[实用新型]可调桨距四旋翼飞行器

说明书

技术领域

本实用新型属于无人机技术领域，具体涉及一种可调桨距四旋翼飞行器。

背景技术

2008年5月12日14时28分04秒，以四川省汶川县映秀镇为震中发生了中华人民共和国自建国以来影响最大的一次地震。然而就是这样一场牵动了亿万国人的史诗级大地震的震中受灾情况却在40多个小时之后，才第一次被搜救人员所了解。缺乏可以快速进入受灾中心的手段，缺乏行之有效的侦测手段是导致这一次信息屏障的主要原因。而无人机是一种行之有效的灾害发生地侦测方式。但现有无人机的桨距是确定的，当面临诸如大风等恶劣飞行环境时不具备强适应能力。因此，设计一种同时具有桨距调节功能的无人机能够大大提高对于灾后被困人员的搜救效率和搜救成功率。有效服务于被困人员，帮助他们能够尽快脱离受困的处境。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可调桨距四旋翼飞行器。

本实用新型包括载体板(5)和旋翼变形臂。旋翼变形臂包括固定臂(1)、转动臂(2)、旋翼电机(3)、旋翼(4)、电机底座(6)和调距驱动件。

所述的固定臂(1)与转动臂(2)的内端构成转动副，转动臂(2)由调距驱动件驱动。转动臂(2)的外端与电机底座(6)的底端固定。旋翼电机(3)固定在电机底座(6)的顶端。旋翼电机(3)的输出轴轴线与固定臂(1)、转动臂(2)所构成转动副的公共轴线平行。所述的旋翼(4)由护翼环、轮毂和n片叶片组成，3≤n≤10；轮毂与旋翼电机(3)的输出轴固定。n片叶片的内端均与轮毂外圆周面固定，外端均与护翼环的内壁固定。n片叶片沿轮毂的周向均布。

两块载体板(5)上下平行设置，且均呈矩形状。旋翼变形臂共有四根。四根旋翼变形臂的固定臂(1)顶面与位于上部载体板(5)底面的四个角分别固定。四根旋翼变形臂的固定臂(1)底面与位于下部载体板(5)顶面的四个角分别固定。四个旋翼电机(3)的输出轴轴线均与位于下部载体板(5)的底面垂直。

调距驱动件包括调距电机、第一锥齿轮和第二锥齿轮。第一锥齿轮与调距电机的输出轴固定；所述的调距电机固定在固定臂(1)内。第二锥齿轮固定在转动臂(2)上；第二锥齿轮的轴线与固定臂(1)、转动臂(2)所构成转动副的公共轴线重合；第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合。

本发明还包括摄像头、陀螺仪和控制器。所述的陀螺仪及控制器均固定在其中一块载体板(5)上。所述的摄像头固定在下部载体板(5)的底面。所述的摄像头及陀螺仪均与控制器相连。

本实用新型具有的有益效果是：

1、本实用新型能够自动调节桨距，在风速较大的情况下使用大桨距，增强稳定性；在风速较小的情况下使用小桨距，加大飞行速度。

2、本实用新型飞行灵活度高，控制简单，对起降条件要求低，可悬停。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，可调桨距四旋翼飞行器，包括载体板5、旋翼变形臂、摄像头、陀螺仪和控制器。旋翼变形臂包括固定臂1、转动臂2、旋翼电机3、旋翼4、电机底座6、第一锥齿轮、第二锥齿轮和调距电机。

如图1所示，固定臂1与转动臂2的内端构成转动副。转动臂2的外端与电机底座6的底端固定。旋翼电机3固定在电机底座6的顶端。旋翼电机3的输出轴轴线与固定臂1、转动臂2所构成转动副的公共轴线平行。旋翼4由护翼环、轮毂和六片叶片组成；轮毂与旋翼电机3的输出轴固定。六片叶片的内端均与轮毂外圆周面固定，外端均与护翼环的内壁固定。六片叶片沿轮毂的周向均布。调距电机固定在固定臂1内。第一锥齿轮与调距电机的输出轴固定。第二锥齿轮固定在转动臂2上；第二锥齿轮的轴线与固定臂1、转动臂2所构成转动副的公共轴线重合；第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合。

如图1所示，两块载体板5上下平行设置，且均呈矩形状。旋翼变形臂共有四根。四根旋翼变形臂的固定臂1顶面与位于上部载体板5底面的四个角分别固定。四根旋翼变形臂的固定臂1底面与位于下部载体板5顶面的四个角分别固定。四根旋翼变形臂分别为左前旋翼变形臂、右前旋翼变形臂、左后旋翼变形臂和右后旋翼变形臂。四个旋翼电机3的输出轴轴线均与位于下部载体板5的底面垂直。陀螺仪及控制器均固定在其中一块载体板5上。摄像头固定在下部载体板5的底面。摄像头及陀螺仪均与控制器相连。

该可调桨距四旋翼飞行器的工作原理如下：

陀螺仪检测到陀螺仪所在载体板5顶面与水平面的夹角γ；若γ＞10°，则四根旋翼变形臂内调距电机均转动；使得左前旋翼变形臂内旋翼电机输出轴轴线与右前旋翼变形臂内旋翼电机输出轴轴线的间距增大，左后旋翼变形臂内旋翼电机输出轴轴线与右后旋翼变形臂内旋翼电机输出轴轴线的间距增大，此时飞行稳定性增强，γ减小，直至5°＜γ＜10°。若γ＜5°，则四根旋翼变形臂内调距电机均转动；使得左前旋翼变形臂内旋翼电机输出轴轴线与右前旋翼变形臂内旋翼电机输出轴轴线的间距减小，左后旋翼变形臂内旋翼电机输出轴轴线与右后旋翼变形臂内旋翼电机输出轴轴线的间距减小，飞行速度增大，γ增大，直至5°＜γ＜10°。