[发明专利]一种柔性机臂及使用其的飞行器

说明书

本发明提供了一种柔性机臂及使用其的飞行器，属于飞行器设计领域。柔性机臂包括固定端、若干根梁以及可动端，所述固定端用于将柔性机臂固定于其它物体上，所述梁的一端连接于所述固定端上，所述可动端连接于所述梁的另一端；所述梁在力和力矩的作用下可以发生变形，所述梁的变形组合到一起带动所述可动端发生自适应倾转。本发明另一方面提供了一种使用该柔性机臂的飞行器。

技术领域

本发明属于飞行器设计领域，具体地，涉及一种柔性机臂及使用其的飞行器。

背景技术

近年来，无人机行业发展迅速，无人机在民事、军事领域的应用越来越多，发挥着越来越大的作用。多旋翼飞行器作为无人机设计的热点之一，具有结构简单、机动性好等特点，拥有着广阔的市场前景，近年来发展尤为迅猛。

多旋翼飞行器作为一种不稳定飞行器，其设计的一大原则解决好力矩的平衡和控制问题，其中俯仰和滚转方向的力矩是控制的重点，决定了飞行器任务能否实现。而偏航问题则是控制的难点，直接影响飞行器的安全性。目前绝大多数的多旋翼飞行器，如常规的四旋翼、六旋翼都是通过各个电机的差速来实现对力矩的控制，各个方向的力矩控制耦合在一起。这类飞行器对于旋翼的布局有一定的要求。少部分飞行器，如带舵机的三旋翼飞行器通过舵机带动旋翼的倾转实现偏航控制，但仍空间位置自由度存在耦合。这些耦合占用了飞行器的控制资源，使飞行器的性能无法充分的发挥。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柔性机臂，使连接在其上的物体能够发生自适应倾转，具有一定的控制能力。

本发明的另一个目的在于提供一种使用该柔性机臂的飞行器，使用该柔性机臂来代替飞行器的部分控制，从而实现飞行器的简化，充分发挥飞行器的性能。

本发明提供的一种柔性机臂，其特征在于，当受到力和力矩的作用时，能够发生自适应扭转。

本发明提供的一种柔性机臂，包括固定端、若干根梁以及可动端。

所述固定端用于将柔性机臂固定在其它物体上，所述梁的一端连接于所述固定端上，所述可动端连接于所述梁的另一端。

所述若干根梁一端的位置受所述固定端的约束。

所述若干根梁另一端的相对位置受所述可动端的约束。

所述梁与所述固定端的连接方式为转动副或者固定副，或者介于两者之间。

所述梁与所述可动端的连接方式为转动副或者固定副，或者介于两者之间。

所述梁的数量大于等于二。

所述梁，其特征在于，全部或部分由柔性材料制成。

所述梁，其特征在于，在受到力或者力矩的作用时会发生变形，变形程度与梁材料的柔性程度有关。

所述可动端，可以用于搭载旋翼或者其他结构。

所述可动端受到力和力矩时，会传递到梁上，使梁发生变形。

本发明提供的一种柔性机臂，其特征在于，不同梁之间发生的变形，在固定端和可动端的约束下，组合到一起可以带动所述可动端发生倾转。

所述梁，其特征在于，在受到力或者力矩的作用时会发生变形，变形程度随着力和力矩的变化而变化。

本发明提供的一种柔性机臂，其特征在于，当所述可动端受到的力和力矩的发生变化时，所述梁的变形会发生变化，所述可动端的倾转程度也会随着发生变化。

作为本发明可选的方案，所述可动端可以设计为可开合机构，其特征在于，其状态包括闭合状态与打开状态。

所述可动端在打开状态，可以与所述梁分离，并调整所述可动端与所述梁之间的相对位置。