五軸飛行器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種多軸飛行器，具體地說，涉及一種五軸飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]多軸飛行器，通常包括機架及安裝于機架上的控制單元及兩個以上的旋翼單元。旋翼單元通常包括動力裝置及由該動力裝置驅(qū)動的旋翼，其旋翼的槳葉的角度為定值，在飛行過程中，通過改變不同旋翼之間的相對轉(zhuǎn)速來調(diào)整飛行器的飛行姿態(tài)。控制單元通常包括檢測傳感器、控制電路板及電調(diào)，電調(diào)用于調(diào)整旋翼的轉(zhuǎn)速；控制單元用于檢測飛行器的飛行姿態(tài)及調(diào)控動力裝置以控制飛行器的行進(jìn)姿態(tài)、行進(jìn)方向及行進(jìn)速度等。
[0003]公布號為CN103625640A的專利文獻(xiàn)中公布了一種多旋翼無人飛行器，其包括機身，機身的中心設(shè)置有中心涵道單元，該中心涵道單元的外圍呈輻射狀地均布有3個以上的旋翼支撐臂，中心涵道單元包括中心旋翼電機以及與中心旋翼電機的輸出軸連接的中心旋翼，中心旋翼電機固定安裝于機身的中心，每一個旋翼支撐臂上均安裝有周邊旋翼單元，該周邊旋翼單元包括周邊旋翼電機以及與周邊旋翼電機的輸出軸連接的周邊旋翼，周邊旋翼電機安裝于旋翼支撐臂上，中心旋翼的尺寸大于周邊旋翼的尺寸，中心旋翼的轉(zhuǎn)向與周邊旋翼的轉(zhuǎn)向相反。由于該多旋翼飛行器的周邊旋翼的旋轉(zhuǎn)方向與中心旋翼的旋轉(zhuǎn)方向相反，周邊旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的反扭矩用于抵消中心旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的反扭矩，使該飛行器能夠在空中懸停、穩(wěn)定且可靠。但是，當(dāng)中心旋翼電機由于故障而出現(xiàn)停車時，整個飛行器將在空中不斷地滾轉(zhuǎn)，容易引起墜毀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的主要目的是提供一種安全性高的五軸飛行器。
[0005]為了實現(xiàn)上述主要目的，本實用新型提供一種五軸飛行器，其包括機架及安裝于機架上的中心旋翼單元及均布于中心旋翼單元的外圍的4個側(cè)旋翼單元；中心旋翼單元包括中心旋翼，側(cè)旋翼單元包括側(cè)旋翼，中心旋翼與側(cè)旋翼的數(shù)量均為一個；相對布置的兩個側(cè)旋翼單元的側(cè)旋翼的旋向相同，即兩個相對布置的旋翼同為左旋旋翼或同為右旋旋翼，相鄰布置的兩個側(cè)旋翼單元的側(cè)旋翼的旋向相反，即一個左旋旋翼，另一個為右旋旋翼。
[0006]由以上方案可見，可通過調(diào)整4個側(cè)旋翼的轉(zhuǎn)速，從而使4個側(cè)旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的總反扭矩可用于抵消中心旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的反扭矩，當(dāng)中心旋翼單元的驅(qū)動裝置因故障而出現(xiàn)停車時，可通過調(diào)整4個側(cè)旋翼的轉(zhuǎn)速，使4個側(cè)旋翼產(chǎn)生的反扭矩相互抵消，從而保證飛行器不會因為中心旋翼單元的停車而在空中滾轉(zhuǎn)，提高該飛行器的飛行安全性能。
[0007]具體的方案為中心旋翼的旋轉(zhuǎn)平面高于側(cè)旋翼的旋轉(zhuǎn)平面。這能減少中心旋翼與側(cè)旋翼之間的氣流干擾，提高氣動效率。
[0008]一個優(yōu)選的方案為側(cè)旋翼單元還包括安裝于機架上的側(cè)涵道，側(cè)旋翼置于該側(cè)涵道內(nèi)，側(cè)旋翼的軸線與側(cè)涵道的中線共線。側(cè)涵道為側(cè)旋翼提供外圍保護(hù)及為其下洗氣流提供引導(dǎo)。
[0009]更優(yōu)選的方案為中心旋翼單元還包括安裝機架上的中心涵道，中心旋翼置于中心涵道內(nèi)，中心旋翼的軸線與該中心涵道的中線共線。中心涵道為中心旋翼提供外圍保護(hù)及為其下洗氣流提供引導(dǎo)。
[0010]再優(yōu)選的方案為還包括反扭矩控制單元及行進(jìn)控制單元；其中，反扭矩控制單元包括設(shè)于中心涵道的下唇口處的第一導(dǎo)流板與第二導(dǎo)流板，第一導(dǎo)流板及第二導(dǎo)流板分別可繞與中心涵道的中線正交的第一導(dǎo)流板旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，第一導(dǎo)流板與第二導(dǎo)流板關(guān)于中心涵道的中線中心對稱布置；行進(jìn)控制單元包括設(shè)于中心涵道的下唇口處的第三導(dǎo)流板，第三導(dǎo)流板可繞與中心涵道的中線正交的第二導(dǎo)流板旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。便于對飛行器的滾裝及行進(jìn)方向進(jìn)行控制。
[0011]另一個優(yōu)選的方案為中心旋翼單元還包括安裝機架上的中心涵道，中心旋翼的旋軸線與該中心涵道的中線共線，中心旋翼置于中心涵道內(nèi)。
[0012]更優(yōu)選的方案為中心旋翼的槳徑等于側(cè)旋翼的槳徑。
[0013]另一個優(yōu)選的方案為中心旋翼的槳距角大于側(cè)旋翼的槳距角。
[0014]另一個優(yōu)選的方案為中心旋翼的槳葉數(shù)量大于側(cè)旋翼的槳葉數(shù)量。
[0015]再一個優(yōu)選的方案為側(cè)旋翼的軸線與中心旋翼的軸線相交于同一交點，該交點位于中心旋翼的上方。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型第一實施例的立體圖；
[0017]圖2是本實用新型第一實施例的主視圖；
[0018]圖3是本實用新型第一實施例在飛行過程中各旋翼的旋向示意圖；
[0019]圖4是本實用新型第二實施例的立體圖；
[0020]圖5是本實用新型第三實施例的立體圖；
[0021]圖6是本實用新型第三實施例的結(jié)構(gòu)分解圖；
[0022]圖7是本實用新型第三實施例中側(cè)旋翼單元固定件的立體圖；
[0023]圖8是本實用新型第三實施例中反扭矩控制單元的立體圖；
[0024]圖9是本實用新型第三實施例中行進(jìn)控制單元的立體圖；
[0025]圖10是本實用新型第四實施例中第二導(dǎo)流板旋轉(zhuǎn)軸與第三導(dǎo)流板的相對位置示意圖。
[0026]以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
【具體實施方式】
[0027]第一實施例
[0028]參見圖1，飛行器I由機架10、中心旋翼單元11、第一側(cè)旋翼單元12、第二側(cè)旋翼單元13、第一側(cè)旋翼單元14、第二側(cè)旋翼單元15、電源、控制單元及安裝倉101構(gòu)成，電源及控制單元設(shè)于安裝倉ιο?內(nèi)；機架?ο為—h字型結(jié)構(gòu)，由安裝中心及從安裝中心向外延生的4個安裝臂構(gòu)成。中心旋翼單元11由中心驅(qū)動電機112及由中心驅(qū)動電機112驅(qū)動的中心旋翼111構(gòu)成，第一側(cè)旋翼單元12由第一驅(qū)動電機122及由第一驅(qū)動電機122驅(qū)動的第一側(cè)旋翼121構(gòu)成，第二側(cè)旋翼單元13由第二驅(qū)動電機132及由第二驅(qū)動電機132驅(qū)動的第二側(cè)旋翼131構(gòu)成，第一側(cè)旋翼單元14由第一驅(qū)動電機142及由第一驅(qū)動電機142驅(qū)動的第一側(cè)旋翼141構(gòu)成，第二側(cè)旋翼單元15由第二驅(qū)動電機152及由第二驅(qū)動電機152驅(qū)動的第二側(cè)旋翼151構(gòu)成。中心旋翼單元11及安裝倉101安裝于機架10的安裝中心處，中心旋翼單元11位于安裝倉101的正上方，四個側(cè)旋翼單元依次安裝于四個安裝臂的自由端上，從而使第一側(cè)旋翼單元12、第二側(cè)旋翼單元13、第一側(cè)旋翼單元14及第二側(cè)旋翼單元15依次均布于中心旋翼單元11的外圍。第一側(cè)旋翼121、第二側(cè)旋翼131、第一側(cè)旋翼141及第二側(cè)旋翼151的旋轉(zhuǎn)面共面且四者的槳徑相同。位于第一側(cè)旋翼單元12、14，第二側(cè)旋翼單元13、15的下方，在四個安裝臂的自由端上依次安裝有支撐桿102，用于飛行器I降落時將飛行器I支撐于地面上。
[0029]參見圖2，中心旋翼111的旋轉(zhuǎn)面位于第一側(cè)旋翼121的旋轉(zhuǎn)面的上方且二者的槳徑相同。旋翼的旋轉(zhuǎn)面為其槳葉的槳根在軸線方向上的中點在旋轉(zhuǎn)過程中形成的平面。
[0030]參見圖3，飛行器I在飛行過程中，中心旋翼111、第一側(cè)旋翼121及第一側(cè)旋翼141為繞其旋轉(zhuǎn)軸順時針旋轉(zhuǎn)，第二側(cè)旋翼131及第二側(cè)旋翼151為繞其旋轉(zhuǎn)軸逆時針旋轉(zhuǎn)，均為飛行器I提供升力。第二側(cè)旋翼的轉(zhuǎn)速高于第一側(cè)旋翼的轉(zhuǎn)速，第二側(cè)旋翼與第一側(cè)旋翼在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的總反扭矩將用于抵消中心旋翼111因旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的反扭矩。
[0031]第二實施例
[0032]作為對本實用新型第二實施例的說明，以下僅對與上述第一實施例的不同之處進(jìn)行說明。
[0033]參見圖4，飛行器2的第一側(cè)旋翼221、241，第二側(cè)旋翼231、251及中心旋翼211的旋轉(zhuǎn)面共面。
[0034]第三實施例
[0035]參見圖5及圖6，飛行器3由機架，電源，控制單元，中心旋翼單元，反扭矩控制單元14，行進(jìn)控制單元15及4個側(cè)旋翼單元構(gòu)成。中心旋翼單元由中心涵道30及置于中心涵道30內(nèi)的中心旋翼311及其驅(qū)動電機構(gòu)成；4個側(cè)旋翼單元為均勻地分布于中心涵道30外圍的第一側(cè)旋翼單元32、第二側(cè)旋翼單元33、第一側(cè)旋翼單元34及第二側(cè)旋翼單元35，側(cè)旋翼單元均由側(cè)涵道及置于側(cè)涵道內(nèi)的旋翼與驅(qū)動電機構(gòu)成，沿中心旋翼311的軸線自上向下俯視，第一側(cè)旋翼單元32、34的旋翼及中心旋翼311的轉(zhuǎn)向為逆時針，而第二側(cè)旋翼單元33、35的旋翼的轉(zhuǎn)向為順時針；中心涵道30內(nèi)固定有一^h字型安裝