[实用新型]一种空陆两栖的球形共轴飞行器

说明书

本实用新型涉及飞行器技术领域，提供一种空陆两栖的球形共轴飞行器，包括：球壳、电机组件、十字盘、正向转动螺旋桨和反向转动螺旋桨；所述球壳包括扣合在一起的上半球壳和下半球壳；所述电机组件通过十字盘设置在机架上，所述机架通过四个相差90°布置的舵面设置在纵向运动支撑环上；所述电机组件包括：共轴电机定子、电机转轴、上电机转子和下电机转子；所述共轴电机定子上部套设上电机转子、下部套设下电机转子，所述电机转轴从共轴电机定子的轴心穿过；所述共轴电机定子的腰线上设置十字盘；所述十字盘包括：十字盘外圈和在十字盘外圈内侧设置十字盘内圈。本实用新型适用范围广、效率高、功耗相对较低、安全系数较高、操作较简便。

技术领域

本实用新型涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种空陆两栖的球形共轴飞行器。

背景技术

自2014年以来，中国国内低空、慢速、小型无人机快速发展并迅速占领国内市场，部分无人机企业现如今已成为世界的领军者。至此无人机无论是在军用领域还是在民用领域都涌现出较经济、高效且实用的价值，无人机可灵活飞行在作业地段并传回实时数据信息，得到研究人员的青睐。球形机器人运动方式以滚动为主可实现爬坡、跳跃等功能，并且球形机器人在运动过程中无倾覆问题，运动过程中能量消耗低，航程远兼具全地形运动优势。

球形飞行机器人是在以往无人机飞行器的基础上对无人机结构和功能的一次创新，并以此来满足现代市场的需求。球形飞行机器人是无人机发展的必然产物，是低功耗侦查和全地形着陆的重要设备。空陆两栖球形机器人的主要功能是可实现在复杂的环境下进行飞行运动和滚动运动。由于空陆两栖球形机器人不需要开阔的起降场地，地面滚动和空中飞行安全系数较高，所以应用范围可十分广泛。球形飞行机器人不仅可以应用在民用领域内，其作为军用侦查设备或作为独立的战斗单元都有相当大的研究价值，随着一些新兴技术的出现和科技的进步，飞行球形机器人有望在航天领域的空间探测上展现出其独有的优势特征。

现有的球形飞行器大多采用多旋翼、共轴双桨电机加矢量舵面或云台控制位置和姿态，飞行器位置和姿态的改变需要改变电机的转速或改变球体内部共轴双桨飞行器机体姿态，相应的位置会发生飘移。改变位置姿态只能在一定空间距离内才能完成，不能实现高机动的点位控制和小半径的转弯。原有的共轴球形飞行器结构繁杂、能量利用率低，机动性差。球形飞行机器人大多数都只能在空中飞行无法在地面运动，不能很好地满足无人机行业需求。

实用新型内容

本实用新型主要解决现有技术的共轴球形飞行器结构繁杂、能量利用率低、机动性差的技术问题，提出一种空陆两栖的球形共轴飞行器，适用范围广、效率高、功耗相对较低、安全系数较高、操作较简便，能够满足多种工作任务对无人机的迫切需要。

本实用新型提供了一种空陆两栖的球形共轴飞行器，包括：球壳、电机组件、十字盘、正向转动螺旋桨和反向转动螺旋桨；

所述球壳包括扣合在一起的上半球壳和下半球壳；

所述电机组件通过十字盘设置在机架上，所述机架通过四个相差90°布置的舵面设置在纵向运动支撑环上，所述纵向运动支撑环与横向运动支撑环铰接在球壳内壁；

所述电机组件包括：共轴电机定子、电机转轴、上电机转子和下电机转子；所述共轴电机定子上部套设上电机转子、下部套设下电机转子，所述电机转轴从共轴电机定子的轴心穿过；所述共轴电机定子的腰线上设置十字盘；所述十字盘包括：十字盘外圈和在十字盘外圈内侧设置十字盘内圈；

所述上电机转子与反向转动螺旋桨固定连接，所述下电机转子与电机转轴的底端固定连接，所述电机转轴的顶端与正向转动螺旋桨固定连接。

优选的，所述机架上设置纵向运动舵机和横向运动舵机；

所述纵向运动舵机的摇臂通过第一拉杆和设置在第一拉杆顶端的球铰与十字盘外圈连接；

所述横向运动舵机的摇臂通过第二拉杆和设置在第二拉杆顶端的球铰与十字盘内圈连接；