[发明专利]多旋翼飞行器

说明书

技术领域

本发明涉及一种多旋翼飞行器。

背景技术

近年来，能够通过无人驾驶而在空中自由地移动的多旋翼飞行器(所谓的无人机)备受关注，其使用照相机从空中进行的测量以及观测，基于空中飞行进行物品搬运以及农药散布等。

多旋翼飞行器通常具有多个螺旋桨、分别对所述多个螺旋桨进行驱动而使其旋转的多个电动机以及向所述多个电动机供给电力的蓄电池。而且，通过分别独立地对多个电动机进行控制，从而能够使各螺旋桨的转速产生差，而进行空中的前进、后退、左转、右转、旋转等动作(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2013-510614号公报

然而，对于专利文献1那样的现有的多旋翼飞行器而言，若加大向电动机供给电力的蓄电池，则能够加长可滞空时间，但与此对应，蓄电池变重，因此可搬重量(所谓的有效载荷)变小。相反地，若减小蓄电池，则可搬重量相对变大，但与此对应，可滞空时间变短。这样，作为各螺旋桨的动力源而使用电动机的现有的多旋翼飞行器存在难以使可滞空时间以及可搬重量均增大的问题。

这里，本申请的发明人研究了作为各螺旋桨的动力，除了电动机之外，还采用发动机。发动机的燃料通常具有远远高于电动机所使用的蓄电池的能量密度，因此若在螺旋桨的动力源采用发动机，则能够增加多旋翼飞行器的可滞空时间以及可搬重量。

但是，对于使燃料在内部燃烧从而产生旋转的发动机而言，很难进行电动机那样的微妙的转速控制，因此同步驱动多个发动机非常困难。因此，在分别通过单独的发动机对多个螺旋桨进行驱动的情况下，难以使多旋翼飞行器的姿势稳定。

发明内容

本发明要解决的课题为提供一种可滞空时间以及可搬重量较大的多旋翼飞行器。

为了解决本课题，在本发明中，提供以下的构成的多旋翼飞行器。

一种多旋翼飞行器，其具有：发动机，其通过在内部燃烧燃料来产生旋转；多个螺旋桨，它们通过旋转来产生升力；以及旋转传递路径，其将由上述发动机产生的旋转分配并传递至上述多个螺旋桨。

据此，由于发动机的燃料通常具有远远高于电动机所使用的蓄电池的能量密度，所以能够增加多旋翼飞行器的可滞空时间以及可搬重量。另外，由于构成为分配发动机的输出来对多个螺旋桨进行驱动，所以无需像分别通过单独的发动机对多个螺旋桨进行驱动的情况那样同步驱动多个发动机，所以能够容易使多旋翼飞行器的姿势稳定。

上述旋转传递路径具有：第一轴，其动力地连结于上述多个螺旋桨中的第一螺旋桨；第二轴，其动力地连结于上述多个螺旋桨中的第二螺旋桨；以及差动齿轮，其将从上述发动机传递的旋转分配给上述第一轴以及第二轴，使得上述第一轴以及第二轴以与各自的旋转阻力对应的转速旋转。

由于在动力地连结于第一螺旋桨的第一轴与动力地连结于第二螺旋桨的第二轴之间设置有差动齿轮，所以在第一螺旋桨以及第二螺旋桨的转速产生差，从而能够控制多旋翼飞行器的姿势。

能够进一步在上述旋转传递路径设置：第一制动装置，其向上述第一轴施加制动力；以及第二制动装置，其向上述第二轴施加制动力。

据此，通过利用第一制动装置或者第二制动装置向第一轴或者第二轴施加制动力，从而能够在第一轴的转速与第二轴的转速之间产生差。

第一制动装置以及第二制动装置分别能够采用由与上述第一轴以及第二轴一体旋转的制动盘和在非接触状态下向该制动盘施加制动力的定子构成的非接触式的制动装置。

据此，由于在制动盘与定子之间没有摩擦损失，所以能够抑制第一制动装置以及第二制动装置非工作的状态下的能量损失，从而能够有效地增加多旋翼飞行器的可滞空时间以及可搬重量。

第一制动装置以及第二制动装置分别能够采用通过将上述第一轴以及第二轴的旋转力转换为电力来向上述第一轴以及第二轴施加制动力的再生制动装置。

据此，由于能够对在第一制动装置以及第二制动装置得到的电力进行再利用，所以动力的损失减小，从而能够加长多旋翼飞行器的可滞空时间。

能够进一步在上述旋转传递路径设置：第一辅助电机，其向上述第一轴施加旋转力；以及第二辅助电机，其向上述第二轴施加旋转力。

据此，通过利用第一辅助电机或者第二辅助电机向第一轴或者第二轴施加旋转力，从而能够使第一轴的转速与第二轴的转速之间产生差。另外，由于没有向第一轴或者第二轴施加制动力时那样的动力的损失，所以能够加长多旋翼飞行器的可滞空时间。