[实用新型]一种四旋翼无人机

说明书

技术领域

 本实用新型涉及飞行技术领域，具体为一种四旋翼无人机。

背景技术

随着社会经济的飞速发展，农村的农民不再以种地为主业，多数农民选择把土地租借给种田大户，于是出现了农田集中化管理和种植，集中化提高了种植效率，观测农作物的生长情况便用到了无人机观测，传统的固定翼无人机运动自由度不足，难以急停，不可以在空中独立停行，并且有飞行高度的限制，很难达到监测农作物的实际情况，为了能够获得更清晰、准确的农作物信息，我们提出一种四旋翼无人机。

实用新型内容

 本实用新型的目的在于提供一种四旋翼无人机，该四旋翼无人机能够垂直起降，以四个螺旋桨作为动力装置，以解决上述背景技术中提出不能够获得较清晰的农作物信息问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种四旋翼无人机，至少包括四个螺旋桨、刚性十字交叉支架和主控制系统，所述四个螺旋桨固联在刚性十字交叉支架机构上由四个独立的电机驱动，所述主控制系统机构设置在刚性十字交叉支架正下端。

 优选的，所述四个螺旋桨为十字形分布。

 优选的，所述四个螺旋桨为四个动力装置。

 优选的，所述刚性十字交叉支架内设管道。

 优选的，所述主控制系统包括姿态测量系统、电机驱动模块、主控制模块、无线通信模块和电源模块。

 优选的，所述四个螺旋桨可以实现空中六个自由度的飞行。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该四旋翼无人机四个螺旋桨小，具有飞行安全，控制灵活等特点，并能够实现六个自由度的飞行，主控制系统包括姿态测量系统、电机驱动模块、主控制模块、无线通信模块和电源模块能有效的探测四旋翼无人机的位置状况，实现远距离飞行、远距离控制。

附图说明

图1为本实用新型四个螺旋桨结构示意图；

    图2为本实用新型螺旋桨电机驱动结构示意图：

    图3为本使用新型螺旋桨飞行器样图：

    图4为本使用新型垂直运动示意图：

    图5为本使用新型俯仰运动示意图：

    图6为本使用新型滚转运动示意图：

    图7为本使用新型偏航运动示意图：

    图8为本使用新型前后运动示意图：

    图9为本实用新型侧向运动示意图：

    图10为本实用新型主控制系统示意图：

图中：螺旋桨1、螺旋桨2、螺旋桨3、螺旋桨4、主控制系统5、刚性十字交叉支架6、螺旋桨驱动电机7、螺旋桨扇叶8、数据线9。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-9，本实用新型提供一种技术方案：一种四旋翼无人机，至少包括四个螺旋桨、刚性十字交叉支架和主控制系统，所述四个螺旋桨固联在刚性十字交叉支架机构上由四个独立的电机驱动，所述主控制系统机构设置在刚性十字交叉支架正下端。

所述四轴飞行器结构形式如图3所示，由四个呈十字交叉的螺旋桨组成，螺旋桨1和螺旋桨3逆时针旋转的同时，螺旋桨2和螺旋桨4顺时针旋转，四轴飞行器在空间有六个自由度，可以分别沿X、Y、Z轴做平移和旋转。

结合图4所述：垂直运动时四轴飞行器最简单也是最容易实现的控制状态，保持螺旋桨1、螺旋桨2、螺旋桨3、螺旋桨4的转速相同，它们产生的扭矩刚好可以相互平衡，四轴不会发生水平面内的旋转，逐渐增大螺旋桨的转速，当飞行器产生的升力可以克服自身的重力，飞行器就可以实现垂直向上运动，当升力与重力相等时，飞行器实现悬停，降低飞机的转速，飞行器垂直向下运动，直至降落。

结合图5所述：螺旋桨1的转速上升，同时使螺旋桨3的转速下降，而螺旋桨2、螺旋桨4的转速保持不变，在这个过程中，螺旋桨1和螺旋桨3改变量应该大小相等，当螺旋桨1和螺旋桨3产生的不平衡扭矩达到一定的时候，飞行器将绕y轴旋转（方向如图所示），同理，当螺旋桨1的转速下降，螺旋桨3的转速上升，机身便绕y轴向另一个方向旋转，实现飞行器的俯仰运动。

结合图6所述：滚转运动和俯仰运动原理相同，区别在于一个是沿Y轴，一个是沿X轴。