[发明专利]基于“类-萨鲁斯”连杆的可变构型四旋翼无人飞行器结构设计方法

权利要求书

1.一种基于“类-萨鲁斯”连杆的可变构型四旋翼无人飞行器结构设计方法，其特征在于：基于“类-萨鲁斯”连杆的可变构型四旋翼无人飞行器是由一种“类-富勒德”可变构型“球状-六面体”机构以及一个可以与其实现联动展开-闭合的四旋翼翼臂结构组成；

结构设计方法包括以下步骤：

步骤a：提出并设计一种“类-萨鲁斯”过约束空间八连杆机构；对其进行运动学分析，结果表明其结构与运动学特性可以用于组建生成可变构型的“类-富勒德”多面体机构；

步骤b：选择六面体结构作为虚拟基底，将所提出的“类-萨鲁斯”过约束空间八连杆机构合理地安置在虚拟基底内，用于生成“类-富勒德”可变构型的“球状-六面体”机构；

步骤c：设计一种可展开的四旋翼翼臂结构，将其与“类-富勒德”可变构型“球状-六面体”机构相结合，使其与“类-富勒德”可变构型的“球状-六面体”机构联动展开或闭合，完成可变构型四旋翼飞行器结构的初始设计；

步骤d：完善可变构型四旋翼飞行器结构初始设计：选择直线电机作为可变构型四旋翼飞行器的展开过程驱动器。

2.根据权利要求1所述的一种基于“类-萨鲁斯”连杆的可变构型四旋翼无人飞行器结构设计方法，其特征在于：所述步骤a中，“类-萨鲁斯”过约束空间八连杆机构，由两个相同的“V型”连杆以及6个相同长度的直杆组成，将8个连杆从1至8进行编号，“V型”连杆分别编号为1和5。8个连杆的两端各有一个转动关节，依次为A₁，B₁，C₁，D₁，A₂，B₂，C₂，D₂。

3.根据权利要求1所述的一种基于“类-萨鲁斯”连杆的可变构型四旋翼无人飞行器结构设计方法，其特征在于：所述步骤b中，六面体虚拟基底为框架式结构，从其任何一个顶角开始，即可有序地设计并建立“类-富勒德”可变构型机构，形状优化后完成“类-富勒德”可变构型的“球状-六面体”机构。

4.根据权利要求1所述的一种基于“类-萨鲁斯”连杆的可变构型四旋翼无人飞行器结构设计方法，其特征在于：所述步骤c中，可展开的四旋翼翼臂结构需要与“类-富勒德”可变构型的“球状-六面体”机构形成联动，即在“类-富勒德”可变构型的“球状-六面体”机构展开或闭合时，四旋翼翼臂结构可以实现在“十”字型翼臂轴向方向的伸缩运动。

5.根据权利要求1所述的一种基于“类-萨鲁斯”连杆的可变构型四旋翼无人飞行器结构设计方法，其特征在于：在步骤d中，加入直线电机作为展开过程驱动器，实现可变构型四旋翼飞行器结构的展开与闭合。