CN203127142U

CN203127142U - 飞行器

Info

Publication number: CN203127142U
Application number: CN 201320089966
Authority: CN
Inventors: 曾小敏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-02-27
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2023-02-27

Abstract

本实用新型公开了一种飞行器，包括控制器，控制器上均匀布置连接有升降螺旋桨一、升降螺旋桨二、升降螺旋桨三和升降螺旋桨四，控制器上还均匀布置连接有水平螺旋桨一、水平螺旋桨二、水平螺旋桨三和水平螺旋桨四。本飞行器的升降主要依靠四个升降螺旋桨协同实现，其升降控制可由升降控制器对各个升降螺旋桨单独控制来综合实现智能化升降，这样飞行器的升降效率更高、升降平稳性将更好。本飞行器的水平运动主要依靠四个水平螺旋桨协同实现，对操作人员的操控技术要求就不会太高，而且本飞行器相对于传统飞行器的水平运动灵活度大大提高。本飞行器通过对四个升降螺旋桨和四个水平螺旋桨的单独与协同控制，提高了飞行器的飞行灵活度和飞行平稳度。

Description

飞行器

技术领域

本实用新型涉及飞行技术领域，尤其涉及一种飞行器，特别涉及飞行侦查及摄像技术领域。

背景技术

飞行器一般指在空气或太空中飞行的人造物体，前者称为航空飞行器（包括飞机、气球、飞行摄像机等），后者为航天器。随着飞行领域技术的不断发展，多轴垂直起降飞行器应运而生。在众多的类似于直升飞机的多轴飞行器中，轴的数量多以偶数居多，有四轴、六轴和八轴，现在以四轴飞行器最为普遍，四轴飞行器的轴呈“十”字形或者“X”分布，即前后各一轴，左右各一轴，其中前后轴的螺旋桨同为逆时针旋转，左右轴的螺旋桨同为顺时针旋转。

当飞行器需向前加速时，则前轴的螺旋桨减速，同时后轴的螺旋桨加速，左右轴的螺旋桨加速，这样所述飞行器才能保证扭矩平衡，根据空气动力学原理，后轴螺旋桨下表面受到的压力要大于前轴螺旋桨下表面受到得压力，从而造成升力面前倾。根据机械学原理，要达到一个动态平衡的条件，多轴飞行器最少需要四个轴同时控制，而且四个轴大体都是在水平面旋转，在飞行器升降过程中，四个轴旋转叶片的旋转可以起到较为稳定的升降功能，但是在飞行器水平飞行时，依靠水平旋转叶片的旋转作用力实现水平飞行效率低，并且飞行过程的平稳性较差，这些使得飞行器飞行极不稳定；同时由于控制操作较为复杂，也对飞行控制人员操控技术的要求较高。

飞行器由于其移动灵活，受地域限制较少，目前普遍应用于各种飞行侦查、摄像技术中，由于传统的飞行器大体采用四轴水平旋转来实现升降和水平飞行两种作用，在飞行器飞行过程中，振动较为厉害，飞行平稳度较低，严重影响到了飞行器的侦查和摄像质量，并且其飞行灵活性也大大受到影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有飞行器平稳性和灵活性存在的不足之处，提供一种平稳性与灵活性均较好的飞行器，能够有效地解决上述技术问题。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种飞行器，包括控制器，控制器上均匀布置连接有升降螺旋桨一、升降螺旋桨二、升降螺旋桨三和升降螺旋桨四，所述控制器上还均匀布置连接有水平螺旋桨一、水平螺旋桨二、水平螺旋桨三和水平螺旋桨四。

为了更好地实现本实用新型，所述升降螺旋桨一、升降螺旋桨二、升降螺旋桨三和升降螺旋桨四位于同一水平面A，所述水平螺旋桨一、水平螺旋桨二、水平螺旋桨三和水平螺旋桨四位于同一水平面B。

本实用新型提供一种优选的控制器结构技术方案是：所述控制器主要包括有升降控制器、水平控制器、遥控接收器和震动传感器，所述升降控制器分别与所述升降螺旋桨一、升降螺旋桨二、升降螺旋桨三和升降螺旋桨四连接；所述水平控制器分别与水平螺旋桨一、水平螺旋桨二、水平螺旋桨三和水平螺旋桨四连接。

本实用新型提供一种优选的控制器原理技术方案是：所述控制器内部包括有中央处理器模块，中央处理器模块分别与升降螺旋桨控制模块、水平螺旋桨控制模块、震动传感器模块、陀螺仪和遥控控制模块电连接。

作为优选，所述升降螺旋桨控制模块由升降螺旋桨一模块、升降螺旋桨二模块、升降螺旋桨三模块和升降螺旋桨四模块组成。

作为优选，所述水平螺旋桨控制模块由水平螺旋桨一模块、水平螺旋桨二模块、水平螺旋桨三模块和水平螺旋桨四模块组成。

进一步优选的技术方案是：所述升降螺旋桨一、升降螺旋桨二、升降螺旋桨三和升降螺旋桨四结构相同，并且均包括有电信号支撑杆、升降驱动装置和旋转叶片，所述电信号支撑杆一端固定连接于所述升降控制器上，电信号支撑杆的另一端与升降驱动装置电连接，所述升降驱动装置的输出轴与旋转叶片固定连接。

更进一步优选的技术方案是：所述升降驱动装置主要由电机壳体和电机构成，电机壳体固定连接于电信号支撑杆的端部，电机安设于电机壳体内腔中；旋转叶片的旋转中心处设有转动轴套，所述电机的输出轴紧密配合安装于该转动轴套中。

作为优选，所述水平螺旋桨一、水平螺旋桨二、水平螺旋桨三和水平螺旋桨四结构相同，并且均包括有电信号支撑杆、水平驱动装置和旋转叶片，所述电信号支撑杆一端固定连接于所述水平控制器上，电信号支撑杆的另一端与水平驱动装置电连接，所述水平驱动装置的输出轴与旋转叶片固定连接。

为了使得本飞行器起飞和降落更为方便，所述控制器的底部设有起落架。

本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本飞行器的升降主要依靠四个升降螺旋桨协同实现，由于四个升降螺旋桨分别由四个相互对应的升降螺旋桨模块控制，其升降控制可由升降控制器对各个升降螺旋桨单独控制来综合实现智能化升降，这样飞行器的升降效率更高、升降平稳性将更好。本飞行器的水平运动主要依靠四个水平螺旋桨协同实现，同时四个水平螺旋桨分别由四个相互对应的水平螺旋桨模块单独控制，在飞行器左右前后移动时，飞行器的控制原理较为简单，对操作人员的操控技术要求就不会太高；而且四个水平螺旋桨使得本飞行器相对于传统飞行器的水平运动灵活度大大提高。本飞行器通过对四个升降螺旋桨和四个水平螺旋桨的单独与协同控制，提高了飞行器的飞行灵活度和飞行平稳度。本飞行器可以广泛应用于军事、民用等领域，用作飞行侦查或摄像时，可以将微型摄像机设置于飞行器上，通过控制飞行器实现对观测对象的侦查或摄像操作。

（2）本飞行器上设有震动传感器，该震动传感器可以实时地检测飞行器飞行过程中的飞行震动情况，并将该震动情况反馈至控制器，控制器通过数据库的分析，做出相应防震控制指令，控制相应的螺旋桨运转及旋转功率，实现减震和防震的目的。

（3）并且，飞行器控制器的底部设有起落架，该起落架有利于保证本飞行器起飞和降落的便捷性和平稳性。

附图说明

图1为本实用新型的俯面结构示意图；

图2为本实用新型的侧面结构示意图；

图3为本实用新型的升降驱动装置与旋转叶片的装配结构示意图；

图4为本实用新型的控制器的内部原理结构框图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1－控制器，2－升降螺旋桨一，3－升降螺旋桨二，4－升降螺旋桨三，5－升降螺旋桨四，6－电信号支撑杆，7－升降驱动装置，8－旋转叶片，9－水平螺旋桨一，10－水平螺旋桨二，11－水平螺旋桨三，12－水平螺旋桨四，13－电信号支撑杆，14－水平驱动装置，15－旋转叶片，16－升降控制器，17－水平控制器，18－起落架，19－遥控接收器，71－电机壳体，72－电机，721－输出轴。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明：

实施例

如图1～图4所示，一种飞行器，包括控制器1，该控制器1为目前较为先进的双核处理器，当然也可以选择更为先进的处理器。控制器1上均匀布置连接有升降螺旋桨一2、升降螺旋桨二3、升降螺旋桨三4和升降螺旋桨四5；升降螺旋桨一2、升降螺旋桨二3、升降螺旋桨三4和升降螺旋桨四5位于同一水平面A。控制器1上还均匀布置连接有水平螺旋桨一9、水平螺旋桨二10、水平螺旋桨三11和水平螺旋桨四12；水平螺旋桨一9、水平螺旋桨二10、水平螺旋桨三11和水平螺旋桨四12位于同一水平面B。如图2所示，在具体制造时，本实施例的水平面B低于水平面A，即所有水平螺旋桨的布置平面低于所有升降螺旋桨的布置平面。

如图2所示，控制器1主要包括有升降控制器16、水平控制器17、遥控接收器19和震动传感器，升降控制器16分别与升降螺旋桨一2、升降螺旋桨二3、升降螺旋桨三4和升降螺旋桨四5连接，升降控制器16主要用于控制各个升降螺旋桨的启动、关闭和螺旋桨的转速大小。水平控制器17分别与水平螺旋桨一9、水平螺旋桨二10、水平螺旋桨三11和水平螺旋桨四12连接，水平控制器17主要用于控制各个水平螺旋桨的启动、关闭和螺旋桨的转速大小。遥控接收器19为与本飞行器配套的遥控器的遥控信号接收器，可以接收来自遥控器或其它遥控设备的无线控制信号。该遥控接收器19可以支持WIFI或者蓝牙或者无线电波等控制信号。

如图4所示，控制器1内部包括有中央处理器模块，中央处理器模块分别与升降螺旋桨控制模块、水平螺旋桨控制模块、震动传感器模块、陀螺仪和遥控控制模块电连接。控制器1中的遥控控制模块接收来自于遥控器的控制指令（包括控制飞行器的升降指令、升降速度指令、水平移动指令、水平反震指令和水平速度指令等），并将其指令传输至中央处理器模块，经过中央处理器模块的协调处理来实现本飞行器的升降、升降速度、水平移动和水平防震等目的。震动传感器模块可以实时地检测本飞行器的震动情况，并将该震动反馈信号传输至中央处理器模块，经过中央处理器模块的程序智能化控制，并通过水平螺旋桨控制模块实现各个水平螺旋桨的启动与关闭，在各个水平螺旋桨的协同作用下实现水平防震的有益效果。

在飞行器飞行过程中陀螺仪能够起着稳定飞行器的作用，使得飞行器在平稳处于空气中。同时陀螺仪可以起着操作各个水平螺旋桨或各个升降螺旋桨的作用（传统的陀螺仪就行实现，本实施例就不做具体原理说明）。

如图4所示，升降螺旋桨控制模块由升降螺旋桨一模块、升降螺旋桨二模块、升降螺旋桨三模块和升降螺旋桨四模块组成。升降螺旋桨一模块对应控制升降螺旋桨一2的启动、关闭以及启动后的速度等；升降螺旋桨二模块对应控制升降螺旋桨二3的启动、关闭以及启动后的速度等；升降螺旋桨三模块对应控制升降螺旋桨三4的启动、关闭以及启动后的速度等；升降螺旋桨四模块对应控制升降螺旋桨一5的启动、关闭以及启动后的速度等。升降螺旋桨控制模块能够对各个升降螺旋桨实现单独控制，通过开启与关闭升降螺旋桨的数量，以及已开启后的升降螺旋桨速度的控制，来协同实现对本飞行器的升降操作。

如图4所示，水平螺旋桨控制模块由水平螺旋桨一模块、水平螺旋桨二模块、水平螺旋桨三模块和水平螺旋桨四模块组成。水平螺旋桨一模块对应控制水平螺旋桨一9的启动、关闭以及启动后的速度等；水平螺旋桨二模块对应控制水平螺旋桨二10的启动、关闭以及启动后的速度等；水平螺旋桨三模块对应控水平螺旋桨三11的启动、关闭以及启动后的速度等；水平螺旋桨四模块对应控制水平螺旋桨四12的启动、关闭以及启动后的速度等。水平螺旋桨控制模块能够对各个水平螺旋桨实现单独控制，通过开启与关闭水平螺旋桨的数量，以及已开启后的水平螺旋桨速度的控制，来协同实现对本飞行器的智能防震和水平移动操作。

如图1、图3所示，升降螺旋桨一2、升降螺旋桨二3、升降螺旋桨三4和升降螺旋桨四5结构相同，并且均包括有电信号支撑杆6、升降驱动装置7和旋转叶片8，电信号支撑杆6一端固定连接于升降控制器16上，电信号支撑杆6的另一端与升降驱动装置7电连接，升降驱动装置7的输出轴与旋转叶片8固定连接。

如图3所示，升降驱动装置7主要由电机壳体71（或者内燃机壳体）和电机72（或者内燃机）构成，本实施例优选采用电机72作为动力装置，当然也可以采用内燃机等其它类似动力装置。电机壳体71（或者内燃机壳体）固定连接于电信号支撑杆6的端部，电机72（或者内燃机）安设于电机壳体71（或者内燃机壳体）内腔中；旋转叶片8的旋转中心处设有转动轴套81，电机72（或者内燃机）的输出轴721紧密配合安装于该转动轴套81中。电机壳体71（或者内燃机壳体）内部为空腔结构，其内腔中布设有输电线和信号线。

如图1、图2所示，水平螺旋桨一9、水平螺旋桨二10、水平螺旋桨三11和水平螺旋桨四12结构相同，而且其结构与各个升降螺旋桨的结构相同，并且均包括有电信号支撑杆13、水平驱动装置14和旋转叶片15，电信号支撑杆13一端固定连接于水平控制器17上，电信号支撑杆13的另一端与水平驱动装置14电连接，水平驱动装置14的输出轴与旋转叶片15固定连接。其中水平驱动装置14的结构、原理与升降驱动装置7结构、原理大体相同。

对飞行器实行遥控的控制信号传输原理为：

遥控接收器19接收遥控发送设备中的遥控信号（包括指令有上升、下降、向左运动、向右运动等），并通过控制器1中央处理器模块的智能化数据分析处理，并形成控制指令，即形成升降螺旋桨控制模块的控制指令和水平螺旋桨控制模块的控制指令。升降螺旋桨控制模块收到控制指令信号，通过自身的单片机分析处理，然后分别给升降螺旋桨一模块、升降螺旋桨二模块、升降螺旋桨三模块和升降螺旋桨四模块发出控制信号，通过这些控制信号就能实现分别对升降螺旋桨一2、升降螺旋桨二3、升降螺旋桨三4和升降螺旋桨四5的单独控制。位于升降控制器16内的升降螺旋桨控制模块对各个升降螺旋桨的控制信号通过位于电信号支撑杆6内的数据线传输至各个升降螺旋桨对应的电机72（或者内燃机），并控制电机72（或者内燃机）的开闭和工作功率大小。

水平螺旋桨控制模块收到控制指令信号，通过自身的单片机分析处理，然后分别给水平螺旋桨一模块、水平螺旋桨二模块、水平螺旋桨三模块和水平螺旋桨四模块发出控制信号，通过这些控制信号就能实现分别对水平螺旋桨一9、水平螺旋桨二10、水平螺旋桨三11和水平螺旋桨四12的单独控制。位于水平控制器17内的水平螺旋桨控制模块对各个水平螺旋桨的控制信号通过位于电信号支撑杆13内的数据线传输至各个水平螺旋桨对应的电机，并控制电机的开闭和工作功率大小。

控制器1的底部设有起落架18，该起落架18使得本飞行器起飞和降落更为方便、平稳。

本飞行器可以制作小巧，用于飞行侦查、摄像领域，使用时，在飞行器上安装好摄像头即可。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种飞行器，其特征在于：包括控制器（1），控制器（1）上均匀布置连接有升降螺旋桨一（2）、升降螺旋桨二（3）、升降螺旋桨三（4）和升降螺旋桨四（5），所述控制器（1）上还均匀布置连接有水平螺旋桨一（9）、水平螺旋桨二（10）、水平螺旋桨三（11）和水平螺旋桨四（12）。

2.按照权利要求1所述的飞行器，其特征在于：所述升降螺旋桨一（2）、升降螺旋桨二（3）、升降螺旋桨三（4）和升降螺旋桨四（5）位于同一水平面A，所述水平螺旋桨一（9）、水平螺旋桨二（10）、水平螺旋桨三（11）和水平螺旋桨四（12）位于同一水平面B。

3.按照权利要求2所述的飞行器，其特征在于：所述控制器（1）主要包括有升降控制器（16）、水平控制器（17）、遥控接收器（19）和震动传感器，所述升降控制器（16）分别与所述升降螺旋桨一（2）、升降螺旋桨二（3）、升降螺旋桨三（4）和升降螺旋桨四（5）连接；所述水平控制器（17）分别与水平螺旋桨一（9）、水平螺旋桨二（10）、水平螺旋桨三（11）和水平螺旋桨四（12）连接。

4.按照权利要求1或3所述的飞行器，其特征在于：所述控制器（1）内部包括有中央处理器模块，中央处理器模块分别与升降螺旋桨控制模块、水平螺旋桨控制模块、震动传感器模块、陀螺仪和遥控控制模块电连接。

5.按照权利要求4所述的飞行器，其特征在于：所述升降螺旋桨控制模块由升降螺旋桨一模块、升降螺旋桨二模块、升降螺旋桨三模块和升降螺旋桨四模块组成。

6.按照权利要求4所述的飞行器，其特征在于：所述水平螺旋桨控制模块由水平螺旋桨一模块、水平螺旋桨二模块、水平螺旋桨三模块和水平螺旋桨四模块组成。

7.按照权利要求4所述的飞行器，其特征在于：所述升降螺旋桨一（2）、升降螺旋桨二（3）、升降螺旋桨三（4）和升降螺旋桨四（5）结构相同，并且均包括有电信号支撑杆（6）、升降驱动装置（7）和旋转叶片（8），所述电信号支撑杆（6）一端固定连接于所述升降控制器（16）上，电信号支撑杆（6）的另一端与升降驱动装置（7）电连接，所述升降驱动装置（7）的输出轴与旋转叶片（8）固定连接。

8.按照权利要求7所述的飞行器，其特征在于：所述升降驱动装置（7）主要由电机壳体（71）和电机（72）构成，电机壳体（71）固定连接于电信号支撑杆（6）的端部，电机（72）安设于电机壳体（71）内腔中；旋转叶片（8）的旋转中心处设有转动轴套（81），所述电机（72）的输出轴（721）紧密配合安装于该转动轴套（81）中。

9.按照权利要求4所述的飞行器，其特征在于：所述水平螺旋桨一（9）、水平螺旋桨二（10）、水平螺旋桨三（11）和水平螺旋桨四（12）结构相同，并且均包括有电信号支撑杆（13）、水平驱动装置（14）和旋转叶片（15），所述电信号支撑杆（13）一端固定连接于所述水平控制器（17）上，电信号支撑杆（13）的另一端与水平驱动装置（14）电连接，所述水平驱动装置（14）的输出轴与旋转叶片（15）固定连接。

10.按照权利要求4所述的飞行器，其特征在于：所述控制器（1）的底部设有起落架（18）。