轉(zhuǎn)子(即空心傳動軸31)，內(nèi)環(huán)(即旋轉(zhuǎn)隔離空心軸32)與電機定子固定相連，所述外環(huán)與所屬內(nèi)環(huán)之間放置兩個保持架，所述兩個保持架分別位于靠近空心傳動軸的兩端，所述保持架內(nèi)放置滾珠，從而在空心傳動軸內(nèi)部構(gòu)成一個隔離轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的通道。具體結(jié)構(gòu)如圖3a、圖3b和圖3c所示。
[0031]請繼續(xù)參見圖4，本發(fā)明提供的用于多旋翼無人機動力裝置的電機，所述螺距調(diào)節(jié)桿4包括同步轉(zhuǎn)臂49和推拉桿410，所述同步轉(zhuǎn)臂49的一端通過第一單自由度轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)41連接第一聯(lián)動桿45，另一端通過第二單自由度轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)42連接第二聯(lián)動桿46，所述同步轉(zhuǎn)臂49的中間通過第四單自由度轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)44和推拉桿410的上端轉(zhuǎn)動相連，所述推拉桿410的下端通過第三單自由度轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)43連接第三聯(lián)動桿47，所述第一聯(lián)動桿45、第二聯(lián)動桿46和第三聯(lián)動桿47的另一端均設有變距關(guān)節(jié)軸套孔48 ;所述第一聯(lián)動桿45上的變距關(guān)節(jié)軸套孔48嵌入螺旋槳2的一個變距聯(lián)動軸221a中組成第五單自由度轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，所述第二聯(lián)動桿46上的變距關(guān)節(jié)軸套孔48嵌入螺旋槳2的另一個變距聯(lián)動軸221a組成第六單自由度轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，所述第五單自由度轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)、第六單自由度轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)與第一單自由度轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)41、第二單自由度轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)42均在一個平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，所述第三聯(lián)動桿47上的變距關(guān)節(jié)軸套孔48和舵機力臂5a上的變距關(guān)節(jié)軸套孔通過外加一根關(guān)節(jié)軸組成第七單自由度轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，所述第七單自由度轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)與第三單自由度轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)43在同一個平面內(nèi)轉(zhuǎn)動；所述螺距調(diào)節(jié)桿4的同步轉(zhuǎn)臂49可繞所述螺距調(diào)節(jié)桿4的推拉桿410轉(zhuǎn)動，所述同步轉(zhuǎn)臂49與螺旋槳在一個平面內(nèi)共軸同步轉(zhuǎn)動，所述舵機5驅(qū)動螺距調(diào)節(jié)桿4使推拉桿410在旋轉(zhuǎn)隔離空心軸32內(nèi)做活塞推拉運動，從而通過帶動槳葉固定夾221繞變距軸222轉(zhuǎn)動以改變槳葉角實現(xiàn)螺距調(diào)整。
[0032]本發(fā)明提供的可變螺距的多旋翼無人機動力裝置，通過在電機3內(nèi)部安裝螺距調(diào)節(jié)桿4，電機3帶動螺旋槳2和螺距調(diào)節(jié)桿4的同步轉(zhuǎn)臂49分別繞空心傳動軸和繞推拉桿410進行共軸轉(zhuǎn)動，舵機5驅(qū)動螺距調(diào)節(jié)桿4的推拉桿410在旋轉(zhuǎn)隔離空心軸32內(nèi)做活塞推拉運動使同步轉(zhuǎn)臂49相對螺旋槳2的距離發(fā)生變化，從而引起位置對稱的第一聯(lián)動桿45和第二聯(lián)動桿46同時帶動兩個槳葉固定夾221繞變距軸222轉(zhuǎn)動以改變槳葉21的槳葉角，使螺旋槳2的螺距迅速變化來改變螺旋槳產(chǎn)生的升力并實現(xiàn)快速機動飛行。請繼續(xù)參見圖5，以四旋翼無人機為例，四旋翼由4個所述機架臂1以中心對稱且軸對稱結(jié)構(gòu)組成，機架臂1不安裝電機的一端固定于四旋翼幾何中心的電子艙結(jié)構(gòu)6上，因此具有四個對稱機架臂和動力源，四個螺旋槳2的槳轂223分別固定安裝于機架臂1上的電機3的空心傳動軸31上，相鄰的螺旋槳2旋轉(zhuǎn)方向相反，對稱軸線上的螺旋槳2旋轉(zhuǎn)方向相同，固定螺距四旋翼通過控制算法調(diào)節(jié)4個電機速度來改變螺旋槳產(chǎn)生的升力，從而實現(xiàn)空間6自由度機動飛行，螺旋槳轉(zhuǎn)動慣量越大，速度改變越慢，機動性和操縱性也越差，對穩(wěn)定飛行極為不利。而本發(fā)明的可變螺距四旋翼的電機速度不變，通過調(diào)節(jié)螺旋槳2的變螺距機構(gòu)22實現(xiàn)螺距調(diào)整，從而改變螺旋槳產(chǎn)生的升力，由于不受到螺旋槳轉(zhuǎn)動慣量的影響，螺旋槳升力將迅速達到期望值，顯著提高無人機的機動性和操縱性；另外，將槳葉角調(diào)整為負值還可以改變槳葉的吹風方向，使無人機不僅可以向下吹風，也可以向上吹風，當向上吹風時，四旋翼以上下顛倒的姿態(tài)進行飛行，比如，當無人機由于任務需求或姿態(tài)機動過大而導致翻轉(zhuǎn)而顛倒過來時，仍然可以正常進行控制，從而使四旋翼能夠在任何姿態(tài)下都可控，大大提高了四旋翼的飛行安全性。
[0033]雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護范圍當以權(quán)利要求書所界定的為準。
【主權(quán)項】
1.一種用于多旋翼無人機動力裝置的電機，其特征在于，所述電機的轉(zhuǎn)子為空心傳動軸(31)，所述空心傳動軸(31)內(nèi)部為旋轉(zhuǎn)隔離空心軸(32)，所述空心傳動軸(31)與旋轉(zhuǎn)隔離空心軸(32)套接相連構(gòu)成一個類軸承部件，所述旋轉(zhuǎn)隔離空心軸(32)內(nèi)安裝有可進行活塞推拉運動的螺距調(diào)節(jié)桿(4)。2.如權(quán)利要求1所述的用于多旋翼無人機動力裝置的電機，其特征在于，所述空心傳動軸(31)作為類軸承部件的外環(huán)構(gòu)成電機轉(zhuǎn)子，所述旋轉(zhuǎn)隔離空心軸(32)作為類軸承部件的內(nèi)環(huán)與電機定子固定相連，所述外環(huán)與所述內(nèi)環(huán)之間放置兩個保持架，所述兩個保持架靠近空心傳動軸(31)的兩端，所述保持架內(nèi)放置滾珠(33)，從而在空心傳動軸(31)內(nèi)部構(gòu)成一個隔離轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的通道。3.如權(quán)利要求1所述的用于多旋翼無人機動力裝置的電機，其特征在于，所述螺距調(diào)節(jié)桿(4)包括同步轉(zhuǎn)臂(49)和推拉桿(410)，所述同步轉(zhuǎn)臂(49)的一端通過第一單自由度轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)(41)連接第一聯(lián)動桿(45)，另一端通過第二單自由度轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)(42)連接第二聯(lián)動桿(46)，所述同步轉(zhuǎn)臂(49)的中間通過第四單自由度轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)(44)和推拉桿(410)的上端轉(zhuǎn)動相連，所述推拉桿(410)的下端通過第三單自由度轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)(43)連接第三聯(lián)動桿(47)，所述第一聯(lián)動桿(45)、第二聯(lián)動桿(46)和第三聯(lián)動桿(47)的另一端均設有變距關(guān)節(jié)軸套孔(48)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于多旋翼無人機動力裝置的電機，所述電機的轉(zhuǎn)子為空心傳動軸，所述空心傳動軸內(nèi)部為旋轉(zhuǎn)隔離空心軸，所述空心傳動軸與旋轉(zhuǎn)隔離空心軸套接相連構(gòu)成一個類軸承部件，所述旋轉(zhuǎn)隔離空心軸內(nèi)安裝有可進行活塞推拉運動的螺距調(diào)節(jié)桿；所述空心傳動軸作為類軸承部件的外環(huán)構(gòu)成電機轉(zhuǎn)子，所述旋轉(zhuǎn)隔離空心軸作為類軸承部件的內(nèi)環(huán)與電機定子固定相連，所述外環(huán)與所述內(nèi)環(huán)之間放置兩個保持架，所述保持架內(nèi)放置滾珠。本發(fā)明將電機轉(zhuǎn)子設計成空心結(jié)構(gòu)，通過在電機內(nèi)部安裝螺距調(diào)節(jié)桿以推拉活塞運動帶動電機螺旋槳的螺距變化，實現(xiàn)快速改變螺旋槳產(chǎn)生的升力，顯著提高多旋翼的機動性、操縱性和安全性。
【IPC分類】H02K7/10, B64C27/59, B64C27/14
【公開號】CN105383691
【申請?zhí)枴緾N201510982338
【發(fā)明人】許幼成
【申請人】上海埃威航空電子有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年12月24日