一種空陸兩用四旋翼飛行器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及一種四旋翼飛行器，具體是一種能夠使四旋翼飛行器的旋翼作為輪子空陸兩用四旋翼飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]在1907年，Br6guet Richet讓世界上第一架四旋翼飛行器“GyroplaneN0.1”升上了天空。四旋翼飛行器是一種較為常見(jiàn)和經(jīng)典的小型飛行器，廣泛用于軍事偵察、資源勘測(cè)、民用航拍等技術(shù)領(lǐng)域。該飛行器結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)動(dòng)靈活，適宜在狹小空間或復(fù)雜環(huán)境中使用。
[0003]20世紀(jì)80年代，美國(guó)研制出了使用涵道風(fēng)扇為小型飛行器提供升力，用于空中偵察和監(jiān)視的小型飛行器，奠定了涵道風(fēng)扇在飛行器上使用的基礎(chǔ)。
[0004]而配合四旋翼飛行器的良好飛行性能實(shí)現(xiàn)四旋翼飛行器的陸地運(yùn)行能力。但現(xiàn)有技術(shù)中的空陸兩用飛行器的結(jié)構(gòu)多為為四旋翼飛行器直接加四個(gè)輪子，或者依然是依靠旋翼的旋轉(zhuǎn)推動(dòng)空氣前行，這些飛行器存在控制和機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、地面行走效率低等缺陷問(wèn)題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有空陸兩用四旋翼飛行器所存在缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、具備較大升力、能靈便執(zhí)行空中任務(wù)且可實(shí)現(xiàn)空陸兩用的四旋翼飛行器。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:一種空陸兩用四旋翼飛行器，包括四組執(zhí)行機(jī)構(gòu)，每組執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括旋翼支架、旋翼電機(jī)和輪式旋翼，旋翼電機(jī)設(shè)置在旋翼支架上，輪式旋翼設(shè)置在旋翼電機(jī)的電機(jī)軸上；還包括驅(qū)動(dòng)變形機(jī)構(gòu)；
[0007]驅(qū)動(dòng)變形機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、兩個(gè)主動(dòng)軸和兩個(gè)從動(dòng)軸，主動(dòng)軸和從動(dòng)軸設(shè)置在支撐座上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)有兩個(gè)電機(jī)輸出軸，每個(gè)電機(jī)輸出軸均通過(guò)聯(lián)軸器與一個(gè)主動(dòng)軸連接，每個(gè)主動(dòng)軸均通過(guò)齒輪副與一個(gè)從動(dòng)軸連接，其中兩組執(zhí)行機(jī)構(gòu)的旋翼支架分別與兩個(gè)主動(dòng)軸連接，另外兩組執(zhí)行機(jī)構(gòu)的旋翼支架分別與兩個(gè)從動(dòng)軸連接。
[0008]本發(fā)明中，優(yōu)選的，還包括限制旋翼支架轉(zhuǎn)動(dòng)角度的保護(hù)殼，保護(hù)殼包括連接底板和殼體，連接底板和殼體側(cè)壁開(kāi)設(shè)有L型槽，所述驅(qū)動(dòng)變形機(jī)構(gòu)設(shè)置在保護(hù)殼內(nèi)，所述旋翼支架穿過(guò)L型槽與主動(dòng)軸和從動(dòng)軸連接。
[0009]本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述連接底板、殼體、支撐座和旋翼支架材質(zhì)均采用ABS。
[0010]本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用蝸輪蝸桿減速電機(jī)。
[0011]有益效果:本發(fā)明能方便快捷的實(shí)現(xiàn)四旋翼飛行器的空陸兩種用途，當(dāng)?shù)缆菲教箷r(shí)可作為機(jī)器人小車進(jìn)行行走，當(dāng)遇到無(wú)法越過(guò)的障礙時(shí)可變形為四旋翼飛行器進(jìn)行飛越，兩種方式切換進(jìn)行行走可節(jié)省能源的消耗，提高飛行器的續(xù)航能力；采用蝸輪蝸桿減速電機(jī)，扭矩較大，支撐臂收放自如，同時(shí)電機(jī)速度較低，減少了因慣性對(duì)系統(tǒng)造成的破壞；保護(hù)殼可對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)為支架的變形提供了軌道，并限制其最大位移；因此本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集成度高，能執(zhí)行空中任務(wù)，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)空陸兩用，穩(wěn)定可靠。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1所示為本發(fā)明飛行狀態(tài)時(shí)的主視圖；
[0013]圖2所示為本發(fā)明飛行狀態(tài)時(shí)的俯視圖；
[0014]圖3所示為本發(fā)明陸地行走狀態(tài)時(shí)的主視圖；
[0015]圖4所示為本發(fā)明陸地行走狀態(tài)時(shí)的俯視圖。
[0016]圖中:1-連接底板，2-驅(qū)動(dòng)電機(jī)，3-聯(lián)軸器，4-支撐座，5-主動(dòng)齒輪，6-主動(dòng)軸，7-旋翼支架，8-旋翼電機(jī)，9-輪式旋翼，10-殼體，11-從動(dòng)齒輪，12-從動(dòng)軸，13-L型槽。
【具體實(shí)施方式】
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[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋。
[0018]如圖1至4所示，本發(fā)明的空陸兩用四旋翼飛行器包括四組執(zhí)行機(jī)構(gòu)、一組驅(qū)動(dòng)變形機(jī)構(gòu)和保護(hù)殼。
[0019]每組執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括旋翼支架7、旋翼電機(jī)8和輪式旋翼9，旋翼電機(jī)8通過(guò)螺栓安裝在旋翼支架7尾端，輪式旋翼9安裝在旋翼電機(jī)8的電機(jī)軸上。
[0020]驅(qū)動(dòng)變形機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)2、兩個(gè)主動(dòng)軸6和兩個(gè)從動(dòng)軸12，主動(dòng)軸6和從動(dòng)軸12設(shè)置在支撐座4上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)2采用蝸輪蝸桿減速電機(jī)，并設(shè)有兩個(gè)電機(jī)輸出軸，每個(gè)電機(jī)輸出軸均通過(guò)聯(lián)軸器3與一個(gè)主動(dòng)軸6連接，每個(gè)主動(dòng)軸6均通過(guò)齒輪副與一個(gè)從動(dòng)軸12連接，齒輪副包括設(shè)置在主動(dòng)軸6上的主動(dòng)齒輪5，以及設(shè)置在從動(dòng)軸12上的與主動(dòng)齒輪5相嚙合的從動(dòng)齒輪11，其中兩組執(zhí)行機(jī)構(gòu)的旋翼支架7分別與兩個(gè)主動(dòng)軸6連接，另外兩組執(zhí)行機(jī)構(gòu)的旋翼支架7分別與兩個(gè)從動(dòng)軸12連接。其中，主動(dòng)軸6與主動(dòng)齒輪5、從動(dòng)軸12與從動(dòng)齒輪11以及旋翼支架7與主動(dòng)軸6和從動(dòng)軸12均采用鍵連接。
[0021]為了限制旋翼支架7轉(zhuǎn)動(dòng)角度，為飛行器設(shè)計(jì)了保護(hù)殼，保護(hù)殼包括連接底座I和殼體10，連接底座I和殼體10通過(guò)螺栓連接，電機(jī)2和支撐座4均通過(guò)螺栓連接固定在連接地板I上，同時(shí)連接底板I和殼體10側(cè)壁開(kāi)設(shè)有L型槽13，驅(qū)動(dòng)變形機(jī)構(gòu)設(shè)置在保護(hù)殼內(nèi)，旋翼支架7穿過(guò)L型槽13與主動(dòng)軸6和從動(dòng)軸12連接。L型槽13為旋翼支架7運(yùn)動(dòng)提供軌道，同時(shí)起到限制旋翼支架7運(yùn)動(dòng)位置的作用，保證飛行器的穩(wěn)定性和可靠性。
[0022]本實(shí)施例中，四旋翼飛行器的連接底板1、殼體10、支撐座4和旋翼支架7均采用ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)材料制作，保證由于旋翼支架7較長(zhǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)扭矩較大不會(huì)產(chǎn)生變形，同時(shí)還能減輕重量、增加強(qiáng)度。
[0023]本發(fā)明有兩種工作形態(tài)，如圖1和2所示，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)2驅(qū)動(dòng)主動(dòng)軸6轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，主動(dòng)軸6通過(guò)相互嚙合的主動(dòng)齒輪5和從動(dòng)齒輪11帶動(dòng)從動(dòng)軸12轉(zhuǎn)動(dòng)，與從動(dòng)軸I固定連接的齒旋翼支架7會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)至展開(kāi)狀態(tài)，此時(shí)本發(fā)明處于四旋翼飛行器狀態(tài)可進(jìn)行空中動(dòng)作。如圖3和4所示，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)2反轉(zhuǎn)并驅(qū)動(dòng)主動(dòng)軸6轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒旋翼支架7會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)陸地行走時(shí)的狀態(tài)。
[0024]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種空陸兩用四旋翼飛行器，包括四組執(zhí)行機(jī)構(gòu)，每組執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括旋翼支架(7)、旋翼電機(jī)(8)和輪式旋翼(9)，旋翼電機(jī)(8)設(shè)置在旋翼支架(7)上，輪式旋翼(9)設(shè)置在旋翼電機(jī)(8)的電機(jī)軸上；其特征在于:還包括驅(qū)動(dòng)變形機(jī)構(gòu)； 驅(qū)動(dòng)變形機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2)、兩個(gè)主動(dòng)軸(6)和兩個(gè)從動(dòng)軸(12)，主動(dòng)軸(6)和從動(dòng)軸(12)設(shè)置在支撐座⑷上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2)設(shè)有兩個(gè)電機(jī)輸出軸，每個(gè)電機(jī)輸出軸均通過(guò)聯(lián)軸器(3)與一個(gè)主動(dòng)軸(6)連接，每個(gè)主動(dòng)軸(6)均通過(guò)齒輪副與一個(gè)從動(dòng)軸(12)連接，其中兩組執(zhí)行機(jī)構(gòu)的旋翼支架(7)分別與兩個(gè)主動(dòng)軸(6)連接，另外兩組執(zhí)行機(jī)構(gòu)的旋翼支架(7)分別與兩個(gè)從動(dòng)軸(12)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空陸兩用四旋翼飛行器，其特征在于:還包括限制旋翼支架(7)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的保護(hù)殼，保護(hù)殼包括連接底板(I)和殼體(10)，連接底板(I)和殼體(10)側(cè)壁開(kāi)設(shè)有L型槽(13)，所述驅(qū)動(dòng)變形機(jī)構(gòu)設(shè)置在保護(hù)殼內(nèi)，所述旋翼支架(7)穿過(guò)L型槽(13)與主動(dòng)軸(6)和從動(dòng)軸(12)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種空陸兩用四旋翼飛行器，其特征在于:所述連接底板(I)、殼體(10)、支撐座(4)和旋翼支架(7)材質(zhì)均采用ABS。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空陸兩用四旋翼飛行器，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2)采用蝸輪蝸桿減速電機(jī)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種空陸兩用四旋翼飛行器，包括四組執(zhí)行機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)變形機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)變形機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、兩個(gè)主動(dòng)軸和兩個(gè)從動(dòng)軸，主動(dòng)軸和從動(dòng)軸設(shè)置在支撐座上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)有兩個(gè)電機(jī)輸出軸，每個(gè)電機(jī)輸出軸均通過(guò)聯(lián)軸器與一個(gè)主動(dòng)軸連接，每個(gè)主動(dòng)軸均通過(guò)齒輪副與一個(gè)從動(dòng)軸連接，其中兩組執(zhí)行機(jī)構(gòu)的旋翼支架分別與兩個(gè)主動(dòng)軸連接，另外兩組執(zhí)行機(jī)構(gòu)的旋翼支架分別與兩個(gè)從動(dòng)軸連接。本發(fā)明能方便快捷的實(shí)現(xiàn)四旋翼飛行器空陸兩種用途，當(dāng)?shù)缆菲教箷r(shí)可作為機(jī)器人小車進(jìn)行行走，當(dāng)遇到障礙時(shí)可變形為四旋翼飛行器進(jìn)行飛越，兩種方式切換進(jìn)行行走可節(jié)省能源的消耗，提高飛行器的續(xù)航能力。
【IPC分類】B64C27-08, B64D35-00, B64C27-12
【公開(kāi)號(hào)】CN104859852
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510251452
【發(fā)明人】唐超權(quán), 馬璧, 朱華, 周公博, 胡而已
【申請(qǐng)人】中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年5月15日