机座上，且与俯仰联动组件连接，用于驱动俯仰联动组件转动；所述俯仰联动组件与翻滚机座连接；所述俯仰联动组件转动的同时，带动翻滚机座绕俯仰机座前后倾斜，从而实现前后方向上的飞行。
[0020]所述翻滚舵机和俯仰舵机分别与飞行控制器电连接，并通过飞行控制器控制工作。
[0021]本技术方案中，通过设置翻滚机组和俯仰机组以实现直升机前后、左右方向上的运动。
[0022]具体地，翻滚机座与电机座之间通过活动轴活动连接，电机座与翻滚联动组件固定连接，当翻滚舵机工作，则翻滚联动组件转动，从而带动电机座绕活动轴左右倾斜。
[0023]其中，俯仰机组安装于翻滚机组的下方，且俯仰机座与翻滚机座之间通过活动轴活动连接，翻滚机座与俯仰联动组件固定连接，当俯仰舵机工作，则俯仰联动装置转动，从而带动翻滚机座绕活动轴前后倾斜。
[0024]进一步地，所述翻滚联动组件包括翻滚舵盘和翻滚拉杆；
[0025]所述翻滚舵盘与翻滚舵机连接，且由翻滚舵机驱动转动；
[0026]所述翻滚拉杆的一端与翻滚舵盘连接，另一端与电机座连接；所述翻滚舵盘转动的同时，带动翻滚拉杆上下移动，从而带动电机座绕翻滚机座左右倾斜，实现左右方向上的飞行；
[0027]所述俯仰联动组件包括俯仰舵盘和俯仰拉杆；
[0028]所述俯仰舵盘与俯仰舵机连接，且由俯仰电机驱动转动；
[0029]所述俯仰拉杆的一端与俯仰舵盘连接，另一端与翻滚机座连接；所述俯仰舵盘转动的同时，带动俯仰拉杆上下移动，从而带动翻滚机座绕俯仰机座前后倾斜，实现前后方向上的飞行。
[0030]进一步地，翻滚拉杆与电机座之间设有第一连接件，该第一连接件的一端部与翻滚拉杆连接，另一端部固定于翻滚机座与电机座之间的活动轴上。
[0031]俯仰拉杆与翻滚机座之间设有第二连接件，该第二连接件的一端部与俯仰拉杆连接，另一端固定于俯仰机座与翻滚机座之间的活动轴上。
[0032]进一步地，所述飞行控制器包括：
[0033]主控芯片，用于控制第一电机和第二电机的转速，以及控制翻滚舵机和俯仰舵机
工作；
[0034]传感器，与主控芯片电连接，用于检测机体角加速度；
[0035]加速度计，用于检测机体线加速度；
[0036]磁力计，用于检测机体航向；
[0037]气压计，用于检测飞行高度；
[0038]接收机，用于接收信号；
[0039]GPS，用于定位。
[0040]优选地，主控芯片为stm32芯片，传感器为陀螺仪。
[0041]具体地，传感器将检测到的数据传给主控芯片，主控芯片利用滤波算法对这些数据进行多传感器数据融合，解算出当前机身的姿态角，再根据与期望姿态角的关系通过智能控制算法得出4路通道的控制量，然后，主控芯片再将其中2路通道的控制量传送给2个电子调速器，电子调速器再根据控制量驱动第一电机和第二电机，控制第一电机和第二电机的转速；而另外2路通道的控制量则直接传送给翻滚舵机和俯仰舵机。
[0042]其中，滤波算法可以是扩展卡尔曼滤波或Mahony互补滤波。智能控制算法可以是PID 或ADRC。
[0043]进一步地，所述第一电机和第二电机为无刷电机，且转向相反；
[0044]所述转轴从上到下贯穿下桨叶组和第一电机，且转轴的底部与第二电机固定连接，转轴的顶部与上桨叶组固定连接；
[0045]所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种共轴双桨直升机，其特征在于，包括：双桨叶组，包括上下设置的上桨叶组和下桨叶组，所述上桨叶组和下桨叶组的转向相反；共轴电机组，包括设在同一转轴上且转向相反的第一电机和第二电机，所述第二电机通过转轴与上桨叶组连接，且通过带动转轴旋转，从而带动上桨叶组旋转；所述第一电机与下桨叶组连接，且通过转动带动下桨叶组旋转；飞行控制器，分别与第一电机和第二电机连接，用于控制第一电机和第二电机工作，电源组件，用于给共轴电机组和飞行控制器提供电力。2.根据权利要求1所述的一种共轴双桨直升机，其特征在于，还包括：电机座，设置于第一电机和第二电机之间，用于安装固定第一电机和第二电机；翻滚机组，包括翻滚机座、翻滚舵机和翻滚联动组件；所述翻滚机座的前后两侧与电机座活动连接；所述翻滚舵机安装于翻滚机座上，且与翻滚联动组件连接，用于驱动翻滚联动组件转动；所述翻滚联动组件与电机座连接；所述翻滚联动组件转动的同时，并带动电机座绕翻滚机座左右倾斜，从而实现左右方向上的飞行；俯仰机组，包括俯仰机座、俯仰舵机和俯仰联动组件；所述俯仰机座与翻滚机座的左右两侧活动连接；所述俯仰舵机安装于俯仰机座上，且与俯仰联动组件连接，用于驱动俯仰联动组件转动；所述俯仰联动组件与翻滚机座连接；所述俯仰联动组件转动的同时，带动翻滚机座绕俯仰机座前后倾斜，从而实现前后方向上的飞行，所述翻滚舵机和俯仰舵机分别与飞行控制器电连接，并通过飞行控制器控制工作。3.根据权利要求2所述的一种共轴双桨直升机，其特征在于，所述翻滚联动组件包括翻滚舵盘和翻滚拉杆；所述翻滚舵盘与翻滚舵机连接，且由翻滚舵机驱动转动；所述翻滚拉杆的一端与翻滚舵盘连接，另一端与电机座连接；所述翻滚舵盘转动的同时，带动翻滚拉杆上下移动，从而带动电机座绕翻滚机座左右倾斜，实现左右方向上的飞行；所述俯仰联动组件包括俯仰舵盘和俯仰拉杆；所述俯仰舵盘与俯仰舵机连接，且由俯仰电机驱动转动；所述俯仰拉杆的一端与俯仰舵盘连...

【专利技术属性】
技术研发人员：王棒，苏成悦，胡辉萍，麦伟图，杜永红，熊科，
申请(专利权)人：佛山世寰智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：