[发明专利]一种涵道式飞行器大扭矩作业装置

说明书

本公开揭示了一种涵道式飞行器大扭矩作业装置，所述装置包括：壳体、电机、离合器主动盘、离合器从动盘和夹持机构；所述壳体固定在飞行器机体之上，用于承载其余部件；所述电机为离合器主动盘提供转动动能；所述离合器主动盘用于储存转动动能；所述离合器从动盘用于将转动动能转化为瞬时转矩；所述夹持机构用于传递从离合器到目标物体的转矩并夹紧目标物体。本公开提供了一种让涵道式飞行器在空中作业时，能够在施加扭转力矩的同时机体保持稳定的作业装置。当夹持机构固定牢固工作物体时，主动盘在电机的带动下旋转至具有一定的角速度，电机停止供电之后，主动盘带动从动盘转动从而对目标物体施加转矩。

技术领域

本公开属于飞行器空中作业领域，特别涉及一种涵道式飞行器大扭矩作业装置。

背景技术

飞行器系统能够在三维空间中自由运动，具有运动机动性强、灵活性高等特点。但现有的飞行器只能完成诸如火灾探测、地震现场勘测、广域环境建模等被动式监测任务。随着飞行器应用领域的扩展，人们在飞行器上加装主动作业装置，例如机械臂与手爪，使之能够与外界产生物理交互。

由于作业装置的引入，飞行器系统的自主控制也面临着明显的困难。飞行器系统具有强非线性、大藕合、欠驱动等特性，并且对外界扰动十分敏感。当加载主动作业装置后，其与飞行器系统之间的藕合效应将使其动力学特性的复杂性大大增加。与环境接触时，系统不可避免地要持续受到外界力扰动的影响，此类在位置刚性约束下的接触力扰动对飞行器的运动特性将产生明显影响。

由于控制的难度，当作业需要例如从较高位置取下或者固定采用螺纹连接的物体时，或者对有预紧力的阀门进行操作等，需要时间短、作用力大的扭转力矩才能够完成任务目标。如果其反作用力直接作用于机体，机体会受到较大的翻转力矩，飞行器很有将无法保持稳态，产生失衡，从而导致无法完成预期目标甚至造成飞行器的损坏。

发明内容

为克服现有技术的不足，本公开提供了一种涵道式飞行器大扭矩作业装置，能够在施加扭转力矩的同时机体保持稳定置。而且，所述装置不会受到翻转力矩，实现飞行器空中作业时机体保持平衡。

本公开通过如下技术方案实现：

一种涵道式飞行器大扭矩作业装置，其特征在于，所述装置包括：壳体、电机、离合器主动盘、离合器从动盘和夹持机构。

根据本公开，所述壳体固定在飞行器机体上，用于承载电机、离合器主动盘、离合器从动盘和夹持机构。

根据本公开，所述壳体与飞行器连接。

根据本公开，所述电机用于向离合器主动盘提供转动动能。

根据本公开，所述电机与离合器主动盘直接连接。电机工作时带动主动盘转动。

根据本公开，所述离合器主动盘用于储存转动动能。

根据本公开，所述离合器从动盘用于将转动动能转化为瞬时转矩。

根据本公开，所述离合器从动盘与夹持机构固定连接，使得二者可以同步转动。

根据本公开，所述离合器从动盘与夹持机构通过轴承与壳体连接。

根据本公开，所述夹持机构用于传递从离合器从动盘到目标物体的转矩并夹紧目标物体。

本公开具有以下有益效果：

1、本公开提供了一种让涵道式飞行器在空中作业时，能够在施加扭转力矩的同时机体保持稳定的作业装置。当夹持机构固定牢固工作物体时，主动盘在电机的带动下旋转至具有一定的角速度，电机停止供电之后，主动盘带动从动盘转动从而对目标物体施加转矩。工作时离合器、夹持机构与装置其他部位不进行周向约束，从而使得在施加转矩时飞行器机身