本公開涉及無人機技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種多旋翼無人機。

背景技術(shù)：

多旋翼無人機為無人機領(lǐng)域較為流行的一種形式，以四旋翼無人機為例，四旋翼的工作原理為：四旋翼飛行器通過調(diào)節(jié)四個旋翼的升力，從而控制飛行器的姿態(tài)和位置。每個旋翼根據(jù)飛控信號的控制，需要在升力方面做出快速響應(yīng)。實際使用中，電動四旋翼飛行器受制于電池技術(shù)等因素，在載重、航程、航時等方面受到較多限制，難以滿足無人機的某些使用要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開的目的是提供一種多旋翼無人機，以解決無人機控制策略復(fù)雜，負(fù)載能力較差等問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本公開提供一種多旋翼無人機，包括機身，旋翼，以及驅(qū)動所述旋翼的驅(qū)動裝置，所述旋翼包括均布在所述機身四周的第一旋翼、第二旋翼、第三旋翼以及第四旋翼，所述第一旋翼、所述第二旋翼、所述第三旋翼以及所述第四旋翼之間連接有聯(lián)動組件，以使四者能夠同時轉(zhuǎn)動。

可選地，所述聯(lián)動組件包括橫向貫穿所述機身的可轉(zhuǎn)動的第一聯(lián)動軸和第二聯(lián)動軸，以及變速箱，所述第一旋翼和所述第二旋翼通過所述變速箱安裝在所述第一聯(lián)動軸的兩端，所述第三旋翼和所述第四旋翼通過所述變速箱安裝在所述第二聯(lián)動軸的兩端，所述第一聯(lián)動軸和/或所述第二聯(lián)動軸與所述驅(qū)動裝置連接。

可選地，所述第一聯(lián)動軸和所述第二聯(lián)動軸平行。

可選地，所述變速箱包括套設(shè)在所述第一聯(lián)動軸或所述第二聯(lián)動軸上的第一錐齒輪，和與所述第一錐齒輪嚙合傳動的第二錐齒輪，所述第二錐齒輪與所述旋翼共軸以同時轉(zhuǎn)動。

可選地，所述第一聯(lián)動軸與所述驅(qū)動裝置連接，所述第一聯(lián)動軸和所述第二聯(lián)動軸之間連接有能夠使二者聯(lián)動的傳動軸。

可選地，所述第一聯(lián)動軸連接有第一減速箱，所述第二聯(lián)動軸連接有第二減速箱，所述傳動軸連接在所述第一減速箱和所述第二減速箱之間，所述第一減速箱與所述驅(qū)動裝置的驅(qū)動軸連接。

可選地，所述第一減速箱包括套設(shè)在所述第一聯(lián)動軸上的第三錐齒輪，與所述第三錐齒輪嚙合傳動的第四錐齒輪，以及與所述第三錐齒輪嚙合傳動并位于所述第四錐齒輪對側(cè)的第五錐齒輪，所述第二減速箱包括套設(shè)在所述第二聯(lián)動軸上的第六錐齒輪，和與所述第六錐齒輪嚙合傳動的第七錐齒輪，所述傳動軸的兩端分別連接所述第五錐齒輪和所述第七錐齒輪，所述第四錐齒輪與所述驅(qū)動軸連接。

可選地，所述驅(qū)動裝置設(shè)置在所述第一聯(lián)動軸和所述第二聯(lián)動軸之間，并連接有第三減速箱，所述第一聯(lián)動軸和所述第二聯(lián)動軸分別連接到所述第三減速箱上，以在所述驅(qū)動裝置的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動。

可選地，所述旋翼連接有變距機構(gòu)。

可選地，所述驅(qū)動裝置為燃油發(fā)動機。

通過上述技術(shù)方案，由于驅(qū)動旋翼旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置僅有一個，并且旋翼之間能夠聯(lián)動，使得驅(qū)動裝置可以同時控制多個旋翼，簡化了控制策略。此外，由于驅(qū)動裝置的數(shù)量為一個，可以減輕無人機的機體本身的重量，從而能夠提高其裝載其他設(shè)備的能力。

本公開的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細(xì)說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本公開的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本公開，但并不構(gòu)成對本公開的限制。在附圖中：

圖1根據(jù)本公開的一個實施方式的多旋翼無人機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2根據(jù)本公開的一個實施方式的多旋翼無人機中變速箱處的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本公開的一個實施方式的傾轉(zhuǎn)旋翼無人機的第一減速箱處的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是根據(jù)本公開的一個實施方式的傾轉(zhuǎn)旋翼無人機的第二減速箱處的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明

110安裝板120支架200旋翼

201第一旋翼202第二旋翼203第三旋翼

204第四旋翼300驅(qū)動裝置310驅(qū)動軸

410第一聯(lián)動軸420第二聯(lián)動軸430變速箱

440傳動軸431第一錐齒輪432第二錐齒輪

433外殼510第一減速箱520第二減速箱

511第三錐齒輪512第四錐齒輪513第五錐齒輪

521第六錐齒輪522第七錐齒輪600變距機構(gòu)

130支臂

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本公開的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本公開，并不用于限制本公開。

在本公開中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下”通常是指無人機在平飛狀態(tài)下的上和下，“內(nèi)、外”是指針對相應(yīng)零部件的本身輪廓而言的。此外，本公開中使用的術(shù)語“第一”、“第二”等是為了區(qū)別一個要素和另一個要素，不具有順序性和重要性。

本公開提供的多旋翼無人機，是指多軸飛行器，該無人機沒有機翼，而是通過多個旋翼的升力變化使無人機具有多種飛行姿態(tài)。如圖1所示，該無人機包括機身(圖中未示出)，旋翼，以及驅(qū)動旋翼的驅(qū)動裝置300，本公開以四旋翼無人機為例，旋翼200包括均布在機身四周的第一旋翼201、第二旋翼202、第三旋翼203以及第四旋翼204。在本公開中，第一旋翼201、第二旋翼202、第三旋翼203以及第四旋翼204之間連接有聯(lián)動組件，以使四者能夠同時轉(zhuǎn)動。這里，旋翼200的轉(zhuǎn)動指的是螺旋槳的旋轉(zhuǎn)。由于驅(qū)動旋翼旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置300僅有一個，并且旋翼200之間能夠聯(lián)動，使得驅(qū)動裝置300可以同時控制多個旋翼200，不必如相關(guān)技術(shù)中需要考慮多個驅(qū)動裝置300之間的耦合，從而簡化了控制策略。此外，由于驅(qū)動裝置300的數(shù)量為一個，可以減輕無人機的機體本身的重量，從而能夠提高其裝載其他設(shè)備的能力。

進(jìn)一步地，如圖2所示，旋翼200連接有變距機構(gòu)600。針對每個旋翼200，設(shè)計變距機構(gòu)600，從而在每個旋翼200轉(zhuǎn)速相同的情況下，通過總距調(diào)整，實現(xiàn)對每個旋翼200升力變化的快速響應(yīng)。變距機構(gòu)600為本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員所熟知的結(jié)構(gòu)，可以采用常用的設(shè)置形式，例如可以包括變距電機以及與變距電機輸出端連接的拉桿組件，拉桿組件再與旋翼200連接，通過改變旋翼200的角度來調(diào)整旋翼200產(chǎn)生的升力。本公開對變距機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)不做限制，只要能夠?qū)崟r調(diào)整旋翼200的升力即可。

如圖1和圖2所示，聯(lián)動組件可以包括橫向貫穿機身的可轉(zhuǎn)動的第一聯(lián)動軸410和第二聯(lián)動軸420，以及變速箱430，變速箱430連接在前述兩個聯(lián)動軸的兩端，即本實施方式中包括四個變速箱430。第一旋翼201和第二旋翼202通過變速箱430安裝在第一聯(lián)動軸410的兩端，第三旋翼203和第四旋翼204通過變速箱430安裝在第二聯(lián)動軸420的兩端，第一聯(lián)動軸410和/或第二聯(lián)動軸420與驅(qū)動裝置300連接。即，驅(qū)動裝置300輸出動力，驅(qū)動第一聯(lián)動軸410和第二聯(lián)動軸420轉(zhuǎn)動，并通過變速箱430將動力傳遞至旋翼200上。變速箱430的轉(zhuǎn)速比可以根據(jù)實際機型結(jié)構(gòu)而定，這里不做限制。其中，同一根聯(lián)動軸上的變速箱430對稱于機身布置，使得兩側(cè)的旋翼200動作同步，能夠同時轉(zhuǎn)動。

進(jìn)一步地，在變速箱430和機身之間固定設(shè)置有管狀的支臂，第一聯(lián)動軸410和第二聯(lián)動軸420分別能夠同軸地安裝在支臂內(nèi)，支臂與第一聯(lián)動軸410和第二聯(lián)動軸420之間設(shè)置有軸承，以提高傳動的穩(wěn)定性。支臂可以將旋翼端的結(jié)構(gòu)固定在機身上，維持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固，保持旋翼200的轉(zhuǎn)軸在豎直方向，旋翼200可以在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。此外，支臂也可以作為聯(lián)動軸的保護(hù)層。例如圖3所示，支臂130固定在第一減速箱510的殼體上(第一減速箱510將在下文提到)，第一聯(lián)動軸410同軸地位于支臂130中。另外需要說明的是，在圖1和圖2中，附圖標(biāo)記410以及420所指代的位置實際也為支臂，為了描述方便，這里用410和420分別指代支臂內(nèi)部的聯(lián)動軸。

進(jìn)一步地，如圖1所示，第一聯(lián)動軸410和第二聯(lián)動軸420平行，四個旋翼200可以位于一個矩形區(qū)域的四角，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。此外，這種結(jié)構(gòu)還具有拆卸方便的優(yōu)點，當(dāng)需要更換旋翼200時，只需要將其從聯(lián)動軸的端部拆卸即可，不影響機身其他結(jié)構(gòu)。

變速箱430的結(jié)構(gòu)可以為多種，參照圖2，在本公開的一種實施方式中，變速箱430包括外殼433，套設(shè)在第一聯(lián)動軸410或第二聯(lián)動軸420上的第一錐齒輪431，和與第一錐齒輪431嚙合傳動的第二錐齒輪432，第二錐齒輪432與旋翼200共軸以同時轉(zhuǎn)動，第一錐齒輪431和第二錐齒輪432分別容納在外殼433中。上述的變距機構(gòu)600可以安裝在該外殼433上，以使結(jié)構(gòu)緊湊。采用這種設(shè)置，不但可以改變動力傳遞的方向，同時齒輪變速箱具有結(jié)構(gòu)緊湊，傳動平穩(wěn)，可靠性高的優(yōu)點。

在一個實施方式中，第一聯(lián)動軸410與驅(qū)動裝置300連接，第一聯(lián)動軸410和第二聯(lián)動軸420之間連接有能夠使二者聯(lián)動的傳動軸440，在這種情況下，第二聯(lián)動軸420不直接與驅(qū)動裝置300連接，而是通過傳動軸440傳遞動力，如圖1所示，傳動軸440沿前后方向連接在第一聯(lián)動軸410和第二聯(lián)動軸420之間。

進(jìn)一步地，在本實施方式中，第一聯(lián)動軸410連接有第一減速箱510，第二聯(lián)動軸420連接有第二減速箱520，傳動軸440連接在第一減速箱510和第二減速箱520之間，第一減速箱510與驅(qū)動裝置300的驅(qū)動軸310連接。這樣，從驅(qū)動裝置300輸出的動力傳輸至旋翼200，中間至少設(shè)有二級變速裝置，可以實現(xiàn)較高的轉(zhuǎn)速比。

驅(qū)動裝置300、第一減速箱510和第二減速箱520可以分別設(shè)置在無人機的中心線上，以使得無人機的重心在其中心線上，提升飛行的穩(wěn)定性。

與變速箱430類似地，兩個減速箱也可以采用錐齒輪傳動的形式，其優(yōu)點已經(jīng)在上面提到，這里不作贅述。具體地，如圖3和圖4所示，第一減速箱510包括套設(shè)在第一聯(lián)動軸410上的第三錐齒輪511，與第三錐齒輪511嚙合傳動的第四錐齒輪512，以及與第三錐齒輪511嚙合傳動并位于第四錐齒輪512對側(cè)的第五錐齒輪513，第二減速箱520包括套設(shè)在第二聯(lián)動軸420上的第六錐齒輪521，和與第六錐齒輪521嚙合傳動的第七錐齒輪522，傳動軸440的兩端分別連接第五錐齒輪513和第七錐齒輪522，第四錐齒輪512與驅(qū)動軸310連接。這樣，驅(qū)動裝置300將動力傳遞至第一減速箱510，通過傳動軸440、第一聯(lián)動軸410以及第二聯(lián)動軸420的聯(lián)動作用使得四個旋翼200能夠同時轉(zhuǎn)動。需要說明的是，為了使得四個旋翼200的轉(zhuǎn)速一致，第一減速箱510和第二減速箱520需要進(jìn)行轉(zhuǎn)速比的匹配，其具體通過錐齒輪的齒形與齒數(shù)進(jìn)行設(shè)計，該設(shè)計方法為本領(lǐng)域內(nèi)的常用手段，這里不做過多說明。

具體在安裝時，如圖1所示，無人機的機身上設(shè)置有平板狀的安裝板110，驅(qū)動裝置300、第一減速箱510以及第二減速箱520可以分別穩(wěn)固地安置在該安裝板110上。安裝板110的底部設(shè)置有支架120，該支架120可以設(shè)計為分體式結(jié)構(gòu)，該分體式結(jié)構(gòu)對稱地位于安裝板110的下方，可以作為無人機的起落架，使得無人機能夠平穩(wěn)起落。

此外，在上述的無人機中，四個旋翼的旋轉(zhuǎn)方向可以通過各個錐齒輪間的配合關(guān)系進(jìn)行調(diào)整，使得左前與右后旋翼旋轉(zhuǎn)方向相同，右前與左后旋翼旋轉(zhuǎn)方向相同，該兩組旋翼轉(zhuǎn)向相反，在四個旋翼升力相同時，實現(xiàn)整機扭矩的平衡。需要說明的是，這里的“左、右”是相對無人機的前行方向而言的，僅為說明位于對角線上的兩個旋翼的旋向相同，且兩條對角線上的旋翼旋向相反。

在另一個實施方式中，驅(qū)動裝置300可以設(shè)置在第一聯(lián)動軸410和第二聯(lián)動軸420之間，并連接有第三減速箱，第一聯(lián)動軸410和第二聯(lián)動軸420分別連接到第三減速箱上，以在驅(qū)動裝置300的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動。在這種情況下，第一聯(lián)動軸410和第二聯(lián)動軸420之間不通過例如上述的傳動軸440連接，而是直接與驅(qū)動裝置300連接。其具體結(jié)構(gòu)可以參照前述實施方式，例如第一聯(lián)動軸410連接有第一減速箱510，第二聯(lián)動軸420連接有第二減速箱520，第一減速箱510和第二減速箱520分別與第三減速箱連接，其他結(jié)構(gòu)也類似于前述實施方式，這里不做過多贅述。在這一實施方式中，第一減速箱510和第二減速箱520的結(jié)構(gòu)可以相同，使得四個旋翼200的轉(zhuǎn)速一致。此外，由于驅(qū)動裝置300位于兩個聯(lián)動軸之間，其大體位于無人機的中心位置，可以不用增加配重即能夠保持無人機的飛行平衡，提高了無人機的穩(wěn)定性。

在本公開中，驅(qū)動裝置300可以為燃油發(fā)動機，燃油發(fā)動機動力較足，可以同時穩(wěn)定地為多個旋翼200提供動力。采用燃油發(fā)動機，驅(qū)動裝置300的輸出功率可以大幅度提高，使得無人機在航程及航時等方面都會有較大提高。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本公開的優(yōu)選實施方式，但是，本公開并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本公開的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本公開的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本公開的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本公開對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本公開的各種不同的實施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本公開的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本公開所公開的內(nèi)容。