[实用新型]一种变重心操控的三旋翼飞行器

说明书

本实用新型公开了一种变重心操控的三旋翼飞行器，包括：重心调节系统、机身、第一电机、第二电机、第三电机及桨叶；机身包括：支撑板、左轴、右轴、前轴、左电机座、右电机座、前电机座及起落架杆；支撑板分别与三个轴的一端相连，前轴、左轴、右轴的另一端上分别安装有电机座和起落架杆；前电机座上安装有第一电机，左电机座及右电机座上分别安装有第二电机，第一、二电机上均安装有桨叶；前轴的中间开设有贯穿的凹槽；重心调节系统设于机身前方与前轴配合后形成一个整体结构。本实用新型采用方向固定的电机带动三个螺旋桨运动，避免了倾转式三旋翼及三轴六旋翼式飞行器的结构复杂，重量较重的缺点。

技术领域

本实用新型属于航空飞行器技术领域，具体指代一种变重心操控的三旋翼飞行器。

背景技术

随着航空产业的不断发展，无人直升机在诸多领域都发挥了重要作用，如农业浇灌、交通监管、地形测绘、火灾监测、航空拍摄等领域。随着旋翼飞行器续航能力的加强，在外卖和快递配送等领域也有了广泛的应用。这大大降低了人力成本，同时节约了大量的时间和精力，提髙了效率。到目前为止，对称结构飞行器像四旋翼和六旋翼等，在科学研究，工程应用以及民间娱乐应用上取得相当大的进展。

三旋翼飞行器相比这些对称的旋翼式飞行器在结构上更为简易、续航性更好、成本更低，因此它的应用前景和实用价值更大。但由于三旋翼飞行器的非对称的力学特性，其对于反作用扭矩的平衡比对称性飞行器难度大的多。不同于对称性多旋翼飞行器可以通过电机两两反转来平衡反扭矩。因此它在力矩平衡分析、动力学建模、姿态控制等方面的工作难度会更大，研制难度更大。现在最为常见的三旋翼飞行器主要是通过两个旋翼等速反向旋转，另外一个旋翼可偏转来平衡反扭矩，但这种倾转式三旋翼飞行器动力学模型的非线性复杂程度较高,各通道之间的转矩耦合较为复杂,并且在实际的应用场景中,通常存在未知外界扰动以及不确定机体参数的影响，并没有被广泛使用。此外还有一种共轴式三轴飞行器，其虽然是三个机臂，但每个机臂都连接两个电机带动两个旋翼旋转，通过每两个旋翼两两反转从而实现力矩平衡；因此在结构上也比较复杂。

发明内容

针对于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种变重心操控的三旋翼飞行器，以解决现有三旋翼飞行器结构繁琐，重量大，操作耦合严重的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型的一种变重心操控的三旋翼飞行器，包括：重心调节系统、机身、第一电机、第二电机、第三电机及桨叶；其中，

机身包括：支撑板、左轴、右轴、前轴、左电机座、右电机座、前电机座及起落架杆；支撑板为机体中心，分别与三个轴的一端相连，前轴的另一端上分别安装有前电机座和起落架杆，左轴的另一端上分别安装有左电机座和起落架杆，右轴的另一端上分别安装有右电机座和起落架杆；前电机座上安装有第一电机，左电机座及右电机座上分别安装有第二电机，第一、二电机上均安装有桨叶；前轴的中间开设有贯穿的凹槽；

重心调节系统设于机身前方与前轴配合后形成一个整体结构，其包括：第三电机、大螺杆、长螺杆、滑块、导轨及电池；导轨固定于前轴的凹槽内，电池固定于滑块中，滑块可滑动地设于导轨上，滑块两端分别设有中间有孔的挡板；第三电机及长螺杆均设于前轴的一端，第三电机的驱动端驱动连接大螺杆。

进一步地，所述支撑板、左轴及右轴均采用碳板材料，具有重量轻、韧性好的优点，从而使机体重心在一定程度上靠前。

进一步地，所述各电机座、起落架杆及支撑板采用复合材料，具有减震性好、比强度高、耐疲劳的优点。

进一步地，所述大螺杆及长螺杆均采用尼龙材料，具有重量轻、耐疲劳、润滑性好的优点。

进一步地，所述滑块和前轴采用铝材，具有重量较轻，较光滑等优点。

进一步地，所述滑块与导轨通过钢珠进行滑动。