一种倾转旋翼鸭式垂直起降无人机制造技术

本发明专利技术提供一种倾转旋翼鸭式垂直起降无人机，包括：机身舱体；主翼，设置于机身舱体顶部；两个鸭翼，设置于机头两侧；多个倾转结构，分别设置于主翼和鸭翼的两端；多个旋翼，分别设置于倾转结构的背向机身舱体的一端；控制模块，包括：第一控制单元，用于控制倾转结构带动旋翼移动至平行于机身舱体高度方向的位置并控制增大旋翼转速垂直起飞；第二控制单元，用于控制倾转结构带动旋翼移动至平行于机头和机尾间中轴线的位置进行平飞；第三控制单元，用于控制倾转结构带动旋翼移动至平行于机身舱体高度方向的位置并控制减小旋翼转速垂直降落。有益效果是本发明专利技术通过倾转结构旋转旋翼使得无人机在平飞过程中能够获得较大的水平推力，提高飞行速度。提高飞行速度。提高飞行速度。

【技术实现步骤摘要】
一种倾转旋翼鸭式垂直起降无人机


[0001]本专利技术涉及无人机
，尤其涉及一种倾转旋翼鸭式垂直起降无人机。

技术介绍

[0002]近几年随着无人机、高速通信、人工智能以及智慧城市的发展，“城市空中交通”概念逐渐兴起，城市空中交通是指通过使用全自动城市无人飞行器提供大型城市内部或都市圈城际间的多种空中飞行服务，城市空中交通将以无人机为核心开拓城市空域资源,将现有地下、地面和高架为载体的2.5D交通拓展为新型3D立体交通方式，城市无人机极大扩展了交通容量，为城市运营瓶颈问题的解决提供了有效方式，未来城市无人机将在城市多个场景发挥巨大作用，如城市运营服务(交通疏导、应急救援等)、商业服务(低空观光、快速物运、冷链运输)以及公共交通服务(载人客运)，以城市运营和管理为背景的应用需求，大大催生了对新型无人机的需求。
[0003]目前传统无人机的构型通常为多旋翼结构和固定翼结构，其中固定翼结构的无人机具有飞行速度快、航程远、航时长、载重大等优点，但缺点是起降过程需有专业跑道，而多旋翼结构的无人机能实现垂直起降、空中悬停、向前后左右飞行，具有灵活起降和飞行的优点，但是由于旋翼提供的主要是升力，导致无人机获得的平行于机身轴线的水平推力较小，所以水平飞行速度较慢。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种倾转旋翼鸭式垂直起降无人机，包括：
[0005]一机身舱体，所述机身舱体的沿轴向方向的一端为机头，沿轴向方向的另一端为机尾；
[0006]一主翼，设置于所述机身舱体的顶部且所述主翼设于所述机头和所述机尾之间；
[0007]两个鸭翼，分别设置于所述机头的两侧；
[0008]多个倾转结构，分别设置于所述主翼和对应的所述鸭翼的两端，所述主翼上的各所述倾转结构沿所述机身舱体的轴向方向对称分布，所述鸭翼上的各所述倾转结构沿所述机身舱体的轴向方向对称分布；
[0009]多个旋翼，分别设置于对应的所述倾转结构的背向所述机身舱体的一端；
[0010]一控制模块，分别连接各所述倾转结构和各所述旋翼，所述控制模块包括：
[0011]一第一控制单元，用于控制各所述倾转结构旋转以带动对应的所述旋翼移动至平行于所述机身舱体的高度方向的位置，并控制增大各所述旋翼的转速以带动所述机身舱体垂直起飞；
[0012]一第二控制单元，连接所述第一控制单元，用于在所述机身舱体垂直起飞后控制各所述倾转结构旋转以带动对应的所述旋翼移动至平行于所述机头和所述机尾之间中轴线的位置使所述机身舱体进行平飞；
[0013]一第三控制单元，连接所述第一控制单元，用于在所述机身舱体平飞至目标位置后控制各所述倾转结构旋转以带动对应的所述旋翼移动至平行于所述机身舱体的高度方向的位置，并控制减小各所述旋翼的转速以使所述机身舱体垂直降落。
[0014]优选的，所述倾转结构的数量为4个，其中两个所述倾转结构分别设于所述主翼的两端，另外两个所述倾转结构分别设于所述鸭翼的两端。
[0015]优选的，各所述倾转结构分别通过一动力模组连接对应的所述旋翼，则所述第一控制单元控制各所述动力模组增大对应的所述旋翼的转速，所述第三控制单元控制各所述动力模组减小对应的所述旋翼的转速。
[0016]优选的，还包括多个副翼，分别设置于所述主翼的靠近所述机尾的一侧且各所述副翼沿所述机身舱体的轴向方向对称分布，则所述控制模块还包括一第四控制单元，连接各所述副翼，用于控制各所述副翼的方向以调整所述机身舱体的飞行方向。
[0017]优选的，还包括一V型尾翼，设置于所述机尾。
[0018]优选的，所述V型尾翼的远离所述机头的一侧设有多个尾翼舵面且各所述尾翼舵面沿所述机身舱体的轴向方向对称分布，则所述控制模块还包括一第五控制单元，连接各所述尾翼舵面，用于控制各所述尾翼舵面的方向带动所述机身舱体进行俯冲飞行或仰冲飞行。
[0019]优选的，所述机头和所述机尾的底部分别设有一起落架。
[0020]优选的，各所述起落架的底部分别设有多个滚轮。
[0021]上述技术方案具有如下优点或有益效果：
[0022](1)本专利技术中的倾转旋翼鸭式垂直起降无人机可以实现在任何环境下快速垂直起降不受场地的限制，同时可以在不同高度实现悬停以满足城市各种场景下的起降需求，并且通过倾转结构旋转旋翼使得无人机在平飞过程中能够获得较大的水平推力，提高飞行速度；
[0023](2)本专利技术中的倾转旋翼鸭式垂直起降无人机采用多翼面布局并增加翼面面积，提高了机翼升力和升阻特性，机身舱体采用低阻力流线外形可大大降低机翼飞行阻力，提升无人机速度和航时；
[0024](3)本专利技术中的倾转旋翼鸭式垂直起降无人机在垂直起飞、垂直降落和平飞时均采用同一动力模组，可以减少无人机平飞时的死重；
[0025](4)本专利技术中的倾转旋翼鸭式垂直起降无人机配置四个可倾转的旋翼，可以实现部分动力冗余备份。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的较佳的实施例中，无人机的整体结构图；
[0027]图2为本专利技术的较佳的实施例中，控制模块的连接示意图；
[0028]图3为本专利技术的较佳的实施例中，无人机的正视图；
[0029]图4为本专利技术的较佳的实施例中，无人机的俯视图；
[0030]图5为本专利技术的较佳的实施例中，无人机的侧视图。
具体实施方式
[0031]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本专利技术并不限定于该实施方式，只要符合本专利技术的主旨，则其他实施方式也可以属于本专利技术的范畴。
[0032]本专利技术的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种倾转旋翼鸭式垂直起降无人机，包括：
[0033]一机身舱体1，机身舱体1的沿轴向方向的一端为机头11，沿轴向方向的另一端为机尾12；
[0034]一主翼2，设置于机身舱体1的顶部且主翼2设于机头11和机尾12之间；
[0035]两个鸭翼3，分别设置于机头11的两侧；
[0036]多个倾转结构4，分别设置于主翼2和对应的鸭翼3的两端，主翼2上的各倾转结构4沿机身舱体1的轴向方向对称分布，鸭翼3上的各倾转结构4沿机身舱体1的轴向方向对称分布；
[0037]多个旋翼5，分别设置于对应的倾转结构4的背向机身舱体1的一端；
[0038]一控制模块6，分别连接各倾转结构4和各旋翼5，控制模块6包括：
[0039]一第一控制单元61，用于控制各倾转结构4旋转以带动对应的旋翼5移动至平行于机身舱体1的高度方向的位置，并控制增大各旋翼5的转速以带动机身舱体1垂直起飞；
[0040]一第二控制单元62，连接第一控制单元61，用于在机身舱体1垂直起飞后控制各倾转结构4旋转以带动对应的旋翼5移动至平行于机头11和机尾12之间中轴线的位置使机身舱体1进行平飞；
[0041]一第三控制单元63，连接第一控制单元61，用于在机身舱体1平飞至目标位置后控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种倾转旋翼鸭式垂直起降无人机，其特征在于，包括:一机身舱体，所述机身舱体的沿轴向方向的一端为机头，沿轴向方向的另一端为机尾；一主翼，设置于所述机身舱体的顶部且所述主翼设于所述机头和所述机尾之间；两个鸭翼，分别设置于所述机头的两侧；多个倾转结构，分别设置于所述主翼和对应的所述鸭翼的两端，所述主翼上的各所述倾转结构沿所述机身舱体的轴向方向对称分布，所述鸭翼上的各所述倾转结构沿所述机身舱体的轴向方向对称分布；多个旋翼，分别设置于对应的所述倾转结构的背向所述机身舱体的一端；一控制模块，分别连接各所述倾转结构和各所述旋翼，所述控制模块包括：一第一控制单元，用于控制各所述倾转结构旋转以带动对应的所述旋翼移动至平行于所述机身舱体的高度方向的位置，并控制增大各所述旋翼的转速以带动所述机身舱体垂直起飞；一第二控制单元，连接所述第一控制单元，用于在所述机身舱体垂直起飞后控制各所述倾转结构旋转以带动对应的所述旋翼移动至平行于所述机头和所述机尾之间中轴线的位置使所述机身舱体进行平飞；一第三控制单元，连接所述第一控制单元，用于在所述机身舱体平飞至目标位置后控制各所述倾转结构旋转以带动对应的所述旋翼移动至平行于所述机身舱体的高度方向的位置，并控制减小各所述旋翼的转速以使所述机身舱体垂直降落。2.根据权利要求1所述的倾转旋翼鸭式垂直起降无人机，其特征在于，所述倾转结构的数量为4个，其中两个所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻文广，张秉磊，杨顺超，
申请(专利权)人：上海电气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：