一种大载重四旋翼变桨距油动无人机

1.本发明涉及无人机技术领域，更具体涉及一种大载重四旋翼变桨距油动无人机。


背景技术：

2.四旋翼飞行器是一种多旋翼的旋翼式飞行器，在旋翼布局上属于非共轴式碟形旋翼飞行器，四个旋翼采用十字型对称分布。与传统的单旋翼飞行器相比，四旋翼飞行器又有着诸多优点，四旋翼飞行器四个旋翼互相抵消回旋影响，无需单旋翼飞行器的尾部旋翼，更加节能同时也减小了飞行器的体积；四旋翼飞行器通过调节四个旋翼的转速来调节飞行器姿态，无需单旋翼直升机的螺旋桨倾角调节装置，在机械设计上更加简单：四旋翼直升机由于有多个旋翼，载重量更大，同时桨叶也可以做得更小，易于小型化。
3.目前大载重无人机的研究较少，且大部分四旋翼无人机的动力源为各个旋翼下的电机，动力较小，不易于控制，且不易于维护、安全性较低。由单个动力源控制，易于控制的四旋翼无人机鲜有见闻。因此，亟需一种大载重四旋翼变桨距油动无人机。


技术实现要素：

4.本发明需要解决的技术问题是提供一种大载重四旋翼变桨距油动无人机，以解决背景技术中的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
6.一种大载重四旋翼变桨距油动无人机，包括呈矩形的机架，机架上设置动力机构；所述动力机构均连接有共轴双翼组，共轴双翼组包括用于传输动力的传输机构、用于提供升力的旋翼和用于调节旋翼倾斜角度的调桨机构；所述动力机构、调桨机构的受控端均连接无人机控制器。
7.进一步优化技术方案，所述机架包括一对平行设置的架杆，架杆的两端分别设置一个固定板；所述架杆的中部设置有若干与固定板平行设置的连接板，连接板的端部设置有伸出架杆的连接块；所述连接块连接有倾斜向下设置的支撑杆，支撑杆的另一端设置有与架杆平行设置、用于接触地面的底撑杆；所述连接板上端面的中部设置有连接座，连接座上设置有带有连接孔的t型座；所述t型座上铰接有与架杆平行设置的动力杆，动力杆连接有动力机构。
8.进一步优化技术方案，所述动力机构包括与动力杆通过传动带连接的油动发动机，动力杆的两端均依次连接联轴器、减速器；所述减速器的两个输出端均通过联轴器连接有传输机构；所述油动发动机、减速器的受控端均连接无人机控制器。
9.进一步优化技术方案，所述传输机构包括与联轴器连接的传动轴，传动轴的另一端连接一对轴交角为90
°
的弧齿锥齿轮，且弧齿锥齿轮外设置有保护壳；所述弧齿锥齿轮连接有竖直向上设置的转杆，转杆的另一端连接旋翼。
10.进一步优化技术方案，所述旋翼包括设置在转杆顶端、水平设置的十字座，十字座的四个分支上均通过滑动轴承连接有桨叶固定器；所述桨叶固定器均通过转向臂连接有桨
叶。
11.进一步优化技术方案，所述调桨机构包括套设在转杆上、位于弧齿锥齿轮与十字座之间的底部斜坡，底部斜坡侧壁上连接有两个控制杆，控制杆的另一端连接有设置在保护壳上的舵机；所述底部斜坡的上端面配设有斜盘，斜盘与转杆之间设置调心轴承；所述斜盘的外壁铰接有四个均匀设置的控制杆，控制杆的另一端分别与对应的转向臂连接；所述舵机的受控端连接无人机控制器。
12.由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
13.本发明提供的一种大载重四旋翼变桨距油动无人机，采用共轴双旋翼变桨距传动技术，每个旋翼均有一个舵机以调节桨叶倾角改变升力大小，可通过对各个舵机的调节以改变各个旋翼的升力大小，从而达到各种飞行方式的调节；也可以通过改变发动机油门大小改变升力，具有多个方式改变升力，可靠性高。本实新型具有航时长、负载能力强、可靠性和灵活性高的优点。
附图说明
14.图1为本发明的结构示意图；
15.图2为本发明中调降机构连接旋翼的结构示意图；
16.图3为本发明中机架的结构示意图；
17.图4为本发明中动力机构的结构示意图；
18.其中：1、机架，101、架杆，102、固定板，103、连接板，104、连接座，105、支撑杆，106、底撑杆，107、连接块，108、t型座，109、动力杆，2、动力机构，201、减速器，202、联轴器，203、油动发动机，3、传输机构，301、传动轴，302、锥齿轮，303、转杆，4、调桨机构，403、舵机，404、控制杆，405、底部斜坡，406、斜盘，407、调心轴承，408、滑动轴承，409、转向臂，5、桨叶，6、十字座，7、桨叶固定器。
具体实施方式
19.下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
20.一种大载重四旋翼变桨距油动无人机，结合图1至图4所示，包括机架1、动力机构2、共轴双翼组、无人机控制器；动力机构2、调桨机构4的受控端均连接无人机控制器。机架1包括架杆101、固定板102、连接板103、支撑杆105、底撑杆106、连接块107、动力杆109、t型座108。动力机构2包括减速器201、联轴器202、油动发动203。共轴双翼组包括传输机构3、旋翼和调桨机构4。
21.传输机构3包括传动轴301、锥齿轮302、转杆303。旋翼包括桨叶5、十字座6、桨叶固定器7。调桨机构4包括舵机403、控制杆404、底部斜坡405、斜盘406、调心轴承407、滑动轴承408、转向臂409。
22.机架1包括一对平行设置的架杆101，架杆101上设置若干连接板103，连接板103与固定板102平行设置，连接板103的端部设置有伸出架杆101的连接块107。连接块107均连接有倾斜向下设置的支撑杆105，位于同一侧的支撑杆105的另一端设置有与架杆101平行设置、用于接触地面的底撑杆106。连接板103上端面的中部设置有连接座104，连接座104上设置有带有连接孔的t型座108。t型座108之间设置有与架杆平行设置的动力杆109，t型座108
与动力杆109通过轴承铰接，动力杆109连接有动力机构。
23.机架1上设置动力机构2，动力机构2包括与动力杆109连接通过传动带连接的油动发动203，动力杆109的两端均依次连接联轴器202、减速器201。减速器201的两个输出端均通过联轴器202连接有传输机构3。油动发动203、减速器201的受控端均连接无人机控制器。
24.动力机构2均连接有共轴双翼组，共轴双翼组包括用于传输动力的传输机构3、用于提供升力的旋翼和用于调节旋翼倾斜角度的调桨机构4。
25.传输机构3包括与联轴器202连接的传杆的两端分别设置一个固定板102，固定板102的两端与架杆101连接。两个固定板102之间的动轴，传动轴301的另一端连接一对轴交角为90
°
的弧齿锥齿轮302，且弧齿锥齿轮302外设置有保护壳。另一个弧齿锥齿轮302连接有竖直向上设置的转杆303，转杆303的另一端连接旋翼。
26.旋翼包括设置在转杆303顶端、水平设置的十字座6，十字座6的四个分支上均通过滑动轴承408连接有桨叶固定器7，桨叶固定器7均通过转向臂409连接有桨叶5。
27.调桨机构4包括套设在转杆303上的底部斜坡405，底部斜坡405位于弧齿锥齿轮302与十字座6之间。底部斜坡405侧壁上连接有两个控制杆404，控制杆404的另一端连接有设置在保护壳上的舵机403，舵机403的受控端连接无人机控制器。底部斜坡405的上端面配设有斜盘406，斜盘406与转杆303之间设置调心轴承407。斜盘406的外壁铰接有四个均匀设置的控制杆404，控制杆404的另一端分别与对应的转向臂409连接。
28.本发明在实际使用时，四个旋翼的速度大小一致，通过调节油动发动203、减速器201的大小改变传动轴301的旋转速度，传动轴301传输的力采用轴交角为90
°
的弧齿锥齿轮302进行换向后，将力传动至转杆303上，进而调节升力的大小。
29.另外，也可以通过舵机403调节控制杆404，控制杆404对底部斜坡405进行控制，斜盘406随底部斜坡405运动而及时运动；同时，斜盘406通过四个控制杆404与四个桨叶5连接，当舵机403对控制杆404进行操控时，桨叶5的倾角随之进行改变，从而达到各个旋翼升力大小的改变，进而对机身进行姿态调整。

技术特征：
1.一种大载重四旋翼变桨距油动无人机，其特征在于：包括呈矩形的机架(1)，机架(1)上设置动力机构(2)；所述动力机构(2)均连接有共轴双翼组，共轴双翼组包括用于传输动力的传输机构(3)、用于提供升力的旋翼和用于调节旋翼倾斜角度的调桨机构(4)；所述动力机构(2)、调桨机构(4)的受控端均连接无人机控制器。2.根据权利要求1所述的一种大载重四旋翼变桨距油动无人机，其特征在于：所述机架(1)包括一对平行设置的架杆(101)，架杆(101)的两端分别设置一个固定板(102)；所述架杆(101)的中部设置有若干与固定板(102)平行设置的连接板(103)，连接板(103)的端部设置有伸出架杆(101)的连接块(107)；所述连接块(107)连接有倾斜向下设置的支撑杆(105)，支撑杆(105)的另一端设置有与架杆(101)平行设置、用于接触地面的底撑杆(106)；所述连接板(103)上端面的中部设置有连接座(104)，连接座(104)上设置有带有连接孔的t型座(108)；所述t型座(108)上铰接有与架杆平行设置的动力杆(109)，动力杆(109)连接有动力机构(2)。3.根据权利要求2所述的一种大载重四旋翼变桨距油动无人机，其特征在于：所述动力机构(2)包括与动力杆(109)通过传动带连接的油动发动(203)，动力杆(109)的两端均依次连接联轴器(202)、减速器(201)；所述减速器(201)的两个输出端均通过联轴器(202)连接有传输机构(3)；所述油动发动(203)、减速器(201)的受控端均连接无人机控制器。4.根据权利要求3所述的一种大载重四旋翼变桨距油动无人机，其特征在于：所述传输机构(3)包括与联轴器(202)连接的传动轴(301)，传动轴(301)的另一端连接一对轴交角为90
°
的弧齿锥齿轮(302)，且弧齿锥齿轮(302)外设置有保护壳；所述弧齿锥齿轮(302)连接有竖直向上设置的转杆(303)，转杆(303)的另一端连接旋翼。5.根据权利要求4所述的一种大载重四旋翼变桨距油动无人机，其特征在于：所述旋翼包括设置在转杆(303)顶端、水平设置的十字座(6)，十字座(6)的四个分支上均通过滑动轴承(408)连接有桨叶固定器(7)；所述桨叶固定器(7)均通过转向臂(409)连接有桨叶。6.根据权利要求5所述的一种大载重四旋翼变桨距油动无人机，其特征在于：所述调桨机构(4)包括套设在转杆(303)上、位于弧齿锥齿轮(302)与十字座(6)之间的底部斜坡(405)，底部斜坡侧壁上连接有两个控制杆(404)，控制杆(404)的另一端连接有设置在保护壳上的舵机(403)；所述底部斜坡的上端面配设有斜盘(406)，斜盘(406)与转杆(303)之间设置调心轴承(407)；所述斜盘的外壁铰接有四个均匀设置的控制杆(404)，控制杆(404)的另一端分别与对应的转向臂(409)连接；所述舵机的受控端连接无人机控制器。

技术总结
本发明公开了一种大载重四旋翼变桨距油动无人机，包括呈矩形的机架，机架上设置动力机构；动力机构均连接有共轴双翼组，共轴双翼组包括用于传输动力的传输机构、用于提供升力的旋翼和用于调节旋翼倾斜角度的调桨机构；动力机构、调桨机构的受控端均连接无人机控制器。本实新型具有航时长、负载能力强、可靠性和灵活性高的优点。灵活性高的优点。灵活性高的优点。


技术研发人员：刘景旺 康会峰 张斯迈
受保护的技术使用者：北华航天工业学院
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/8/2