[发明专利]非均匀动力布局式十旋翼无人机

说明书

本发明公开了一种一种非均匀动力布局式十旋翼无人机，包括：机身；机臂，其沿机身周向布局，所述机臂沿长度方向一端为固定端，一端为自由端；机臂的固定端固定于机身，机臂的自由端安装有飞行机构；机身的下方还设有中心共轴双桨飞行机构；共轴双桨飞行机构通过脚架连接件安装在机身几何中心的正下方，合理利用了空间，载荷能力强，飞行效率高，结构紧凑。

技术领域

本发明涉及无人机领域，具体涉及一种非均匀布局式十旋翼无人机。

背景技术

多旋翼无人机大多采用锂电池作为动力，具有结构简单、飞行稳定、易于控制等优点基于多旋翼无人机开发的国土测绘、农业植保、消防、森林防火等无人机系统已经大范围推广应用。

大载荷、长航时是无人机技术发展的重要方向，通过增加旋翼数量可以提高载重能力。常用大载荷多旋翼无人机大多采用常规单层多旋翼、共轴双桨双层布局等形式。常规单层八旋翼是常用的结构形式，具有飞行稳定性好、可靠性高、抗风性好、力效比高等优点；为了进一步提高载荷能力，一些单位采用增加旋翼数量的方法，研制了单层十二旋翼、十六旋翼结构，这种结构只能通过增加无人机轴距，加大机架尺寸来实现，而机架的中心区域却有较大面积没有被旋翼风场覆盖，使得空间利用率不高，使用保障不便。另一种常见的共轴双桨双层布局结构，极大提高了空间利用率，使得机架机构较为紧凑，但由于同轴上下两桨之间气流产生干扰，使得力效比降低，一般比正常布局式降低15%左右。

发明内容

本发明目的在于提供一种非均匀动力布局式十旋翼无人机，其载荷能力强，飞行效率高，结构紧凑。

为此，提供了一种非均匀动力布局式十旋翼无人机，包括：机身，机身包括机身框架、设备舱和脚架，设备舱安装在机身框架上，机身框架下方连接有竖直的脚架；；八个机臂，其沿机身周向布局，所述机臂沿长度方向一端为固定端，一端为自由端，机臂的固定端固定于机身，机臂的自由端分别安装有飞行机构；机身的下方还设有中心共轴双桨飞行机构。

可选的，所述机身框架由四根方管通过机身连接件连接成正方形结构，八个机臂通过机身连接件固定在机身框架的四个角上，机身框架与机臂在同一平面并形成“井”字形状。机身框架为整个无人机的主要受力部件，本发明设置为正方形结构，稳定性好，可承受较大的载荷。

进一步的，所述机臂包括机臂连接件和机臂杆，机臂杆通过机臂连接件与机身连接件可折叠连接。可选的，机臂长度与脚架长度相同，机臂可向下折叠90度，折叠后，可固定在脚架上，提高了整个无人机机身的便携性。

进一步的，在机身框架的四个角处分别连接有竖直的四个脚架。

进一步的，所述飞行机构包括电机、电机座、电调控制器和旋翼，所述旋翼可转动的固定在电机上，电机与电调控制器相连，电机安装于电机座上，电机座与机臂的自由端相连。所述电机为无刷电机，电调控制器连接设备舱里的飞控系统和无刷电机，根据飞控系统的控制信号来控制电机转速，旋翼随无刷电机一起转动，用于提供升力。

进一步的，所述中心共轴双桨飞机机构包括共轴连接件，上电机和下电机，上旋翼和下旋翼，上电调控制器和下电调控制器，上电机连接上电调控制器，下电机连接下电调控制器，上电机和下电机的输出轴在同一轴线上，并对置安装在共轴连接件上，上旋翼可转动地固定在上电机的输出轴以便向一个方向旋转，下旋翼可转动的固定在下电机的输出轴以便与上旋翼相反的方向旋转，所述共轴连接件通过脚架连接件连接到脚架上，脚架连接件一端与脚架连接，另一端连接到共轴连接件，脚架连接件所在平面与机身框架所在平面平行，上电调控制器和下电调控制器采用相同型号，并采用同一个输入信号，以确保共轴的上电机和下电机的转速绝对一致、扭矩相互抵消。

进一步的，所述中心共轴双桨飞行机构为一个，共轴双桨飞行机构安装在机身的几何中心的正下方，中心共轴双桨飞行机构的轴线穿过机身的几何中心，用来提供中心升力。