本發(fā)明涉及一種多旋翼飛行器技術(shù)，特別是一種六旋翼飛行器云臺系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

與六旋翼飛行器云臺系統(tǒng)一直都是飛行器承載探測器對復(fù)雜環(huán)境進(jìn)行探測的必不可少的部件之一，在空中消耗通過機(jī)翼正反槳的變速來實(shí)現(xiàn)偏航動作一直是許多飛行器的采取措施，這種方法耗電量大，對飛行器的續(xù)航能力有很大的影響，而且不能實(shí)現(xiàn)機(jī)翼機(jī)構(gòu)不轉(zhuǎn)的而云臺可以旋轉(zhuǎn)的偏航動作。滾轉(zhuǎn)動作多靠齒輪傳動，會增大裝配精度要求，拆裝麻煩。云臺緩沖裝置多比較復(fù)雜，不宜更換，且造價成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種六旋翼飛行器云臺系統(tǒng)，云臺在俯仰、滾轉(zhuǎn)、偏航等運(yùn)動時，旋翼無需改變飛行動作，具有可靠性強(qiáng)、方便拆卸、運(yùn)動可靠、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。

一種六旋翼飛行器云臺系統(tǒng)，包括云臺俯仰機(jī)構(gòu)、云臺滾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、云臺偏航機(jī)構(gòu)、緩沖機(jī)構(gòu)和機(jī)身支撐機(jī)構(gòu)，探測裝置可以安裝在云臺上。所述云臺通過連接桿與機(jī)翼機(jī)構(gòu)連接，通過齒輪配合實(shí)現(xiàn)偏航，且能保持旋翼機(jī)構(gòu)不旋轉(zhuǎn)。

采用上述的云臺系統(tǒng)，所述云臺俯仰機(jī)構(gòu)包括舵機(jī)、小齒輪、大齒輪、平臺、平臺支撐架、舵機(jī)支撐架和大齒輪支撐架，舵機(jī)轉(zhuǎn)動帶動小齒輪轉(zhuǎn)動，然后通過齒輪嚙合帶動大齒輪，從而帶動與大齒輪同體的平臺，實(shí)現(xiàn)云臺的俯仰動作。

采用上述的云臺系統(tǒng)，所述云臺滾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括云臺板、同步帶、舵機(jī)、舵機(jī)支撐板、同步帶輪、連接板、同步帶末端固定桿、壓緊桿、壓緊輪和同步帶末端固定架，舵機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動同步帶輪旋轉(zhuǎn)，同步帶輪帶動同步帶運(yùn)動，從而使得云臺實(shí)現(xiàn)滾轉(zhuǎn)的動作。

采用上述的云臺系統(tǒng)，所述云臺偏航機(jī)構(gòu)包括連接架體、大齒輪固定板、大齒輪、銷軸、小齒輪和舵機(jī)，當(dāng)飛行器正常飛行時，大齒輪和旋翼機(jī)構(gòu)是固連的，舵機(jī)轉(zhuǎn)動帶動小齒輪圍繞大齒輪轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)旋翼機(jī)構(gòu)正常飛行且不旋轉(zhuǎn)的前提下，達(dá)到云臺偏航的動作。

采用上述的云臺系統(tǒng)，所述緩沖機(jī)構(gòu)包括緩沖墊連接片、錐形緩沖墊、傳力支架和固定塊，錐形緩沖墊對飛行器起飛與降落時的沖擊載荷進(jìn)行緩沖。

采用上述的云臺系統(tǒng)，所述機(jī)身支撐機(jī)構(gòu)包括支撐腿、支撐腿鉸鏈、連桿鉸鏈、支撐機(jī)構(gòu)平臺和支撐連桿，對飛行器整體有支撐的作用，同時避免云臺接觸地面，防止云臺被破壞。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：可靠性強(qiáng)、零部件方便拆卸易于更換、運(yùn)動可靠、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)云臺三個自由度的可靠旋轉(zhuǎn)，使其可以在復(fù)雜的環(huán)境下進(jìn)行探測，而且可以節(jié)約電能，提高飛行器整體續(xù)航能力，云臺偏航同時可以保持旋翼機(jī)構(gòu)保持旋翼機(jī)構(gòu)不旋轉(zhuǎn)，可以使得旋翼機(jī)構(gòu)上探測裝置監(jiān)測方向不變，又能實(shí)現(xiàn)云臺偏航，在飛行器起飛和降落時能有效的對沖擊載荷進(jìn)行緩沖。

下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明云臺偏航機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖2(a)為立體圖，圖2(b)為主視圖。

圖3為本發(fā)明云臺緩沖機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖3(a)為立體圖，圖3(b)為緩沖機(jī)構(gòu)主要部件的立體圖。

圖4為本發(fā)明云臺滾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖4(a)為立體圖，圖4(b)為側(cè)視圖，圖4(c)為主視圖。

圖5為本發(fā)明云臺俯仰機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖5(a)為立體圖，圖5(b)為主視圖，圖5(c)為舵機(jī)齒輪部分示意圖。

圖6為本發(fā)明云臺機(jī)身支撐機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1，一種六旋翼飛行器云臺系統(tǒng)，包括包括云臺俯仰機(jī)構(gòu)1、云臺滾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2、云臺偏航機(jī)構(gòu)3、緩沖機(jī)構(gòu)4、機(jī)身支撐機(jī)構(gòu)5。所述云臺俯仰機(jī)構(gòu)1實(shí)現(xiàn)云臺的上下角度俯仰動作；云臺滾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2實(shí)現(xiàn)云臺左右的滾轉(zhuǎn)動作；云臺偏航機(jī)構(gòu)3實(shí)現(xiàn)云臺的橫向左右的偏航動作，且保持旋翼機(jī)構(gòu)6的不旋轉(zhuǎn)狀態(tài)；緩沖機(jī)構(gòu)4實(shí)現(xiàn)飛行器起飛與降落時云臺受到的沖擊載荷；機(jī)身支撐機(jī)構(gòu)5實(shí)現(xiàn)機(jī)身整體的支撐功能，且能避免云臺與地面接觸對云臺造成破壞。各個機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)工作實(shí)現(xiàn)云臺的各個作用與動作。

結(jié)合圖2(a)(b)，本發(fā)明涉及的云臺偏航機(jī)構(gòu)3包括連接架體3-1、云臺偏航機(jī)構(gòu)大齒輪固定板3-2、云臺偏航機(jī)構(gòu)大齒輪3-3、銷軸3-4、云臺偏航機(jī)構(gòu)小齒輪3-5、偏航舵機(jī)3-6。偏航舵機(jī)3-6設(shè)置于連接架體3-1上，云臺偏航機(jī)構(gòu)小齒輪3-5與偏航舵機(jī)3-6輸出軸連接，云臺偏航機(jī)構(gòu)大齒輪3-3通過云臺偏航機(jī)構(gòu)大齒輪固定板3-2云臺偏航機(jī)構(gòu)大齒輪固定板3-2固定于飛行器下端的連接件上，云臺偏航機(jī)構(gòu)大齒輪3-3通過銷軸3-4設(shè)置于云臺偏航機(jī)構(gòu)大齒輪固定板3-2和連接架體3-1上且云臺偏航機(jī)構(gòu)大齒輪3-3與云臺偏航機(jī)構(gòu)小齒輪3-5嚙合。當(dāng)飛行器正常飛行時，云臺偏航機(jī)構(gòu)大齒輪3-3和旋翼機(jī)構(gòu)是固連的，偏航舵機(jī)3-6轉(zhuǎn)動帶動云臺偏航機(jī)構(gòu)小齒輪3-5圍繞云臺偏航機(jī)構(gòu)大齒輪3-3轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)旋翼機(jī)構(gòu)正常飛行且不旋轉(zhuǎn)的前提下，達(dá)到云臺偏航的動作。

結(jié)合圖3(a)(b)，本發(fā)明涉及的云臺緩沖機(jī)構(gòu)4，包括緩沖墊連接片4-1、錐形緩沖墊4-2、傳力支架4-3和固定塊4-4。設(shè)置緩沖機(jī)構(gòu)4還需要兩塊飛行器連接板，飛行器連接板分別設(shè)置于云臺偏航機(jī)構(gòu)3的兩端，每組緩沖機(jī)構(gòu)4的錐形緩沖墊4-2設(shè)置三個，緩沖墊連接片4-1將水平方向兩個錐形緩沖墊4-2連接在一起且水平方向兩個錐形緩沖墊4-2下端面與飛行器連接板上表面接觸，傳力支架4-3將上面水平的兩個緩沖墊與下面一個緩沖墊連接在一起，固定塊4-4將傳力支架4-3與連接板2-6或滾轉(zhuǎn)舵機(jī)支撐板2-4連接。緩沖墊連接片4-1將上部水平的兩個錐形緩沖墊連接在一起，上部的傳力支架的上端與緩沖墊連接片相連，上部的傳力支架的下端與下部的緩沖墊的下表面相連，下部的傳力支架上端與下部的緩沖墊上表面相連，下部的傳力支架下端經(jīng)過固定塊固定在連接板2-6上，從而實(shí)現(xiàn)載荷緩沖的作用。

結(jié)合圖4(a)(b)(c)，本發(fā)明涉及的所述云臺滾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2包括云臺板2-1、同步帶2-2、滾轉(zhuǎn)舵機(jī)2-3、滾轉(zhuǎn)舵機(jī)支撐板2-4、同步帶輪2-5、連接板2-6、同步帶末端固定桿2-7、壓緊桿2-8、壓緊輪2-9、同步帶末端固定架2-10、上軌道輪2-11和下軌道輪2-12。云臺板2-1對稱設(shè)置兩塊且成弧形且與云臺俯仰機(jī)構(gòu)1連接，滾轉(zhuǎn)舵機(jī)2-3通過滾轉(zhuǎn)舵機(jī)支撐板2-4設(shè)置于云臺偏航機(jī)構(gòu)3上，連接板2-6設(shè)置于云臺偏航機(jī)構(gòu)3上且和滾轉(zhuǎn)舵機(jī)支撐板2-4配合形成云臺板2-1軌道空間，上軌道輪2-11兩組共四枚且每一軌道輪沿周向設(shè)置環(huán)形軌道槽，每一組軌道輪通過轉(zhuǎn)動軸設(shè)置于連接板2-6和滾轉(zhuǎn)舵機(jī)支撐板2-4間且兩塊云臺板2-1上沿分別置于上軌道輪2-11的環(huán)形軌道槽中，下軌道輪2-12兩組共四枚且每一軌道輪沿周向設(shè)置環(huán)形軌道槽，每一組軌道輪通過轉(zhuǎn)動軸設(shè)置于連接板2-6和滾轉(zhuǎn)舵機(jī)支撐板2-4間且兩塊云臺板2-1下沿分別置于下軌道輪2-12的環(huán)形軌道槽中，同步帶輪2-5與滾轉(zhuǎn)舵機(jī)2-3輸出軸連接，同步帶2-2和同步帶輪2-5配合且末端分別固定在同步帶末端固定桿2-7和同步帶末端固定架2-10上，固定桿2-7和同步帶末端固定架2-10分別固定于云臺板2-1的兩端，壓緊輪2-9通過壓緊桿2-8設(shè)置于兩塊云臺板2-1間且壓緊于同步帶2-2上。在滾轉(zhuǎn)舵機(jī)2-3的驅(qū)動下，云臺板在上軌道輪2-11和下軌道輪2-12移動，從而實(shí)現(xiàn)旋翼機(jī)構(gòu)正常飛行且不旋轉(zhuǎn)的前提下，達(dá)到云臺滾轉(zhuǎn)的動作。

結(jié)合圖5(a)(b)(c)，本發(fā)明涉及的云臺俯仰機(jī)構(gòu)1，包括舵機(jī)1-1、小齒輪1-2、大齒輪1-3、云臺1-4、平臺支撐架1-5、舵機(jī)支撐架1-6和大齒輪支撐架1-7。俯仰舵機(jī)1-1通過舵機(jī)支撐架1-6固定于平臺支撐架1-5上，小齒輪1-2與舵機(jī)1-1轉(zhuǎn)動軸連接，大齒輪1-3與小齒輪1-2嚙合且通過轉(zhuǎn)軸設(shè)置在大齒輪支撐架1-7上，云臺一端與大齒輪1-3的轉(zhuǎn)軸連接，另一端與平臺支撐架1-5轉(zhuǎn)動連接，大齒輪支撐架1-7設(shè)置于平臺支撐架1-5上；舵機(jī)1-1轉(zhuǎn)動帶動小齒輪1-2轉(zhuǎn)動，然后通過齒輪嚙合帶動大齒輪1-3，從而帶動與大齒輪1-3同體的平臺，實(shí)現(xiàn)云臺的俯仰動作。

結(jié)合圖6，本發(fā)明涉及的機(jī)身支撐機(jī)構(gòu)5，包括支撐腿5-1、支撐腿鉸鏈5-2、連桿鉸鏈5-3、支撐機(jī)構(gòu)平臺5-4和支撐連桿5-5。所述機(jī)身支撐機(jī)構(gòu)5，包括支撐腿5-1、支撐腿鉸鏈5-2、連桿鉸鏈5-3、支撐機(jī)構(gòu)平臺5-4和支撐連桿5-5；所述支撐腿5-1對飛行器整體有支撐的作用，同時避免云臺接觸地面，防止云臺被破壞；所述支撐腿鉸鏈5-2與支撐腿5-1相連，同時緊固在支撐連桿5-5上，起到固定支撐腿的作用；所述連桿鉸鏈5-3與支撐機(jī)構(gòu)平臺5-4和支撐連桿5-5連接，將支撐連桿連接在支撐機(jī)構(gòu)平臺上，對支撐連桿起到緊固作用；所述支撐機(jī)構(gòu)平臺5-4是云臺滾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2、云臺偏航機(jī)構(gòu)3和緩沖機(jī)構(gòu)4的連接板，將三者連接成整體。機(jī)身支撐機(jī)構(gòu)整體對飛行器整體有支撐的作用，同時避免云臺接觸地面，防止云臺被破壞。

具體地，結(jié)合附圖，云臺板2-1可以與平臺支撐架1-5一體設(shè)計。緩沖機(jī)構(gòu)4有四組，每組固定塊4-4將傳力支架4-3與連接板2-6或滾轉(zhuǎn)舵機(jī)支撐板2-4連接。兩塊飛行器連接板分別設(shè)置在連接架體3-1兩端。