一种无人机的机翼调节装置及调节方法

技术领域

本发明涉及无人机领域，尤其是一种无人机的机翼调节装置及调节方法。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。

无人机要飞起来，首先要产生升力，固定机翼产生升力依靠伯努利原理，即压强项、速度顶和液体高度压强项之和为一个常数，机翼形状通常为上凸下平，这样机翼上方流速大而压强小，下方流速小而压强大，压力差就产生了升力，直升机飞行时，旋翼不断旋转，空气流过桨叶上表面，流速加快，压力减小；空气流过桨叶下表面时，流速变慢，压力增大，四旋翼的无人机实质上是属于直升机的范畴。

现有的无人机一般多为四旋翼或六旋翼的无人机，无人机的飞行高度很高，可搭载其他装置用来探测空气洁净度、拍摄取景等，在一些恶劣的环境下，无人机在进行作业时，如遇到突发的高空冷气流形成的冰雹，冰雹会对无人机的旋翼造成毁坏性的伤害，甚至致使无人机坠毁，为此，本发明提出了一种无人机的机翼调节装置及调节方法。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明提出了一种无人机的机翼调节装置及调节方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种无人机的机翼调节装置及调节方法，包括无人机本体，所述无人机本体的侧壁设有四个第一起飞装置，四个所述第一起飞装置均通过空心管与无人机本体连接；

所述空心管上均固定连接有L形固定架，所述L形固定架上均设有第二起飞装置，所述第二起飞装置均位于第一起飞装置的下方；

所述第一起飞装置均包括旋转电机和用于固定旋转电机的机架，所述机架均与空心管转动连接，所述空心管靠近机架的端口处均固定连接有半圆柱块，所述半圆柱块的一端面均开设有通槽，所述通槽中均设有涡轮和连接柱，所述涡轮均和连接柱固定连接，所述连接柱均和通槽转动连接，所述涡轮均啮合有蜗杆，所述蜗杆均与空心管转动连接；

所述连接柱的一端均延伸至半圆柱块的底端外部并固定连接有锥形齿轮，所处锥形齿轮均啮合有半环形皇冠齿轮，所述半环形皇冠齿轮均与机架固定连接；

所述旋转电机的输出轴上均固定连接有第一旋翼和转动盒，所述转动盒的两侧均固定连接有可伸缩的旋翼护套，所述旋翼护套均套设于第一旋翼的外部，所述旋翼护套的顶面和底面形状相同；

所述旋转电机的输出轴外部均套设有空心螺纹柱，所述空心螺纹柱均与旋转电机的外壳固定连接，所述空心螺纹柱的外部均螺纹连接有第一齿轮，所述第一齿轮的顶面均固定连接有空心固定套，所述空心固定套均套设于所述输出轴的外部，所述空心固定套的顶端均转动连接有固定板，所述固定板的两侧均固定连接有连接杆，所述连接杆上均固定连接有固定柱，所述固定柱用于固定收缩后的旋翼护套；

所述第一齿轮均啮合有第一皇冠齿轮，所述第一皇冠齿轮均与空心管固定连接。

进一步地，所述旋翼护套均包括第一护壳、第二护壳、第三护壳和第四护壳；

所述第一护壳均与转动盒固定连接，所述第一护壳包裹着第二护壳并与第二护壳滑动连接，所述第二护壳包裹着第三护壳并与第三护壳滑动连接，所述第三护壳包裹着第四护壳并与第四护壳滑动连接；

所述第一护壳与第二护壳之间、第二护壳与第三护壳之间以及第三护壳与第四护壳之间均设有用于相互连接的卡件。

进一步地，所述卡件包括限位环，所述限位环与相对应的第一护壳、第二护壳、第三护壳和第四护壳固定连接，所述第一护壳、第二护壳、第三护壳和第四护壳的内壁上均设有与限位环相配合的限位槽。

进一步地，所述第一护壳、第二护壳、第三护壳和第四护壳的顶面均开设有与其相适配的凹槽，所述凹槽中均设有防护板，所述防护板与凹槽滑动连接，所述防护板与凹槽之间均设有多个弹簧，所述弹簧均与防护板固定连接。

本发明的有益效果：

本发明通过利用旋翼护套的旋转，对空中下落的冰雹进行隔挡，从而保证第二起飞装置的正常工作，对第二起飞装置起到保护的功能，从而达到无人机在遇到突发的高冷气流形成的冰雹时，避免或者减少无人机的旋翼受到损坏的目的，降低了无人机坠毁的风险。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的第一起飞装置的仰视图；

图3为本发明的A出放大图；

图4为本发明的部分结构爆炸图；

图5为本发明的第一起飞装置的结构示意图；

图6为本发明的旋翼护套的结构示意图；

图7为本发明的防护板的结构示意图。

图中标号：1无人机本体、2转动盒、3旋翼护套、4第一旋翼、5第二起飞装置、6空心管、7L形固定架、8固定柱、9连接杆、10固定板、11第一齿轮、12旋转电机、13机架、14通槽、15涡轮、16半圆柱块、17锥形齿轮、18连接柱、19半环形皇冠齿轮、20蜗杆、21第一皇冠齿轮、22空心固定套、23空心螺纹柱、24弹簧、25防护板、26凹槽、27第一护壳、28第二护壳、29第三护壳、30第四护壳。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-7，一种无人机的机翼调节装置及调节方法，包括无人机本体1，所述无人机本体1的侧壁设有四个第一起飞装置，四个所述第一起飞装置均通过空心管6与无人机本体1连接，空心管6均与无人机本体1固定连接；

所述空心管6上均固定连接有L形固定架7，所述L形固定架7上均设有第二起飞装置5，所述第二起飞装置5均位于第一起飞装置的下方，所述第二起飞装置5均包括第二旋翼以及驱动第二旋翼旋转的动力源，如第一旋转电机，第二旋翼与第一旋转电机的输出轴固定连接，第一旋转电机与L形固定架7的一边固定连接；

第二起飞装置5是备用飞行装置，在良性的天气环境下，无人机利用第一起飞装置飞行，在遇到冰雹天气的情况下，利用第二起飞装置5飞行；

所述第一起飞装置均包括旋转电机12和用于固定旋转电机12的机架13，所述机架13均与空心管6转动连接，机架13为现有装置，此处不做过多说明，所述空心管6靠近机架13的端口处均固定连接有半圆柱块16，半圆柱块16的一端面延伸至空心管6的外部，所述半圆柱块16的一端面均开设有通槽14，所述通槽14中均设有涡轮15和连接柱18，所述涡轮15均和连接柱18固定连接，所述连接柱18均和通槽14的顶面和底面转动连接，所述涡轮15均啮合有蜗杆20，所述蜗杆20均与空心管6转动连接，蜗杆20的一端延伸至无人机本体1中；

所述连接柱18的一端均延伸至半圆柱块16的底端外部并固定连接有锥形齿轮17，所处锥形齿轮17均啮合有半环形皇冠齿轮19，所述半环形皇冠齿轮19均与机架13的底面固定连接；

所述第一起飞装置的旋转电机12的输出轴上均固定连接有第一旋翼4和转动盒2，第一旋翼4径长大于第二旋翼，转动盒2套设在第一旋翼4的部分外部，所述转动盒2的两侧均固定连接有可伸缩的旋翼护套3，所述旋翼护套3均套设于第一旋翼4的外部，所述旋翼护套3的顶面和底面形状相同，在良性天气中，无人机利用第一起飞装置飞行，此时，旋翼护套3是收缩状态；

在遇到冰雹天气的情况下，利用第二起飞装置5飞行，此时，第一旋翼4仍在转动，旋翼护套3处于伸长状态，将第一旋翼4包裹住，保护了第一旋翼4，使其免受损坏，随着第一旋翼4同步转动，由于旋翼护套3的顶面和底面形状相同，单位时间内经过旋翼护套3顶面和底面的空气流速相同，从而使得第一旋翼4失去产生升力的功能，为的是防止冰雹对第一旋翼4的击打，避免造成第一旋翼4转动不稳定，从而避免造成无人机飞行不稳定，避免无人机发生坠毁，同时，旋翼护套3对第二起飞装置5起到保护的功能，利用旋翼护套3的旋转，对空中下落的冰雹进行隔挡，从而保证第二起飞装置5的正常工作；

所述旋转电机12的输出轴外部均套设有空心螺纹柱23，所述空心螺纹柱23均与旋转电机12的外壳固定连接，所述空心螺纹柱23的外部均螺纹连接有第一齿轮11，所述第一齿轮11的顶面均固定连接有空心固定套22，所述空心固定套22均套设于所述输出轴的外部，所述空心固定套22的顶端均转动连接有固定板10，所述固定板10的两侧均固定连接有连接杆9，所述连接杆9上均固定连接有固定柱8，所述固定柱8用于固定收缩后的旋翼护套3，即在利用第一起飞装置飞行时，利用固定柱8将收缩状态的旋翼护套3收缩固定住；

所述第一齿轮11均啮合有第一皇冠齿轮21，所述第一皇冠齿轮21均与空心管6固定连接。

所述旋翼护套3均包括第一护壳27、第二护壳28、第三护壳29和第四护壳30；

第一护壳27、第二护壳28、第三护壳29和第四护壳30的底部均开设有与固定柱8相适配的孔，第一护壳27、第二护壳28、第三护壳29和第四护壳30的顶面和底面均为平面；

所述第一护壳27均与转动盒2固定连接，所述第一护壳27包裹着第二护壳28并与第二护壳28滑动连接，所述第二护壳28包裹着第三护壳29并与第三护壳29滑动连接，所述第三护壳29包裹着第四护壳30并与第四护壳30滑动连接；

旋翼护套3在收缩状态时，第二护壳28位于第一护壳27中，第三护壳29位于第二护壳28中，第四护壳30位于第三护壳29中；

所述第一护壳27与第二护壳28之间、第二护壳28与第三护壳29之间以及第三护壳29与第四护壳30之间均设有用于相互连接的卡件，所述卡件包括限位环，所述限位环与相对应的第一护壳27、第二护壳28、第三护壳29和第四护壳30固定连接，所述第一护壳27、第二护壳28、第三护壳29和第四护壳30的内壁上均设有与限位环相配合的限位槽，此处，卡件的作用是在旋翼护套3处于伸长状态时，将各个护壳的首尾固定在一起，防止它们分离；

所述第一护壳27、第二护壳28、第三护壳29和第四护壳30的顶面均开设有与其相适配的凹槽26，所述凹槽26中均设有防护板25，所述防护板25与凹槽26滑动连接，所述防护板25与凹槽26之间均设有多个弹簧24，所述弹簧24均与防护板25固定连接。

此处设置防护板25以及弹簧24等的目的是，弹簧24起到缓冲作用，并结合防护板25的防护作用从而对第一护壳27、第二护壳28、第三护壳29和第四护壳30进行保护，延长旋翼护套3的使用寿命，同时在冰雹击打的过程中，弹簧24的缓冲作用也利于无人机稳定的飞行。

一种无人机的机翼调节方法如下工作原理所述。

工作原理：在良性天气环境下，利用第一起飞装置飞行，关闭第二起飞装置5，当遇到冰雹时，启动第二起飞装置5，并转动蜗杆20，蜗杆20转动，带动涡轮15转动，进而带动连接柱18和锥形齿轮17转动，锥形齿轮17带动半环形皇冠齿轮19转动，进而使得机架13转动，同步地，机架13转动使得第一齿轮11和第一皇冠齿轮21发生相对转动，由于第一皇冠齿轮21与空心管6固定连接，所以第一齿轮11发生转动，由于第一齿轮11与固定在旋转电机12机壳上的空心螺纹柱23螺纹连接，使得第一齿轮11朝着靠近旋转电机12的方向移动，进而将固定板10向下拉动，使得固定柱8离开第一护壳27、第二护壳28、第三护壳29和第四护壳30中的孔，第二护壳28、第三护壳29和第四护壳30在旋转电机12输出轴的离心力的作用下，伸展开来，将第一旋翼4包裹住，保护了第一旋翼4，使其免受损坏，随着第一旋翼4同步转动，由于旋翼护套3的顶面和底面形状相同，单位时间内经过旋翼护套3顶面和底面的空气流速相同，从而使得第一旋翼4失去产生升力的功能，为的是防止冰雹对第一旋翼4的击打，避免造成第一旋翼4转动不稳定，从而避免造成无人机飞行不稳定，避免无人机发生坠毁，同时，利用旋翼护套3的旋转，对空中下落的冰雹进行隔挡，对第二起飞装置5起到保护的功能，从而保证第二起飞装置5的正常工作，从而达到无人机在遇到突发的高冷气流形成的冰雹时，避免或者减少无人机的旋翼受到损坏的目的，降低了无人机坠毁的风险。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。