一种可变桨轴距四旋翼飞行器制造技术

本发明专利技术公开了一种可变桨轴距四旋翼飞行器，属于飞行器设计技术领域，在设置的每个第一架臂的端部水平转动有一个外臂；变距片和主架体的中心同轴转动连接；第二架臂的长度大于第一架臂的长度，且第二架臂的端部沿垂直方向开通有轨迹槽；外臂上设有与外臂垂直的变距限位件；变距限位件的一端穿过轨迹槽，与轨迹槽滑动配合；外臂远离第一架臂的顶部一侧安装有升力组件；主架体上架设有角度调节组件；角度调节组件，用于驱动变距片水平转动，进而分别带动四个外臂同步水平转动，调节升力组件与主架体中心的距离，保障飞行器在不同轴距状态下的安全性能，使其可以在狭小地带降落送货。使其可以在狭小地带降落送货。使其可以在狭小地带降落送货。

【技术实现步骤摘要】
一种可变桨轴距四旋翼飞行器


[0001]本专利技术涉及飞行器设计
，具体涉及一种可变桨轴距四旋翼飞行器。

技术介绍

[0002]多旋翼无人飞行器是近年来新兴的产品，为航拍、测绘、快递等提供了有力的手段，被广泛用于众多领域。随着多旋翼飞行器的普及和应用的不断扩展，飞行器需要搭载更大型的设备或重物，因而大载重的多旋翼飞行器轴距一般都较大，且携带非常困难。四旋翼飞行器通过两对旋转方向相反的旋翼消除对机体产生的扭力，同时产生升力、侧力及需要的扭矩。
[0003]通过大量实验发现，大轴距多旋翼飞行器具有高抗风性、高稳定性的特性，但由于阻力大飞行速度较慢，适合执行高空航拍测绘等任务，而小轴距飞行器飞行速度快、机动灵活，但抗风性、稳定性较差，适合执行低空航拍、特技表演等任务。但从发展的角度看四旋翼飞行器还存在一些不足的地方，其自身都是一个运动耦合系统，在飞行中的方向和姿态是耦合的，设计成固定轴距的小型飞行器时带载能力有限，且飞行器的升力和重量比较低，导致飞行器的灵活性和稳定性较差，通用性差。
[0004]在实际应用中，如果需要将货物送到客户的家中，根据不同高度的需求，需要对飞行器进行变轴距，如果一味地缩小桨距或轴距，则飞行器在飞行中的安全性能无法保障，使其不能在狭小地带降落送货。

技术实现思路

[0005]针对上述领域中存在的问题，本专利技术设计一种可变桨轴距四旋翼飞行器，该飞行器可以解决如果一味地缩小桨距或轴距，则飞行器在飞行中的安全性能无法保障，使其不能在狭小地带降落送货货的技术问题。r/>[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种可变桨轴距四旋翼飞行器，包括主架体和变距片；
[0007]所述主架体具有四个第一架臂，四个第一架臂沿周向均匀设置；每个所述第一架臂的端部均水平转动有一个外臂；
[0008]所述变距片具有四个第二架臂，四个第二架臂沿周向均匀设置；所述变距片位于所述主架体上方，且与所述主架体的中心同轴转动连接；所述第二架臂的长度大于所述第一架臂的长度；所述第二架臂的端部沿垂直方向开通有轨迹槽；所述外臂上设有与外臂垂直的变距限位件；所述变距限位件的一端穿过所述轨迹槽，与所述轨迹槽滑动配合；所述外臂远离所述第一架臂的顶部一侧安装有升力组件；
[0009]所述主架体上架设有角度调节组件；所述角度调节组件，用于驱动所述变距片水平转动，进而分别带动四个所述外臂同步水平转动，调节升力组件与所述主架体中心的距离。
[0010]优选地，所述外臂的顶部沿垂直方向设置有多个第一限位孔，所述变距限位件与
任意一个所述第一限位孔连接。
[0011]优选地，所述外臂靠近所述变距限位件的一端沿水平方向固定设置有凸槽，所述第一架臂的端部设置有水平限位凹槽，所述凸槽与所述水平限位凹槽配合作用，且沿水平方向插接；穿过所述水平限位凹槽沿垂直方向开设通有第二限位孔；所述第二限位孔内穿过有垂直限位件，所述第一架臂的端部与所述水平限位凹槽通过垂直限位件铰接。
[0012]优选地，所述角度调节组件包括电机和蜗杆，以及设置在所述变距片相邻的两个第二架臂之间的扇形蜗轮；所述电机架设在所述主架体上，其输出轴与所述蜗杆传动连接；所述蜗杆与扇形蜗轮啮合。
[0013]优选地，还包括整流罩，所述整流罩架设在所述主架体和所述变距片的顶部，所述整流罩的外壁沿水平方向设有多个避让槽，沿垂直方向设置有多个限位槽；所述限位槽的顶部与所述避让槽的底部连通；所述限位槽与所述第一架臂卡接，所述避让槽与所述第二架臂滑动配合。
[0014]优选地，所述变距限位件为轴销，所述轴销穿过所述轨迹槽，并与所述第一限位孔连接。
[0015]优选地，所述水平限位凹槽的开设角度为180度。
[0016]优选地，相邻的两个所述第二架臂的一侧安装的扇形蜗轮为90度。
[0017]优选地，所述升力组件包括桨叶和桨轴，所述桨轴与所述外臂的顶部固定连接，所述桨轴与所述桨叶螺栓连接。
[0018]优选地，还包括四个起落架；每个所述起落架分别与每个所述第一架臂底部固定连接，并与所述第一架臂垂直；所述起落架、所述第一架臂和所述整流罩均为内部空心的结构。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0020]本专利技术设置的水平限位凹槽，将第一架臂的端部和外臂的一端通过设置垂直限位件进行转动连接，设置的变距限位件将外臂与第二架臂滑动配合，且设置第二架臂的长度大于第一架臂的长度，使得第一架臂、第二架臂和外臂构成沿水平方向可变形的三角形；通过设置的角度调节组件，驱动变距片转动，使得变距限位件在轨迹槽内滑动，从而带动外臂水平转动，改变三角形中第二架臂的长度，进一步带动外臂的转动，使得外臂与第一架臂之间的夹角发生变化，最终改变飞行器的轴距。
[0021]当外臂旋到与主架体平行位置时，外臂上的轴销滑动至变距片设置的滑槽的最外极限处，此时整机锁死，为最大桨距状态，由蜗轮蜗杆机构提供逆时针锁死能力，该结构不会因外力而打开，在飞行状态中即使遇到强风，依旧能够稳定飞行。当外臂上的轴销滑动至变距片的轨迹槽的内极限位置时，进行收距，此时外臂完全收起，桨距处于最小，有助于该飞行器快速完成降落。当该飞行器飞行至离客户家阳台平行5米处悬停，进行收距，径直飞行至用户阳台中离地1米处再下降，完成降落作业，从而完成配送任务。
附图说明
[0022]图1是本专利技术的总体结构设计图；
[0023]图2是本专利技术无整流罩的飞行器内部结构图；
[0024]图3是本专利技术的主架体结构图；
[0025]图4是本专利技术的主架体结构剖面图；
[0026]图5是本专利技术的外臂空心结构图；
[0027]图6是本专利技术的变距片结构图；
[0028]图7是本专利技术的整流罩结构图；
[0029]图8位本专利技术的飞行器在不同角度视角的结构变形示意图，其中：
[0030]图8(a)为本专利技术的飞行器在0度视角的结构示意图；
[0031]图8(b)为本专利技术的飞行器在30度视角的结构示意图；
[0032]图8(c)为本专利技术的飞行器在60度视角的结构示意图；
[0033]图8(d)为本专利技术的飞行器在90度视角的结构示意图。
[0034]其中：1、外臂；2、整流罩；3、变距片；4、主架体；5、桨叶；6、螺栓。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图1
‑
8，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0036]应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。
[0037]实施例
[0038]如图1
‑
4所示，一种可变桨轴距四旋翼飞行器，包括主架体4和变距片3；主架体4具有四个第一架臂，四个第一架臂沿周向均匀设置，每个第一架臂的端部水平转动有一个外臂1，仅供外臂1在第一架臂的端部沿水平方向转动。变距片3具有四个第二架臂，四个第二架臂沿周向均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可变桨轴距四旋翼飞行器，其特征在于，包括主架体(4)和变距片(3)；所述主架体(4)具有四个第一架臂，四个第一架臂沿周向均匀设置；每个所述第一架臂的端部均水平转动有一个外臂(1)；所述变距片(3)具有四个第二架臂，四个第二架臂沿周向均匀设置；所述变距片(3)位于所述主架体(4)上方，且与所述主架体(4)的中心同轴转动连接；所述第二架臂的长度大于所述第一架臂的长度；所述第二架臂的端部沿垂直方向开通有轨迹槽；所述外臂(1)上设有与外臂(1)垂直的变距限位件；所述变距限位件的一端穿过所述轨迹槽，与所述轨迹槽滑动配合；所述外臂(1)远离所述第一架臂的顶部一侧安装有升力组件；所述主架体(4)上架设有角度调节组件；所述角度调节组件，用于驱动所述变距片(3)水平转动，进而分别带动四个所述外臂(1)同步水平转动，调节升力组件与所述主架体(4)中心的距离。2.根据权利要求1所述的一种可变桨轴距四旋翼飞行器，其特征在于，所述外臂(1)的顶部沿垂直方向设置有多个第一限位孔，所述变距限位件与任意一个所述第一限位孔连接。3.根据权利要求2所述的一种可变桨轴距四旋翼飞行器，其特征在于，所述外臂(1)靠近所述变距限位件的一端沿水平方向固定设置有凸槽，所述第一架臂的端部设置有水平限位凹槽，所述凸槽与所述水平限位凹槽配合作用，且沿水平方向插接；穿过所述水平限位凹槽沿垂直方向开设通有第二限位孔；所述第二限位孔内穿过有垂直限位件，所述第一架臂的端部与所述水平限位凹槽通过垂直限位件铰接。4.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘璐，王生楠，符森，侯晓恒，
申请(专利权)人：西安航空学院西安众诚航空设计有限公司，
类型：发明
国别省市：