異形折疊三點降落式多軸無人飛行器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種異形折疊三點降落式多軸無人飛行器，包括飛行器機身，在飛行器機身的前、后端兩側(cè)分別設(shè)有多個前機臂和多個后機臂，前機臂和后機臂均為框架式鏤空型結(jié)構(gòu)，且前機臂和后機臂均通過轉(zhuǎn)軸與飛行器機身連接，飛行器機身由多層隔板通過機身主軸自上而下依次串接而構(gòu)成，在隔板之間安裝有各個飛行器控制組件，在飛行器機身中的最下層隔板處安裝有用于信號接收與發(fā)送的飛行器總控系統(tǒng)。本實用新型將飛行器機身設(shè)計為分層隔板式構(gòu)造，大大加強了機身強度，從而大大降低了對材料本身的強度要求，飛行器整體受力均勻，安全穩(wěn)定性能高，采用多軸即多個機臂，增大了升力，從而提高了載重，可以攜帶較大型設(shè)備。
【專利說明】異形折疊三點降落式多軸無人飛行器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及無人飛行器的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種異形折疊三點降落式多軸無人飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]在公知的【技術(shù)領(lǐng)域】，無人飛行器在大型群體活動的錄制、電視電影廣告的拍攝、電力巡線、城市安防巡視、土地監(jiān)測、森林防火、農(nóng)業(yè)災(zāi)情巡視、農(nóng)田噴灑農(nóng)藥以及航模娛樂等領(lǐng)域已有相當(dāng)程度的應(yīng)用。目前的無人飛行器為保證足夠強度不受外力影響其工作性能，往往選用高強度的稀有復(fù)合材料，然而這些材料昂貴且稀有，使得無人飛行器的制造成本居高不下，難以在市場上大面積推廣。
[0003]傳統(tǒng)的無人飛行器為減輕機身重量和保證飛行過程中的平衡，往往只會設(shè)計一到兩個機臂，機臂上各帶一個槳翼。這樣一方面槳翼較少，給飛行器提供的升力不夠大，飛行器難以再攜帶其他設(shè)備；另一方面，萬一其中某個機臂上的電機驅(qū)動系統(tǒng)出現(xiàn)故障而無法帶動槳翼時，飛行器將失去平衡而墜落，可靠性低。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:克服上述問題，提供一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、飛行可靠性高、制造成本低廉、可攜帶大重量設(shè)備、可折疊收納的異形折疊三點降落式多軸無人飛行器。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種異形折疊三點降落式多軸無人飛行器，包括飛行器機身，在所述飛行器機身的前、后端兩側(cè)分別設(shè)有多個前機臂和多個后機臂，所述前機臂和后機臂均為框架式鏤空型結(jié)構(gòu)，且所述前機臂的長度大于后機臂的長度，且所述前機臂和后機臂均通過轉(zhuǎn)軸與飛行器機身連接，在所述前機臂和后機臂的上端部一側(cè)均設(shè)有螺旋槳葉，在所述前機臂和飛行器機身的下部均設(shè)有起落腳支架，所述飛行器機身由多層隔板通過機身主軸自上而下依次串接而構(gòu)成，在所述隔板之間安裝有各個飛行器控制組件，在所述飛行器機身中的最下層隔板處安裝有用于信號接收與發(fā)送的飛打器總控系統(tǒng)。
[0006]進(jìn)一步的，為了方便收納折疊，本實用新型在所述前機臂和后機臂與飛行器機身的連接處均設(shè)有機臂限位器，所述機臂限位器具有限位滑塊和蝶形螺母。
[0007]進(jìn)一步的，作為一種具體的實施方式，本實用新型在所述飛行器機身的前、后端兩側(cè)分別設(shè)有2個前機臂和2個后機臂。
[0008]進(jìn)一步的，作為一種具體的結(jié)構(gòu)形式，本實用新型所述起落腳支架呈向外翻轉(zhuǎn)的“L”型結(jié)構(gòu)，在所述“L”型結(jié)構(gòu)的起落腳支架的末端設(shè)有起降滾輪，所述起落腳支架由電機驅(qū)動升、降動作，且位于所述前機臂處的起落腳支架中的電機安裝在呈框架式鏤空型結(jié)構(gòu)的前機臂中。
[0009]進(jìn)一步的，考慮到整體結(jié)構(gòu)的支撐性，本實用新型在位于所述飛行器機身下部的起落腳支架的中部設(shè)有可自容式折疊轉(zhuǎn)軸。
[0010]進(jìn)一步的，為了方便人們觀察、提高可視性，本實用新型在所述飛行器機身中的最下層隔板處設(shè)有信號指示燈。
[0011]本實用新型的有益效果是:本實用新型將飛行器機身設(shè)計為分層隔板式構(gòu)造，大大加強了機身強度，從而大大降低了對材料本身的強度要求，飛行器的機臂采用高強度的框架式鏤空型結(jié)構(gòu)，極大地減輕了整體重量，同時也大大的降低了風(fēng)阻，飛行器整體受力均勻，安全穩(wěn)定性能高，采用多軸即多個機臂，增大了升力，從而提高了載重，同時，多個機臂為安全可靠飛行提供了冗余保證，防止在某個機臂上的電機驅(qū)動系統(tǒng)出現(xiàn)問題時而機毀物亡，將機臂設(shè)計為可折疊，使得飛行器所占總體積變小，方便攜帶與使用，將腳架設(shè)計為可自動折疊，使得折疊后的飛行器變得更加圓滑，可以減輕外力對機身的沖擊，提高安全性能，機臂采用前長后短的“異形不對稱式”設(shè)計，具有一定美感，而且前機臂展開后，空間較大，可以攜帶較大型設(shè)備。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0013]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本實用新型的局部結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0015]圖3是本實用新型的局部結(jié)構(gòu)示意圖二 ；
[0016]圖4是本實用新型的局部結(jié)構(gòu)示意圖三；
[0017]圖5是本實用新型的局部結(jié)構(gòu)示意圖四；
[0018]圖6是本實用新型折疊收納后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖中:1.飛行器機身，2前機臂，3.后機臂，4.螺旋槳葉，5.起落腳支架，51.可自容式折疊轉(zhuǎn)軸，6.飛行器總控系統(tǒng)，7.機臂限位器，8.電機。
【具體實施方式】
[0020]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0021]如圖1?圖6所示的本實用新型異形折疊三點降落式多軸無人飛行器的優(yōu)選實施例，包括飛行器機身1，在所述飛行器機身I的前、后端兩側(cè)分別設(shè)有2個前機臂2和2個后機臂3，也可根據(jù)具體情況選擇數(shù)量，所述前機臂2和后機臂3均為框架式鏤空型結(jié)構(gòu)，且所述前機臂2的長度大于后機臂3的長度，且所述前機臂2和后機臂3均通過轉(zhuǎn)軸與飛行器機身I連接，在所述前機臂2和后機臂3與飛行器機身I的連接處均設(shè)有機臂限位器7，所述機臂限位器7具有限位滑塊和蝶形螺母，在所述前機臂2和后機臂3的上端部一側(cè)均設(shè)有螺旋槳葉4，在所述前機臂2和飛行器機身I的下部均設(shè)有起落腳支架5，所述飛行器機身I由多層隔板通過機身主軸自上而下依次串接而構(gòu)成，在所述隔板之間安裝有各個飛行器控制組件，在所述飛行器機身I中的最下層隔板處安裝有用于信號接收與發(fā)送的飛行器總控系統(tǒng)6和信號指示燈。
[0022]所述起落腳支架5呈向外翻轉(zhuǎn)的“L”型結(jié)構(gòu)，在所述“L”型結(jié)構(gòu)的起落腳支架5的末端設(shè)有起降滾輪，所述起落腳支架5由電機8驅(qū)動升、降動作，且位于所述前機臂2處的起落腳支架5中的電機8安裝在呈框架式鏤空型結(jié)構(gòu)的前機臂2中，在位于所述飛行器機身I下部的起落腳支架5的中部設(shè)有可自容式折疊轉(zhuǎn)軸51。
[0023]具體圖示如下:
[0024](I)如圖1所示，飛行器機身1、前機臂2、后機臂3的組成板件都采用打孔鏤空的形式，從而減輕了整體重量，減少了空氣阻力。機臂采用高強度的框架式鏤空結(jié)構(gòu)，其中，框架式的結(jié)構(gòu)增強了機臂的強度，使得只需要便宜的鋁合金材料而不需要高強度的昂貴材料就可以實現(xiàn)飛行器飛行的高可靠性。同時，將各種導(dǎo)線、裝置、配件與升降器安裝在機臂的組成框架中，大大保全了這些電路系統(tǒng)及其他系統(tǒng)。飛行器設(shè)計成多軸式即安裝多個機臂(圖中為4個)，增大了升力，從而提高了載重，同時，多個機臂為安全可靠飛行提供了冗余保證，防止在某個機臂上的電機驅(qū)動系統(tǒng)出現(xiàn)問題時而機毀物亡。飛行器采用三點降落式原理，設(shè)計了三個腳架，兩個腳架在機臂上，承載附屬設(shè)備的重量，剩余的一個腳架在機身上，承載機身自身設(shè)備的重量，用于在降落后的穩(wěn)定著陸而不損害飛行器中的各個部件和系統(tǒng)。飛行器機臂采用“前長后短”的設(shè)計，即兩個前機臂要比兩個后機臂長，在前面兩臂展開后，空間較大，可以攜帶較大型設(shè)備。后面的兩臂空間較小，可攜帶自身的系統(tǒng)性組件與控件。雖然前后軸距不等長，但重心依舊在中心部位，使得飛行變得平穩(wěn)簡單。
[0025](2)如圖2所示，飛行器機身I采用分層隔板式構(gòu)造，機身的隔板由機身主軸自上而下串起，不僅起到強有力的連接作用，同時承擔(dān)并分解自身在飛行中的切力和扭力，減輕了飛行器其他部分的壓力。飛行器相關(guān)的各個組件依次放在上中下三個隔板之間，各類組件分類精細(xì)明確，其中每個組件都有各自放置的位置與空間，防止了其相互間的干擾。其中，核心部分的飛行器總控系統(tǒng)6，安置在主機身底板下方，其設(shè)計最大程度上的接受電磁地波，提高了飛行器的安全性和可控性，方便操作人員在維修檢測或日常保養(yǎng)中進(jìn)行信息與數(shù)據(jù)的采納與分析。同時，在新手的試飛過程中，由于主機身的設(shè)計與其他組合系統(tǒng)的共同作用，最大程度的減輕危險緊急狀況下主機身與總控系統(tǒng)的傷害，保證其在緊急狀態(tài)下可以正常運作。
[0026](3)如圖3所示，所述前機臂2和后機臂3均通過轉(zhuǎn)軸與飛行器機身I連接，機臂與機身的連結(jié)處設(shè)有機臂限位器7，通過限位塊的上下移動和蝶形螺母的旋塞固定機身與機臂，其構(gòu)造簡單，牢固，成本低，使機臂與機身達(dá)到硬性連接的目的。此設(shè)計很好地解決了機身與機臂之間在飛行過程中所產(chǎn)生的扭力切力的問題，同時，使得飛行器載重更大、無虛位、定向更為準(zhǔn)確。
[0027](4)如圖6所示，前機臂2和后機臂3均為折疊的鳥翼式上翻曲線形狀，有著自然的抗風(fēng)穩(wěn)定性。飛行器在降落后，其機臂可實現(xiàn)自動折疊，兩個前機臂2往飛行器機身I的中心線回收，飛行器機身I前面中心處特制的機臂限位器，而且可限制折疊機臂的位置，使其準(zhǔn)確的折疊在中心點上，兩個后機臂3往飛行器的前面回收，分別與兩個前臂成一平行直線，這樣大大減小了飛行器的放置空間，使得大型飛行器的運輸攜帶小型化成為現(xiàn)實。飛行器起飛前，前機臂2和后機臂3處于折疊狀態(tài)，起飛過程中機臂的動作為:①機臂展開；②機臂機身固定飛行系統(tǒng)檢測；④地面運行系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)為飛行模式，并向地面?zhèn)鬏斚嚓P(guān)數(shù)據(jù)落地后，飛行器進(jìn)入地面運動狀態(tài)，關(guān)閉飛行模式，收臂鎖臂，機載其他系統(tǒng)繼續(xù)工作。
[0028](5)如圖4和圖5所示，在前機臂2與起落腳支架5連接處的鏤空框架中安裝驅(qū)動腳架收回的電機8，采用電動式自動收放系統(tǒng)，在飛行器起飛時，在操縱者的遙控下，三個起落腳支架5自動收回。當(dāng)飛行器即將著陸時，起落腳支架5又自動放開，平穩(wěn)著陸。起落架采用“L”形設(shè)計(角度朝外)，獨特的利用了杠桿原理，將著陸時所承受的巨大沖擊力先分解到機臂，然后由前機臂I傳到強度最大的飛行器機身1，后而分解，減小了機臂的受力，使得飛行器飛行更為穩(wěn)定。起落腳支架5上有三個主要的系統(tǒng):收降系統(tǒng)、主腳架系統(tǒng)、中樞控制系統(tǒng)，其中收降系統(tǒng)負(fù)責(zé)接受并執(zhí)行機臂上起降執(zhí)行系統(tǒng)的指令，主腳架系統(tǒng)，支撐飛行器的總重量，在著陸時，由其與機臂承受合力并進(jìn)行緩沖，使得對升降器與其他設(shè)備的沖擊為O (升降器失靈是也無大礙，不影響其安全)。在位于所述飛行器機身I下部的起落腳支架5的中部設(shè)有可自容式折疊轉(zhuǎn)軸51，可在操縱下進(jìn)行自容式折疊，成為一個最有力的支點，承載機身與其他設(shè)備的重量。
[0029]飛行器應(yīng)用了綜合保障系統(tǒng)，可以隨時監(jiān)測電流，電壓，電機的轉(zhuǎn)速，溫度，電池的電流電壓和剩余電量，主控器的各種姿態(tài)和參數(shù)，機臂遙控系統(tǒng)。這些都可以及時的被反映到地面圖傳系統(tǒng)上，達(dá)到了可知性，也提高了安全性。就是起飛之前，不檢測完畢不會起飛，遙控設(shè)備和控制器的檔位開關(guān)不正確，都會及時顯示并告知在空中正常飛行時，受控信號因某種原因中斷，飛行器會自行返回到起飛點。
[0030]飛行器控制系器統(tǒng)采用了 32位ARM處理器以及現(xiàn)有最先進(jìn)的傳感器，包括超聲波，氣壓計，三軸地磁傳感器，GPS等完美的實現(xiàn)了定點定高，自動起降，自動巡航等功能。
[0031]以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種異形折疊三點降落式多軸無人飛行器，包括飛行器機身(I)，其特征在于:在所述飛行器機身(I)的前、后端兩側(cè)分別設(shè)有多個前機臂(2)和多個后機臂(3)，所述前機臂(2)和后機臂(3)均為框架式鏤空型結(jié)構(gòu)，且所述前機臂(2)的長度大于后機臂(3)的長度，且所述前機臂(2)和后機臂(3)均通過轉(zhuǎn)軸與飛行器機身(I)連接，在所述前機臂(2)和后機臂(3)的上端部一側(cè)均設(shè)有螺旋槳葉(4)，在所述前機臂(2)和飛行器機身(I)的下部均設(shè)有起落腳支架(5)，所述飛行器機身(I)由多層隔板通過機身主軸自上而下依次串接而構(gòu)成，在所述隔板之間安裝有各個飛行器控制組件，在所述飛行器機身(I)中的最下層隔板處安裝有用于信號接收與發(fā)送的飛行器總控系統(tǒng)(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的異形折疊三點降落式多軸無人飛行器，其特征在于:在所述前機臂⑵和后機臂⑶與飛行器機身⑴的連接處均設(shè)有機臂限位器(7)，所述機臂限位器(7)具有限位滑塊和蝶形螺母。
3.如權(quán)利要求1所述的異形折疊三點降落式多軸無人飛行器，其特征在于:在所述飛行器機身⑴的前、后端兩側(cè)分別設(shè)有2個前機臂⑵和2個后機臂(3)。
4.如權(quán)利要求1所述的異形折疊三點降落式多軸無人飛行器，其特征在于:所述起落腳支架(5)呈向外翻轉(zhuǎn)的“L”型結(jié)構(gòu)，在所述“L”型結(jié)構(gòu)的起落腳支架(5)的末端設(shè)有起降滾輪，所述起落腳支架(5)由電機(8)驅(qū)動升、降動作，且位于所述前機臂(2)處的起落腳支架(5)中的電機(8)安裝在呈框架式鏤空型結(jié)構(gòu)的前機臂(2)中。
5.如權(quán)利要求1或4所述的異形折疊三點降落式多軸無人飛行器，其特征在于:在位于所述飛行器機身(I)下部的起落腳支架(5)的中部設(shè)有可自容式折疊轉(zhuǎn)軸(51)。
6.如權(quán)利要求1所述的異形折疊三點降落式多軸無人飛行器，其特征在于:在所述飛行器機身(I)中的最下層隔板處設(shè)有信號指示燈。
【文檔編號】B64C27/02GK203461110SQ201320577658
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】姜學(xué)海 申請人:姜學(xué)海