[发明专利]防止缠线的旋翼系统及无人机

说明书

本发明涉及一种防止缠线的旋翼系统及无人机，本发明的防止缠线的旋翼系统包括螺旋桨、旋转驱动装置、安装支架、第一舵机、第二舵机和机臂，第一舵机用于驱动旋转驱动装置绕X方向转动；第二舵机用于驱动第一舵机绕Y方向转动；其中，X方向和Y方向相互垂直，Y方向为机臂的长度方向，第二舵机上固定有第二舵机圆盘，第二舵机圆盘上固接有扭转传递件，扭转传递件与轴承内圈相抵，扭转传递件上设有内孔，内孔内有连接管，连接管在穿过轴承后与机臂固定，电滑环套设在连接管外，其中，电滑环的旋转端子与连接管固接，电滑环上的静止端子上凸设有连接板，轴承座的上方设有连接柱，连接板与连接柱固接。故本发明可以解决容易缠线的问题。

技术领域

本发明涉及飞行器技术领域，尤其是涉及一种防止缠线的旋翼系统及无人机。

背景技术

现如今，无人机中应用最广泛的是四旋翼构型无人机，它利用电机驱动螺旋桨带动飞行器飞行，利用各螺旋桨的转速差来实现前飞，倒飞，左右转弯等各种飞行姿态。飞行器下方一般挂载各种功能设备，如摄像机，热感应器等，设备需与云台连接，以实现各角度全方位的监控视野。它在运动时通过同时增减电机的转速来调节升力大小，从而可以在竖直方向上运动，若想可以在水平方向上运动，则必须通过倾斜机身来获得水平方向上的力，从而推动机体前进。显然，这样的前进运动方式是低效率的。整个机体模型中可控参量小于运动自由度，因而是欠驱动的的设想翼机。

故现有的无人机要在飞行时要调整位置时必须要调整姿态，例如必须侧倾机身才能实现前进、后退或转向动作，因而降低了其可操纵性和灵敏性；且它运动姿态的改变依靠螺旋桨的转速差来实现，使得无人机的机动性一般，改变航向的响应时间慢，续航能力不足，且挂载的设备必须借助云台才能实现全方位的监控视野；另外此种无人机在进行平飞时，需要依靠机身倾斜来产生前进方向上的水平分力，因而势必会产生在飞行方向上的机身投影面积，当飞行速度增大或有其他气流扰动干扰时，会增大机身阻力，使得能量消耗较大，续航能力不足。

且现有无人机的旋翼系统，只具有螺旋桨绕自身轴线方向旋转的自由度，自由度少。另外，电线容易缠绕在螺旋桨上，影响螺旋桨的转动，甚至造成无人机坠落。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多自由度的旋翼系统，以解决现有技术中的自由度少的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种多自由度的旋翼系统，包括螺旋桨和用于驱动所述螺旋桨绕自身轴线方向旋转的旋转驱动装置，还包括安装支架、第一舵机、第二舵机和机臂，所述第一舵机通过所述安装支架与所述旋转驱动装置相连，并用于驱动所述旋转驱动装置绕X方向转动；所述第二舵机通过所述机臂与所述第一舵机相连，并用于驱动所述第一舵机绕Y方向转动；其中，所述X方向和所述Y方向相互成垂直设置，所述Y方向为所述机臂的长度方向。

其中,旋转驱动装置包括但不限于电机。本发明通过设置第一舵机带动安装支架旋转，从而驱动旋转驱动装置即螺旋桨绕X方向转动；再通过设置第二舵机带动机臂旋转，从而驱动第一舵机绕Y方向转动，即可令螺旋桨绕Y方向转动。故本发明增加了螺旋桨绕X方向转动和绕Y方向转动的自由度，自由度多，机动性更好。

作为优选，所述机臂为管型，且通过连接件与所述第一舵机固接，所述连接件包括相互连接的U形支架和管夹，所述的第一舵机夹设在所述U形支架开口两端部之间，所述管夹套设在所述机臂外。

机臂为管型，即其内为中空设置，减轻了本发明的重量，提高本发明的机动性和续航能力。机臂包括但不限于碳纤长管。连接件由U形支架和管夹组成，结构精简且稳固性好。其中，U形支架开口两端部之间的对称轴线与管夹的轴线成重合设置，使得本发明在未开启第一舵机即沿X方向的倾斜角度为0°时，保证第一舵机、旋转驱动装置和螺旋桨的平稳设置；也减小了第一舵机、旋转驱动装置和螺旋桨的重力对本发明停止转动后姿态保持平稳的影响。

其中，机臂可为伸缩设置，或折叠设置，减小本发明在不使用状态时其所占空间，方便收纳。