[发明专利]一种旋转轴复合无人机

说明书

技术领域

本发明涉及一种旋转轴复合无人机，特别是涉及一种机动性强、续航能力强、负载能力强、结构简单的复合无人机。

技术背景

无人机是一种能够远程控制的微小型飞行器，能够方便携带各种微型设备执行各类搜救、侦察、采集、遥测等复杂的任务。常见的无人机有旋翼、固定翼和直升机三种。由于旋翼和固定翼机械结构简单、成本低被广泛的应用于各种行业。旋翼机械结构简单、机动性强、能够垂直起飞和降落以及悬停，能够在封闭的结构复杂的环境中执行各类特殊任务，但是其机械结构同时导致了它速度慢、负载能力差、续航能力弱的缺点，严重的影响了无人机执行任务的效率。固定翼依靠机翼上下气流差产生向上的推力，同时通过螺旋桨推力推动其高速滑行，使其具有负载能力强、飞行速度快、阻力小、飞行效率高续航能力强，但是其飞行原理导致它不能垂直起飞和降落以及悬停，极大的影响了其机动性。本发明设计的旋转轴复合无人机，能够通过旋转轴臂在旋翼和固定翼飞行模式中任意切换，且机械结构简单，飞行控制容易，能够同时具备机动性强、负载能力强、续航能力强等多个优点，方便更加出色的完成各类任务。

发明内容

本发明所要解决低技术问题是，提供一种即能像四旋翼一种垂直起和飞降落以及悬停，又能像固定翼一样具有高速飞行、负载能力强、续航能力强的复合无人机。

本发明解决上述问题的技术方案如下：一种旋转轴复合无人机，能够旋转轴臂调整螺旋桨推力的方向转换飞行模式。本发明无人机的结构包括：机身、机翼、旋臂舵机、旋转轴臂、电机；旋转轴臂通过旋转舵机与机翼相连，其与机翼的角度能够在舵机控制下任意调整；机翼与机身固定连接，且机翼水平面与机身姿态水平面平行保障无人机整体的流行型，使得气流与机身阻力更小、节省动力；每个旋转轴臂两端装有电机为无人机提供动力；当旋转轴臂与机翼平行时，无人机能垂直起飞，当旋转轴臂与机翼存在角度时，无人机能像固定翼一样高效飞行，保障了无人机机动性同时增加了续航和负载能力。

机翼与机身姿态传感器平面平行且固定连接，保障了无人机整体的流线型，以减小空气阻力。同时机翼通过旋臂舵机与旋转轴臂垂直连接构成一个工字型四旋翼，使其兼具固定翼的机翼结构和旋翼的机械结构。

两旋转轴臂通过舵机连接并同步控制，能够控制电机推力方向，当无人机向前后飞行时只需调整旋转轴臂与机身的角度就能实现控制无人机的前后飞行，同时能够保持机身姿态水平，使得机载设备工作更加稳定。

无人机机身与旋转轴臂水平时，无人机能够像旋翼一样垂直起飞和降落以及悬停。当无人机在空中需要长距离飞行时，尽可能使机身和旋转轴臂成大角度，对无人机产生大的前向推力，使其快速向前飞行，这样机翼就能够提供无人机的升力，节省动力，同时提供无人机向前快速飞行的动力。

附图说明

图1是本发明一种旋转轴复合无人机整体外形图；

1：机身 2：机翼 3：旋臂舵机 4：旋转轴臂 5：电机。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的一种旋转轴复合无人机做出详细说明。

针对一种同时兼具旋翼垂直起飞和降落以及悬停特点和固定翼飞行速度快、续航能力强、负载能力强特点的无人机问题，本发明设计一种旋转轴复合无人机，能够旋转轴臂调整螺旋桨推力的方向转换飞行模式。本发明无人机的结构包括：机身、机翼、旋臂舵机、旋转轴臂、电机；旋转轴臂通过旋转舵机与机翼相连，其与机翼的角度能够在舵机控制下任意调整；机翼与机身固定连接，且机翼水平面与机身姿态水平面平行保障无人机整体的流行型，使得气流与机身阻力更小、节省动力；每个旋转轴臂两端装有电机为无人机提供动力；当旋转轴臂与机翼平行时，无人机能垂直起飞，当旋转轴臂与机翼存在角度时，无人机能像固定翼一样高效飞行，保障了无人机机动性同时增加了续航和负载能力。

如图1，为了减少空气组合，节约动力机身采用流线型结构。进一步提高无人机整体流线型结构无人机机翼与机身姿态传感器水平面平行，并使两机翼与机身重心在一条线上。根据无人机机身大小，机翼宽度为机身三分之一到二分之一，机翼长度加上机身宽度的总长度约为螺旋桨直径的二分三长，保障了气流效率。

如图1，两旋转轴臂通过旋臂舵机与机翼连接，采用两个型号一样的舵机同步控制旋转轴臂与机身的角度，使得两旋转轴臂始终保持在一个平面，方便控制无人机姿态。旋转轴臂的中点与机翼连接且使得机翼与旋转轴臂垂直。这样使得无人机兼具固定翼的机翼结构和旋翼的机械。当无人机前后飞行时只需通过悬臂舵机适当调整机身与旋转轴臂的角度即可，保障机身始终保持水平姿态，使得机载设备工作更加稳定。

旋转轴臂的长度的与机身宽度和机翼长度的总长相等，保障螺旋桨的气流效率。