科创中国
一种基于展开机构的变桨距多旋翼无人机
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-12-28 15:51:46
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 黄哲芬 | 2023-12-28 15:51:46
本实用新型涉及通用航空领域,具体涉及一种基于展开机构的变桨距多旋翼无人机,包括上装载板,所述上装载板上间隔连接有用于安装变距桨翼系统的机臂,所述机臂上均设置有推杆,所述上装载板上安装有驱动推杆沿机臂长度方向实现同步运动的伸缩展开机构,所述推杆的另一端铰接有L型连杆,所述L型连杆的拐角部与机臂相铰接,且另一端与套设在变距桨翼系统主轴上的滑块变距环滑动铰接。该无人机在提供平稳可靠的变距控制的同时不影响无人机内部结构,不增加旋翼上的附加质量,所占空间少;整个装置拆卸安装简便。
本实用新型的技术方案在于：一种基于展开机构的变桨距多旋翼无人机，包括上装载板，所述上装载板上间隔连接有用于安装变距桨翼系统的机臂，所述机臂上均设置有推杆，所述上装载板上安装有驱动推杆沿机臂长度方向实现同步运动的伸缩展开机构，所述推杆的另一端与一L型连杆的一端相铰接，所述L型连杆的拐角部与机臂相铰接，L型连杆的另一端设置有腰型孔，所述腰型孔与套设在变距桨翼系统主轴上的滑块变距环上的销钉滑动铰接。
目前广泛应用的多旋翼无人机均采用螺距角不可变的固定桨距旋翼，此种旋翼结构虽降低了机身复杂度，却限制了动力机构的控制品质和能量效率，且牺牲了动力失效下挽救坠机的能力，而引入变桨距结构则可以很好地解决上述问题。发明专利CN113002766A公开了一种采用剪刀式桨叶降噪的变桨距多旋翼无人机，其变桨距旋翼系统具有四组，每组包括主轴、第一摇臂、第一连杆、第一摇臂、第二连杆、第二摇臂、滑块变距环和桨毂等组成。每组旋翼各由一个舵机驱动实现变距，每组旋翼系统的两个舵机驱动摇臂旋转相同的角度。该专利需要在每个旋翼处安装两个舵机，成本高，控制复杂，还增加了附加质量，且舵机控制存在安全隐患。
发明人：禹杰 谢鸿荣 郑陈越
福州大学（Fuzhou University），简称福大，位于福建省福州市，创建于1958年，是国家“双一流”建设高校，国家“211工程”建设高校，国家教育部、国家国防科技工业局与福建省人民政府共建高校，福建省三所重点建设的高水平大学之一，福建省一流大学建设高校，入选国家建设高水平大学公派研究生项目、教育部首批“卓越工程师教育培养计划”高校、新工科研究与实践项目、数据中国“百校工程”项目、国家“111计划”、“高校国际化示范学院推进计划”、国家级大学生创新创业训练计划、全国首批深化创新创业教育改革示范高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、全国专业学位研究生教育综合改革试点单位、国家集成电路人才培养基地、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地、高校国家知识产权信息服务中心。
与现有技术相比较，本实用新型具有以下优点：
1. 该无人机在提供平稳可靠的变距控制的同时不影响无人机内部结构，不增加旋翼上的附加质量，所占空间少；整个装置拆卸安装简便，有助于降低本。
2. 直线电机连接着由驱动杆并带动菱形机构组成伸缩展开机构，通过菱形机构连接四根推杆传递运动和动力，由于具有一定约束的展开机构具有运动上的对称性和机械结构的统一性，使得四旋翼变桨距是同步及时的，不存在着信号控制的滞后和风险。
3. 利用两个直线电机的滑块同时反向移动去传动，可以增大输入力，增加机构运动的平稳性。
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