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；多個旋翼，所述電機通過同步傳動機構驅(qū)動所述多個旋翼同步進行轉(zhuǎn)動，所述同步傳動機構包括齒輪。本實用新型的無人飛行器設置有一個電機，并通過該電機驅(qū)動所有的旋翼同步進行轉(zhuǎn)動，由于僅設置一個電機，成本低，重量輕；而且相對于多個電機，一個電機所產(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，通過一個電機同時驅(qū)動所有旋翼進行轉(zhuǎn)動，同步性容易控制。
【專利說明】多軸飛行器
【技術領域】
[0001]本申請屬于航拍領域，特別是涉及一種多軸飛行器。
【背景技術】
[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，可廣泛應用于航拍、監(jiān)測、搜救、資源勘查等領域。
[0003]現(xiàn)有技術方案是通過每個螺旋槳單獨用電動機驅(qū)動的，航空無刷電機由于其工作原理導致無法讓所有電機的轉(zhuǎn)速保持一致，而現(xiàn)有的制造工藝讓各個電機的轉(zhuǎn)速差異更大?，F(xiàn)有的技術方案中，倘若全部電機轉(zhuǎn)速一致或者差異很小，非常有利于當前使用的各類飛行控制軟件來對其進行控制，此時整機的電能利用效率最高。倘若各個電機的轉(zhuǎn)速差異很大，就會加重飛行控制軟件的負擔，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動動作，飛控將進行非常頻繁的各個電機轉(zhuǎn)速控制，加快整機的電能消耗速度。
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；
[0008]多個旋翼，所述電機通過同步傳動機構驅(qū)動所述多個旋翼同步進行轉(zhuǎn)動，所述同步傳動機構包括齒輪。
[0009]優(yōu)選的，在上述的多軸飛行器中，所述同步傳動機構包括可被所述電機驅(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構，所述主軸和電機之間連接有第二傳動機構。
[0010]優(yōu)選的，在上述的多軸飛行器中，所述第一傳動機構為同步傳動皮帶，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，所述第一傳動機構為同步傳動軸，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，所述第二傳動機構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，所述第二傳動機構包括第九同步齒輪、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，所述主軸設于所述主桿內(nèi)。
[0016]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點在于:本實用新型的多軸飛行器設置有一個電機，并通過該電機驅(qū)動所有的旋翼同步進行轉(zhuǎn)動，由于僅設置一個電機，成本低，重量輕；而且相對于多個電機，一個電機所產(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，通過一個電機同時驅(qū)動所有旋翼進行轉(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)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術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，對于本領域普通技術人員來講，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方案進行詳細的描述，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├绢I域普通技術人員在沒有做出創(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行固定，結(jié)構簡單，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的軸線方向設于主桿13內(nèi)。第一同步齒輪23套設固定于主軸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的兩端分別套設于第一同步齒輪23和第二同步齒輪24上。電機22通過轉(zhuǎn)動可以直接驅(qū)動第七同步齒輪25進行轉(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進行轉(zhuǎn)動，第八同步齒輪26進而帶動主軸27進行轉(zhuǎn)動，同步傳動皮帶28的內(nèi)表面設有齒槽，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)動進而可帶動旋翼21進行轉(zhuǎn)動。
[0031 ] 本實用新型通過一個電機將驅(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，對應設有相同數(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)動設置一旋翼，如此，主軸可以同時驅(qū)動六個旋翼進行同步轉(zhuǎn)動。
[0032]綜上所述，本實用新型的多軸飛行器設置有一個電機，并通過該電機驅(qū)動所有的旋翼同步進行轉(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的姿態(tài)和動作而頻繁改變各電機的轉(zhuǎn)速，節(jié)省了整機的電力消耗，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)有技術方案是每個電機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，同時會進一步損毀與螺旋槳硬連接的各個電機，這樣整機在修復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同時進行轉(zhuǎn)動。
[0039]本實施例中其他結(jié)構與第一實施例相同，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，電機和主軸之間設有第九同步齒輪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的外表面分別設有與同步驅(qū)動皮帶43內(nèi)表面相嚙合的齒槽。
[0042]電機轉(zhuǎn)動可以直接驅(qū)動第九同步齒輪41進行轉(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進行轉(zhuǎn)動，第十同步齒輪42轉(zhuǎn)動進而可帶動主軸進行轉(zhuǎn)動。
[0043]主軸和旋翼之間設有同步傳動軸，其結(jié)構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系術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系或者順序。而且，術語“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】，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本申請的保護范圍。
【權利要求】
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; 多個旋翼，所述電機通過同步傳動機構驅(qū)動所述多個旋翼同步進行轉(zhuǎn)動，所述同步傳動機構包括齒輪。
2.根據(jù)權利要求1所述的多軸飛行器，其特征在于:所述同步傳動機構包括可被所述電機驅(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構，所述主軸和電機之間連接有第二傳動機構。
3.根據(jù)權利要求2所述的多軸飛行器，其特征在于:所述第一傳動機構為同步傳動皮帶，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)權利要求2所述的多軸飛行器，其特征在于:所述第一傳動機構為同步傳動軸，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有相嚙合的齒槽。
5.根據(jù)權利要求2所述的多軸飛行器，其特征在于:所述第二傳動機構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有相嚙合的齒槽。
6.根據(jù)權利要求2所述的多軸飛行器，其特征在于:所述第二傳動機構包括第九同步齒輪、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)權利要求7所述的多軸飛行器，其特征在于:所述主軸設于所述主桿內(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