[发明专利]基于矢量机构的共轴双旋翼无人机

摘要

本发明提供一种基于矢量机构的共轴双旋翼无人机，包括：动力组件(1)、矢量偏转机构(2)和机身(3)；动力组件(1)包括共轴电机驱动单元、上旋翼单元和下旋翼单元；矢量偏转机构(2)包括：内环座(21)、内环座偏转单元、外环座(22)、外环座偏转单元和矢量机构基座(23)。优点为：本发明通过使用两个矢量控制舵机控制一个二自由度旋转机构来实现共轴双旋翼无人机的矢量拉力技术，提供了一种全新的共轴双旋翼无人机构型，结构简单，有效地简化了改变旋翼推力空间指向的结构，减少了动力装置零部件数量，提高了系统的可靠性与结构安全性。

主权项

1.一种基于矢量机构的共轴双旋翼无人机，其特征在于，包括：动力组件(1)、矢量偏转机构(2)和机身(3)；所述动力组件(1)包括共轴电机驱动单元、上旋翼单元和下旋翼单元；其中，所述共轴电机驱动单元包括共轴电机(17)和电机安装座(18)；所述共轴电机(17)包括上电机(17A)和下电机(17B)；所述上电机(17A)和所述下电机(17B)尾对尾安装在所述电机安装座(18)的上下两侧；所述上电机(17A)无输出轴；所述下电机(17B)具有电机输出轴(12)，所述下电机(17B)的电机输出轴(12)经所述上电机(17A)的中心孔向上穿出；所述下旋翼单元包括下桨罩(11B)、下旋翼桨毂(15)和下旋翼桨叶(16)；所述下旋翼桨毂(15)固定装配到所述下桨罩(11B)上面，所述下旋翼桨毂(15)的两侧各铰接一个下旋翼桨叶(16)；所述下桨罩(11B)套设于所述上电机(17A)的外部，并使所述电机输出轴(12)从所述下旋翼桨毂(15)的中心穿过；所述下旋翼桨毂(15)与所述上电机(17A)的电机转子外壳上的安装孔固定连接，通过所述上电机(17A)，驱动所述下旋翼桨毂(15)旋转，进而带动所述下桨罩(11B)和所述下旋翼桨叶(16)同步旋转；所述上旋翼单元包括上桨罩(11A)、上旋翼桨毂(13)、上旋翼桨叶(14)和上旋翼安装帽(19)；所述上旋翼桨毂(13)固定装配到所述上桨罩(11A)上面，所述上旋翼桨毂(13)的两侧各铰接一个上旋翼桨叶(14)；所述上桨罩(11A)安装到所述下桨罩(11B)的上方，并且，所述电机输出轴(12)通过上旋翼安装帽(19)与所述上旋翼桨毂(13)紧固，通过所述下电机(17B)驱动所述上旋翼桨毂(13)旋转，进而带动所述上桨罩(11A)和所述上旋翼桨叶(14)同步旋转；所述矢量偏转机构(2)包括：内环座(21)、内环座偏转单元、外环座(22)、外环座偏转单元和矢量机构基座(23)；所述内环座(21)的顶部设置动力组件安装孔位(28A)，所述动力组件(1)的电机安装座(18)与所述动力组件安装孔位(28A)固定连接，进而实现所述动力组件(1)和所述内环座(21)的固定连接；所述内环座(21)设置于所述外环座(22)的内部，并且，所述内环座(21)的中心轴线两侧通过内环转轴(27A)与所述外环座(22)的中心轴线两侧铰接；所述内环座偏转单元用于驱动所述内环座(21)绕所述内环转轴(27A)相对于所述外环座(22)进行Y向偏转，所述内环座偏转单元包括内环舵机(24A)以及内环摇臂拉杆机构；所述内环舵机(24A)固定安装于所述外环座(22)上，所述内环舵机(24A)的输出端通过所述内环摇臂拉杆机构与所述内环座(21)相连；所述外环座(22)的下方安装所述矢量机构基座(23)，并且，所述外环座(22)的两侧通过外环转轴(27B)与所述矢量机构基座(23)铰接；所述外环座偏转单元用于驱动所述外环座(22)绕所述外环转轴(27B)相对于所述矢量机构基座(23)进行Z向偏转，所述外环座偏转单元包括外环舵机(24B)以及外环摇臂拉杆机构；所述外环舵机(24B)固定安装于所述矢量机构基座(23)上，所述外环舵机(24B)的输出端通过所述外环摇臂拉杆机构与所述外环座(22)相连；所述矢量机构基座(23)设置机身安装孔位(28D)，通过所述机身安装孔位(28D)，与所述机身(3)固定连接。