一种多轴倾转旋翼无人机的制作方法

1.本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种多轴倾转旋翼无人机。

背景技术：

2.固定翼无人机具有航程长、噪声小、飞行速度快等优势，但是受起降环境的影响较大，且不能在空中悬停；旋翼无人机能够实现垂直起降、低空低速飞行、空中悬停等功能，但是受自身结构限制，载重量小、噪声大、航程较短。快速飞行能力与垂直起降能力的结合，无疑成为当前无人机乃至飞行器行业研究的热点。目前，国际上越来越多的研究机构开始进行倾转旋翼无人机方面的相关研究。
3.公开号为cn105129081b的专利说明书中公开了一种多轴旋翼飞机器，所述飞行器包括机身、机尾、至少一对对称设置在机身上的机翼和至少两对通过支架对称设置在机身两旁的可倾转旋翼，所述可倾转旋翼包括电机和螺旋桨，所述电机均可单独摆动，在所述飞行器上的机身上，还左右平行设有两个转向用舵机，所述两个舵机分别通过联杆与其同侧的所有可倾转旋翼的电机进行联动。
4.上述这种多轴旋翼飞机器在使用过程中存在不足之处，其无法实现用一个动力装置驱动两个可倾转旋翼进行倾转，需要使用两个转向用舵机以及复杂的联杆来实现两个可倾转旋翼的倾转，导致无人机内部空间布局复杂，故障率高，不利于实现无人机的小型化。因此，需要对其进行优化改进。

技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种多轴倾转旋翼无人机。
6.为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型是通过以下技术方案实现：
7.一种多轴倾转旋翼无人机，包括机身、机头、机尾、固定翼和倾转旋翼系统，所述机身的前端安装有机头，后端安装有机尾，所述机身的中部外侧对称设有固定翼，所述机身上安装有倾转旋翼系统；所述倾转旋翼系统包括双出轴正反转电机、单出轴正反转电机、支撑框套、活动座、第一锥齿轮、第一传动轴、第二锥齿轮、第一电磁离合器、安装轴、旋翼、倾转驱动轴和第二电磁离合器，所述支撑框套的内部转动支撑有活动座，所述单出轴正反转电机的输出轴伸入活动座并固定有第一锥齿轮，所述第一传动轴的一端伸入活动座并固定有与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，所述第一传动轴的另一端经第一电磁离合器与安装轴的一端进行联接，所述安装轴的另一端安装有旋翼，所述倾转驱动轴的一端贯穿支撑框套并与活动座固定，所述倾转驱动轴的另一端经第二电磁离合器与双出轴正反转电机的一输出轴进行联接。
8.进一步地，上述多轴倾转旋翼无人机中，所述机身的内部设有便于安装倾转旋翼系统的安装腔，所述机身的侧部开设有便于安装轴进行倾转的活动槽。
9.进一步地，上述多轴倾转旋翼无人机中，所述机身通过螺接方式与机头、机尾进行
可拆卸式连接，所述机头、机尾安装至机身后，能够将安装腔的前、后端封闭。
10.进一步地，上述多轴倾转旋翼无人机中，所述双出轴正反转电机的输出轴中心轴线与单出轴正反转电机的输出轴中心轴线相互重合。
11.进一步地，上述多轴倾转旋翼无人机中，所述安装轴为空心轴，其内设有便于将旋翼中驱动电机线缆引入至机身内部的引线通道，所述引线设有适应安装轴倾转动作的螺旋伸缩段。
12.进一步地，上述多轴倾转旋翼无人机中，所述机身的内部还安装有控制器、蓄电池和无线收发模块，所述控制器分别与蓄电池、双出轴正反转电机、单出轴正反转电机、第一电磁离合器、第二电磁离合器、旋翼进行电性连接，所述控制器通过无线收发模块与后台操作中心进行无线通信。
13.本实用新型的有益效果是：
14.本实用新型结构设计合理，其基于伞形传动齿轮组和电磁离合器的特点，实现对旋翼位置的快速调整，从而灵活多姿态控制飞行；同时利于优化无人机内部空间布局，故障率低，利于实现无人机的小型化。
15.当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型整体的结构示意图；
18.图2是本实用新型中倾转旋翼系统的位置示意图；
19.图3是本实用新型中倾转旋翼系统的结构示意图；
20.图4是本实用新型中倾转旋翼系统部分的结构示意图；
21.图5是本实用新型中安装轴中引线通道的结构示意图；
22.图6是本实用新型的控制原理框图；
23.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
24.1-机身，2-机头，3-机尾，4-固定翼，5-倾转旋翼系统，501-双出轴正反转电机，502-单出轴正反转电机，503-支撑框套，504-活动座，505-第一锥齿轮，506-第一传动轴，507-第二锥齿轮，508-第一电磁离合器，509-安装轴，510-旋翼，511-倾转驱动轴，512-第二电磁离合器，6-控制器，7-蓄电池，8-无线收发模块。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.请参阅图1-图6所示，本实施例为一种多轴倾转旋翼无人机，包括机身1、机头2、机
尾3、固定翼4和倾转旋翼系统5，机身1的前端安装有机头2，后端安装有机尾3，机身1的中部外侧对称设有固定翼4，机身上安装有倾转旋翼系统5。
27.本实施例中，倾转旋翼系统5包括双出轴正反转电机501、单出轴正反转电机502、支撑框套503、活动座504、第一锥齿轮505、第一传动轴506、第二锥齿轮507、第一电磁离合器508、安装轴509、旋翼510、倾转驱动轴511和第二电磁离合器512，支撑框套503的内部转动支撑有活动座504。活动座504的内部设有空腔，单出轴正反转电机502的输出轴伸入活动座504并固定有第一锥齿轮505，第一传动轴506的一端伸入活动座504并固定有与第一锥齿轮505啮合的第二锥齿轮507。第一传动轴506的另一端经第一电磁离合器508与安装轴509的一端进行联接。安装轴509的另一端安装有旋翼510，旋翼510由旋翼安装座、嵌入在旋翼安装座中的驱动电机以及安装在驱动电机转轴外侧的翼叶板构成。倾转驱动轴511的一端贯穿支撑框套503并与活动座504固定，倾转驱动轴511的另一端经第二电磁离合器512与双出轴正反转电机501的一输出轴进行联接。
28.本实施例中，机身1的内部设有便于安装倾转旋翼系统的安装腔，机身1的侧部开设有便于安装轴509进行倾转的活动槽。机身1通过螺接方式与机头2、机尾3进行可拆卸式连接，机头2、机尾3安装至机身1后，能够将安装腔的前、后端封闭。
29.本实施例中，双出轴正反转电机501的输出轴中心轴线与单出轴正反转电机502的输出轴中心轴线相互重合。
30.本实施例中，安装轴509为空心轴，其内设有便于将旋翼中驱动电机线缆引入至机身1内部的引线通道，引线设有适应安装轴509倾转动作的螺旋伸缩段。安装轴509的外形可设计为圆柱形或椭圆柱形，其内端部设有与第一电磁离合器508配合的连接头。
31.本实施例中，机身1的内部还安装有控制器6、蓄电池7和无线收发模块8，控制器6分别与蓄电池7、双出轴正反转电机501、单出轴正反转电机502、第一电磁离合器508、第二电磁离合器512、旋翼510进行电性连接，控制器6通过无线收发模块8与后台操作中心（可设计为常规的操作手柄）进行无线通信。
32.本实施例的一个具体应用为：当需要调节旋翼510于安装轴509上的位置时，单出轴正反转电机502工作，通过第一锥齿轮505、第二锥齿轮507构成的伞形转向齿轮组带动第一传动轴506旋转，第一电磁离合器507通电，第一传动轴506再通过第一电磁离合器507带动安装轴509旋转，即可实现旋翼510在机身前后方向上的位置调节。当需要调节两侧安装轴509的倾转角度时，第二电磁离合器512通电，双出轴正反转电机501工作通过第二电磁离合器512带动活动座504旋转，进而实现两侧安装轴509的倾转角度调节，并在机身的上下方向上调节了旋翼510的角度。
33.以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：

1.一种多轴倾转旋翼无人机，包括机身、机头、机尾、固定翼和倾转旋翼系统，其特征在于：所述机身的前端安装有机头，后端安装有机尾，所述机身的中部外侧对称设有固定翼，所述机身上安装有倾转旋翼系统；所述倾转旋翼系统包括双出轴正反转电机、单出轴正反转电机、支撑框套、活动座、第一锥齿轮、第一传动轴、第二锥齿轮、第一电磁离合器、安装轴、旋翼、倾转驱动轴和第二电磁离合器，所述支撑框套的内部转动支撑有活动座，所述单出轴正反转电机的输出轴伸入活动座并固定有第一锥齿轮，所述第一传动轴的一端伸入活动座并固定有与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，所述第一传动轴的另一端经第一电磁离合器与安装轴的一端进行联接，所述安装轴的另一端安装有旋翼，所述倾转驱动轴的一端贯穿支撑框套并与活动座固定，所述倾转驱动轴的另一端经第二电磁离合器与双出轴正反转电机的一输出轴进行联接。2.根据权利要求1所述的多轴倾转旋翼无人机，其特征在于：所述机身的内部设有便于安装倾转旋翼系统的安装腔，所述机身的侧部开设有便于安装轴进行倾转的活动槽。3.根据权利要求2所述的多轴倾转旋翼无人机，其特征在于：所述机身通过螺接方式与机头、机尾进行可拆卸式连接，所述机头、机尾安装至机身后，能够将安装腔的前、后端封闭。4.根据权利要求1所述的多轴倾转旋翼无人机，其特征在于：所述双出轴正反转电机的输出轴中心轴线与单出轴正反转电机的输出轴中心轴线相互重合。5.根据权利要求1所述的多轴倾转旋翼无人机，其特征在于：所述安装轴为空心轴，其内设有便于将旋翼中驱动电机线缆引入至机身内部的引线通道，所述引线设有适应安装轴倾转动作的螺旋伸缩段。6.根据权利要求1所述的多轴倾转旋翼无人机，其特征在于：所述机身的内部还安装有控制器、蓄电池和无线收发模块，所述控制器分别与蓄电池、双出轴正反转电机、单出轴正反转电机、第一电磁离合器、第二电磁离合器、旋翼进行电性连接，所述控制器通过无线收发模块与后台操作中心进行无线通信。

技术总结

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种多轴倾转旋翼无人机，机身的前端安装有机头，后端安装有机尾，机身的中部外侧对称设有固定翼，机身上安装有倾转旋翼系统；倾转旋翼系统包括双出轴正反转电机、单出轴正反转电机、支撑框套、活动座、第一锥齿轮、第一传动轴、第二锥齿轮、第一电磁离合器、安装轴、旋翼、倾转驱动轴和第二电磁离合器。本实用新型结构设计合理，其基于伞形传动齿轮组和电磁离合器的特点，实现对旋翼位置的快速调整，从而灵活多姿态控制飞行；同时利于优化无人机内部空间布局，故障率低，利于实现无人机的小型化。利于实现无人机的小型化。利于实现无人机的小型化。