一種多旋翼飛行器的制造方法
【專利摘要】本申請公開了一種多旋翼飛行器，包括支架以及安裝于所述支架上的主電機，所述主電機包括同軸設置的第一主電機和第二主電機，所述第一主電機和第二主電機分別與第一主螺旋槳和第二主螺旋槳連接，所述主電機的四周繞設有至少三個副螺旋槳，所述副螺旋槳安裝于所述支架上。本發明的多旋翼飛行器，主電機(發動機)驅動大螺旋槳，升力效率高；主電機同軸布置，兩幅主螺旋槳向相反方向旋轉，抵消大扭矩；主電機布置在機身中央，使振動影響最小；副電機控制機身姿態和動作，電力消耗減少；在起飛和著陸階段，若飛機發生意外墜毀，首先易損壞的是在外圍的副電機和小螺旋槳，在機身中央的主電機和主螺旋槳可以得到保護，使得維修成本和難度大大降低。
【專利說明】—種多旋翼飛行器
【技術領域】
[0001]本申請屬于航拍飛行器領域，特別是涉及一種多旋翼飛行器。
【背景技術】
[0002]無人飛行器具有體積小、重量輕、費用低、操作靈活和安全性高的特點，可廣泛應用于航拍、監測、搜救、資源勘查等領域。
[0003]現有技術中，無人飛行器一般包括多個旋翼，每個旋翼分別由一個電機進行驅動，其缺點在于:
[0004]1、由于設置有多個電機，電機按機身中央在水平方向圓周均勻布置，使得無人飛行器整體比較重；
[0005]2、多個電機一起工作，其產生的高頻振動易對航拍清晰度產生影響；
[0006]3、現有多軸飛行器采用多電機直接驅動各自螺旋槳，在飛行器飛行中為了保持平衡，飛控系統需要頻繁地更改電機轉速。這種頻繁更改轉速會導致電機加快電力消耗。而且每個電機都有工作效率，電機數量越多，整機工作效率會越低。
[0007]4、現有類型的多電機驅動飛行器難以做到大尺寸，因為電機越大，工作時的振動越大。且單個電機成本增加導致整機成本大幅攀升。
[0008]有鑒于此，有必要提供一種新型的無人飛行器。
【發明內容】
[0009]本發明的目的在于提供一種多旋翼飛行器，以克服現有技術中的不足。
[0010]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0011]本申請實施例公開了一種多旋翼飛行器，包括支架以及安裝于所述支架上的主電機，所述主電機包括同軸設置的第一主電機和第二主電機，所述第一主電機和第二主電機分別與第一主螺旋槳和第二主螺旋槳連接，所述主電機的四周繞設有至少三個副螺旋槳，所述副螺旋槳安裝于所述支架上。
[0012]優選的，在上述的多旋翼飛行器中，所述每個副螺旋槳分別由一獨立的副電機驅動。
[0013]優選的，在上述的多旋翼飛行器中，所述第一主螺旋槳和第二主螺旋槳分別設置于所述支架的上下兩側。
[0014]優選的，在上述的多旋翼飛行器中，所述第一主螺旋槳和第二主螺旋槳均設置于所述支架的上方、或均設置于所述支架的下方。
[0015]優選的，在上述的多旋翼飛行器中，所述第一主電機的輸出軸套設于所述第二主電機輸出軸的外側，所述第一主電機的輸出軸與所述第一主螺旋槳固定，所述第二主電機的輸出軸與所述第二主螺旋槳固定。
[0016]優選的，在上述的多旋翼飛行器中，所述支架包括一支座以及安裝于所述支座上的支桿，所述每個副螺旋槳分別安裝于一所述支桿的末端，所述主電機安裝于所述支座上。
[0017]優選的，在上述的多旋翼飛行器中，所述副螺旋槳的數量為偶數，所述副螺旋槳對稱分布于所述支座的四周。
[0018]優選的，在上述的多旋翼飛行器中，所述副螺旋槳的數量為4個，該4個副螺旋槳等間距分布所述支座的四周。
[0019]優選的，在上述的多旋翼飛行器中，所述第一主螺旋槳和第二主螺旋槳分別具有三個葉片。
[0020]與現有技術相比，本發明的優點在于:
[0021]1、主電機(發動機)驅動大螺旋槳，升力效率高；
[0022]2、主電機同軸布置，兩幅主螺旋槳向相反方向旋轉，抵消大扭矩；
[0023]3、主電機布置在機身中央，使振動影響最小；
[0024]4、副電機控制機身姿態和動作，電力消耗減少；
[0025]5、在起飛和著陸階段，若飛機發生意外墜毀，首先易損壞的是在外圍的副電機和小螺旋槳，在機身中央的主電機和主螺旋槳可以得到保護，使得維修成本和難度大大降低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1所示為本發明第一實施例中多旋翼飛行器的立體示意圖；
[0028]圖2所示為本發明第一實施例中多旋翼飛行器的爆炸示意圖；
[0029]圖3所示為本發明第二實施例中多旋翼飛行器的立體示意圖。
【具體實施方式】
[0030]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行詳細的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0031]參圖1和圖2所示，多旋翼飛行器包括支架10、安裝于所述支架10上的主電機20、由所述主電機20驅動的主螺旋槳30、以及分布主電機20四周的四個副螺旋槳40。
[0032]支架10包括一支座11，支座11的四周對稱分布有四個支桿12，四個副螺旋槳40分別通過一獨立的副電機41安裝于四個支桿12的末端。四個副螺旋槳40分別通過獨立的副電機驅動，因此每個副螺旋槳40的轉速可以獨立進行控制。每個副電機41分別通過一安裝座42可拆卸安裝于支桿12的末端。
[0033]四個副螺旋槳40優選等間距分布于支座11的四周，亦即，相鄰兩根支桿12垂直。在其他實施例中，相鄰兩根支桿12也可以不垂直。
[0034]主電機20包括疊加設置的第一主電機21和第二主電機22，第一主電機21的輸出軸套設于第二主電機22的輸出軸的外側。主電機20固定于支座11的上方。
[0035]主螺旋槳30包括上下設置的第二主螺旋槳32和第一主螺旋槳31，其中，第一主螺旋槳31與第一主電機21的輸出軸固定，第二主螺旋槳32與第二主電機22的輸出軸固定。第一主螺旋槳31和第二主螺旋槳32的葉片優選設置有3個，需要說明的是，每個主螺旋槳葉片的數量本發明并不限定，比如也可以為2個。
[0036]本實施例中，四個副螺旋槳40還可以由同一電機進行驅動，通過同一電機進行驅動可以保持每個副螺旋槳40具有相同的轉速，其可以應用于室內等沒有風可以影響其穩定性、且不需要進行平移或自轉的環境。
[0037]本實施例中，第一主螺旋槳和第二主螺旋槳還可以同時設置于支座的下方。
[0038]本實施例中，對稱設置的兩個支桿12還可以為一體設置的一根長圓桿，該圓桿穿設于所述支座11中部。
[0039]本實施例中，副螺旋槳40的數量還可以設置為3個或4個以上，當設置為3個時，該3個副螺旋槳主要用于實現飛行器平衡穩定，該飛行器主要用于垂直升降而不需要平移的應用領域，如果需要進行轉動，可以通過改變副螺旋槳40的轉速或螺距實現。副螺旋槳40的數量優選為偶數，其對稱分布于主電機30的四周，可以通過改變對稱位置的副螺旋槳40的轉速以實現平移或自轉。
[0040]以下對本實施例中多旋翼飛行器的工作原理進行說明:
[0041〕 兩個主螺旋槳的旋轉方向相反，4個的副螺旋槳的旋轉方向是對角線上的螺旋槳旋轉方向相同，相鄰的兩個螺旋槳旋轉方向相反。
[0042]讓位于整機中間的主電機(主發動機)驅動兩幅沿相反方向旋轉的大尺寸螺旋槳產生整機重量70-90%的升力，同時采用4個副電機來驅動4副小螺旋槳來產生整機重量除去主螺旋槳升力的余下部分升力并控制整機的姿態和動作。
[0043]這種方案的優點是主電機(主發動機)驅動的主螺旋槳尺寸大，升力效率高。且不同于常規方案中，常規方案增加電機尺寸，由于電機是按機身中央圓周排列，這種結構導致電機越大則飛行狀態下振動越大。本實施例的大尺寸電機布置在機身中央，使得大電機對整機產生的振動影響減至最小。兩個向相反方向旋轉的主螺旋槳也抵消了采用單個大螺旋槳后產生的大扭矩作用。而4個副電機驅動小螺旋槳，4個副電機的布置方式和常規方案相同，沿機身中央圓周排列。
[0044]副電機則主要負責控制整機的姿態和動作，其工作方式說明如下:
[0045]在升降過程中，四個副螺旋槳用以控制飛行器的平衡穩定；
[0046]自轉過程中，改變對角線位置兩個副螺旋槳的相對轉速；
[0047]水平移動時，處于對角線位置的其中兩個副螺旋槳轉速增加，另外兩個副螺旋槳的轉速降低。
[0048]參圖3所示，在第二實施例中，第一主螺旋槳和第二主螺旋槳還可以分別設置于支架的上下兩側。
[0049]需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0050]以上所述僅是本申請的【具體實施方式】，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本申請的保護范圍。
【權利要求】
1.一種多旋翼飛行器，其特征在于，包括支架以及安裝于所述支架上的主電機，所述主電機包括同軸設置的第一主電機和第二主電機，所述第一主電機和第二主電機分別與第一主螺旋槳和第二主螺旋槳連接，所述主電機的四周繞設有至少三個副螺旋槳，所述副螺旋槳安裝于所述支架上。
2.根據權利要求1所述的多旋翼飛行器，其特征在于:所述每個副螺旋槳分別由一獨立的副電機驅動。
3.根據權利要求1所述的多旋翼飛行器，其特征在于:所述第一主螺旋槳和第二主螺旋槳分別設置于所述支架的上下兩側。
4.根據權利要求1所述的多旋翼飛行器，其特征在于:所述第一主螺旋槳和第二主螺旋槳均設置于所述支架的上方、或均設置于所述支架的下方。
5.根據權利要求4所述的多旋翼飛行器，其特征在于:所述第一主電機的輸出軸套設于所述第二主電機輸出軸的外側，所述第一主電機的輸出軸與所述第一主螺旋槳固定，所述第二主電機的輸出軸與所述第二主螺旋槳固定。
6.根據權利要求1所述的多旋翼飛行器，其特征在于:所述支架包括一支座以及安裝于所述支座上的支桿，所述每個副螺旋槳分別安裝于一所述支桿的末端，所述主電機安裝于所述支座上。
7.根據權利要求6所述的多旋翼飛行器，其特征在于:所述副螺旋槳的數量為偶數，所述副螺旋槳對稱分布于所述支座的四周。
8.根據權利要求7所述的多旋翼飛行器，其特征在于:所述副螺旋槳的數量為4個，該4個副螺旋槳等間距分布所述支座的四周。
9.根據權利要求1所述的多旋翼飛行器，其特征在于:所述第一主螺旋槳和第二主螺旋槳分別具有三個葉片。
【文檔編號】B64C27/02GK104290904SQ201410534786
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月11日 優先權日:2014年10月11日
【發明者】楊華東, 吳奇才, 趙江 申請人:江蘇艾銳泰克無人飛行器科技有限公司