[发明专利]可变桨距四旋翼无人机

说明书

本发明提供了一种可变桨距四旋翼无人机,本申请提供的一种可变桨距四旋翼无人机包括：可变桨距模块、机体模块；可变桨距模块包括：顶部连接块、可变桨距螺旋桨、轴承、载重框架、连接柱、空心轴无刷电机、防撞网、传动轴、齿轮、舵机；机体模块包括：中心云台、机臂。本发明相比于大多数的四旋翼无人机，加装了可变桨距装置，可同时通过改变螺旋桨桨距以及电机转速调整无人机飞行姿态，通过调整螺旋桨桨距以及电机转速在实现使用者期望拉力的同时，降低无人机功耗，且当无人机某一机翼失灵时，其可通过改变一对对角螺旋桨桨距以保证其动量矩平衡，使其能继续正常飞行，使无人机可靠性提高，能够执行更加复杂的任务，增强了无人机的机动性能，大幅增强无人机的实用价值。

技术领域

本发明涉及无人机制造领域，具体涉及一种可变桨距四旋翼无人机。

背景技术

四旋翼无人机是一种具有四个螺旋桨的无人飞行器，这种无人机根据传感状态通过飞控板输出4路PWM波来控制电子调速器，进而控制空心轴无刷电机转动状态，达到飞行目的。由于四旋翼无人机体积小、使用方便，近年来已经广泛应用于军事、摄影、运输、医疗救助、侦查、监测等领域。

然而，四旋翼无人机目前采用定桨距结构，存在续航时间短，机动性差的缺点，使其不能应用于某些特定的领域，不能实现长距离侦探、机翼出现故障后平稳降落等功能，导致其在执行摄影、侦查等任务时可能无法满足使用者的要求，为弥补以上不足，设计一种可变桨距四旋翼无人机，其可以通过同时改变电机转速以及螺旋桨距调整无人机飞行姿态，可以提高无人机续航能力，保证飞行器在翻转状态下正常飞行；且当无人机某一机翼失灵时，其可通过调整其余螺旋桨桨距以及电机转速以保证其动量矩平衡，使其能继续安全飞行，实现平稳降落，这一创新性设计使无人机可靠性提高，使其能在复杂环境中实现长续航高稳定飞行，大幅度增强无人机的实用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种可变桨距的无人机，该装置通过加装可变桨距模块，使无人机既能通过改变电机转速改变飞行姿态，也可以通过改变螺旋桨桨距调整飞行姿态，能大幅度提升其机动性。

为了实现以上目的，本发明的技术方案如下：

本申请提供的一种可变桨距四旋翼无人机包括：可变桨距部、机体部；可变桨距部包括：顶部连接块、可变桨距螺旋桨、轴承、载重框架、连接柱、空心轴无刷电机、防撞网、传动轴、齿轮、舵机；机体部包括：中心云台、机臂；载重框架为从侧面贯穿的长方体，轴承镶嵌在载重框架的上平面，载重框架的一个侧面连接有连接柱，连接柱为圆柱形结构，变桨距部可以通过连接柱固定于机臂的一侧，机臂另一侧固定于中心云台上，防撞网为开有孔洞的扇形结构，防撞网尖端部分在载重框架的内侧通过螺丝固定，防撞网尖端部分以外的部分在载重框架外侧，空心轴无刷电机为空心结构，空心轴无刷电机底面紧贴防撞网，空心轴无刷电机通过螺丝固定在载重框架内侧，可变桨距螺旋桨中心转轴与空心轴无刷电机同轴，空心轴无刷电机通过轴承中心通过驱动转轴旋转带动可变桨距螺旋桨旋转，可变桨距螺旋桨两个桨叶设置两个圆柱结构，顶部连接块为四棱台结构，顶部连接块面积较小的一面连接有一薄圆平面，顶部连接块两侧连接有可以自由转动的连接杆，顶部连接块通过连接杆与可变桨距结构的圆柱结构相连，舵机通过螺丝固定在载重框架下底面，舵机通过齿轮与传动轴相连接，传动轴穿过空心轴电机转轴与顶部连接块相连，舵机旋转转轴通过齿轮带动传动轴上下运动进而带动顶部连接块上下运动，顶部连接块上下运动通过传力杆结构使可变桨距螺旋桨桨叶角发生改变进而改变可变桨距螺旋桨的桨距。

可选的，该可变桨距螺旋桨的材料为碳纤维材料。

可选的，该空心轴无刷电机转轴穿过轴承中心，传动轴穿过空心轴无刷电机转轴。

可选的，该空心轴无刷电机转轴与轴承相切，传动轴在空心轴无刷电机转轴内部与空心轴无刷电机转轴相切。

可选的，该齿轮由：舵机上齿轮、连接齿轮、传动轴齿轮三部分组成。

可选的，该机臂和载重框架的材料是树脂。