一种垂直起降无人机动力部件

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体地，涉及一种垂直起降无人机动力部件。

背景技术

如何找到一种既能垂直起降又具备较长续航时间的无人机，这一直是无人机市场的痛点问题，也是人们一直在思考的问题。在该需求的推动下，人们从动力、结构、飞行器布局等方面提出了很多方案。首先在动力方面，国内外均提出了油动多旋翼或是油电混合多旋翼的概念，通过汽油发动机直驱旋翼或是通过发电机将汽油化学能转换为电能提供给旋翼进而提升多旋翼无人机续航时间；其次在结构方面，有人提出在多旋翼机体外部增加流线型外型，使其在向前飞行过程中起到增升减阻的作用，但实际效果并不太显著。

而在飞行器布局方面，国内外研究人员均提出大量兼具垂直起降能力与长续航能力的设计方案。其中包括倾转旋翼无人机、尾座式无人机、复合式无人机以及涵道式无人机等。四者既有相同点又有不同点，相同点是四者综合了固定翼长续航能力与旋翼无人机垂直起降能力的优点，不同点则是其实现方式不一致，倾转旋翼无人机是通过将旋翼轴线倾转90°为固定翼提供动力来实现飞行状态的改变；尾座式无人机通过改变飞行器的飞行姿态来实现飞行状态的改变；复合式无人机以及涵道式无人机均是通过操纵不同的执行机构来实现飞行模态的改变。

本发明可以让无人机加装本模块之后，使无人机实现既能垂直起降，又能长距离飞行。

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件，以解决现有的倾转旋翼无人机倾转部件的倾转效率差，控制精度低等问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种垂直起降无人机动力部件，其特征在于，包括：

旋翼结构，与旋翼结构通过齿轮组相连接的固定翼；

所述旋翼结构包括：设于电机倾转底座上的直流无刷电机，与直流无刷电机相连接的螺旋桨；所述齿轮组包括：与伺服电机相连的伺服电机驱动齿轮，与电机倾转底座相连的电机倾转底座齿轮；所述固定翼包括：机翼，嵌入机翼内部的伺服电机。

优选地、所述机翼整体呈流线型。

优选地、所述的伺服电机选用直流无刷伺服电机。

优选地、所述伺服电机驱动齿轮与电机倾转底座齿轮相咬合。

优选地、伺服电机驱动齿轮与电机倾转底座齿轮之间的齿轮比为1:2。

优选地、伺服电机与电机倾转底座之间通过四颗M3平头螺丝相连。

附图说明

图1与图3为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的侧面结构示意图；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种垂直起降无人机动力部件，其特征在于，包括：

旋翼结构，与旋翼结构通过齿轮组相连接的固定翼；

所述旋翼结构包括：设于电机倾转底座上的直流无刷电机3，与直流无刷电机3相连接的螺旋桨1；所述齿轮组包括：与伺服电机10相连的伺服电机驱动齿轮6，与电机倾转底座4相连的电机倾转底座齿轮7；所述固定翼包括：机翼2，嵌入机翼2内部的伺服电机10。

优选地、所述机翼7整体呈流线型。本发明机翼采用这种设计，可以有效降低飞行中的风阻，减少动力损耗，增加续航时间。

优选地、所述的伺服电机10选用直流无刷伺服电机。

优选地、所述伺服电机驱动齿轮6与电机倾转底座齿轮7相咬合。

优选地、伺服电机驱动齿轮6与电机倾转底座齿轮7之间的齿轮比为1:2。通过1:2齿轮组与电机座之间形成传动，在增大转动力矩的同时，使得这样的结构加工简单，容易制造。

优选地、伺服电机3与电机倾转底座4之间通过四颗M3平头螺丝相连。

相应地，本发明还提出了采用上述的一种垂直起降无人机动力部件的使用方法，其包括步骤：

在无人机起飞时，FOC矢量控制器开始驱动伺服电机开始工作，通过齿轮组的传动，使得螺旋桨倾转成与地面成水平状态，这时螺旋桨开始旋转，当达到一定转速时，无人机开始起飞。

当无人机完成垂起起飞，需要高速飞行时，FOC矢量控制器开始驱动伺服电机开始工作，通过齿轮组的传动，使得螺旋桨倾转成与地面成垂直状态，无人机获得向前的推力，开始高速飞行，这时无人机的升力由机翼上下表面的压力差提供。

在无人机降落时，FOC矢量控制器开始驱动伺服电机开始工作，通过齿轮组的传动，使得螺旋桨倾转成与地面成水平状态，这时螺旋桨开始降低转速，无人机开始下降，当无人机完成降落后，螺旋桨停止转动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。