本发明专利技术公开了一种共轴双电机微型无人机的基于正交圆弧齿条旋翼矢量操纵机构，包括旋翼俯仰矢量操纵机构、旋翼横向矢量操纵机构、操纵机构控制系统、支撑框架以及共轴双电机；操纵机构控制系统是通过两个舵机齿轮与圆弧齿条来操纵俯仰倾转机构的横向倾转机构，以实现旋翼两个正交矢量方向的倾转；本发明专利技术无需传统舵机作动操纵的摇臂、连杆机构，减少操纵元器件占据的空间，减少传动间隙，提高稳定性，为研制共轴双电机微型无人机提供一种体积小、结构紧凑、运行可靠、控制精度高的旋翼矢量操纵机构。机构。机构。
【技术实现步骤摘要】
共轴双电机微型无人机的基于正交圆弧齿条旋翼矢量操纵机构
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[0001]本专利技术涉及一种共轴双电机微型无人机的操纵机构，尤其涉及一种共轴双电机微型无人机的基于正交圆弧齿条旋翼矢量操纵机构，其属于无人机系统领域。
技术介绍
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[0002]目前共轴双旋翼无人机电机轴线矢量的倾转，传统上都采用舵机驱动摇臂与连杆，再拉动电机摇臂使电机偏转。对于微型共轴双旋翼来说，舵机作动的摇臂、连杆与电机摇臂结构都较细，刚度小，无人机电机运转时，容易发生振动；并且连接孔间歇较大，操纵偏转精度较差。
[0003]另一方面，筒状机体的微型共轴双旋翼无人机，机体直径和内部空间有限，传统的摇臂、连杆必须布置在电机倾转环的外侧，受机体限制，很难设置，或无法正常运转。
[0004]因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。
技术实现思路
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[0005]本专利技术是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种共轴双电机微型无人机的基于正交圆弧齿条旋翼矢量操纵机构，其不但无振动、控制精确高、可靠性强，而且体积小，结构紧凑，不占据机体内部格外空间。
[0006]本专利技术所采用的技术方案有：一种共轴双电机微型无人机的基于正交圆弧齿条旋翼矢量操纵机构，包括旋翼俯仰矢量操纵机构、旋翼横向矢量操纵机构、操纵机构控制系统、支撑框架以及共轴双电机，所述旋翼俯仰矢量操纵机构包括俯仰倾转机构和第一舵机，所述旋翼横向矢量操纵机构包括横向倾转机构和第二舵机，所述操纵机构控制系统安装于支撑框架之下；
[0007]所述俯仰倾转机构的上部与安装于共轴双电机外部的外环体相对两侧固定连接，所述外环体另相对两侧设有与其固定连接的外环体转轴，所述横向倾转机构的上部装有滚珠轴承，所述外环体转轴与横向倾转机构通过滚珠轴承联接，所述滚珠轴承外安装有轴承上盖；
[0008]所述横向倾转机构的上部连接有一圆环结构，所述圆环结构与横向倾转机构的滚珠轴承下半部固定连接，所述圆环结构与支撑框架两侧铰支；
[0009]所述俯仰倾转机构的下表面安装有以共轴双电机中心为圆心的上圆弧齿条，所述上圆弧齿条与安装在横向倾转机构下段上表面的第一舵机齿轮啮合，所述横向倾转机构与俯仰倾转机构呈正交位置，所述横向倾转机构下段位于俯仰倾转机构之下；
[0010]所述横向倾转机构下段下表面安装有以共轴双电机中心为圆心的下圆弧齿条，所述下圆弧齿条与安装在支撑框架下部上表面的第二舵机齿轮啮合；
[0011]所述操纵机构控制系统分别与第一舵机、第二舵机以及共轴双电机的电调通过电线相连，所述操纵机构控制系统根据无人机飞行姿态和导航需求，其中的微处理器芯片分
别控制第一舵机和第二舵机，以实现旋翼轴线作俯仰和横向矢量偏转。
[0012]进一步地，所述俯仰倾转机构的上部两端与外环体固定连接，下部基体为以共轴双电机中心为圆心的圆弧段，两侧为竖直直线段与下部圆弧段以一阶导数连续曲线连接成形。
[0013]进一步地，所述上圆弧齿条的形状模数与第一舵机齿轮啮合，上圆弧齿条的齿数以每转动1个齿，俯仰倾转机构转动0.5
°‑1°
角度。
[0014]进一步地，所述横向倾转机构的高度大于俯仰倾转机构，所述横向倾转机构的下部基体为以共轴双电机中心为圆心的圆弧段。
[0015]进一步地，所述下圆弧齿条的形状模数与第二舵机齿轮啮合，下圆弧齿条的齿数以每转动1个齿，横向倾转机构转动0.5
°‑1°
角度。
[0016]进一步地，所述支撑框架的底部为一圆环体，圆环体两侧固定有两个竖直支撑杆，两侧竖直支撑杆上部设计为带孔的U形支撑端，U形支撑端与横向倾转机构上部的圆环结构以转轴铰支联接。
[0017]本专利技术具有如下有益效果：
[0018](1)无需传统舵机作动操纵的摇臂、连杆机构，减少操纵元器件占据的空间；
[0019](2)舵机齿轮与圆弧齿条的传动无间隙，显著提高旋翼矢量偏转的精度和可靠性；
[0020](3)体积小、结构紧凑、运行可靠、控制精度高。
附图说明：
[0021]图1为本专利技术共轴双电机微型无人机的基于正交圆弧齿条旋翼矢量操纵机构示意图。
[0022]图2为本专利技术的共轴双电机和外环体与支撑框架轴承联接结构示意图。
[0023]图3(a)为本专利技术的以共轴双电机中心为圆心的上圆弧齿条示意图。
[0024]图3(b)为本专利技术的以共轴双电机中心为圆心的下圆弧齿条示意图。
[0025]图4为本专利技术的俯仰倾转机构与横向倾转机构呈正交位置设置及其与舵机齿轮啮合示意图。
[0026]图5为本专利技术的操纵机构控制系统组成及其操纵流程框图。
[0027]图6为本专利技术的共轴双电机的旋翼矢量操纵机构运转示意图。
[0028]图7为本专利技术的基于旋翼矢量操纵机构的共轴双电机微型无人机示意图。
[0029]其中：
[0030]1‑
俯仰倾转机构；2
‑
第一舵机；3
‑
横向倾转机构；4
‑
第二舵机；5
‑
操纵机构控制系统；6
‑
支撑框架；7
‑
共轴双电机；8
‑
外环体；9
‑
轴承上盖；10
‑
上圆弧齿条；11
‑
下圆弧齿条；12
‑
第一舵机齿轮；13
‑
第二舵机齿轮；14
‑
第一旋翼；15
‑
第二旋翼；16
‑
机体外壳，17
‑
外环体转轴；18
‑
圆环结构，19
‑
竖直支撑杆。
具体实施方式：
[0031]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0032]本专利技术共轴双电机微型无人机的基于正交圆弧齿条旋翼矢量操纵机构，包括旋翼俯仰矢量操纵机构、旋翼横向矢量操纵机构、操纵机构控制系统5和支撑框架6，旋翼俯仰矢
量操纵机构包括俯仰倾转机构1和第一舵机2，旋翼横向矢量操纵机构包括横向倾转机构3和第二舵机4，操纵机构控制系统5安装于支撑框架6之下。
[0033]俯仰倾转机构1的上部与共轴双电机7的外环体8相对两侧固定连接，而共轴双电机外环体8另相对两侧设有与其固定连接的外环体转轴17。横向倾转机构3的上部装有滚珠轴承，外环体转轴17与横向倾转机构3通过滚珠轴承联接，滚珠轴承外安装有轴承上盖9以便于装配。
[0034]横向倾转机构3的上部连接有一圆环结构18，圆环结构18与横向倾转机构3的滚珠轴承下半部固定连接，圆环结构18与支撑框架6两侧铰支。
[0035]俯仰倾转机构1的下表面安装有以共轴双电机7中心为圆心的上圆弧齿条10，上圆弧齿条10与安装在横向倾转机构3下段上表面的第一舵机齿轮12啮合。横向倾转机构3与俯仰倾转机构1呈正交位置，并且横向倾转机构3下段位于俯仰倾转机构1之下本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种共轴双电机微型无人机的基于正交圆弧齿条旋翼矢量操纵机构，其特征在于：包括旋翼俯仰矢量操纵机构、旋翼横向矢量操纵机构、操纵机构控制系统(5)、支撑框架(6)以及共轴双电机(7)，所述旋翼俯仰矢量操纵机构包括俯仰倾转机构(1)和第一舵机(2)，所述旋翼横向矢量操纵机构包括横向倾转机构(3)和第二舵机(4)，所述操纵机构控制系统(5)安装于支撑框架(6)之下；所述俯仰倾转机构(1)的上部与安装于共轴双电机(7)外部的外环体(8)相对两侧固定连接，所述外环体(8)另相对两侧设有与其固定连接的外环体转轴(17)，所述横向倾转机构(3)的上部装有滚珠轴承，所述外环体转轴(17)与横向倾转机构(3)通过滚珠轴承联接，所述滚珠轴承外安装有轴承上盖(9)；所述横向倾转机构(3)的上部连接有一圆环结构(18)，所述圆环结构(18)与横向倾转机构(3)的滚珠轴承下半部固定连接，所述圆环结构(18)与支撑框架(6)两侧铰支；所述俯仰倾转机构(1)的下表面安装有以共轴双电机(7)中心为圆心的上圆弧齿条(10)，所述上圆弧齿条(10)与安装在横向倾转机构(3)下段上表面的第一舵机齿轮(12)啮合，所述横向倾转机构(3)与俯仰倾转机构(1)呈正交位置，所述横向倾转机构(3)下段位于俯仰倾转机构(1)之下；所述横向倾转机构(3)下段下表面安装有以共轴双电机(7)中心为圆心的下圆弧齿条(11)，所述下圆弧齿条(11)与安装在支撑框架(6)下部上表面的第二舵机齿轮(13)啮合；所述操纵机构控制系统(5)分别与第一舵机(2)、第二舵机(4)以及共轴双电机(7)的电调通过电线相连，所述操纵机构控制系统(5)...
【专利技术属性】
技术研发人员：昂海松，
申请(专利权)人：昂海松，
类型：发明
国别省市：
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