本發(fā)明涉及無人機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種適合無人機(jī)使的支架結(jié)構(gòu)及使用該支架結(jié)構(gòu)的無人機(jī)。

背景技術(shù)：

多旋翼無人機(jī)在2010年后呈現(xiàn)出了快速增長的勢頭。 越來越多的中小企業(yè)進(jìn)入這個行業(yè)，一路下降的價格讓更多的普通人擁有了它。其在能耗控制，設(shè)計優(yōu)化，飛行控制等方面有了長足進(jìn)步?，F(xiàn)有無人機(jī)技術(shù)中沒有一種有效的方法能使多旋翼飛行器在飛行過程中，當(dāng)其中一個或多個旋翼電機(jī)出現(xiàn)故障的情況下，實(shí)行飛行器自救，防止墜機(jī)并安全返航。因此，應(yīng)該提供一種新的技術(shù)方案解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種支架結(jié)構(gòu)，旨在解決無人機(jī)中的部分電機(jī)或電機(jī)旋翼出現(xiàn)故障后仍保持無人機(jī)操控靈活性的技術(shù)問題。

本發(fā)明的另一個目的在于提供一種使用該支架結(jié)構(gòu)的無人機(jī)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種支架結(jié)構(gòu)，包括主支撐體、突出于主支撐體設(shè)置的至少四個支架、動作處理組件和連接結(jié)構(gòu)，所述支架一端設(shè)置有至少一個電機(jī)，其中，所述動作處理組件設(shè)置在所述主支撐體內(nèi)部，所述動作處理組件與所述支架電連接使所述支架水平擺動，所述連接結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述支架內(nèi)部使所述電機(jī)相對于所述支架徑向轉(zhuǎn)動。

所述的支架結(jié)構(gòu)，其中，所述支架設(shè)置有第一轉(zhuǎn)動部和第二連接部，所述電機(jī)設(shè)置在第一轉(zhuǎn)動部上，所述第二連接部設(shè)置在所述主支撐體上，所述連接結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述第二連接部內(nèi)部。

所述的支架結(jié)構(gòu)，其中，所述連接結(jié)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)設(shè)置在所述第二連接部端口處，所述步進(jìn)電機(jī)與所述動作處理組件電連接。

所述的支架結(jié)構(gòu)，其中，所述動作處理組件包括飛行控制器、信號傳感器及齒輪結(jié)構(gòu)，飛行控制器與信號處理器電連接，所述齒輪結(jié)構(gòu)包括主動齒輪和帶齒連桿，所述帶齒連桿設(shè)置在所述支架內(nèi)，所述主動齒輪設(shè)置在所述主支撐體內(nèi)，所述主動齒輪與所述帶齒連桿咬合式連接，所述飛行控制器控制齒輪結(jié)構(gòu)運(yùn)動。

所述的支架結(jié)構(gòu)，其中，所述第一轉(zhuǎn)動部和第二連接部之間設(shè)置有轉(zhuǎn)動連接件。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提出一種新的支架結(jié)構(gòu)，在某一或多個位置的支架上的電機(jī)或旋翼出現(xiàn)故障不工作時，該支架結(jié)構(gòu)中的動作處理組件通過簡捷的飛行控制程序算法即可靈活的調(diào)整其他支架的相對位置和該支架上的電機(jī)工作狀態(tài)，從而有效控制調(diào)整該支架結(jié)構(gòu)的重心變化，利用本發(fā)明公開的支架結(jié)構(gòu)制作無人機(jī)，該無人機(jī)飛行穩(wěn)定性和靈活性得到提高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中無人機(jī)平穩(wěn)飛行狀態(tài)示意圖。

圖2是本發(fā)明中無人機(jī)自救工作狀態(tài)示意圖。

圖3是本發(fā)明中無人機(jī)部分零件結(jié)構(gòu)圖。

圖中標(biāo)號：1、主支撐體；2、第一轉(zhuǎn)動部；3、電機(jī)；4、主動齒輪；5、帶齒連桿；6、步進(jìn)電機(jī)；7、轉(zhuǎn)動連接件；8、第二連接部。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。

對于處于運(yùn)動狀態(tài)的物體，重心的控制和調(diào)整是十分重要的。例如無人機(jī)，能夠控制好無人機(jī)的重心，可以極大提高無人機(jī)飛行的穩(wěn)定性操作靈活性。傳統(tǒng)的無人機(jī)支架和支架上的電機(jī)及其電機(jī)旋翼，無人機(jī)在飛行過程中，當(dāng)其中一個或多個旋翼電機(jī)（實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明中的電機(jī)3即設(shè)置在無人機(jī)支架端部的馬達(dá)）出現(xiàn)故障的情況下，無人機(jī)重心難以控制，難以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)機(jī)身的平衡和防墜落，降低無人機(jī)飛行的穩(wěn)定性、操控靈活性和安全性。本發(fā)明為了解決上述問題，提供一種支架結(jié)構(gòu)，參見說明書附圖1和圖2，包括主支撐體1、突出于主支撐體1設(shè)置的至少四個支架、動作處理組件和連接結(jié)構(gòu)，支架一端設(shè)置有至少一個電機(jī)3，動作處理組件設(shè)置在主支撐體1內(nèi)部，動作處理組件與支架電連接使支架水平擺動，連接結(jié)構(gòu)設(shè)置在支架內(nèi)部使電機(jī)3相對于支架徑向轉(zhuǎn)動。本實(shí)用例中，動作處理組件包括飛行控制器（圖中未標(biāo)出）和信號傳感器（圖中未標(biāo)出），飛行控制器與信號處理器電連接，當(dāng)信號傳感器偵測到某一支架上的飛行動力不足或電機(jī)3停止工作使機(jī)身1出現(xiàn)傾斜時，信號傳感器將信號傳遞到飛行控制器內(nèi)，在飛行控制器經(jīng)過電信號偵測和軟件計算后立即調(diào)整相鄰一個或多個支架相對于主支撐體1的水平位置，使主支撐體1上的支架處于三點(diǎn)平衡狀態(tài)，當(dāng)調(diào)節(jié)各支架相對位置滿足不了主支撐體1重心平衡的情況下，飛行控制器還可調(diào)節(jié)電機(jī)3相對于所在支架徑向轉(zhuǎn)動使旋翼運(yùn)動方向改變(如圖2，電機(jī)3徑向轉(zhuǎn)動方向和支架整體擺動方向如箭頭指向所示)，徑向轉(zhuǎn)動可解釋為兩物體之間的同軸多角度轉(zhuǎn)動；動作處理組件還根據(jù)主支撐體1此時運(yùn)動狀態(tài)（即平穩(wěn)性）分別控制加大或減小各電機(jī)3上旋翼的轉(zhuǎn)速。三點(diǎn)平衡即其他三個支架的相對位置不能全部處于以主支撐體1為圓心畫半圓的內(nèi)部。本發(fā)明巧妙的通過設(shè)置可水平擺動的支架和可徑向轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)旋翼受力方向的電機(jī)3，在某一或多個位置的支架上的電機(jī)3或旋翼出現(xiàn)故障不工作時，該支架結(jié)構(gòu)中的動作處理組件通過簡捷的飛行控制程序算法即可靈活的調(diào)整其他支架的相對位置和該支架上電機(jī)3工作狀態(tài)，從而有效控制該支架結(jié)構(gòu)的重心變化。本發(fā)明中，當(dāng)相鄰兩支架或多個支架位置較近而影響電機(jī)3上的旋翼旋轉(zhuǎn)時，飛行控制器與信號處理器亦可停止某位置上的電機(jī)3電源或相應(yīng)的調(diào)整支架間的水平位置，從而防止電機(jī)3或旋翼相碰。本文中介紹的主支撐體1在實(shí)際應(yīng)用中即無人機(jī)機(jī)身主體。

參見說明書附圖3，本實(shí)用例中的支架設(shè)置有第一轉(zhuǎn)動部2和第二連接部8，第一轉(zhuǎn)動部2和第二連接部8之間設(shè)置有轉(zhuǎn)動連接件7用于實(shí)現(xiàn)兩者的可轉(zhuǎn)動硬性連接。電機(jī)3固定設(shè)置在第一轉(zhuǎn)動部2上，第二連接部8一端設(shè)置在主支撐體1上用于實(shí)現(xiàn)支架的水平擺動，連接結(jié)構(gòu)設(shè)置在第二連接部8內(nèi)部用于實(shí)現(xiàn)電機(jī)3和支架第二連接部8之間的徑向轉(zhuǎn)動。電機(jī)3設(shè)置在第一轉(zhuǎn)動部2上，便于安裝，方便電機(jī)3的使用，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的緊湊性。

本實(shí)用例中，連接結(jié)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)6，步進(jìn)電機(jī)6設(shè)置在支架第二連接部8端口處用于控制第一轉(zhuǎn)動部2的運(yùn)動狀態(tài)，步進(jìn)電機(jī)6與動作處理組件中的飛行控制器和信號傳感器電連接，步進(jìn)電機(jī)6是將信號傳感器的電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件，在主支撐體1重心平穩(wěn)情況下，步進(jìn)電機(jī)6的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化等情況的影響，當(dāng)主支撐體1重心不平穩(wěn)時，步進(jìn)電機(jī)6的作用為根據(jù)信號傳感器信號影響，調(diào)節(jié)第一轉(zhuǎn)動部2相對于支架第二連接部8的轉(zhuǎn)動角度和轉(zhuǎn)動方向，可做到即停即止，達(dá)到精準(zhǔn)確定第一轉(zhuǎn)動部2位置的目的。實(shí)際應(yīng)用中，隨著科技的進(jìn)步，不一定只有步進(jìn)電機(jī)6才能實(shí)現(xiàn)以上功能，也可以使用磁性連接或其他，本技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果為所有在本發(fā)明的申請日之后申請的專利文件提供解決相同問題的技術(shù)啟示。本連接結(jié)構(gòu)中還需其他裝置或結(jié)構(gòu)都屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識或現(xiàn)有技術(shù)。

本實(shí)用例中，動作處理組件還包括齒輪結(jié)構(gòu)，齒輪結(jié)構(gòu)包括主動齒輪4和帶齒連桿5，主動齒輪4與帶齒連桿5咬合式連接。帶齒連桿5設(shè)置在支架內(nèi)用于帶動支架水平擺動，主動齒輪4設(shè)置在主支撐體1處用于實(shí)現(xiàn)飛行控制器調(diào)整支架水平位置的命令，即通過主動齒輪4的轉(zhuǎn)動，驅(qū)動帶齒連桿5運(yùn)動，從而帶動支架第二連接部8擺動。利用齒輪結(jié)構(gòu)咬合連接，精準(zhǔn)控制支架擺動方向和角度。本動作處理組件中還需其他裝置或結(jié)構(gòu)都屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識或現(xiàn)有技術(shù)。

以上實(shí)用例中的支架結(jié)構(gòu)可以用于無人機(jī)中，使用該支架結(jié)構(gòu)的無人機(jī)，相比起使用傳統(tǒng)的支架結(jié)構(gòu)的無人機(jī)，其飛行的穩(wěn)定性和操作靈活性更好，所能達(dá)到的技術(shù)效果是使用傳統(tǒng)支架結(jié)構(gòu)無人機(jī)所達(dá)不到的。當(dāng)然，以上實(shí)用例中的支架結(jié)構(gòu)也可以用于其他運(yùn)動機(jī)械結(jié)構(gòu)中，其作用也是提高這些運(yùn)動機(jī)械結(jié)構(gòu)在運(yùn)動時的穩(wěn)定性和操作靈活性。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。