[实用新型]单轴双轨飞行器

说明书

本实用新型公开了一种单轴双轨飞行器，其结构在内轨道的一直径单轴上安装两个转向相反的桨叶和电机来提供动力，内轨道和外轨道是两个附有齿条的环状轨道，轨道平面相互垂直，提供动力的电机安装在内轨道内侧，拓展臂与齿条一起构成外轨道，由内外两个轨道来定位动力的方向。定位器在外轨道上滑动则可以控制外轨方向上动力的指向。定位器控制内轨道滑动则可以控制内轨道方向上动力的指向，最后综合定位出动力方向。大量使用三角稳定结构。在定位器与内外轨道之间，加入多个滑轮，并通过滚轮之间的多个立体三角形结构保持稳定，并有拓展臂使单轴双轨飞行器可以成为一个自由改装度极高的飞行平台。

技术领域

本发明属于无人机飞行器领域，更具体的涉及一种新的单轴双轨飞行器结构和运作办法。

背景技术

无人机飞行器目前为人所熟知的飞行器多为多轴飞行器，通过调节不同轴上各个电机的转速来实现自由飞行。多轴无人机操作简单，可以有多种用途。无人机用途广泛，成本低，效率较高；无人员伤亡风险；生存能力强，机动性能好，使用方便，在现代战争中有极其重要的作用，在民用领域更有广阔的前景。但是多轴无人机需要由单电池供电多旋翼同时工作，所以续航时间十分有限。多轴飞行器由于其多轴特性注定体积要比单轴大。而且由于桨叶外置和扁平结构的特性，坠落时桨叶和机架容易断裂，零件容易损坏，很容易对人类造成伤害。一旦坠地如果没有人工维护难以再次起飞，导致其可靠性低，无法长时间工作。另外现有飞行器适应性不高，难以在恶劣天气或在复杂地形操控和飞行，如丛林或雨天则对无人机飞行器的要求更高。

实用新型内容

本实用新型的目的则是克服现有技术的不足，提供一种单轴双轨飞行器，提高其续航时间，安全性，拓展性，不同场地和天气的适用性和结构可靠性。

技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

设计方案如下：

在内轨道的一直径单轴上安装两个转向相反的桨叶和电机来提供动力，两个桨在同一轴上，由此提供单一方向的动力，而两个电机转动角速度大小相等方向相反，可以抵消自旋；通过改变两个桨叶的转速大小可以形成转速差来完成旋转动作，形成偏航角。

内轨道和外轨道是两个附有齿条的环状轨道，轨道平面相互垂直，提供动力的电机安装在内轨道内侧，拓展臂与齿条一起构成外轨道，由内外两个轨道来定位动力的方向。两个相互垂直的环形轨道组成球坐标系的两个轴，并由内外双轨来确定动力方向的仰角和方位角，这里定位器只能在都只能在内外轨道的活动范围内改变位置，由此改变动力方向。在内轨上安装上陀螺仪后，更可以精准获取其俯仰角和翻转角。

定位器和轨道配合改变动力方向。定位器上装有舵机，同时在内外两个轨道上运作，桥接起内外两个轨道，负责传导力和改变动力方向。在舵机推动定位器活动时会产生反作用力，而双轨相互垂直的结构使得反作用力通过定位器后力臂增大，从而大幅减小不必要的反转力矩。同时定位器处于内外轨道的两端，始终处于同一轴线上，引导动力方向。定位器在外轨道上滑动则可以控制外轨方向上动力的指向。定位器控制内轨道滑动则可以控制内轨道方向上动力的指向，最后综合定位出动力方向。

外轨道上加装拓展臂。拓展臂使单轴双轨飞行器可以加装外围防护，加装各类器材。通过拓展孔和卡槽来固定外拓设备。比如可以加装太阳能电池外围来使飞行器24小时工作。加装武器和防护系统使之成为空中堡垒。拓展臂意味着单轴双轨飞行器可以成为一个自由改装度极高的飞行平台。

大量使用三角稳定结构。在定位器与内外轨道之间，加入多个滑轮，并通过滚轮之间的多个立体三角形结构保持稳定。

有益效果