[发明专利]一种万向节轴承共轴无人机矢量推力机构及其工作方法

说明书

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种万向节轴承共轴无人机矢量推力机构及其工作方法，包括基座，所述基座顶部固定连接有固定板，所述固定板顶面中心固定连接有球头，所述球头外侧滑动连接有球头座，所述球头座顶面固定连接有电机安装板，所述球头座与所述固定板之间设有自由度限制部，所述电机安装板传动连接有俯仰驱动部和横滚驱动部，所述电机安装板、俯仰驱动部的连接点至所述球头座中心连线与所述电机安装板、横滚驱动部连接点至所述球头座中心连线相垂直。本发明简化了无人机矢量推力机构，使无人机飞行姿态调整更加快捷方便。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种万向节轴承共轴无人机矢量推力机构及其工作方法。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。

从技术角度定义可以分为：无人固定翼飞机、无人垂直起降飞机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点。由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义，世界各主要军事国家都在加紧进行无人驾驶飞机的研制工作。

传统共轴无人机多通过偏转旋翼轴来实现对无人机姿态与运动的控制，中国专利CN201510182069.5公开一种大载荷低结构复杂度双共轴双旋翼无人飞行器，其改变无人机飞行姿态使用的结构复杂，不利于无人机的飞行控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种万向节轴承共轴无人机矢量推力机构，简化无人机矢量推力机构，使无人机飞行姿态调整更加快捷方便。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种万向节轴承共轴无人机矢量推力机构，包括基座，所述基座顶部固定连接有固定板，所述固定板顶面中心固定连接有球头，所述球头外侧滑动连接有球头座，所述球头座顶面固定连接有电机安装板，所述球头座与所述固定板之间设有自由度限制部，所述电机安装板传动连接有俯仰驱动部和横滚驱动部，所述电机安装板、俯仰驱动部的连接点至所述球头座中心连线与所述电机安装板、横滚驱动部连接点至所述球头座中心连线相垂直。

优选的，所述自由度限制部包括固定连接在所述固定板顶部一侧的限位块、固定连接在所述球头座侧壁的滑杆，所述限位块上开设有限位槽，所述限位槽竖直设置，所述滑杆与所述限位槽滑动配合，所述限位块位于所述球头座一侧，所述俯仰驱动部或所述横滚驱动部位于所述球头座另一侧，所述滑杆轴线与所述球头球心重合。

优选的，所述俯仰驱动部包括第一伺服器，所述第一伺服器的输出轴轴接有第一摆臂的一端，所述第一摆臂另一端通过第一万向铰铰接有第一连杆一端，所述第一连杆另一端通过第二万向铰与所述电机安装板侧壁连接。

优选的，所述横滚驱动部包括第二伺服器，所述第二伺服器的输出轴轴接有第二摆臂的一端，所述第二摆臂另一端通过第三万向铰铰接有第二连杆一端，所述第二连杆另一端通过第四万向铰与所述电机安装板侧壁连接，所述第四万向铰、球头座中心连线与所述第二万向铰、球头座中心连线相垂直。

优选的，所述第一万向铰、第二万向铰、第三万向铰、第四万向铰为球铰。

优选的，所述基座、固定板之间固定连接有支撑架，所述第一伺服器、第二伺服器固定连接在所述支撑架上。

一种万向节轴承共轴无人机矢量推力机构的工作方法，所述工作方法基于上述技术方案所述万向节轴承共轴无人机矢量推力机构，包括如下步骤：

控制所述俯仰驱动部运行，所述俯仰驱动部推动所述电机安装板沿所述球头转动实现俯仰姿态角度调整；

控制所述横滚驱动部运行，所述横滚驱动部推动所述电机安装板沿所述球头转动实现横滚姿态角度调整。