[实用新型]一种等力效分配的多旋翼大载重无人机

权利要求书

1.一种等力效分配的多旋翼大载重无人机，包括：起落架(1)、载荷仓(2)、机臂(3)、飞行控制系统(4)、大旋翼(5)、小旋翼(6)、动力源(7)、电调(8)、电动机(9)，减速齿轮组(10)，其特征在于：

所述大旋翼(5)包括旋转方向相反的上螺旋桨和下螺旋桨，所述上螺旋桨和下螺旋桨位于同一竖直轴线上，所述轴线与所述无人机的几何中心位置重合；

所述大旋翼在高度方向上高于四个小旋翼所在的桨平面；

所述大旋翼和所述小旋翼采用等力效分配的方式向所述无人机提供拉力，保证大旋翼(5)与小旋翼(6)的力效工作点相同，即大旋翼分配的拉力与所消耗的功率比值大致等于小旋翼分配的拉力与所消耗的功率比值；

每个小旋翼分配的归一化拉力为F_small/ΣF，每个大旋翼分配的归一化拉力为F_big/ΣF；其中，

F_small为根据所选用的所述电动机与所述小旋翼的尺寸，所述无人机处于半油门点时的力效为一固定值时，所述小旋翼能够提供的拉力值；

F_big为所述大旋翼的力效与所述小旋翼的力效相同时，所述大旋翼能够提供的拉力值；

ΣF为所述大旋翼与所述小旋翼能够提供的拉力值之和。

2.根据权利要求1所述的一种等力效分配的多旋翼大载重无人机，其特征在于：所述起落架(1)与所述载荷仓(2)和/或所述机臂(3)固定连接；所述机臂(3)与载荷仓(2)连接，所述小旋翼(6)安装在所述机臂(3)上。

3.根据权利要求2所述的一种等力效分配的多旋翼大载重无人机，其特征在于：所述电动机(9)分别通过各自的减速齿轮组(10)驱动所述大旋翼(5)旋转，所述减速齿轮组(10)的减速比相同。

4.根据权利要求3所述的一种等力效分配的多旋翼大载重无人机，其特征在于：所述飞行控制系统(4)通过控制所述小旋翼(6)实现无人机的水平姿态控制，所述上螺旋桨和所述下螺旋桨的转速差控制偏航所需要的扭矩。

5.根据权利要求4所述的一种等力效分配的多旋翼大载重无人机，其特征在于：所述上螺旋桨、下螺旋桨的直径相等，都大于载荷仓所在水平面内的最大尺寸；所述上螺旋桨、下螺旋桨为气动外形螺旋桨，所述上螺旋桨、下螺旋桨的外端部分(5_1)存在桨距而且产生升力，中间部分(5_2)没有桨距，不产生升力，仅仅是传递拉力。

6.根据权利要求5所述的一种等力效分配的多旋翼大载重无人机，其特征在于：所述上螺旋桨、下螺旋桨的外端部分(5_1)为在水平方向上处于载荷仓范围外的部分，中间部分(5_2)为处于载荷仓范围内的部分。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种等力效分配的多旋翼大载重无人机，其特征在于：所述飞行控制系统(4)分解所述无人机所需要的升力的50％以上给所述大旋翼(5)，分解所述无人机所需要升力的剩余部分给所述小旋翼(6)。

8.根据权利要求7所述的一种等力效分配的多旋翼大载重无人机，其特征在于：所述飞行控制系统(4)提供PWM控制信号，PWM控制信号通过所述电调(8)分别控制所述电动机(9)的转速。