一种非平面布局方式机臂机构、多旋翼无人机及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种非平面布局方式机臂机构、多旋翼无人机及控制方法。第一方面，一种非平面布局方式的机臂机构，包括用于安装在无人机机体上的机臂组件，所述机臂组件包括在机体上从上至下依次设置的第一机臂组和第二机臂组，第一机臂组与第二机臂组交错设置，第一机臂组包括上机臂，第二机臂组包括下机臂，上机臂远离机体的一端顶面均设有上桨叶，下机臂远离机体的一端底面均设有下桨叶，上桨叶与下桨叶的旋转方向相反。第二方面，一种多旋翼无人机，包括机体，所述机体上设有上述的一种非平面布局方式的机臂机构，第一机臂组设于机体侧面临近顶端处，第二机臂组设于机体侧面临近底端处。本发明专利技术飞行时稳定性好，抗风能力强，可持续飞行时间长。续飞行时间长。续飞行时间长。

【技术实现步骤摘要】
一种非平面布局方式机臂机构、多旋翼无人机及控制方法


[0001]本专利技术涉及航空航天飞行器
，具体涉及一种非平面布局方式机臂机构、多旋翼无人机及控制方法。

技术介绍

[0002]目前，无人机的应用领域越来越广，市场需求开发也越来越多。消防、救援、应急、勘测、航拍、农业等方面都有使用。
[0003]无人机包括多旋翼无人机，现有的多旋翼无人机一种是在同一个机臂的正反面均设置螺旋桨，这种设置的无人机由于设置的螺旋桨较多，飞行时耗能较大，无人机的飞行时间较短；另一种无人机在减小螺旋桨的设置的前提下为了避免螺旋桨之间相互碰撞，采用在同一高度上的不同机臂的正反面交替设置螺旋桨，这种设计方式的螺旋桨上下间距过小，无人机稳定性差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种非平面布局方式机臂机构、多旋翼无人机及控制方法，本专利技术采用了立体布局方式的机臂机构，使无人机飞行时的稳定性好，同时可以最大减小无人机的外观尺寸，受到的风阻小，抗风能力强，基于减重与减小接触面积两个方面上提升了无人机的飞行时间。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用了以下方案：第一方面，一种非平面布局方式的机臂机构，包括用于安装在无人机机体上的机臂组件，所述机臂组件包括在机体上从上至下依次设置的第一机臂组和第二机臂组，第一机臂组与第二机臂组在机体的俯视视角上交错设置，第一机臂组包括上机臂，第二机臂组包括下机臂，上机臂远离机体的一端顶面均设有上桨叶，下机臂远离机体的一端底面均设有下桨叶，上桨叶与下桨叶的旋转方向相反，任意一个下机臂在机体的俯视视角上位于两个相邻上机臂之间。其作用为，通过将上桨叶设置在位于上侧的上机臂的顶面，将下桨叶设置在位于下侧的下机臂的底面，能够尽量扩大上桨叶与下桨叶的间距，减小上桨叶运转时产生的气流与下桨叶运转时产生的气流之间的相互影响，能够有效地提升无人机在飞行时的稳定性；在同一机臂上仅设置一个螺旋桨，有效地减小了无人机的整体重量，同时通过第一机臂组与第二机臂组交错设置，避免了相邻的上桨叶和下桨叶在运转时产生碰撞，可缩短机臂的长度从而达到减小无人机外观尺寸的效果，能够有效地提升无人机的飞行时间。
[0006]进一步的，所述上机臂和下机臂均为直机臂。其作用为，采用直机臂加工简单，承载力好，空间占用小。
[0007]进一步的，所述上机臂远离机体的一端顶面设有正装电机，正装电机的输出端与上桨叶相连接，下机臂远离机体的一端底面设有反装电机，反装电机的输出端与下桨叶相连接。其作用为，通过设置在机臂尾端的电机来驱动螺旋桨进行旋转，通过正装电机与反装电机分别安装在不同机臂相反的两面，进一步扩大了上桨叶与下桨叶之间的间距。
[0008]进一步的，所述上桨叶所在平面与下桨叶所在平面之间的距离大于正装电机顶部与上机臂底面的距离和反装电机底部与下机臂顶面的距离之和。其作用为，进一步限制上桨叶与下桨叶之间的最小距离。
[0009]进一步的，所述上机臂的个数与下机臂的个数相同，第一机臂组内设有至少三个上机臂，第二机臂组内设有至少三个下机臂。其作用为，使无人机受设于上机臂上的上桨叶运转时产生的总升力与设于下机臂上的下桨叶运转时产生的总升力相同，增强无人机飞行的稳定性。
[0010]进一步的，所述第一机臂组内的所有上机臂以机体为中心呈圆周状均匀分布，第二机臂组内的所有下机臂以机体为中心呈圆周状均匀分布，第一机臂组与第二机臂组内的所有上机臂和下机臂以机体为中心呈圆周状均匀分布且以在机体的俯视视角上机体为中心在机体的前后方向上对称设置。其作用为，使无人机受上机臂上的上桨叶产生的升力与受下机臂上的下桨叶产生的升力均匀分布，且在机体的前后方向和左右方向上对称分布。
[0011]进一步的，所述机体正前方设有任意一个上机臂。
[0012]进一步的，所述上桨叶和下桨叶均采用可拆卸直桨。其作用为，方便安装。
[0013]第二方面，一种多旋翼无人机，包括机体，所述机体上设有上述的一种非平面布局方式的机臂机构，第一机臂组设于机体侧面临近顶端处，第二机臂组设于机体侧面临近底端处。其作用为，在机体条件允许的前提下，尽可能地扩大上桨叶与下桨叶之间的间距。
[0014]进一步的，所述机体的高度大于上机臂的外径与下机臂的外径之和。其作用为，进一步限定机体的最小高度。
[0015]本专利技术具有的有益效果：1、通过将上桨叶设置在位于上侧的上机臂的顶面，将下桨叶设置在位于下侧的下机臂的底面，能够尽量扩大上桨叶与下桨叶的间距，减小上桨叶运转时产生的气流与下桨叶运转时产生的气流之间的相互影响，能够有效地提升无人机在飞行时的稳定性；2、在同一机臂上仅设置一个螺旋桨，有效地减小了无人机的整体重量，提升无人机的飞行时间；3、通过第一机臂组与第二机臂组交错设置，避免了相邻的上桨叶和下桨叶在运转时产生碰撞，可缩短机臂的长度从而达到减小无人机外观尺寸的效果，能够有效地提升无人机的飞行时间。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的主视结构示意图；图2为本专利技术的左视结构示意图；图3为本专利技术的俯视结构示意图。
[0017]附图标记说明如下：1、机体；2、机臂组件；3、第一机臂组；4、第二机臂组；5、上机臂；6、下机臂；7、上桨叶；8、下桨叶；9、正装电机；10、反装电机；a、第一下桨叶；b、第一上桨叶；c、第二下桨叶；d、第二上桨叶；e、第三下桨叶；f、第三上桨叶。
具体实施方式
[0018]下面结合实施例及附图，对本专利技术作进一步的详细说明，但本专利技术的实施方式不
限于此。
[0019]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0020]在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接 ，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0021]实施例1第一方面，一种非平面布局方式的机臂机构，包括用于安装在无人机机体1上的机臂组件2，如图2所示，所述机臂组件2包括在机体1上从上至下依次设置的第一机臂组3和第二机臂组4，如图3所示，第一机臂组3与第二机臂组4在俯视视角上交错设置，第一机臂组3包括上机臂5，第二机臂组4包括下机臂6，如图2所示，上机臂5远离机体1的一端顶面均设有上桨叶7，下机臂6远离机体1的一端底面均设有下桨叶8，上桨叶7与下桨叶8的旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非平面布局方式的机臂机构，包括用于安装在无人机机体（1）上的机臂组件（2），其特征在于：所述机臂组件（2）包括在机体（1）上从上至下依次设置的第一机臂组（3）和第二机臂组（4），第一机臂组（3）与第二机臂组（4）在机体（1）的俯视视角上交错设置，第一机臂组（3）包括上机臂（5），第二机臂组（4）包括下机臂（6），上机臂（5）远离机体（1）的一端顶面均设有上桨叶（7），下机臂（6）远离机体（1）的一端底面均设有下桨叶（8），上桨叶（7）与下桨叶（8）的旋转方向相反，任意一个下机臂（6）在机体（1）的俯视视角上位于两个相邻上机臂（5）之间。2.根据权利要求1中所述的一种非平面布局方式的机臂机构，其特征在于：所述上机臂（5）和下机臂（6）均为直机臂。3.根据权利要求1中所述的一种非平面布局方式的机臂机构，其特征在于：所述上机臂（5）远离机体（1）的一端顶面设有正装电机（9），正装电机（9）的输出端与上桨叶（7）相连接，下机臂（6）远离机体（1）的一端底面设有反装电机（10），反装电机（10）的输出端与下桨叶（8）相连接。4.根据权利要求3中所述的一种非平面布局方式的机臂机构，其特征在于：所述上桨叶（7）所在平面与下桨叶（8）所在平面之间的距离大于正装电机（9）顶部与上机臂（5）底面的距离和反装电机（10）底部与下机臂（6）顶面的距离之和。5.根据权利要求1中所述的一种非平面布局方式的机臂机构，其特征在于：所述上机臂（5）的个数与下机臂（6）的个数相同，第一机臂组（3）内设有至少三个上机臂（5），第二机臂组（4）内设有至少三个下机臂（6）。6.根据权利要求1中所述的一种非平面布局方式的机臂机构，其特征在于：所述第一机臂组（3）内的所有上机臂（5）以机体（1）为中心呈圆周状均匀分布，第二机臂组（4）内的所有下机臂（6）以机体（1）为中心呈圆周状均匀分布，第一机臂组（3）与第二机臂组（4）内的所有上机臂（5）和下机臂（6）以机体（1）为中心呈圆周状均匀分布且在机体（1）的俯视视角上以机体（1）为中心在机体（1）的前后方向上对称设置。7.根据权利要求6中所述的一种非平面布局方式的机臂机构，其特征在于：所述机体（...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅文凯，彭彦平，张万宁，柯杨，
申请(专利权)人：成都时代星光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：