[发明专利]一种用于四轴无人机的旋翼倾转装置

说明书

本发明涉及一种用于四轴无人机的旋翼倾转装置，包括舵机装置、连杆装置、轴承和机架连接部；所述舵机装置包括舵机、舵机支架和两个定位杆，其中所述舵机夹持在所述舵机支架和机架连接部之间，所述两个定位杆分别竖直固定在所述舵机的两侧；所述连杆装置包括上摇杆、下摇杆、旋翼连杆和两个导杆，其中所述下摇杆与舵机舵盘连接，所述上摇杆和下摇杆的两端分别通过导杆连接，所述上摇杆和下摇杆的中心处分别设有固定槽，所述上摇杆的固定槽与所述旋翼连杆过盈配合；所述旋翼连杆穿过所述机架连接部并通过轴承固定。本发明能够为四轴无人机提供更大前飞推力和旋转扭矩，提高巡航速度和机动性，且可不断产生倾转微调，增强飞行稳定性。

技术领域

本发明涉及一种用于四轴无人机的旋翼倾转装置，属于无人机技术领域。

背景技术

传统四旋翼无人机一直是小型无人机的主流，因其具有气动布局对称、抗风性强、载荷大、易于控制等优点，目前在多个领域应用广泛。但同时四旋翼无人机由于固有结构原因，导致其机动性差、续航能力不足，又进一步限制了其在军民领域的大面积推广使用。目前，针对上述问题现有的解决方案主要围绕两个方面，一是在有限范围内增大电池容量；二是对飞控系统进行优化调整，但实际效果提升均不够明显。因此，人们开始探索新的手段来解决传统四旋翼无人机机动性差、续航能力不足等缺陷，其中，针对大型固定翼飞机加装倾转旋翼的新型结构设计被认为是一种极具参考价值可行途径。

倾转旋翼飞行器将直升机的优点和固定翼飞机的优点综合在一架飞行器上，发动机短舱安装在机翼翼稍，发动机通过减速器带动旋翼，旋翼/短舱组件通过一套控制机构可以在90°范围内倾转，两副旋翼同转速、转向相反。当旋翼/短舱位于垂直方向时，倾转旋翼机像横列式直升机一样工作，当旋翼/短舱位于水平方向时，倾转旋翼机像螺旋桨飞机一样工作，当旋翼处于倾转过程时，倾转旋翼机的升力由机翼和旋翼共同承担。倾转旋翼机是新一代高速、变性能旋翼飞行器，它既能像直升机那样不需要机场就可起飞着陆，又具有比普通直升机更快的巡航速度和更远的航程。

目前，倾转旋翼目前多用于带翼大型飞行器，通过旋翼向前倾转引起机翼上下的压差从而提供升力，因此多用于大型固定翼飞行器。倾转旋翼飞行模式转换过程通常受旋翼/机翼气动耦合的影响，导致其稳定性比较差。同时由于加装机翼，也导致倾转旋翼飞行器不易用于小型飞行器。

发明内容

本发明的目的是解决针对上述存在的问题，提供一种基于小型四旋翼无人机的旋翼倾转装置，以改善传统小型四旋翼无人机机动性差、巡航速度低、续航时间短的不足，拓展传统小型四旋翼无人机在军民领域的应用场景。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于四轴无人机的旋翼倾转装置，包括舵机装置、连杆装置、轴承和机架连接部；

所述舵机装置包括舵机、舵机支架和两个定位杆，其中所述舵机夹持在所述舵机支架和机架连接部之间，所述两个定位杆分别竖直固定在所述舵机的两侧；

所述连杆装置包括上摇杆、下摇杆、旋翼连杆和两个导杆，其中所述下摇杆与舵机舵盘连接，所述上摇杆和下摇杆的两端分别通过导杆连接，所述上摇杆和下摇杆的中心处分别设有固定槽，所述上摇杆的固定槽与所述旋翼连杆过盈配合；所述旋翼连杆穿过所述机架连接部并通过轴承固定。

进一步的，所述机架连接部呈中空的长方体或立方体状，由上平板、下平板和竖直设置在上平板、下平板之间的两块支板组成，所述支板垂直于所述旋翼连杆的延伸方向。

进一步的，所述两个定位杆的顶端分别固定连接机架连接部的上平板，所述两个定位杆的底端分别固定连接所述舵机支架。

进一步的，所述两块支板的底端和顶端分别设有插入键，所述上平板和下平板上分别设有与所述插入键相对应的插槽；所述两块支板的中心处分别设有轴承固定槽，所述轴承通过轴承固定槽与所述支板过盈配合。