專利名稱：六自由度四軸飛行器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微型飛行器，具體為一種六自由度四軸飛行器。
背景技術(shù)：
目前我們所接觸到的現(xiàn)有飛行器，其一大部分只能在四自由度飛行，并且受空氣氣流影響很大，不能夠平穩(wěn)飛行。其二體積較大，構(gòu)造不夠緊湊，不能夠在狹隘空間里飛行，如考古探洞，礦井等狹隘空間。其三自我保護(hù)的設(shè)計比較差，螺旋槳裸露在機(jī)體外，容易接觸到其他物體造成損壞，且飛行器抗摔能力較差。最后不能夠在空中翻轉(zhuǎn)，不能夠在任意三維空間內(nèi)運動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種六自由度四軸飛行器，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
六自由度四軸飛行器，包括由四根桿組成的正四面體，所述正四面體的中心位置設(shè)有一個空心圓球，空心圓球上設(shè)有四根支桿分別與正四面體的四個頂點相連，所述空心圓球內(nèi)設(shè)有電池和控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)中設(shè)有陀螺儀，所述陀螺儀同單片機(jī)相連，所述單片機(jī)還同遙控器相連，同時控制系統(tǒng)上設(shè)有四根電機(jī)桿穿過空心圓球垂直四面體各個表面，所述電機(jī)桿上安裝有無刷電機(jī)和螺旋槳。進(jìn)一步的，以正四面體的平行地面的表面為基面，當(dāng)所有螺旋槳同向轉(zhuǎn)動時其內(nèi)部空心圓球所受扭矩值和為零，其合力方向垂直于基面向上，改變垂直地面電機(jī)桿上的螺旋槳的轉(zhuǎn)速就能實現(xiàn)本發(fā)明的上升和下降。進(jìn)一步的，以正四面體的垂直地面的表面為基面，當(dāng)所有螺旋槳同向轉(zhuǎn)動時其內(nèi)部空心圓球所受扭矩值和為零，其合力方向垂直于基面向外，改變平行地面電機(jī)桿上的螺旋槳的轉(zhuǎn)速就能實現(xiàn)本發(fā)明的在平面飛行。進(jìn)一步的，以正四面體的任意表面為基面，當(dāng)所有螺旋槳同向轉(zhuǎn)動時其內(nèi)部空心圓球所受扭矩值和為零，其合力方向沿其中任一電機(jī)桿方向向外。當(dāng)改變剩下三根電機(jī)桿上的任一螺旋槳的轉(zhuǎn)速就能實現(xiàn)本發(fā)明的翻轉(zhuǎn)飛行。有益效果:
本發(fā)明利用有螺旋槳作為飛行引擎來進(jìn)行空中飛行，尺寸小、重量輕、適合攜帶；還能夠攜帶一定的任務(wù)載荷，具備自主導(dǎo)航飛行能力，在復(fù)雜、危險的環(huán)境下完成特定的飛行任務(wù)，同時還也可以用于娛樂。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的實現(xiàn)技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。如圖1所示，六自由度四軸飛行器，包括由四根桿組成的正四面體1，所述正四面體I的中心位置設(shè)有一個空心圓球，空心圓球上設(shè)有四根支桿5分別與正四面體I的四個頂點相連，所述空心圓球內(nèi)設(shè)有電池和控制系統(tǒng)4，所述控制系統(tǒng)4中設(shè)有陀螺儀，所述陀螺儀同單片機(jī)相連，所述單片機(jī)還同遙控器相連，同時控制系統(tǒng)4上設(shè)有四根電機(jī)桿3穿過空心圓球垂直正四面體I各個表面，所述電機(jī)桿3上安裝有無刷電機(jī)和螺旋槳2。實施例1，
以正四面體I的平行地面的表面為基面，根據(jù)理論力學(xué)進(jìn)行計算，當(dāng)所有螺旋槳同向轉(zhuǎn)動時其內(nèi)部空心圓球所受扭矩值和為零，其合力方向垂直于基面向上，改變垂直地面電機(jī)桿3上的螺旋槳2的轉(zhuǎn)速就能實現(xiàn)本發(fā)明的上升和下降。實施例2，
以正四面體I的垂直地面的表面為基面，根據(jù)理論力學(xué)進(jìn)行計算，當(dāng)所有螺旋槳2同向轉(zhuǎn)動時其內(nèi)部空心圓球所受扭矩值和為零，其合力方向垂直于基面向外，改變平行地面電機(jī)桿3上的螺旋槳2的轉(zhuǎn)速就能實現(xiàn)本發(fā)明的在平面飛行。實施例3，
以正四面體I的任意表面為基面，根據(jù)理論力學(xué)進(jìn)行計算，當(dāng)所有螺旋槳2同向轉(zhuǎn)動時其內(nèi)部空心圓球所受扭矩值和為零，其合力方向沿其中任一電機(jī)桿3方向向外，改變剩下三根電機(jī)桿3上的任一螺旋槳2的轉(zhuǎn)速就能實現(xiàn)本發(fā)明的翻轉(zhuǎn)飛行。本發(fā)明控制系統(tǒng)中的陀螺儀可以感知外界狀況，其結(jié)構(gòu)力學(xué)，受力原理，飛行時所受作用力和現(xiàn)有的飛行器完全不同。本發(fā)明能進(jìn)行垂直升降、平面飛行以及翻轉(zhuǎn)飛行，實現(xiàn)無自由度約束飛行。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明的要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.六自由度四軸飛行器，包括由四根桿組成的正四面體，其特征是:所述正四面體的中心位置設(shè)有一個空心圓球，空心圓球上設(shè)有四根支桿分別與正四面體的四個頂點相連，所述空心圓球內(nèi)設(shè)有電池和控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)中設(shè)有陀螺儀，所述陀螺儀同單片機(jī)相連，所述單片機(jī)還同遙控器相連，同時控制系統(tǒng)上設(shè)有四根電機(jī)桿穿過空心圓球垂直四面體各個表面，所述電機(jī)桿上安裝有無刷電機(jī)和螺旋槳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六自由度四軸飛行器，其特征是:以正四面體的平行地面的表面為基面，當(dāng)所有螺旋槳同向轉(zhuǎn)動時其內(nèi)部空心圓球所受扭矩值和為零，其合力方向垂直于基面向上，改變垂直地面電機(jī)桿上的螺旋槳的轉(zhuǎn)速就能實現(xiàn)本發(fā)明的上升和下降。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六自由度四軸飛行器，其特征是:以正四面體的垂直地面的表面為基面，當(dāng)所有螺旋槳同向轉(zhuǎn)動時其內(nèi)部空心圓球所受扭矩值和為零，其合力方向垂直于基面向外，改變平行地面電機(jī)桿上的螺旋槳的轉(zhuǎn)速就能實現(xiàn)本發(fā)明的在平面飛行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六自由度四軸飛行器，其特征是:以正四面體的任意表面為基面，當(dāng)所有螺旋槳同向轉(zhuǎn)動時其內(nèi)部空心圓球所受扭矩值和為零，其合力方向沿其中任一電機(jī)桿方向向外，改變剩下三根電機(jī)桿上的任一螺旋槳的轉(zhuǎn)速就能實現(xiàn)本發(fā)明的翻轉(zhuǎn)飛行 。
全文摘要
六自由度四軸飛行器，包括由四根桿組成的正四面體，所述正四面體的中心位置設(shè)有一個空心圓球，空心圓球上設(shè)有四根支桿分別與正四面體的四個頂點相連，所述空心圓球內(nèi)設(shè)有電池和控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)中設(shè)有陀螺儀，所述陀螺儀同單片機(jī)相連，所述單片機(jī)還同遙控器相連，同時控制系統(tǒng)上設(shè)有四根電機(jī)桿穿過空心圓球垂直四面體各個表面，所述電機(jī)桿上安裝有無刷電機(jī)和螺旋槳。本發(fā)明利用有螺旋槳作為飛行引擎來進(jìn)行空中飛行，尺寸小、重量輕、適合攜帶；還能夠攜帶一定的任務(wù)載荷，具備自主導(dǎo)航飛行能力，在復(fù)雜、危險的環(huán)境下完成特定的飛行任務(wù)，同時還也可以用于娛樂。
文檔編號A63H27/00GK103213681SQ201310120929
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月9日
發(fā)明者孫益博, 林華, 周宇, 華磊, 翁志剛, 翁志遠(yuǎn), 張小亮, 楊風(fēng)瀟, 魯文凡, 張子美, 馮晨, 余超, 張小康, 張園宇, 顧云飛 申請人:皖西學(xué)院