一種機臂軸可轉動的平行軸四軸飛行器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于飛行器技術領域，具體涉及一種機臂軸可轉動的平行軸四軸飛行器。
【背景技術】
[0002]四軸飛行器，又稱四旋翼飛行器，是一種多旋翼飛行器。四軸飛行器是一種較為常見的小型飛行器，廣泛應該用軍事偵察、資源偵測、災后搜救、民用航拍、賽事航拍、交通巡邏等。現有的四軸飛行器其機臂多為整體構造，且與機身固為一體，多采用模具成型；少數四軸飛行器機身為上下壁板、碳纖管膠接、螺接而成，機臂銷接于上下壁板夾層間。現有的四軸飛行器的四個機臂基本以十字形或X形布局，通過改變四個螺旋槳電機的轉速獲得機身升降、前進、旋轉的力，從而調整自身姿態。但是，為了達到各種飛行姿態，要確定四個螺旋槳電機轉速的比例和控制四個螺旋槳轉速的配合難度比較大，而且容易出現失控現象；另外，四個機臂十字形或X形的布局占用的空間較大，限制了四軸飛行器應對復雜地形的能力，使得四軸飛行器加速前進和緊急減速性能相對較差，而且攜帶不方便。因此，為了提高四軸飛行器飛行的穩定性和飛行速度、提高飛行器加速前進和緊急減速的性能、提高對飛行器螺旋槳提供的推動力的利用率、降低電路控制的難度，需要研制一種機臂軸可轉動的平行軸四軸飛行器。
【發明內容】
[0003]從直升機升降原理和和噴射式飛機飛行機構原理得到設計靈感，設計了四個機臂軸分別由四個電機獨立控制傾斜角度并且機臂軸兩兩互相平行布局的四軸飛行器。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案實現的。
[0005]—種機臂軸可轉動的平行軸四軸飛行器，包括:中間的機身和四套螺旋槳機構以及飛行控制模塊和電池，所述的機身由上殼和下殼通過螺釘連接構成；四套螺旋槳機構包括四個固定在上殼和下殼內部空腔結構里的帶碼盤的無刷電機、四個兩兩互相平行布局的機臂軸，四個帶碼盤的無刷電機的電機軸通過緊定螺釘分別與四個機臂軸一端連接，四個機臂軸的另一端分別通過電機套連接螺旋槳電機和螺旋槳，所述的四個機臂軸以兩兩互相平行的方式布局，便于四個帶碼盤的無刷電機控制四個機臂軸的定位角度，并且節約空間。
[0006]所述飛行控制模塊與電池和螺旋槳電機、帶碼盤的無刷電機電路連接，用于通過調整四個機臂軸的定位角度及螺旋槳轉速來控制四軸飛行器的飛行狀態。
[0007]進一步地，四個機臂軸上均固定設置有用于保護螺旋槳的螺旋槳保護環，有效保護螺旋槳免受破壞，避免飛行器在飛行過程中旋轉著的螺旋槳碰撞到其他物體，導致失控墜機。
[0008]進一步地，所述螺旋槳保護環上相交90度地設置有支撐圈，四個機臂軸在處于任何傾斜角的情況下，支撐圈對整個飛行器都有保護作用，在起飛或者降落時能對飛行器整體有支撐、保持平穩的作用。
[0009]進一步地，所述飛行控制模塊通過四個帶碼盤的無刷電機控制四個機臂軸的定位角度以及相應調整螺旋槳電機控制螺旋槳轉速來實現四軸飛行器的上升、下降、前進、后退、加速、制動、拐彎、旋轉，當四個螺旋槳平行于地面時，通過控制螺旋槳的轉速來實現四軸飛行器豎直上升、下降的功能；當四個螺旋槳中前面一對螺旋槳與地面平行，后面一對螺旋槳與地面成一定角度時，可以實現四軸飛行器前進、加速前進、加速后退等功能；當四個螺旋槳均與地面成一定角度時，可以實現四軸飛行器斜上升前進飛行的功能；當四個螺旋槳中前面一對螺旋槳與地面平行，后面一對螺旋槳與地面成一定角度時，可以實現四軸飛行器后退、加速后退、減速前進等功能；當四個螺旋槳均與地面成一定角度時，可以實現四軸飛行器斜上升后退飛行的功能；當左右兩邊的螺旋槳相對地面的傾斜角不同時，可以實現四軸飛行器拐彎、旋轉等功能。
[0010]進一步地，所述的螺旋槳與螺旋槳電機的電機軸通過緊定螺釘連接。
[0011]進一步地，所述的四個帶碼盤的無刷電機的電機軸與四個機臂軸通過緊定螺釘連接。
[0012]進一步地，所述的電機套的幾何形狀剛好讓螺旋槳電機固定在其上，并通過螺釘與機臂軸連接，安裝時，使電機套變形，并根據幾何形狀把其套在螺旋槳電機上，然后再在螺旋槳電機上安裝螺旋槳，最后通過螺釘把電機套安裝在機臂軸上。
[0013]進一步地，所述的電機套采用彈性橡膠原料制作。
[0014]相比現有技術，本發明具有如下有益效果:
本發明對比已有技術具有以下創新點和優點包括:
1、本發明采用四個機臂軸與四個帶碼盤無刷電機的電機軸通過緊定螺釘直接連接，帶碼盤無刷電機固定在機身內的結構，使得四個機臂軸可以獨立自由旋轉。通過帶碼盤無刷電機控制四個機臂軸的傾斜角度，并且結合螺旋槳的轉速，從而實現四軸飛行器的上升、下降、如進、后退、加速、制動、拐彎、旋轉等功能。
[0015]2、本發明通過傾斜四個機臂軸的角度來輔助實現四軸飛行器的各種飛行姿態，降低了對測試、控制四個螺旋槳轉速的要求，并且能夠更加簡單地實現各種飛行姿態。
[0016]3、通過傾斜機臂軸從而傾斜螺旋槳改變螺旋槳推動力的方向，提高了對螺旋槳提供的推動力的利用率，因而降低了對螺旋槳電機的要求，提高了四軸飛行器加速和減速的加速度，讓四軸飛行器更加靈敏，從而更好地適應各種復雜的飛行環境。
[0017]4、本發明的四個機臂軸采用兩兩互相平行的布局，便于帶碼盤的無刷電機控制機臂軸的定位角度，對比于現有飛行器的十字形、X形布局，減少了四軸飛行器的體積和邊界尺寸，更加節省空間，從而使四軸飛行器更加靈敏，更好地適應各種復雜的地形，而且方便攜帶。
[0018]5、本發明的四軸飛行器機臂軸的圓形防護圈處和機臂軸防護圈上的支撐圈不僅能有效地保護螺旋槳和機體，而且避免飛行器在飛行過程中旋轉著的螺旋槳碰撞到其他物體，導致失控墜機。另外，四個機臂軸在處于任何傾斜角的情況下，支撐圈對整個飛行器都有保護作用，在起飛或者降落時能對飛行器整體有支撐、保持平穩的作用。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明一個實施例的軸測示意圖。
[0020]圖2為圖1中A處的局部放大示意圖。
[0021]圖3為本發明一個實施例的仰視示意圖。
[0022]圖4為圖3中C處的局部放大圖。
[0023]圖5為本發明一個實施例隱藏了下殼的仰視軸測示意圖。
[0024]圖6為圖5中B處的局部放大示意圖。
[0025]圖7為本發明一個實施例豎直上升或下降和原地旋轉的一種狀態示意圖。
[0026]圖8為本發明一個實施例勻速前進或加速前進或減速后退的一種狀態示意圖。
[0027]圖9為本發明一個實施例斜向上前進的一種狀態示意圖。
[0028]圖10為本發明一個實施例勻速后退或加速后退或減速前進的一種狀態示意圖。
[0029]圖11為本發明一個實施例斜向上后退的一種狀態示意圖。
[0030]圖12為本發明一個實施例拐彎或旋轉的一種狀態示意圖。
[0031 ]圖中序號為:11-上殼、12-下殼、13-帶碼盤的無刷電機、14-飛行控制模塊、15-電池、2-機臂軸、31-電機套、32-螺旋槳電機、33-螺旋槳、4-支撐圈、5-螺旋槳保護環。
【具體實施方式】
[0032]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面結合附圖，通過實施例對本發明作進一步地描述。顯然，所描述的