多功能共軸雙旋翼四軸飛行器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于飛行器技術(shù)領(lǐng)域，特別是多功能共軸雙旋翼四軸飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]四軸飛行器是一種最為常見(jiàn)的多旋翼飛行器，與單旋翼飛行器相比，它可以采用更小的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，另外，它是一個(gè)四個(gè)輸入、六輸出的欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)計(jì)飛行控制算法，把四軸飛行器控制得很好。
[0003]現(xiàn)有的四軸飛行器在使用時(shí)還存在以下問(wèn)題:
[0004]1、飛行控制系統(tǒng)復(fù)雜導(dǎo)致算法復(fù)雜，操作控制困難。
[0005]2、負(fù)載能力小，難以滿足多功能飛行器的帶載需求。
[0006]3、續(xù)航能力差，飛行距離短。
[0007]4、功能較為單一，如只能進(jìn)行航拍或只能進(jìn)行導(dǎo)航等，不能滿足在惡劣環(huán)境或工況下的多功能需要。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型提供多功能共軸雙旋翼四軸飛行器，采用共軸雙旋翼簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)，提高負(fù)載能力；采用太陽(yáng)能發(fā)電和無(wú)線充電，實(shí)現(xiàn)超強(qiáng)續(xù)航，增大飛行距離；集成多種功能，提高利用率。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0010]多功能共軸雙旋翼四軸飛行器，包括機(jī)體及機(jī)體內(nèi)的控制系統(tǒng)，所述機(jī)體上有四個(gè)支撐臂，每個(gè)支撐臂端部均有驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括固定座，固定座內(nèi)分別安裝第三電機(jī)和第四電機(jī)，固定座上有共軸的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸套在第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸外，第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸頂部安裝第一旋翼，第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸頂部安裝第二旋翼，第一旋翼和第二旋翼旋轉(zhuǎn)方向相反，第三電機(jī)的輸出連接第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸，第四電機(jī)的輸出連接第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸；
[0011]所述控制系統(tǒng)包括核心處理器；
[0012]所述機(jī)體上有多功能系統(tǒng)，包括分別與核心處理器連接的測(cè)距模塊、空運(yùn)系統(tǒng)、攝像機(jī)、入網(wǎng)許可用戶系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、溫度檢測(cè)模塊、應(yīng)急通信系統(tǒng)、防跟蹤干擾系統(tǒng)、太陽(yáng)能發(fā)電裝置和無(wú)線充電裝置；
[0013]太陽(yáng)能發(fā)電裝置和無(wú)線充電裝置分別與高能電池連接，無(wú)線充電裝置與基站無(wú)線連接。
[0014]所述四個(gè)支撐臂中有兩個(gè)支撐臂為可折轉(zhuǎn)支撐臂，可折轉(zhuǎn)支撐臂由支撐端和支撐桿組成，支撐端一端固定連接機(jī)體，另一端與支撐桿可折轉(zhuǎn)連接；兩個(gè)可折轉(zhuǎn)支撐臂的折轉(zhuǎn)分別由第一電機(jī)和第二電機(jī)控制。
[0015]所述測(cè)距模塊為超聲波測(cè)距模塊或激光測(cè)距模塊。
[0016]所述空運(yùn)系統(tǒng)為起吊裝置。
[0017]所述入網(wǎng)許可用戶系統(tǒng)包括無(wú)線網(wǎng)卡，通過(guò)無(wú)線連接基站的服務(wù)器。
[0018]所述定位系統(tǒng)采用GPRS或GPS或基站或衛(wèi)星中的一種或多種實(shí)現(xiàn)定位功能。
[0019]所述應(yīng)急通信系統(tǒng)連接天線，用于移動(dòng)通信中繼。
[0020]所述防跟蹤干擾系統(tǒng)為防干擾器，通過(guò)天線發(fā)射干擾信號(hào)。
[0021]對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0022]1、本實(shí)用新型采用共軸雙旋翼，共軸雙旋翼分別由雙電機(jī)提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，四軸共八個(gè)旋翼產(chǎn)生升力，能夠產(chǎn)生更大的升力，有效提高飛行器帶載能力；同時(shí)簡(jiǎn)化飛行控制系統(tǒng)。
[0023]2、采用太陽(yáng)能發(fā)電及無(wú)線充電給高能電池充電，提高續(xù)航能力，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、長(zhǎng)時(shí)間飛行；
[0024]3、本實(shí)用新型的飛行器集成了測(cè)距、拍攝、定位導(dǎo)航、溫度檢測(cè)、互聯(lián)網(wǎng)和運(yùn)輸功能，適用于搶險(xiǎn)救災(zāi)、惡劣環(huán)境甚至軍事，提高了飛行器的利用率。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本實(shí)用新型飛行器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2是圖1的俯視不意圖；
[0027]圖3是本實(shí)用新型飛行器的多功能系統(tǒng)框圖。
[0028]圖中:1、機(jī)體；2、支撐臂；4、支撐端；6、第一電機(jī)；7、第二電機(jī)；8、支撐桿；10、第一旋翼；11、第二旋翼；12、第一轉(zhuǎn)軸；13、第二轉(zhuǎn)軸；14、固定座；15、第三電機(jī)；16、第四電機(jī)；17、機(jī)腳桿；18、機(jī)腳；19、第五電機(jī)；20、太陽(yáng)能發(fā)電裝置；21、無(wú)線充電裝置；22、應(yīng)急通信系統(tǒng)；23、天線；24、測(cè)距模塊；25、核心處理器；26、高能電池；27、空運(yùn)系統(tǒng)；28、攝像機(jī)；29、入網(wǎng)許可用戶系統(tǒng)；30、定位系統(tǒng)；31、防跟蹤干擾系統(tǒng)；32、溫度檢測(cè)模塊，33、基站。
【具體實(shí)施方式】
[0029]結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
[0030]如圖1和圖2所示，多功能共軸雙旋翼四軸飛行器，包括機(jī)體I及機(jī)體I內(nèi)的控制系統(tǒng)，所述機(jī)體I上有四個(gè)等長(zhǎng)的支撐臂，相鄰兩個(gè)支撐臂之間夾角為90度，每個(gè)支撐臂端部均有連接控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括固定座14，固定座14內(nèi)分別安裝第三電機(jī)15和第四電機(jī)16，固定座14上有共軸的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸12和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸13，所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸12套在第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸13外，第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸12頂部安裝第一旋翼10，第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸13頂部安裝第二旋翼11，第一旋翼10和第二旋翼11旋轉(zhuǎn)方向相反，第三電機(jī)15的輸出連接第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸13，第四電機(jī)16的輸出連接第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸12 ;機(jī)腳桿17和機(jī)腳18用于飛行器降落使用。同一支撐臂上采用雙電機(jī)提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，并且四個(gè)支撐臂共八個(gè)旋翼產(chǎn)生升力，在相同體積的飛行器中能夠產(chǎn)生更大的升力，有效提高飛行器帶載能力。
[0031]所述控制系統(tǒng)包括核心處理器25 ;
[0032]如圖3所示，所述機(jī)體上有多功能系統(tǒng)，包括分別與核心處理器25連接的測(cè)距模塊24、空運(yùn)系統(tǒng)27、攝像機(jī)28、入網(wǎng)許可用戶系統(tǒng)29、定位系統(tǒng)30、溫度檢測(cè)模塊32、應(yīng)急通信系統(tǒng)22、防跟蹤干擾系統(tǒng)31、太陽(yáng)能發(fā)電裝置20和無(wú)線充電裝置21 ;
[0033]太陽(yáng)能發(fā)電裝置20和無(wú)線充電裝置21分別與高能電池26連接，無(wú)線充電裝置21與基站33無(wú)線連接。
[0034]所述四個(gè)支撐臂中有兩個(gè)支撐臂為可折轉(zhuǎn)支撐臂，該兩個(gè)可折轉(zhuǎn)支撐臂處于對(duì)角線上，可折轉(zhuǎn)支撐臂由支撐端4和支撐桿8組成，支撐端4 一端固定連接機(jī)體1，另一端與支撐桿8可折轉(zhuǎn)連接；兩個(gè)可折轉(zhuǎn)支撐臂的折轉(zhuǎn)分別由第一電機(jī)6和第二電機(jī)7控制。兩個(gè)可折轉(zhuǎn)支撐臂用于改變機(jī)體I的朝向，實(shí)現(xiàn)機(jī)體順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)動(dòng)性能好，有效增加飛行器的穩(wěn)定性和操縱性。采用可折轉(zhuǎn)支撐臂，產(chǎn)生扭矩的途徑簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化飛行控制系統(tǒng)，利于簡(jiǎn)化飛行控制算法。
[0035]所述測(cè)距模塊24為超聲波測(cè)距模塊或激光測(cè)距模塊。
[0036]所述空運(yùn)系統(tǒng)27為起吊裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)物體的起吊及空運(yùn)。
[0037]攝像機(jī)28用于采集圖像，實(shí)現(xiàn)圖像識(shí)別、避障和視頻錄制功能。
[0038]所述入網(wǎng)許可用戶系統(tǒng)29包括無(wú)線網(wǎng)卡，通過(guò)無(wú)線連接基站的服務(wù)器，接入互聯(lián)網(wǎng)。
[0039]所述定位系統(tǒng)30采用GPRS或GPS或基站33或衛(wèi)星中的一種或多種實(shí)現(xiàn)定位功能，實(shí)現(xiàn)定位跟蹤或?qū)Ш健?br>[0040]所述應(yīng)急通信系統(tǒng)22連接天線23，用于移動(dòng)通信中繼。
[0041]所述防跟蹤干擾系統(tǒng)31為防干擾器，通過(guò)天線23發(fā)射干擾信號(hào)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.多功能共軸雙旋翼四軸飛行器，包括機(jī)體(I)及機(jī)體(I)內(nèi)的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述機(jī)體(I)上有四個(gè)支撐臂，每個(gè)支撐臂端部均有驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括固定座(14)，固定座(14)內(nèi)分別安裝第三電機(jī)(15)和第四電機(jī)(16)，固定座(14)上有共軸的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸(12)和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸(13)，所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸(13)套在第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸(12)外，第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸(12)頂部安裝第一旋翼(10)，第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸(13)頂部安裝第二旋翼(11)，第一旋翼(10)和第二旋翼(11)旋轉(zhuǎn)方向相反，第三電機(jī)(15)的輸出連接第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸(13)，第四電機(jī)(16)的輸出連接第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸(12); 所述控制系統(tǒng)包括核心處理器(25); 所述機(jī)體(I)上有多功能系統(tǒng)，包括分別與核心處理器(25)連接的測(cè)距模塊(24)、空運(yùn)系統(tǒng)(27)、攝像機(jī)(28)、入網(wǎng)許可用戶系統(tǒng)(29)、定位系統(tǒng)(30)、溫度檢測(cè)模塊(32)、應(yīng)急通信系統(tǒng)(22)、防跟蹤干擾系統(tǒng)(31)、太陽(yáng)能發(fā)電裝置(20)和無(wú)線充電裝置(21); 太陽(yáng)能發(fā)電裝置(20)和無(wú)線充電裝置(21)分別與高能電池(26)連接，無(wú)線充電裝置與基站(33)無(wú)線連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能共軸雙旋翼四軸飛行器，其特征在于:所述四個(gè)支撐臂中有兩個(gè)支撐臂為可折轉(zhuǎn)支撐臂，可折轉(zhuǎn)支撐臂由支撐端(4)和支撐桿(8)組成，支撐端(4) 一端固定連接機(jī)體(I)，另一端與支撐桿(8)可折轉(zhuǎn)連接；兩個(gè)可折轉(zhuǎn)支撐臂的折轉(zhuǎn)分別由第一電機(jī)(6)和第二電機(jī)(7)控制。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能共軸雙旋翼四軸飛行器，其特征在于:所述測(cè)距模塊(24)為超聲波測(cè)距模塊或激光測(cè)距模塊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能共軸雙旋翼四軸飛行器，其特征在于:所述空運(yùn)系統(tǒng)(27)為起吊裝置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能共軸雙旋翼四軸飛行器，其特征在于:所述入網(wǎng)許可用戶系統(tǒng)(29)包括無(wú)線網(wǎng)卡，通過(guò)無(wú)線連接基站的服務(wù)器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能共軸雙旋翼四軸飛行器，其特征在于:所述定位系統(tǒng)(30)采用GPRS或GPS或基站(33)或衛(wèi)星中的一種或多種實(shí)現(xiàn)定位功能。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能共軸雙旋翼四軸飛行器，其特征在于:所述應(yīng)急通信系統(tǒng)(22)連接天線(23)，用于移動(dòng)通信中繼。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能共軸雙旋翼四軸飛行器，其特征在于:所述防跟蹤干擾系統(tǒng)(31)為防干擾器，通過(guò)天線(23)發(fā)射干擾信號(hào)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了多功能共軸雙旋翼四軸飛行器，機(jī)體上有四個(gè)支撐臂，每個(gè)支撐臂端部均有驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置包括固定座，固定座內(nèi)分別安裝第三電機(jī)和第四電機(jī)，固定座上有共軸的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸，第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸套在第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸外，第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸頂部安裝第一旋翼，第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸頂部安裝第二旋翼，第一旋翼和第二旋翼旋轉(zhuǎn)方向相反，第三電機(jī)的輸出連接第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸，第四電機(jī)的輸出連接第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸；飛行器上還集成多功能系統(tǒng)。本實(shí)用新型的飛行器采用共軸雙旋翼簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)，提高負(fù)載能力；采用太陽(yáng)能發(fā)電和無(wú)線充電，實(shí)現(xiàn)超強(qiáng)續(xù)航，增大飛行距離；集成多種功能，提高利用率。
【IPC分類】B64C27/08, B64C27/12
【公開(kāi)號(hào)】CN204822071
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520469838
【發(fā)明人】梁超, 張振榮, 何華光, 梁浩, 陳威琦
【申請(qǐng)人】廣西大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年7月3日