傳感器21，齒輪箱體固定在燃油發(fā)動機機體上，燃油發(fā)動機7通過發(fā)動機固定托架14固定在機臂16上(參見圖2所示)，發(fā)動機固定托架14同時固定油箱15，主旋翼轉(zhuǎn)軸穿過多旋翼飛行器的幾何中心，油箱15的重心位于多旋翼飛行器的幾何中心，起落架17以多旋翼飛行器的幾何中心為軸，軸對稱安裝。
[0059]例二:油電混合動力飛行器分由主旋翼和副旋翼共同提供飛行動力，主旋翼提供主要升空動力，副旋翼提供小部分升空動力，主旋翼由上主旋翼1和下主旋翼2構(gòu)成(參見圖1所示)，上主旋翼轉(zhuǎn)軸18從頂端穿過下主旋翼2下主旋翼套管軸19后與下傘齒輪21焊接后在與發(fā)動機動力輸出軸連接固定，下主旋翼2的旋轉(zhuǎn)主軸為下主旋翼套管軸19，該套管軸內(nèi)設(shè)空腔，只有上中下3個端面與內(nèi)部上主旋翼軸18有接觸，形成約束，使得下主旋翼套管軸19與上主旋翼轉(zhuǎn)軸18能夠沿同一軸心線相互獨立轉(zhuǎn)動，下主旋翼套管軸19與上傘齒輪20向上的大端面焊接，上傘齒輪20和下傘齒輪21之間設(shè)有左右傘齒輪，共計四個齒輪，裝入轉(zhuǎn)速對偶齒輪箱8中，左右傘齒輪轉(zhuǎn)軸與齒輪箱側(cè)壁固定，下傘齒輪21下方設(shè)置有監(jiān)測主旋翼轉(zhuǎn)軸18轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器21，齒輪箱體固定在燃油發(fā)動機機體上，燃油發(fā)動機7通過發(fā)動機固定托架14固定在機臂16上(參見圖2所示)，發(fā)動機固定托架14同時固定油箱15，主旋翼轉(zhuǎn)軸穿過多旋翼飛行器的幾何中心，油箱15的重心位于多旋翼飛行器的幾何中心，起落架17以多旋翼飛行器的幾何中心為軸，軸對稱安裝。
[0060]油箱15的輸油管13連接化油器9，化油器連接燃油進氣風(fēng)門12，改進氣風(fēng)門的擋風(fēng)板轉(zhuǎn)軸連接風(fēng)門控制步進電機24，用于控制擋風(fēng)板開閉角度。
[0061]該多旋翼飛行器多旋翼飛行器天線3和多旋翼飛行器電控板4安裝在機臂16上，電池11安裝在機架下方，調(diào)整電池固定架使得天線、電控板與電池構(gòu)成一體的重心在旋翼飛行器的幾何中心，機臂16的端頭安裝電機座10，電機座固定電機6，電機動力輸出軸安裝電機驅(qū)動副旋翼5，主旋翼和副旋翼在交叉機臂所構(gòu)成的平面上的投影間隔至少大于3cm，使得兩者的氣流不發(fā)生相互擾動。
[0062]遙控發(fā)射器給出發(fā)射指令，接受裝置接受到指令后，給出主旋翼、油門、前進方向、升降、陀螺這些參數(shù)的期望值指令信號傳輸給飛行控制板，控制四個電機(以四旋翼飛行器為例)和燃油發(fā)動機風(fēng)門，通過調(diào)節(jié)四個電機的電流改變不同電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)飛行器姿態(tài)調(diào)整，如前行、橫滾、轉(zhuǎn)向、翻滾等，飛行器平臺的水平面的改變使得主旋翼水平面隨之改變，這會加劇姿態(tài)的變化，因此需要精確平穩(wěn)控制主旋翼轉(zhuǎn)速，為了使得燃油發(fā)動機轉(zhuǎn)速平穩(wěn)，采用PID閉環(huán)控制，發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)速反饋信號輸入飛行控板，控制步進電機，調(diào)整風(fēng)門，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。
[0063]無人機技術(shù)各模塊:無人機在2015年已經(jīng)迅速地成為現(xiàn)象級的熱門產(chǎn)品，甚至我們之前都沒有來得及細細研究它。與固定翼無人機相比，多軸飛行器的飛行更加穩(wěn)定，能在空中懸停。有些更加高級的如針對航模發(fā)燒友和航拍用戶們的無人機系統(tǒng)，還會要求有云臺、攝像頭、視頻傳輸系統(tǒng)以及視頻接收等更多模塊。
[0064]高通和英特爾推的飛控主芯片:CES上我們看到了高通和英特爾展示了功能更為豐富的多軸飛行器，他們采用了比微控制器(MCU)更為強大的CPU或是ARM Cortex-A系列處理器作為飛控主芯片。例如，高通CES上展示的Snapdragon Cargo無人機是基于高通Snapdragon芯片開發(fā)出來的飛行控制器，它有無線通信、傳感器集成和空間定位等功能。Intel CEO Brian Krzanich也親自在CES上演示了他們的無人機。這款無人機采用了“RealSense”技術(shù)，能夠建起3D地圖和感知周圍環(huán)境，它可以像一只蝙蝠一樣飛行，能主動避免障礙物。英特爾的無人機是與一家德國工業(yè)無人機廠商Ascending Technologies合作開發(fā)，內(nèi)置了高達6個英特爾的“RealSenSe”3D攝像頭，以及采用了四核的英特爾凌動(Atom)處理器的PC1- express定制卡，來處理距離遠近與傳感器的實時信息，以及如何避免近距離的障礙物。這兩家公司在CES展示如此強大功能的無人機，一是看好無人機的市場，二是美國即將推出相關(guān)法規(guī)，對無人機的飛行將有嚴格的管控。
采用xCORE多核微控制器擁有數(shù)量在8到32個之間的、頻率高達500MHz的32位RISC內(nèi)核。xCORE器件也帶有Hardware Response 1/0接口，它們可提供卓越的硬件實時1/0性能，同時伴隨很低的延遲。“這種多核解決方案支持完全獨立地執(zhí)行系統(tǒng)控制與通信任務(wù)，不產(chǎn)生任何實時操作系統(tǒng)(RT0S)開銷。xCORE微控制器的硬件實時性能使得我們的客戶能夠?qū)崿F(xiàn)非常精確的控制算法，同時在系統(tǒng)內(nèi)無抖動。xCORE多核微控制器的這些優(yōu)點，正是吸引諸如無人機/多軸飛行器這樣的高可靠性、高實時性應(yīng)用用戶的關(guān)鍵之處?！倍噍S飛行器需要用到四至六顆無刷電機用來驅(qū)動無人機的旋翼。而馬達驅(qū)動控制器就是用來控制無人機的速度與方向。原則上一顆馬達需要配置一顆8位Μ⑶來做控制，但也有一顆Μ⑶控制多個BLDC馬達的方案。
【主權(quán)項】
1.一種油電混合動力多旋翼飛行器，主要由上主旋翼(1)、下主旋翼(2)、多旋翼飛行器天線(3)、多旋翼飛行器電控板(4)、電機驅(qū)動副旋翼(5)、電機(6)、燃油發(fā)動機(7)、轉(zhuǎn)速對偶齒輪箱(8)、化油器(9)、電池(11)、燃油進氣風(fēng)門(12)、輸油管(13)、油箱(15)、機臂(16)、上主旋翼軸(18)、下主旋翼套管軸(19)、上傘齒輪(20)、下傘齒輪(21)、轉(zhuǎn)速傳感器(22)、發(fā)動機排氣管(23)、風(fēng)門控制步進電機(24)構(gòu)成，其特征是由主旋翼和副旋翼共同提供飛行動力，主旋翼提供主要升空動力，副旋翼提供小部分升空動力，主旋翼由上主旋翼(1)和下主旋翼(2)構(gòu)成，上主旋翼轉(zhuǎn)軸(18)從頂端穿過下主旋翼(2)下主旋翼套管軸(19)后與下傘齒輪(21)焊接后在與發(fā)動機動力輸出軸連接固定，下主旋翼(2)的旋轉(zhuǎn)主軸為下主旋翼套管軸(19)，該套管軸內(nèi)設(shè)空腔，只有上中下(3)個端面與內(nèi)部上主旋翼軸(18)有接觸，形成約束，使得下主旋翼套管軸(19)與上主旋翼轉(zhuǎn)軸(18)能夠沿同一軸心線相互獨立轉(zhuǎn)動，下主旋翼套管軸(19)與上傘齒輪(20)向上的大端面焊接，上傘齒輪(20)和下傘齒輪(21)之間設(shè)有左右傘齒輪，共計四個齒輪，裝入轉(zhuǎn)速對偶齒輪箱(8)中，左右傘齒輪轉(zhuǎn)軸與齒輪箱側(cè)壁固定，下傘齒輪(21)下方設(shè)置有監(jiān)測主旋翼轉(zhuǎn)軸(18)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器(21)，齒輪箱體固定在燃油發(fā)動機機體上，燃油發(fā)動機(7)通過發(fā)動機固定托架(14)固定在機臂(16)上，發(fā)動機固定托架(14)同時固定油箱(15)，主旋翼轉(zhuǎn)軸穿過多旋翼飛行器的幾何中心，油箱(15)的重心位于多旋翼飛行器的幾何中心，起落架(17)以多旋翼飛行器的幾何中心為軸，軸對稱安裝。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油電混合動力多旋翼飛行器，其特征是油箱(15)的輸油管(13)連接化油器(9)，化油器連接燃油進氣風(fēng)門(12)，改進氣風(fēng)門的擋風(fēng)板轉(zhuǎn)軸連接風(fēng)門控制步進電機(24)，用于控制擋風(fēng)板開閉角度。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種油電混合動力多旋翼飛行器，其特征是該多旋翼飛行器多旋翼飛行器天線(3)和多旋翼飛行器電控板(4)安裝在機臂(16)上，電池(11)安裝在機架下方，調(diào)整電池固定架使得天線、電控板與電池構(gòu)成一體的重心在旋翼飛行器的幾何中心，機臂(16)的端頭安裝電機座(10)，電機座固定電機(6)，電機動力輸出軸安裝電機驅(qū)動副旋翼(5)，主旋翼和副旋翼在交叉機臂所構(gòu)成的平面上的投影間隔至少大于3cm，使得兩者的氣流不發(fā)生相互擾動。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種油電混合動力多旋翼飛行器，其特征是遙控發(fā)射器給出發(fā)射指令，接受裝置接受到指令后，給出主旋翼、油門、前進方向、升降、陀螺這些參數(shù)的期望值指令信號傳輸給飛行控制板，控制多旋翼電機和燃油發(fā)動機風(fēng)門，通過調(diào)節(jié)飛行器電機的電流改變不同電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)飛行器姿態(tài)調(diào)整，需要精確平穩(wěn)控制主旋翼轉(zhuǎn)速，采用閉環(huán)控制，發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)速反饋信號輸入飛行控板，控制步進電機調(diào)整風(fēng)門，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速平穩(wěn)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種油電混合動力多旋翼飛行器，屬于無人飛行器技術(shù)領(lǐng)域。油電混合動力多旋翼飛行器主要由上主旋翼1、下主旋翼2、多旋翼飛行器電控板4、電機驅(qū)動副旋翼5、電機6、燃油發(fā)動機7、轉(zhuǎn)速對偶齒輪箱8、電池11、風(fēng)門控制步進電機24構(gòu)成。該飛行器由主旋翼和副旋翼共同提供飛行動力，主旋翼提供主要升空動力，副旋翼提供小部分升空動力，主旋翼由上主旋翼1和下主旋翼2構(gòu)成，上主旋翼和下主旋翼具有相同尺寸，轉(zhuǎn)速完全相同，轉(zhuǎn)向相反，實現(xiàn)正反扭矩平衡使得多旋翼飛行器不會在空中發(fā)生轉(zhuǎn)動。燃油發(fā)動機7固定在機臂16上，主旋翼轉(zhuǎn)軸穿過多旋翼飛行器的幾何中心，油箱15的重心位于多旋翼飛行器的幾何中心。
【IPC分類】B64C27/12, B64C27/10
【公開號】CN105460212
【申請?zhí)枴緾N201510842531
【發(fā)明人】陳蜀喬, 趙成俊, 馬李斌
【申請人】陳蜀喬
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月29日