專利名稱：一種多功能飛行器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種飛行器，特別涉及一種應用于低空低航速飛行平臺，并且能夠?qū)崿F(xiàn)飛行、吸附及行走功能的多功能飛行器。
背景技術(shù)：
目前作為低空低航速飛行平臺，最為普遍的是采用單主旋翼直升機和氣球，在技術(shù)上均已經(jīng)很成熟。直升機可以實現(xiàn)懸停、垂直起降等，但在航速比較高、航速降低或懸停之后震動比較大，因此穩(wěn)定性差。氣球航速可以很低，懸停也沒有問題，但在位置的精確控制較差、轉(zhuǎn)彎半徑要求比較大、機動性也差，并很大程度上受到天氣的制約。
目前對于多旋翼碟形飛行器的發(fā)展研制，在一定程度上彌補了單主旋翼直升機和氣球作為低空低航速飛行平臺飛行器的不足。國內(nèi)外已經(jīng)有的四旋翼碟形飛行器，在低空低航速飛行狀態(tài)下比直升機震動小，比氣球的控制性好，在對位置的控制上更有優(yōu)勢。如著名的“德拉甘”飛行器，類似的飛行器還有日本的基恩斯公司的“交戰(zhàn)者”飛行器等。這些飛行器的基本原理是采用控制手段使得多個對稱的旋翼可以穩(wěn)定的聯(lián)合運轉(zhuǎn)，能夠在機體保持水平的前提下進行一定程度的低空低航速穩(wěn)定飛行和懸停?！暗吕省憋w行器的主體是采用碳纖維和高性能塑料制成的框架結(jié)構(gòu)，動力裝置是采用具有雙重變換調(diào)頻接收機的CPU控制系統(tǒng)獨立控制四個電機，并采用壓電晶體陀螺儀來增強機體在俯仰、橫滾和偏航方向的穩(wěn)定性。但是此種飛行器存在以下缺點1.雖然此四旋翼碟形飛行器的飛行精準度好，但由于其結(jié)構(gòu)復雜、制造成本高，因此實用性差；2.此四旋翼碟形飛行器只能實現(xiàn)單一的空中飛行運動，不能在水平地面或是垂直壁面運動，功能比較單一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種多功能飛行器，具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低實用性強的優(yōu)點，能夠?qū)崿F(xiàn)低空低速靈活的穩(wěn)定飛行，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)吸附及行走功能的飛行器。
為了實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一種多功能飛行器，包括主體及動力裝置，還包括設置在主體下方的行走裝置，行走裝置包括萬向輪及位于其上的驅(qū)動電機，萬向輪通過設置于其上的萬向鉸鏈與主體底部相連接，每個萬向輪上設置的萬向鉸鏈和驅(qū)動電機的數(shù)量各為一個；所述主體為內(nèi)部中空、且有底的扁形圓盤，其內(nèi)部由上至下依次設有涵道風扇及風扇電機、其外部設有支撐桿；所述動力裝置包括固定安裝在遠離主體一端的支撐桿上的螺旋槳及電機，每個支撐桿上安裝的電機和螺旋槳的數(shù)量各為一個。
所述支撐桿的數(shù)量至少為二個、并沿主體外部圓周方向均布，相應的所述螺旋槳和電機的數(shù)量各為二個。
所述萬向輪與驅(qū)動電機的數(shù)量至少各為二個。
所述支撐桿的上表面位于同一水平面。
本發(fā)明的有益效果可概括為下述三個方面1)相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用主體內(nèi)部設置涵道風扇、主體下部設有行走裝置結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)飛行器的吸附及行走功能，可根據(jù)需要自動貼附在物體上爬行，開展一些高難度的空中作業(yè)，所以具有多項功能且實用性高的優(yōu)點。
2)相比現(xiàn)有技術(shù)主體的框架結(jié)構(gòu)，本發(fā)明采用了空心盤式的主體結(jié)構(gòu)，使多功能飛行器本體更加穩(wěn)定，并且在設置有中央涵道的同時可獲得較大的內(nèi)部儲存空間，實現(xiàn)小尺寸，大容量的目的。
3)相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用了一部電機控制一個螺旋槳的結(jié)構(gòu)，由主控制系統(tǒng)對每個電機進行獨立控制。因此可以使控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、便于維護，更有利于增強機體的穩(wěn)定性和自適應性。


下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不作為對本發(fā)明的限定。
圖1(a)是本實用新型一種多功能飛行器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖1(b)是本實用新型一種多功能飛行器的主視圖；圖1(c)是本實用新型一種多功能飛行器的側(cè)視圖。
圖中1主體、2螺旋槳、3電機、4支撐桿、5萬向輪、6風扇電機、7涵道風扇、8萬向鉸鏈、9驅(qū)動電機。
具體實施例方式
如圖1(a)、(b)、(c)所示的一種多功能飛行器，包括主體1及動力裝置。為了增加本發(fā)明的行走功能，所述多功能飛行器還包括設置在主體1下方的行走裝置，行走裝置包括萬向輪5及位于其5上的驅(qū)動電機9，所述萬向輪5由驅(qū)動電機9提供動力。所述萬向輪5通過設于其5上的萬向鉸鏈8與主體1底部相連接，并由安裝在萬向鉸鏈8上的方向舵機控制方向。每個萬向輪5上設置的萬向鉸鏈8和驅(qū)動電機9的數(shù)量各為一個。所述萬向輪5與驅(qū)動電機9的數(shù)量至少各為二個。所述萬向輪5的最佳數(shù)量是四個，與之相配的驅(qū)動電機9的數(shù)量也是四個。
為了使本發(fā)明具有吸附功能，所述主體1為內(nèi)部中空、且有底的扁形圓盤，其1內(nèi)部由上至下依次設有涵道風扇7及風扇電機6、其1外部設有支撐桿4。涵道風扇7由風扇電機6提供動力。
為了簡化本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、增強本發(fā)明的穩(wěn)定性和自適應性，所述動力裝置包括固定安裝在支撐桿4遠離主體一端的螺旋槳2和電機3，每個支撐桿4上安裝的電機3和螺旋槳2各為一個。所述支撐桿4的數(shù)量至少為二個、并沿主體1外部圓周方向均布，相應的螺旋槳2和電機3各為二個。所述支撐桿4的最佳數(shù)量為四個，相應的螺旋槳2和電機3的最佳數(shù)量也各為四個。所述支撐桿4的上表面位于同一水平面。螺旋槳2由電機3提供動力，電機3由獨立的控制系統(tǒng)控制。
本發(fā)明的工作原理1)飛行時由獨立的控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制支撐桿上的四個電機的轉(zhuǎn)速，從而帶動螺旋槳、并使螺旋槳具有不同的轉(zhuǎn)速、產(chǎn)生不同的升力，以達到上升、下降、懸停、穩(wěn)定飛行及改變飛行方向的目的。
2)吸附時當多功能飛行器需要吸附在某一垂直壁面上時，多功能飛行器可根據(jù)命令飛近物體表面，四個螺旋槳相互協(xié)調(diào)使多功能飛行器主體平面逐漸傾斜，達到一定傾斜角度后，多功能飛行器中部的涵道風扇自動開啟，產(chǎn)生一定的壓力使多功能飛行器迅速貼在物體表面上，并同時關(guān)閉前述的四個螺旋槳，這樣就可以使多功能飛行器穩(wěn)定地吸附在物體表面。
3)行走時多功能飛行器處于吸附狀態(tài)時，由控制系統(tǒng)發(fā)出指令給萬向輪的方向舵機，由方向舵機控制萬向鉸鏈的轉(zhuǎn)動并由其上的驅(qū)動電機提供動力，從而控制萬向輪按照預定軌跡爬行。
以上所述的實施例，只是本發(fā)明較優(yōu)選的具體實施方式
的一種，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進行的通常變化和替換都應包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多功能飛行器，包括主體及動力裝置，其特征在于還包括設置在主體下方的行走裝置，行走裝置包括萬向輪及位于其上的驅(qū)動電機，萬向輪通過設置于其上的萬向鉸鏈與主體底部相連接，每個萬向輪上設置的萬向鉸鏈和驅(qū)動電機的數(shù)量各為一個；所述主體為內(nèi)部中空、且有底的扁形圓盤，其內(nèi)部由上至下依次設有涵道風扇及風扇電機、其外部設有支撐桿；所述動力裝置包括固定安裝在遠離主體一端的支撐桿上的螺旋槳及電機，每個支撐桿上安裝的電機和螺旋槳的數(shù)量各為一個。
2.按權(quán)利要求1所述的一種多功能飛行器，其特征在于所述支撐桿的數(shù)量至少為二個、并沿主體外部圓周方向均布，相應的所述螺旋槳和電機的數(shù)量也各為二個。
3.按權(quán)利要求1所述的一種多功能飛行器，其特征在于所述萬向輪與驅(qū)動電機的數(shù)量至少各為二個。
4.按權(quán)利要求2所述的一種多功能飛行器，其特征在于所述支撐桿的數(shù)量為四個，相應的所述螺旋槳和電機的數(shù)量各為四個。
5.按權(quán)利要求3所述的一種多功能飛行器，其特征在于所述的萬向輪與驅(qū)動電機的數(shù)量各為四個。
6.按權(quán)利要求1或5任一所述的一種多功能飛行器，其特征在于所述支撐桿的上表面位于同一水平面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多功能飛行器，應用于低空低航速飛行平臺的飛行器，其包括主體及動力裝置，還包括設置在主體下方行走裝置，行走裝置包括萬向輪及位于其上的驅(qū)動電機，萬向輪通過設于其上的萬向鉸鏈與主體底部相連接，每個萬向輪上設置的萬向鉸鏈和驅(qū)動電機的數(shù)量各為一個；所述主體為內(nèi)部中空、且有底的扁形圓盤，其內(nèi)部由上至下依次設有涵道風扇及風扇電機、其外部設有支撐桿；所述動力裝置包括固定安裝在遠離主體一端的支撐桿上的螺旋槳及電機，每個支撐桿上安裝的電機和螺旋槳各為一個。因此本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低的優(yōu)點，完全能夠?qū)崿F(xiàn)低空低航速靈活的穩(wěn)定飛行，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)吸附及行走功能的多功能飛行器。
文檔編號B64C27/08GK1944091SQ20061011433
公開日2007年4月11日 申請日期2006年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月7日
發(fā)明者丁希侖, 米磊, 王志英 申請人:北京航空航天大學