[发明专利]基于“类-萨鲁斯”连杆的可变构型四旋翼无人飞行器结构设计方法

摘要

一种基于“类‑萨鲁斯”连杆的可变构型的四旋翼无人飞行器结构设计方法，该方法是：设计一种“类‑萨鲁斯”连杆，用于组建可变构型的“类‑富勒德(类Fulleroid)”六面体机构；基于“类‑萨鲁斯”连杆机构，以六面体作为虚拟基底，将“类‑萨鲁斯”连杆机构合理地安置在六面体虚拟基底内，建立“类‑富勒德”可变构型的“球状‑六面体”机构；设计一种可展开的四旋翼翼臂结构并将其与“类‑富勒德”可变构型的“球状‑六面体”机构结合，实现可变构型四旋翼飞行器的初始设计，经增加直线电机驱动的结构优化后，最终完成可变构型的四旋翼飞行器全部结构功能设计。发明的变构型的结构特点增强了装载能力，扩展了装载方式，可以满足不同任务工况下的使用需求。

主权项

1.一种基于“类‑萨鲁斯”连杆的可变构型四旋翼无人飞行器结构设计方法，其特征在于：基于“类‑萨鲁斯”连杆的可变构型四旋翼无人飞行器是由一种“类‑富勒德”可变构型“球状‑六面体”机构以及一个可以与其实现联动展开‑闭合的四旋翼翼臂结构组成；结构设计方法包括以下步骤：步骤a：提出并设计一种“类‑萨鲁斯”过约束空间八连杆机构；对其进行运动学分析，结果表明其结构与运动学特性可以用于组建生成可变构型的“类‑富勒德”多面体机构；步骤b：选择六面体结构作为虚拟基底，将所提出的“类‑萨鲁斯”过约束空间八连杆机构合理地安置在虚拟基底内，用于生成“类‑富勒德”可变构型的“球状‑六面体”机构；步骤c：设计一种可展开的四旋翼翼臂结构，将其与“类‑富勒德”可变构型“球状‑六面体”机构相结合，使其与“类‑富勒德”可变构型的“球状‑六面体”机构联动展开或闭合，完成可变构型四旋翼飞行器结构的初始设计；步骤d：完善可变构型四旋翼飞行器结构初始设计：选择直线电机作为可变构型四旋翼飞行器的展开过程驱动器。