多軸飛行器的制造方法
【專利摘要】本申請公開了一種多軸飛行器，包括支架以及安裝于所述支架上的驅(qū)動系統(tǒng)，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括：一電機(jī)；多個旋翼，所述電機(jī)通過同步傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述多個旋翼同步進(jìn)行轉(zhuǎn)動，所述同步傳動機(jī)構(gòu)包括齒輪。本實用新型的無人飛行器設(shè)置有一個電機(jī)，并通過該電機(jī)驅(qū)動所有的旋翼同步進(jìn)行轉(zhuǎn)動，由于僅設(shè)置一個電機(jī)，成本低，重量輕；而且相對于多個電機(jī)，一個電機(jī)所產(chǎn)生的高頻振動對航拍清晰度的影響得到較大的削弱；另外，通過一個電機(jī)同時驅(qū)動所有旋翼進(jìn)行轉(zhuǎn)動，同步性容易控制。
【專利說明】多軸飛行器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請屬于航拍領(lǐng)域，特別是涉及一種多軸飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]無人飛行器具有體積小、重量輕、費用低、操作靈活和安全性高的特點，可廣泛應(yīng)用于航拍、監(jiān)測、搜救、資源勘查等領(lǐng)域。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)方案是通過每個螺旋槳單獨用電動機(jī)驅(qū)動的，航空無刷電機(jī)由于其工作原理導(dǎo)致無法讓所有電機(jī)的轉(zhuǎn)速保持一致，而現(xiàn)有的制造工藝讓各個電機(jī)的轉(zhuǎn)速差異更大?，F(xiàn)有的技術(shù)方案中，倘若全部電機(jī)轉(zhuǎn)速一致或者差異很小，非常有利于當(dāng)前使用的各類飛行控制軟件來對其進(jìn)行控制，此時整機(jī)的電能利用效率最高。倘若各個電機(jī)的轉(zhuǎn)速差異很大，就會加重飛行控制軟件的負(fù)擔(dān)，因為它要讓一個天生就非常不穩(wěn)定的飛行平臺保持穩(wěn)定。雖然這樣也能飛行，但是如果配合各種不同的機(jī)動動作，飛控將進(jìn)行非常頻繁的各個電機(jī)轉(zhuǎn)速控制，加快整機(jī)的電能消耗速度。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的提供一種無人飛行器，解決現(xiàn)有技術(shù)中無人飛行器重量大、航拍不清晰、電力消耗快、以及旋翼同步性難控制的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:
[0006]本申請?zhí)峁┮环N多軸飛行器，包括支架以及安裝于所述支架上的驅(qū)動系統(tǒng)，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括:
[0007]一 電機(jī)；
[0008]多個旋翼，所述電機(jī)通過同步傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述多個旋翼同步進(jìn)行轉(zhuǎn)動，所述同步傳動機(jī)構(gòu)包括齒輪。
[0009]優(yōu)選的，在上述的多軸飛行器中，所述同步傳動機(jī)構(gòu)包括可被所述電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)動的主軸，所述多個旋翼對稱分布于所述主軸的兩側(cè)，所述主軸和每個旋翼之間分別連接有第一傳動機(jī)構(gòu)，所述主軸和電機(jī)之間連接有第二傳動機(jī)構(gòu)。
[0010]優(yōu)選的，在上述的多軸飛行器中，所述第一傳動機(jī)構(gòu)為同步傳動皮帶，所述主軸和旋翼上分別固定有第一同步齒輪和第二同步齒輪，所述同步傳動皮帶的兩端分別套設(shè)于所述第一同步齒輪和第二同步齒輪上，所述同步傳動皮帶的內(nèi)表面設(shè)有齒槽，所述第一同步齒輪和第二同步齒輪的外表面分別設(shè)有與所述同步傳動皮帶內(nèi)表面相嚙合的齒槽。
[0011]優(yōu)選的，在上述的多軸飛行器中，所述第一傳動機(jī)構(gòu)為同步傳動軸，所述同步傳動軸的兩端分別固定有第三同步齒輪和第四同步齒輪，所述主軸和旋翼上分別固定有第五同步齒輪和第六同步齒輪，所述第三同步齒輪和第六同步齒輪表面設(shè)有相嚙合的齒槽，所述第四同步齒輪和第五同步齒輪表面設(shè)有相嚙合的齒槽。
[0012]優(yōu)選的，在上述的多軸飛行器中，所述第二傳動機(jī)構(gòu)包括第七同步齒輪和第八同步齒輪，所述第七同步齒輪固定于所述電機(jī)的輸出軸上，所述第八同步齒輪固定于所述主軸上，所述第七同步齒輪和第八同步齒輪設(shè)有相嚙合的齒槽。
[0013]優(yōu)選的，在上述的多軸飛行器中，所述第二傳動機(jī)構(gòu)包括第九同步齒輪、第十同步齒輪以及同步驅(qū)動皮帶，所述第九同步齒輪固定于所述電機(jī)的輸出軸上，所述第十同步齒輪固定于所述主軸上，所述同步驅(qū)動皮帶的兩端分別套設(shè)于所述第九同步齒輪和第十同步齒輪上，所述同步驅(qū)動皮帶的內(nèi)表面設(shè)有齒槽，所述第九同步齒輪和第十同步齒輪的外表面分別設(shè)有與所述同步驅(qū)動皮帶內(nèi)表面相嚙合的齒槽。
[0014]優(yōu)選的，在上述的多軸飛行器中，所述支架包括平行設(shè)置的第一側(cè)桿和第二側(cè)桿，以及固定于所述第一側(cè)桿和第二側(cè)桿之間的主桿，所述主桿的兩端分別固定于所述第一側(cè)桿和第二側(cè)桿的中部，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括四個旋翼，該四個旋翼分別安裝于所述第一側(cè)桿和第二側(cè)桿的四個端部。
[0015]優(yōu)選的，在上述的多軸飛行器中，所述主軸設(shè)于所述主桿內(nèi)。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于:本實用新型的多軸飛行器設(shè)置有一個電機(jī)，并通過該電機(jī)驅(qū)動所有的旋翼同步進(jìn)行轉(zhuǎn)動，由于僅設(shè)置一個電機(jī)，成本低，重量輕；而且相對于多個電機(jī)，一個電機(jī)所產(chǎn)生的高頻振動對航拍清晰度的影響得到較大的削弱；另外，通過一個電機(jī)同時驅(qū)動所有旋翼進(jìn)行轉(zhuǎn)動，各旋翼同步性幾乎完全一致。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1所示為本實用新型第一實施例中無人飛行器的立體示意圖；
[0019]圖2所示為本實用新型第一實施例中無人飛行器的爆炸示意圖；
[0020]圖3所示為本實用新型第二實施例中無人飛行器的爆炸示意圖；
[0021]圖4所示為本實用新型第三實施例中無人飛行器的爆炸示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0023]實施例1
[0024]參圖1和圖2所示，本實用新型第一實施例中，多軸飛行器包括支架10以及安裝于支架上的驅(qū)動系統(tǒng)20。
[0025]支架10為一支撐平臺，其下方可以固定有起落架、航拍云臺等，其上方可以承載電源、電路板等部件。
[0026]支架包括平行設(shè)置的第一側(cè)桿11和第二側(cè)桿12，第一側(cè)桿11和第二側(cè)桿12是兩根長度相同、直徑相同的空心圓桿。第一側(cè)桿11和第二側(cè)桿12之間固定有主桿13，主桿13為一空心圓桿，其兩端分別固定于第一側(cè)桿11和第二側(cè)桿12的中間位置，且主桿13優(yōu)選垂直于第一側(cè)桿11和第二側(cè)桿12。
[0027]在其他實施例中，主桿13也可以不垂直于第一側(cè)桿11和第二側(cè)桿12。第一側(cè)桿
11、第二側(cè)桿12以及主桿的材質(zhì)優(yōu)選為碳纖維，易于想到的是，在滿足支撐強(qiáng)度的前提下，第一側(cè)桿11、第二側(cè)桿12以及主桿13可以采用其他材質(zhì)，越輕越好。
[0028]上述的支架，由于僅僅采用三根圓桿進(jìn)行固定，結(jié)構(gòu)簡單，而且最大化的降低了重量。
[0029]驅(qū)動系統(tǒng)20包括四個旋翼21，該四個旋翼21分別轉(zhuǎn)動設(shè)于第一側(cè)桿11和第二側(cè)桿12的四個端部。
[0030]驅(qū)動系統(tǒng)20還包括一電機(jī)22、第一同步齒輪23、第二同步齒輪24、第七同步齒輪25、第八同步齒輪26、主軸27以及同步傳動皮帶28。其中，四個旋翼21對稱分布于主軸27的兩側(cè)，主軸27為一根圓桿，其沿主桿13的軸線方向設(shè)于主桿13內(nèi)。第一同步齒輪23套設(shè)固定于主軸27上，第二同步齒輪24固定于旋翼21的下方，第七同步齒輪25固定于電機(jī)22的輸出軸上，第八同步齒輪26固定于主軸27上，且位于第七同步齒輪25的正下方，同步傳動皮帶28的兩端分別套設(shè)于第一同步齒輪23和第二同步齒輪24上。電機(jī)22通過轉(zhuǎn)動可以直接驅(qū)動第七同步齒輪25進(jìn)行轉(zhuǎn)動，第七同步齒輪25和第八同步齒輪26的接觸面上設(shè)有相嚙合的齒槽，第七同步齒輪25轉(zhuǎn)動可以帶動第八同步齒輪26進(jìn)行轉(zhuǎn)動，第八同步齒輪26進(jìn)而帶動主軸27進(jìn)行轉(zhuǎn)動，同步傳動皮帶28的內(nèi)表面設(shè)有齒槽，第一同步齒輪23和第二同步齒輪24的外表面分別設(shè)有與同步傳動皮帶28內(nèi)表面相嚙合的齒槽，主軸27可以將驅(qū)動力通過四個同步傳動皮帶28同步傳遞至四個第二同步齒輪24，第二同步齒輪24轉(zhuǎn)動進(jìn)而可帶動旋翼21進(jìn)行轉(zhuǎn)動。
[0031 ] 本實用新型通過一個電機(jī)將驅(qū)動力輸出至主軸，并控制主軸的轉(zhuǎn)動,主軸通過四個同步傳動皮帶進(jìn)一步將動力輸出至四個旋翼。由此可以想到，本實用新型的技術(shù)方案同樣可以適用于具有其他數(shù)量旋翼的飛行器，主軸上可以依據(jù)旋翼的數(shù)量，對應(yīng)設(shè)有相同數(shù)目的同步齒輪，例如:可以在主軸的中部增加兩個同步齒輪，同時，主桿的中部位置可以垂直固定一圓桿，該圓桿的兩端分別轉(zhuǎn)動設(shè)置一旋翼，如此，主軸可以同時驅(qū)動六個旋翼進(jìn)行同步轉(zhuǎn)動。
[0032]綜上所述，本實用新型的多軸飛行器設(shè)置有一個電機(jī)，并通過該電機(jī)驅(qū)動所有的旋翼同步進(jìn)行轉(zhuǎn)動，具有如下優(yōu)點:
[0033]1、飛控系統(tǒng)不用再為了控制整機(jī)的姿態(tài)和動作而頻繁改變各電機(jī)的轉(zhuǎn)速，節(jié)省了整機(jī)的電力消耗，延遲了續(xù)航時間；
[0034]2、降低了對飛控軟件的性能要求，使得多軸飛行器的飛控軟件開發(fā)和使用成本降低很多；
[0035]3、單電機(jī)驅(qū)動的變距多軸飛行器在發(fā)生諸如墜毀時成本低，現(xiàn)有技術(shù)方案是每個電機(jī)通過硬連接每個螺旋槳，一旦墜毀時螺旋槳由于高轉(zhuǎn)速慣性碰到任何物體即刻損壞，同時會進(jìn)一步損毀與螺旋槳硬連接的各個電機(jī)，這樣整機(jī)在修復(fù)過程中更換的零配件的成本將大大增加
[0036]另外，本實用新型實施例中，部分采用齒輪驅(qū)動的方式，采用齒輪精準(zhǔn)效率高，可以傳動大載荷大扭力，而且壽命高。
[0037]實施例2[0038]參圖3所示，在本實用新型第二實施例中，主軸和旋翼之間設(shè)有同步傳動軸30，同步傳動軸30為一圓桿，其兩端分別固定有第三同步齒輪31和第四同步齒輪32，主軸上固定有第五同步齒輪33，旋翼的下方固定有第六同步齒輪34，第三同步齒輪31和第六同步齒輪34表面設(shè)有相嚙合的齒槽，第四同步齒輪32和第五同步齒輪33表面設(shè)有相嚙合的齒槽。第五同步齒輪33可驅(qū)動位于其兩側(cè)的兩個第四同步齒輪32同時進(jìn)行轉(zhuǎn)動。
[0039]本實施例中其他結(jié)構(gòu)與第一實施例相同，不再贅述。與第一實施例相比，第二實施例采用了全齒輪驅(qū)動方式。
[0040]實施例3
[0041]參圖4所示，在本實用新型第三實施例中，電機(jī)和主軸之間設(shè)有第九同步齒輪41、第十同步齒輪42和同步驅(qū)動皮帶43。其中，第九同步齒輪41固定于電機(jī)的輸出軸上，第十同步齒輪42固定于主軸上，同步驅(qū)動皮帶43的兩端分別套設(shè)于第九同步齒輪41和第十同步齒輪42的外側(cè)，同步驅(qū)動皮帶43的內(nèi)表面設(shè)有齒槽，第九同步齒輪41和第十同步齒輪42的外表面分別設(shè)有與同步驅(qū)動皮帶43內(nèi)表面相嚙合的齒槽。
[0042]電機(jī)轉(zhuǎn)動可以直接驅(qū)動第九同步齒輪41進(jìn)行轉(zhuǎn)動，第九同步齒輪41通過同步驅(qū)動皮帶43帶動第十同步齒輪42進(jìn)行轉(zhuǎn)動，第十同步齒輪42轉(zhuǎn)動進(jìn)而可帶動主軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動。
[0043]主軸和旋翼之間設(shè)有同步傳動軸，其結(jié)構(gòu)及其作動原理與實施例2相同，本實施例不再贅述。
[0044]需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。[0045]以上所述僅是本申請的【具體實施方式】，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本申請的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種多軸飛行器，其特征在于，包括支架以及安裝于所述支架上的驅(qū)動系統(tǒng)，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括: 一電機(jī); 多個旋翼，所述電機(jī)通過同步傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述多個旋翼同步進(jìn)行轉(zhuǎn)動，所述同步傳動機(jī)構(gòu)包括齒輪。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸飛行器，其特征在于:所述同步傳動機(jī)構(gòu)包括可被所述電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)動的主軸，所述多個旋翼對稱分布于所述主軸的兩側(cè)，所述主軸和每個旋翼之間分別連接有第一傳動機(jī)構(gòu)，所述主軸和電機(jī)之間連接有第二傳動機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多軸飛行器，其特征在于:所述第一傳動機(jī)構(gòu)為同步傳動皮帶，所述主軸和旋翼上分別固定有第一同步齒輪和第二同步齒輪，所述同步傳動皮帶的兩端分別套設(shè)于所述第一同步齒輪和第二同步齒輪上，所述同步傳動皮帶的內(nèi)表面設(shè)有齒槽，所述第一同步齒輪和第二同步齒輪的外表面分別設(shè)有與所述同步傳動皮帶內(nèi)表面相嚙合的齒槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多軸飛行器，其特征在于:所述第一傳動機(jī)構(gòu)為同步傳動軸，所述同步傳動軸的兩端分別固定有第三同步齒輪和第四同步齒輪，所述主軸和旋翼上分別固定有第五同步齒輪和第六同步齒輪，所述第三同步齒輪和第六同步齒輪表面設(shè)有相嚙合的齒槽，所述第四同步齒輪和第五同步齒輪表面設(shè)有相嚙合的齒槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多軸飛行器，其特征在于:所述第二傳動機(jī)構(gòu)包括第七同步齒輪和第八同步齒輪，所述第七同步齒輪固定于所述電機(jī)的輸出軸上，所述第八同步齒輪固定于所述主軸上，所述第七同步齒輪和第八同步齒輪設(shè)有相嚙合的齒槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多軸飛行器，其特征在于:所述第二傳動機(jī)構(gòu)包括第九同步齒輪、第十同步齒輪以及同步驅(qū)動皮帶，所述第九同步齒輪固定于所述電機(jī)的輸出軸上，所述第十同步齒輪固定于所述主軸上，所述同步驅(qū)動皮帶的兩端分別套設(shè)于所述第九同步齒輪和第十同步齒輪上，所述同步驅(qū)動皮帶的內(nèi)表面設(shè)有齒槽，所述第九同步齒輪和第十同步齒輪的外表面分別設(shè)有與所述同步驅(qū)動皮帶內(nèi)表面相嚙合的齒槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多軸飛行器，其特征在于:所述支架包括平行設(shè)置的第一側(cè)桿和第二側(cè)桿，以及固定于所述第一側(cè)桿和第二側(cè)桿之間的主桿，所述主桿的兩端分別固定于所述第一側(cè)桿和第二側(cè)桿的中部，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括四個旋翼，該四個旋翼分別安裝于所述第一側(cè)桿和第二側(cè)桿的四個端部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多軸飛行器，其特征在于:所述主軸設(shè)于所述主桿內(nèi)。
【文檔編號】B64C27/12GK203652106SQ201420040783
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】楊華東, 許劍, 吳奇才, 趙江 申請人:江蘇艾銳泰克無人飛行器科技有限公司