[发明专利]一种新型可折叠旋翼倾转四旋翼无人机

说明书

本发明涉及一种新型可折叠旋翼倾转四旋翼无人机，主要涉及四旋翼无人机制造领域。该可倾转变结构四旋翼无人机包括机身、旋翼折叠模块、可倾转模块、飞行控制模块、无刷电机和螺旋桨，机身通过旋翼折叠结构连接可倾转结构，在可倾转结构上安装有无刷电机与螺旋桨。当无人机旋翼发生故障时，飞行控制模块可控制相对于故障旋翼的对角旋翼螺旋桨停转并将这两个旋翼臂折叠，减小了由于故障机臂受力分布不均匀而造成的重心偏移，保证机体重心的稳定。

技术领域

本发明属于四旋翼无人机技术领域，具体涉及一种基于可折叠旋翼的倾转四旋翼无人机

背景技术

大数据时代四旋翼无人机的应用已经与互联网技术、云计算、深度学习等高新技术紧密地结合在一起，适用于智慧城市建设，野外勘探以及重大灾害救援等多种复杂的场景环境，在人们的生产生活中发挥着重要作用。

目前的四旋翼无人机结构不能应用于某些特定的狭小空间领域，不能实现单个旋翼失灵后迅速恢复飞行，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，其原因在于：1.旋翼结构固定，其冗余度低，旋翼耦合度紧密，个别部件的失效容易导致整体飞行操作性能的恶化，因此传统四旋翼无人机在飞行过程中遇到突发执行器故障没有能力进行姿态调整；2.难以适应空间狭小的环境，四旋翼无人机的应用场景中往往包括机动通过狭小空间，但是传统四旋翼无人机无法在飞行过程中改变自身的结构，面对一些空间尺寸小于机体尺寸的狭窄环境没有办法在其中维持飞行姿态的稳定，环境适应能力比较差。因此需要一种新型可折叠旋翼倾转四旋翼无人机来解决以上问题。本发明创新性设计的四旋翼无人机结构使无人机可靠性提高，使其能在复杂环境中稳定飞行，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：针对以上四旋翼无人机所存在的问题，提供了一种新型可折叠旋翼倾转四旋翼无人机结构，以解决四旋翼无人机断桨后的重心偏移问题。

本发明设计的一种新型可折叠旋翼倾转四旋翼无人机，其结构包括机身、旋翼、可倾转结构、无刷电机和螺旋桨。所述机身结构通过所述旋翼结构连接所述旋翼可倾转结构，在旋翼可倾转结构上通过螺栓连接方式固定安装有无刷电机，无刷电机的输出端与螺旋桨螺纹连接；所述旋翼包括固定旋翼臂，折叠旋翼臂与总线舵机，所述固定旋翼臂一端通过自攻螺钉连接方式与机身固定连接，另一端与总线舵机底座支架以螺栓连接方式固定连接，总线舵机侧面通过螺栓固定在底座支架上，总线舵机输出端转轴与铰链支架同轴固定连接，所述折叠旋翼臂一端与总线舵机铰链支架以螺栓连接方式固定连接，另一端以双头螺柱连接方法固定旋翼可倾转结构；所述可倾转结构包括可倾转平台、平台固定支架和倾转舵机，所述可倾转平台与所述倾转舵机的输出轴共轴固定连接，同时被平台固定支架圆柱副约束，可绕舵机输出轴完成120°的倾转，所述倾转舵机与平台固定支架以螺栓连接方式固定连接，所述无刷电机的底部以螺栓连接方式固定在可倾转平台上，并通过电子调速器与机身电性连接。

作为本发明的进一步改进，该四旋翼无人机的旋翼轴距为338.1mm。

作为本发明的进一步改进，该四旋翼无人机的旋翼可倾转结构中所述平台固定支架结构尺寸为81.2mm×40.5mm×28.1mm，转轴约束孔孔径为7.91mm；所述可倾转平台结构尺寸43.1mm×32.1mm×16.1mm，转轴直径为7.80mm；所述倾转舵机输出轴直径为3.50mm。

作为本发明的进一步改进，该四旋翼无人机的旋翼可倾转结构驱动为倾转舵机，所述倾转舵机输出轴与可倾转平台转轴共轴连接，驱动可倾转平台绕转轴定轴转动，增加了旋翼的自由度。

作为本发明的进一步改进，该四旋翼无人机的固定旋翼臂工程长度为59.5-60.5mm，最大工程宽度为30.0mm。

作为本发明的进一步改进，该四旋翼无人机的折叠旋翼臂工程长度为134.5-136mm，最大工程宽度为30.0mm。

作为本发明的进一步改进，该四旋翼无人机的螺旋桨直径尺寸为250.0mm。