CN112937852A - 一种垂直起降无人机动力部分结构及工作方法 - Google Patents
一种垂直起降无人机动力部分结构及工作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112937852A CN112937852A CN202110180999.2A CN202110180999A CN112937852A CN 112937852 A CN112937852 A CN 112937852A CN 202110180999 A CN202110180999 A CN 202110180999A CN 112937852 A CN112937852 A CN 112937852A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- motor
- servo motor
- unmanned aerial
- aerial vehicle
- drive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C29/00—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
- B64C29/0008—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded
- B64C29/0016—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers
- B64C29/0033—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers the propellers being tiltable relative to the fuselage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U30/00—Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
- B64U30/20—Rotors; Rotor supports
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U50/00—Propulsion; Power supply
- B64U50/10—Propulsion
- B64U50/13—Propulsion using external fans or propellers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U70/00—Launching, take-off or landing arrangements
- B64U70/80—Vertical take-off or landing, e.g. using rockets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
Abstract
本发明提供了一种垂直起降无人机动力部分结构及工作方法,包括:螺旋桨、机翼、直流无刷电机、电机倾转底座、伺服电机驱动齿轮、电机底座驱动齿轮和伺服电机;所述螺旋桨连接所述直流无刷电机上端,所述直流无刷电机下端连接所述电机倾转底座上端,所述电机倾转底座下端连接所述电机底座驱动齿轮,所述机翼侧面安装所述伺服电机,所述伺服电机连接所述伺服电机驱动齿轮,所述伺服电机驱动齿轮与所述电机底座驱动齿轮啮合。通过采用FOC矢量控制器驱动伺服电机,从而可以使得电机的运动转矩平稳、噪声小,并且具有高速的动态响应。
Description
技术领域
本发明涉及无人机领域,具体地,涉及一种垂直起降无人机动力部分结构及工作方法。
背景技术
现有的固定翼无人机无法垂起起降和悬停,在起飞和降落时需要较长的跑道,对起降环境要求较高,同时无法像多旋翼无人机一样在空中悬停。而多旋翼无人机虽然可以垂直起降,但无法进行长时间飞行和高速飞行。
公开号CN110382356A公布一种无人机的动力组件和无人机,其中,动力组件包括:螺旋桨,与螺旋桨固定连接、用于驱动螺旋桨转动的电机;与电机电连接、用于控制电机转动的电调组件;电调组件与电机呈上下排布设置,并且螺旋桨位于电调组件和电机的上方。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种垂直起降无人机动力部分结构及工作方法。
根据本发明提供的一种垂直起降无人机动力部分结构,包括:螺旋桨、机翼、直流无刷电机、电机倾转底座、伺服电机驱动齿轮、电机底座驱动齿轮和伺服电机;
所述螺旋桨连接所述直流无刷电机上端,所述直流无刷电机下端连接所述电机倾转底座上端,所述电机倾转底座下端连接所述电机底座驱动齿轮,所述机翼侧面安装所述伺服电机,所述伺服电机连接所述伺服电机驱动齿轮,所述伺服电机驱动齿轮与所述电机底座驱动齿轮啮合。
优选地,所述伺服电机采用直流无刷伺服电机。
优选地,所述伺服电机连接FOC矢量控制器。
优选地,所述伺服电机驱动齿轮与所述电机底座驱动齿轮齿轮比为1:2。
优选地,所述机翼采用流线型设计。
优选地,所述直流无刷电机通过四颗M3平头螺丝与所述电机倾转底座相连。
优选地,所述螺旋桨通过螺旋桨固定螺丝与所述直流无刷电机连接。
优选地,所述电机倾转底座上端设置为水平杆,所述水平杆中间设置为圆形台面,所述圆形台面上表面连接所述直流无刷电机下端。
优选地,所述水平杆两端垂直向下延伸出两根垂直杆,所述垂直杆下端内侧连接所述电机底座驱动齿轮。
本发明还提供一种垂直起降无人机动力部分工作方法,包括以下步骤:
步骤一,当所述无人机起飞时,所述FOC矢量控制器驱动所述伺服电机工作,所述伺服电机驱动所述伺服电机驱动齿轮,所述伺服电机驱动齿轮驱动所述电机底座驱动齿轮转动,所述电机底座驱动齿轮驱动所述电机倾转底座倾转,所述电机倾转底座带动所述螺旋桨倾转,使得所述螺旋桨倾转成与地面成水平状态,所述螺旋桨开始旋转,所述螺旋桨达到一定转速时无人机开始起飞。
步骤二:当所述无人机完成垂起起飞,开始高速飞行使时,所述FOC矢量控制器驱动所述伺服电机工作,所述伺服电机驱动所述伺服电机驱动齿轮,所述伺服电机驱动齿轮驱动所述电机底座驱动齿轮转动,所述电机底座驱动齿轮驱动所述电机倾转底座倾转,所述电机倾转底座带动所述螺旋桨倾转,使得所述螺旋桨倾转成与地面成垂直状态,无人机获得向前的推力,所述无人机的升力由所述机翼上下表面的压力差提供。
步骤三:当所述无人机降落时,所述FOC矢量控制器驱动所述伺服电机工作,所述伺服电机驱动所述伺服电机驱动齿轮,所述伺服电机驱动齿轮驱动所述电机底座驱动齿轮转动,所述电机底座驱动齿轮驱动所述电机倾转底座倾转,所述电机倾转底座带动所述螺旋桨倾转,使得所述螺旋桨倾转成与地面成水平状态,所述螺旋桨降低转速,所述无人机下降,当无人机完成降落后,所述螺旋桨停止转动。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
1、通过采用直流无刷伺服电机,从而可以提高启动转矩和加快响应速度,使力矩更加稳定地输出。
2、通过采用1:2齿轮组进行传动,从而可以提高转动力矩,增加控制精度。
3、通过采用FOC矢量控制器驱动伺服电机,从而可以使得电机的运动转矩平稳、噪声小,并且具有高速的动态响应。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为一种垂直起降无人机动力部分结构的立体示意图(一);
图2为一种垂直起降无人机动力部分结构主视图;
图3为一种垂直起降无人机动力部分结构的立体示意图(二)。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1、图2所示,一种垂直起降无人机动力部分结构,包括:螺旋桨1、机翼2、直流无刷电机3、电机倾转底座4、伺服电机驱动齿轮6、电机底座驱动齿轮7和伺服电机10;螺旋桨1连接直流无刷电机3上端,直流无刷电机3下端连接电机倾转底座4上端,电机倾转底座4下端连接电机底座驱动齿轮7,机翼2侧面安装伺服电机10,伺服电机10连接伺服电机驱动齿轮6,伺服电机驱动齿轮6与电机底座驱动齿轮7啮合。伺服电机10采用直流无刷伺服电机,伺服电机10连接FOC矢量控制器。伺服电机驱动齿轮6与电机底座驱动齿轮7齿轮比为1:2,机翼2采用流线型设计。直流无刷电机3通过四颗M3平头螺丝与电机倾转底座4相连。螺旋桨1通过螺旋桨固定螺丝8与直流无刷电机3连接。电机倾转底座4上端设置为水平杆,水平杆中间设置为圆形台面,圆形台面上表面连接直流无刷电机3下端。水平杆两端垂直向下延伸处两根垂直杆,垂直杆下端内侧连接电机底座驱动齿轮7。
如图3所示,一种垂直起降无人机动力部分工作方法,包括以下步骤:
步骤一,当无人机起飞时,FOC矢量控制器驱动伺服电机10工作,伺服电机10驱动伺服电机驱动齿轮6,伺服电机驱动齿轮6驱动电机底座驱动齿轮7转动,电机底座驱动齿轮7驱动电机倾转底座4倾转,电机倾转底座4带动螺旋桨1倾转,使得螺旋桨1倾转成与地面成水平状态,螺旋桨1开始旋转,当达到一定转速时无人机开始起飞。
步骤二:当无人机完成垂起起飞,开始高速飞行使时,FOC矢量控制器驱动伺服电机10工作,伺服电机10驱动伺服电机驱动齿轮6,伺服电机驱动齿轮6驱动电机底座驱动齿轮7转动,电机底座驱动齿轮7驱动电机倾转底座4倾转,电机倾转底座4带动螺旋桨1倾转,使得螺旋桨1倾转成与地面成垂直状态,无人机获得向前的推力,无人机的升力由机翼2上下表面的压力差提供。
步骤三:当无人机降落时,FOC矢量控制器驱动伺服电机10工作,伺服电机10驱动伺服电机驱动齿轮6,伺服电机驱动齿轮6驱动电机底座驱动齿轮7转动,电机底座驱动齿轮7驱动电机倾转底座4倾转,电机倾转底座4带动螺旋桨1倾转,使得螺旋桨1倾转成与地面成水平状态,螺旋桨1降低转速,无人机下降,当无人机完成降落后,螺旋桨1停止转动。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种垂直起降无人机动力部分结构,其特征在于,包括:螺旋桨(1)、机翼(2)、直流无刷电机(3)、电机倾转底座(4)、伺服电机驱动齿轮(6)、电机底座驱动齿轮(7)和伺服电机(10);
所述螺旋桨(1)连接所述直流无刷电机(3)上端,所述直流无刷电机(3)下端连接所述电机倾转底座(4)上端,所述电机倾转底座(4)下端连接所述电机底座驱动齿轮(7),所述机翼(2)侧面安装所述伺服电机(10),所述伺服电机(10)连接所述伺服电机驱动齿轮(6),所述伺服电机驱动齿轮(6)与所述电机底座驱动齿轮(7)啮合。
2.根据权利要求1所述一种垂直起降无人机动力部分结构,其特征在于:所述伺服电机(10)采用直流无刷伺服电机。
3.根据权利要求1所述一种垂直起降无人机动力部分结构,其特征在于:所述伺服电机(10)连接FOC矢量控制器。
4.根据权利要求1所述一种垂直起降无人机动力部分结构,其特征在于:所述伺服电机驱动齿轮(6)与所述电机底座驱动齿轮(7)齿轮比为1:2。
5.根据权利要求1所述一种垂直起降无人机动力部分结构,其特征在于:所述机翼(2)采用流线型设计。
6.根据权利要求1所述一种垂直起降无人机动力部分结构,其特征在于:所述直流无刷电机(3)通过四颗M3平头螺丝与所述电机倾转底座(4)相连。
7.根据权利要求1所述一种垂直起降无人机动力部分结构,其特征在于:所述螺旋桨(1)通过螺旋桨固定螺丝(8)与所述直流无刷电机(3)连接。
8.根据权利要求1所述一种垂直起降无人机动力部分结构,其特征在于:所述电机倾转底座(4)上端设置为水平杆,所述水平杆中间设置为圆形台面,所述圆形台面上表面连接所述直流无刷电机(3)下端。
9.根据权利要求8所述一种垂直起降无人机动力部分结构,其特征在于:所述水平杆两端垂直向下延伸出两根垂直杆,所述垂直杆下端内侧连接所述电机底座驱动齿轮(7)。
10.一种权利要求1所述一种垂直起降无人机动力部分结构的工作方法,包括以下步骤:
步骤一,当所述无人机起飞时,所述FOC矢量控制器驱动所述伺服电机(10)工作,所述伺服电机(10)驱动所述伺服电机驱动齿轮(6),所述伺服电机驱动齿轮(6)驱动所述电机底座驱动齿轮(7)转动,所述电机底座驱动齿轮(7)驱动所述电机倾转底座(4)倾转,所述电机倾转底座(4)带动所述螺旋桨(1)倾转,使得所述螺旋桨(1)倾转成与地面成水平状态,所述螺旋桨(1)开始旋转,所述螺旋桨(1)达到一定转速时无人机开始起飞。
步骤二:当所述无人机完成垂起起飞,开始高速飞行使时,所述FOC矢量控制器驱动所述伺服电机(10)工作,所述伺服电机(10)驱动所述伺服电机驱动齿轮(6),所述伺服电机驱动齿轮(6)驱动所述电机底座驱动齿轮(7)转动,所述电机底座驱动齿轮(7)驱动所述电机倾转底座(4)倾转,所述电机倾转底座(4)带动所述螺旋桨(1)倾转,使得所述螺旋桨(1)倾转成与地面成垂直状态,无人机获得向前的推力,所述无人机的升力由所述机翼(2)上下表面的压力差提供。
步骤三:当所述无人机降落时,所述FOC矢量控制器驱动所述伺服电机(10)工作,所述伺服电机(10)驱动所述伺服电机驱动齿轮(6),所述伺服电机驱动齿轮(6)驱动所述电机底座驱动齿轮(7)转动,所述电机底座驱动齿轮(7)驱动所述电机倾转底座(4)倾转,所述电机倾转底座(4)带动所述螺旋桨(1)倾转,使得所述螺旋桨(1)倾转成与地面成水平状态,所述螺旋桨(1)降低转速,所述无人机下降,当无人机完成降落后,所述螺旋桨(1)停止转动。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110180999.2A CN112937852A (zh) | 2021-02-08 | 2021-02-08 | 一种垂直起降无人机动力部分结构及工作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110180999.2A CN112937852A (zh) | 2021-02-08 | 2021-02-08 | 一种垂直起降无人机动力部分结构及工作方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112937852A true CN112937852A (zh) | 2021-06-11 |
Family
ID=76245182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110180999.2A Pending CN112937852A (zh) | 2021-02-08 | 2021-02-08 | 一种垂直起降无人机动力部分结构及工作方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112937852A (zh) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009044998A1 (en) * | 2007-10-02 | 2009-04-09 | Chaeho Lim | Taking off and landing airplane using variable rotary wings |
CN206719540U (zh) * | 2017-04-13 | 2017-12-08 | 大连云海创新科技有限公司 | 基于飞翼布局的倾转旋翼型垂直起降无人机 |
CN207089645U (zh) * | 2017-08-04 | 2018-03-13 | 北京拓普空间科技有限公司 | 一种高效节能电力驱动六旋翼无人机 |
CN207997982U (zh) * | 2018-03-15 | 2018-10-23 | 中国人民解放军国防科技大学 | 螺旋桨倾转机构以及垂直起降固定翼无人机 |
CN110382356A (zh) * | 2018-04-23 | 2019-10-25 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 无人机的动力组件和无人机 |
KR20200080825A (ko) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 건국대학교 산학협력단 | 수직 이착륙 고정익 무인기 |
CN111762315A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-10-13 | 西安电子科技大学 | 一种可倾转旋翼无人机及其使用方法 |
CN111762316A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-10-13 | 西安电子科技大学 | 倾转旋翼无人机倾转部件、可倾转旋翼无人机及使用方法 |
-
2021
- 2021-02-08 CN CN202110180999.2A patent/CN112937852A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009044998A1 (en) * | 2007-10-02 | 2009-04-09 | Chaeho Lim | Taking off and landing airplane using variable rotary wings |
CN206719540U (zh) * | 2017-04-13 | 2017-12-08 | 大连云海创新科技有限公司 | 基于飞翼布局的倾转旋翼型垂直起降无人机 |
CN207089645U (zh) * | 2017-08-04 | 2018-03-13 | 北京拓普空间科技有限公司 | 一种高效节能电力驱动六旋翼无人机 |
CN207997982U (zh) * | 2018-03-15 | 2018-10-23 | 中国人民解放军国防科技大学 | 螺旋桨倾转机构以及垂直起降固定翼无人机 |
CN110382356A (zh) * | 2018-04-23 | 2019-10-25 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 无人机的动力组件和无人机 |
KR20200080825A (ko) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 건국대학교 산학협력단 | 수직 이착륙 고정익 무인기 |
CN111762315A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-10-13 | 西安电子科技大学 | 一种可倾转旋翼无人机及其使用方法 |
CN111762316A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-10-13 | 西安电子科技大学 | 倾转旋翼无人机倾转部件、可倾转旋翼无人机及使用方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107089328B (zh) | 一种混合动力尾坐式垂直起降长航时无人机的控制方法 | |
CN106043696A (zh) | 一种无人机飞行系统 | |
CN109263874A (zh) | 一种油电混合动力多旋翼飞行器 | |
CN113954592A (zh) | 一种基于foc动力系统可倾转的六旋翼两栖无人机 | |
CN110816811A (zh) | 一种气流喷射式转向无人机 | |
CN112829925A (zh) | 航空器垂直起降的升力装置、飞行器及固定翼航空器 | |
CN111762316A (zh) | 倾转旋翼无人机倾转部件、可倾转旋翼无人机及使用方法 | |
CN110723284A (zh) | 一种可倾转涵道风扇的垂直升降固定翼飞行器 | |
CN110271663A (zh) | 两侧分离式四旋翼与飞翼布局复合型无人机及其控制方法 | |
CN105173076A (zh) | 一种垂直起降无人机 | |
CN111762315A (zh) | 一种可倾转旋翼无人机及其使用方法 | |
CN109263955A (zh) | 一种环形翼垂直起降飞行器 | |
CN109263954A (zh) | 一种三层翼垂直起降飞机 | |
CN112937852A (zh) | 一种垂直起降无人机动力部分结构及工作方法 | |
CN205396530U (zh) | 侧推进式多轴无人直升机 | |
CN113443136A (zh) | 一种多连杆旋翼飞行器倾转机构及其工作方法 | |
CN212448078U (zh) | 倾转旋翼无人机倾转部件以及可倾转旋翼无人机 | |
CN110816827A (zh) | 一种仿生蝴蝶扑翼飞行器 | |
CN212448079U (zh) | 一种可倾转旋翼无人机 | |
CN111216881A (zh) | 一种翼身融合倾转旋翼机 | |
CN113353252B (zh) | 一种倾转三旋翼飞行器及其工作方法 | |
CN205499360U (zh) | 旋翼推进垂直启飞式滑翔机 | |
CN211844880U (zh) | 飞行器及飞行系统 | |
CN210338268U (zh) | 无人机 | |
CN105346716A (zh) | 一种无人机动力系统及垂直起降无人机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |