一种直驱小型共轴反桨飞行器的制作方法

1.本实用新型涉及飞行器技术领域，具体是指一种直驱小型共轴反桨飞行器。


背景技术：

2.随着小型多轴无人机及小型共轴无人机的发展，在其实际应用中对航模爱好者仍存在一些不足；例如：小型多轴无人机挂载载荷时续航时间相对较短，无法满足长时间的工作需求；折叠式便携多轴无人机的折叠结构相对复杂，增加了可能出现的意外故障及维修成本；矢量共轴无人机采用推力矢量控制飞机重心，其结构复杂体积又大，对重心位置敏感，搭载载荷时存在影响正常飞行的风险，此外布线困难，桨叶也不宜实现折叠，不能满足使用需求。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种直驱小型共轴反桨飞行器，包括舵机、姿态控制机构、动力机构以及旋翼机构，所述舵机、姿态控制机构、动力机构通过空心轴同轴设置，所述旋翼机构设置于姿态控制机构上并与动力机构传动连接，所述姿态控制机构与舵机传动连接；所述旋翼机构包括设置于动力机构上的桨叶安装支架及桨夹，所述桨夹端部连接桨叶；所述舵机、动力机构、姿态控制机构设置于机壳内，所述旋翼机构设置于机壳外。
4.所述舵机的数量为两个，所述姿态控制机构包括分别传动设置于舵机上的摆臂，所述摆臂远离舵机的一端铰接拉杆一，所述拉杆一另一端与斜盘式万向调节结构铰接，所述旋翼机构通过拉杆组件与斜盘式万向调节结构铰接，使得斜盘式万向调节结构在舵机驱动下通过拉杆一发生倾斜，同时旋翼机构通过拉杆组件改变倾角；所述斜盘式万向调节结构包括滚珠轴承，所述滚珠轴承外转动连接滚珠轴承，所述滚珠轴承底部设置舵机连杆，顶部中心活动设置鱼眼轴承，所述舵机连杆与拉杆一端部铰接，所述滚珠轴承外壁与拉杆组件铰接；所述舵机连杆远离拉杆一的一侧连接导向杆，所述机壳上竖向设置对应的导向滑道，所述导向杆端部滑动设置于导向滑道内。
5.本实用新型与现有技术相比的优点在于：本实用新型结构简单实用，故障点少；成本低廉，使用大量成品件；易于拆装维修；可折叠；
6.本实用新型简化传动结构，省去齿轮传动，通过动力电机，直接驱动桨叶旋转；通过斜盘式万向调节结构简化姿态控制部分，通过周期性控制桨叶倾角，得以产生姿态控制力矩，体积小而简单，可靠稳定；通过设置完全贯穿的空心轴，采取轴内走线，大幅降低了走线安装难度；本机最大限度降低机身自重，设备仓及外壳等部分易于安装。
附图说明
7.图1是本实用新型一种直驱小型共轴反桨飞行器的结构示意图。
8.图2是本实用新型一种直驱小型共轴反桨飞行器的内部结构示意图。
9.图3是本实用新型一种直驱小型共轴反桨飞行器中姿态控制机构的结构示意图。
10.图4是本实用新型一种直驱小型共轴反桨飞行器中斜盘式万向调节结构的结构示意图。
11.图5是本实用新型一种直驱小型共轴反桨飞行器中导向滑道的结构示意图。
具体实施方式
12.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
13.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
14.此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
15.在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
16.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
17.实施例：
18.结合附图1-5，本实施例公开了一种直驱小型共轴反桨飞行器，包括舵机1、姿态控制机构2、动力机构3以及旋翼机构4，舵机1、姿态控制机构2、动力机构3通过空心轴10同轴设置，旋翼机构4设置于姿态控制机构2上并与动力机构3传动连接，姿态控制机构2与舵机1传动连接；旋翼机构4包括设置于动力机构3上的桨叶安装支架401及桨夹402，桨夹402端部连接桨叶403；舵机1、动力机构3、姿态控制机构2设置于机壳5内，旋翼机构4设置于机壳5外。
19.舵机1的数量为两个，姿态控制机构2包括分别传动设置于舵机1上的摆臂201，摆臂201远离舵机1的一端铰接拉杆一202，拉杆一202另一端与斜盘式万向调节结构203铰接，旋翼机构4通过拉杆组件6与斜盘式万向调节结构203铰接，使得斜盘式万向调节结构203在舵机1驱动下通过拉杆一202发生倾斜，同时旋翼机构4通过拉杆组件6改变倾角；斜盘式万向调节结构203底部转动设置于于空心轴10上，舵机1安装于舵机固定支架9内；斜盘式万向调节结构203包括滚珠轴承203a，滚珠轴承203a底部设置舵机连杆203b，顶部中心活动设置鱼眼轴承203c，舵机连杆203b与拉杆一202端部铰接，滚珠轴承203b外壁与拉杆组件6铰接；
舵机连杆203b远离拉杆一202的一侧连接导向杆7，机壳5上竖向设置对应的导向滑道8，导向杆7端部滑动设置于导向滑道8内；拉杆组件6包括拉杆二601，拉杆二601顶部通过拉杆连接件602与桨叶安装支架401铰接，底部滚珠轴承外壁203b铰接。
20.桨叶安装支架401转动设置于鱼眼轴承203c上部，桨叶安装支架401通过下旋翼固定支架403与动力机构3传动连接，下旋翼固定支架403与鱼眼轴承203c同轴设置；桨夹402通过90度铰链折叠连接于桨叶安装支架401上。
21.本实施例中，旋翼机构4的数量为两个，包括下旋翼机构、上旋翼机构，下旋翼机构与姿态控制机构传动连接，动力机构3包括与下旋翼机构传动连接的下驱动电机301以及与上旋翼机构传动连接的上驱动电机302，上驱动电机302与下驱动电机301之间设置电机固定支架303。
22.在具体实施时，舵机带动摆臂上下摆动，摆臂通过拉杆一拉动上部的斜盘式万向调节结构，同时，两个舵机的动作之间设置间隔，使得其中一个摆臂向上移动时，另一个摆臂向下移动，进而使其中一个拉杆一向上推动斜盘式万向调节结构，另一个拉杆一向下拉动斜盘式万向调节结构，使斜盘式万向调节结构周期性改变角度，旋翼机构在动力机构驱动下同时通过拉杆组件与斜盘式万向调节结构连接，使得旋翼机构的桨叶也周期性改变角度，使其两侧升力发生改变。
23.以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种直驱小型共轴反桨飞行器，其特征在于，包括舵机、姿态控制机构、动力机构以及旋翼机构，所述舵机、姿态控制机构、动力机构通过空心轴同轴设置，所述旋翼机构设置于姿态控制机构上并与动力机构传动连接，所述姿态控制机构与舵机传动连接；所述旋翼机构包括设置于动力机构上的桨叶安装支架及桨夹，所述桨夹端部连接桨叶；所述舵机、动力机构、姿态控制机构设置于机壳内，所述旋翼机构设置于机壳外。2.根据权利要求1所述的一种直驱小型共轴反桨飞行器，其特征在于，所述舵机的数量为两个，所述姿态控制机构包括分别传动设置于舵机上的摆臂，所述摆臂远离舵机的一端铰接拉杆一，所述拉杆一另一端与斜盘式万向调节结构铰接，所述旋翼机构通过拉杆组件与斜盘式万向调节结构铰接，使得斜盘式万向调节结构在舵机驱动下通过拉杆一发生倾斜，同时旋翼机构通过拉杆组件改变倾角。3.根据权利要求2所述的一种直驱小型共轴反桨飞行器，其特征在于，所述斜盘式万向调节结构包括滚珠轴承，所述滚珠轴承底部设置舵机连杆，顶部中心活动设置鱼眼轴承，所述舵机连杆与拉杆一端部铰接，所述滚珠轴承外壁与拉杆组件铰接。4.根据权利要求3所述的一种直驱小型共轴反桨飞行器，其特征在于，所述舵机连杆远离拉杆一的一侧连接导向杆，所述机壳上竖向设置对应的导向滑道，所述导向杆端部滑动设置于导向滑道内。5.根据权利要求2所述的一种直驱小型共轴反桨飞行器，其特征在于，所述拉杆组件包括拉杆二，所述拉杆二顶部通过拉杆连接件与桨叶安装支架铰接，底部滚珠轴承外壁铰接。6.根据权利要求3所述的一种直驱小型共轴反桨飞行器，其特征在于，所述斜盘式万向调节结构底部转动设置于空心轴上，所述舵机安装于舵机固定支架内。7.根据权利要求5所述的一种直驱小型共轴反桨飞行器，其特征在于，所述桨叶安装支架转动设置于鱼眼轴承上部，所述桨叶安装支架通过下旋翼固定支架与动力机构传动连接，所述下旋翼固定支架与鱼眼轴承同轴设置。8.根据权利要求1所述的一种直驱小型共轴反桨飞行器，其特征在于，所述桨夹通过90铰链折叠连接于桨叶安装支架上。9.根据权利要求1所述的一种直驱小型共轴反桨飞行器，其特征在于，所述旋翼机构的数量为两个，包括下旋翼机构、上旋翼机构，所述下旋翼机构与姿态控制机构传动连接，所述动力机构包括与下旋翼机构传动连接的下驱动电机以及与上旋翼机构传动连接的上驱动电机，所述上驱动电机与下驱动电机之间设置电机固定支架。

技术总结
本实用新型公开了一种直驱小型共轴反桨飞行器，包括舵机、姿态控制机构、动力机构以及旋翼机构，舵机、姿态控制机构、动力机构通过空心轴同轴设置，旋翼机构设置于姿态控制机构上并与动力机构传动连接，姿态控制机构与舵机传动连接；旋翼机构包括设置于动力机构上的桨叶安装支架及桨夹，桨夹端部连接桨叶；本实用新型简化传动结构，省去齿轮传动，通过动力电机，直接驱动桨叶旋转；通过斜盘式万向调节结构简化姿态控制部分，通过周期性控制桨叶倾角，得以产生姿态控制力矩，体积小而简单，可靠稳定；通过设置完全贯穿的空心轴，采取轴内走线，大幅降低了走线安装难度；本机最大限度降低机身自重，设备仓及外壳等部分易于安装。设备仓及外壳等部分易于安装。设备仓及外壳等部分易于安装。


技术研发人员：迟海旭
受保护的技术使用者：迟海旭
技术研发日：2022.09.09
技术公布日：2023/6/9