專(zhuān)利名稱(chēng):浮空飛行器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種浮空飛行器，包括：浮升氣囊；與浮升氣囊連接的主體；與主體連接的第一驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)主體在水平方向上移動(dòng)；連接于主體的第二驅(qū)動(dòng)裝置，至少提供控制主體在豎直方向的推力。通過(guò)向浮升氣囊充入氫氣或氦氣等密度小于空氣的氣體，使得浮升氣囊對(duì)主體施加提升力以使主體懸浮，從而能夠使驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)主體提供較小的提升力即可使主體向上浮升，進(jìn)而降低電能消耗，從而在相同條件下增加飛行器的航行時(shí)間。此外，在驅(qū)動(dòng)裝置提供相同提升力的情況下，使得主體能夠攜帶更多的設(shè)備。由上述分析可知，本實(shí)施例的浮空飛行器航行時(shí)間長(zhǎng)且載重量大。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
浮空飛行器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及飛行技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種浮空飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中的多旋翼浮空飛行器常由X型或者十字型布局的四個(gè)電機(jī)組成它的動(dòng)力系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)雖然可以實(shí)現(xiàn)上下左右前后6個(gè)自由度的飛行姿態(tài)控制，但是該類(lèi)浮空飛行器無(wú)法對(duì)浮空飛行器的6個(gè)自由度進(jìn)行精確運(yùn)動(dòng)控制，而且航程時(shí)間過(guò)短、載重量偏小，在使用過(guò)程中缺陷體現(xiàn)的比較明顯。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型旨在提供一種航行時(shí)間長(zhǎng)且載重量大的浮空飛行器。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種浮空飛行器，包括:浮升氣囊；與浮升氣囊連接的主體;與主體連接的第一驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)主體在水平方向上移動(dòng);連接于主體的第二驅(qū)動(dòng)裝置，至少提供控制主體在豎直方向的推力。
[0005]進(jìn)一步地，浮升氣囊位于主體的上方，浮升氣囊通過(guò)多根連接繩與主體相連接。
[0006]進(jìn)一步地，第一驅(qū)動(dòng)裝置包括:兩個(gè)第一推動(dòng)器，設(shè)置于主體的相對(duì)兩側(cè)，各第一推動(dòng)器均包括第一螺旋槳和驅(qū)動(dòng)第一螺旋槳樞轉(zhuǎn)的第一驅(qū)動(dòng)器，各第一螺旋槳的樞轉(zhuǎn)軸線沿水平方向延伸。
[0007]進(jìn)一步地，各第一推動(dòng)器可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置在主體上，各第一推動(dòng)器的樞轉(zhuǎn)軸線沿豎直方向延伸。
[0008]進(jìn)一步地，第二驅(qū)動(dòng)裝置包括:兩個(gè)第二推動(dòng)器，設(shè)置于主體的相對(duì)兩側(cè)，各第二推動(dòng)器均包括第二螺旋槳和驅(qū)動(dòng)第二螺旋槳樞轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動(dòng)器，各第二螺旋槳的樞轉(zhuǎn)軸線至少具有在豎直方向上延伸的狀態(tài)。
[0009]進(jìn)一步地，各第二推動(dòng)器均通過(guò)一沿水平方向延伸的連桿連接于主體。
[0010]進(jìn)一步地，兩個(gè)第二推動(dòng)器的連桿的延伸方向相互平行。
[0011]進(jìn)一步地，主體內(nèi)設(shè)置有一伺服舵機(jī)并連接于連桿的端部，連桿的另一端部與第二推動(dòng)器連接固定，伺服舵機(jī)驅(qū)動(dòng)連桿繞其軸向旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)第二推動(dòng)器40旋轉(zhuǎn)。
[0012]進(jìn)一步地，連桿的一端固定連接于主體，伺服舵機(jī)設(shè)置于連桿的另一端與第二推動(dòng)器40之間，通過(guò)伺服舵機(jī)直接驅(qū)動(dòng)第二推動(dòng)器旋轉(zhuǎn)。
[0013]進(jìn)一步地，各第二推動(dòng)器均包括:涵道，第二螺旋槳設(shè)置在對(duì)應(yīng)的涵道的內(nèi)部。
[0014]進(jìn)一步地，主體包括:吊艙，具有設(shè)備容納腔，第二驅(qū)動(dòng)裝置與吊艙固定連接;支撐結(jié)構(gòu)，固定在吊艙上，第一驅(qū)動(dòng)裝置與支撐結(jié)構(gòu)固定連接。
[0015]進(jìn)一步地，支撐結(jié)構(gòu)包括兩對(duì)支撐桿，吊艙位于兩對(duì)支撐桿之間，各對(duì)支撐桿均包括兩個(gè)水平延伸且平行設(shè)置的支撐桿。
[0016]應(yīng)用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，通過(guò)向浮升氣囊充入氫氣或氦氣等密度小于空氣的氣體，使得浮升氣囊對(duì)主體施加提升力以使主體懸浮，從而能夠使驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)主體提供較小的提升力即可使主體向上浮升，進(jìn)而降低電能消耗，從而在相同條件下增加飛行器的航行時(shí)間。此外，在驅(qū)動(dòng)裝置提供相同提升力的情況下，使得主體能夠攜帶更多的設(shè)備。由上述分析可知，本實(shí)施例的浮空飛行器航行時(shí)間長(zhǎng)且載重量大。
【附圖說(shuō)明】

[0017]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0018]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的浮空飛行器的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]其中，上述圖中的附圖標(biāo)記如下:
[0020]10、主體；11、吊艙；12、支撐桿;20、浮升氣囊;30、第一推動(dòng)器;31、第一螺旋槳;32、驅(qū)動(dòng)器;33、支撐部;40、第二推動(dòng)器;41、第二螺旋槳。
【具體實(shí)施方式】
[0021]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0022]如圖1所示，本實(shí)施例的浮空飛行器包括主體10、第一驅(qū)動(dòng)裝置、第二驅(qū)動(dòng)裝置和浮升氣囊20。第一動(dòng)裝置控制主體10在水平面上移動(dòng)。第二驅(qū)動(dòng)裝置至少提供控制主體10在豎直方向的推力。浮升氣囊20與主體10固定連接。
[0023]應(yīng)用本實(shí)施例的浮空飛行器，通過(guò)向浮升氣囊20充入氫氣或氦氣等密度小于空氣的氣體，使得浮升氣囊20對(duì)主體10施加提升力以使主體10懸浮，從而能夠使驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)主體10提供較小的提升力即可使主體10向上浮升，進(jìn)而降低電能消耗，從而在相同條件下增加飛行器的航行時(shí)間。此外，在驅(qū)動(dòng)裝置提供相同提升力的情況下，使得主體10能夠攜帶更多的設(shè)備。由上述分析可知，本實(shí)施例的浮空飛行器航行時(shí)間長(zhǎng)且載重量大。
[0024]如圖1所示，在本實(shí)施例中，浮升氣囊20位于主體10的上方，浮升氣囊20通過(guò)多根連接繩與主體1相連接。
[0025]如圖1所示，在本實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)裝置包括兩個(gè)第一推動(dòng)器30，兩個(gè)第一推動(dòng)器30對(duì)稱(chēng)地設(shè)置于主體10的水平方向的相對(duì)兩側(cè)，各第一推動(dòng)器30均包括第一螺旋槳31和驅(qū)動(dòng)第一螺旋槳31樞轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)器32。各第一螺旋槳31的樞轉(zhuǎn)軸線沿水平方向延伸。在本實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)裝置還包括支撐部33，各第一推動(dòng)器30均設(shè)置于支撐部33上。支撐部33上還設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)及與步進(jìn)電機(jī)相連的旋轉(zhuǎn)安裝部(圖中未示出)，第一推動(dòng)器30連接于旋轉(zhuǎn)安裝部。步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸的軸向?yàn)樨Q直方向，因此，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)可以控制旋轉(zhuǎn)安裝部在水平方向的轉(zhuǎn)角，從而控制第一推動(dòng)器30在水平方向的轉(zhuǎn)角，進(jìn)而控制第一螺旋槳31的驅(qū)動(dòng)方向在水平方向的變化，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器的水平方向上的飛行方向與飛行姿態(tài)的控制。
[0026]如圖1所示，在本實(shí)施例中，各第一推動(dòng)器30可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置在主體10上，各第一推動(dòng)器30的樞轉(zhuǎn)軸在水平方向上延伸，第一驅(qū)動(dòng)裝置的主要推力是通過(guò)控制第一螺旋槳產(chǎn)生推力實(shí)現(xiàn)，由于第一驅(qū)動(dòng)裝置的螺旋槳的轉(zhuǎn)軸始終與水平方向平行，因此，其僅在水平方向提供推力。
[0027]如圖1所示，在本實(shí)施例中，第二驅(qū)動(dòng)裝置包括兩個(gè)第二推動(dòng)器40，兩個(gè)第二推動(dòng)器40對(duì)稱(chēng)的設(shè)置于主體10的水平方向的相對(duì)兩側(cè)，且第二推動(dòng)器40與第一推動(dòng)器30沿主體10的周邊間隔設(shè)置。
[0028]各第二推動(dòng)器40均包括第二螺旋槳41和驅(qū)動(dòng)第二螺旋槳41樞轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動(dòng)器(圖中未示出)，各第二螺旋槳41的樞轉(zhuǎn)軸線至少具有在豎直方向上延伸的狀態(tài)。其中，每個(gè)第二推動(dòng)器40均通過(guò)一沿水平方向延伸的連桿連接于主體10，并通過(guò)一組伺服舵機(jī)(圖中未示出)驅(qū)動(dòng)使得第二推動(dòng)器40以連桿的軸向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)，如圖1所示，本實(shí)施例中，可以使得第二推動(dòng)器40實(shí)現(xiàn)繞X軸的360°旋轉(zhuǎn)，即連桿的軸向與X軸平行。伺服舵機(jī)可以設(shè)置于主體內(nèi)并連接于連桿的端部，連桿的另一端部與第二推動(dòng)器40連接固定，通過(guò)驅(qū)動(dòng)連桿繞其軸向旋轉(zhuǎn)來(lái)帶動(dòng)第二推動(dòng)器40旋轉(zhuǎn)；當(dāng)然，也可以將連桿的一端連接固定于主體10，而伺服舵機(jī)設(shè)置于連桿的另一端與第二推動(dòng)器40之間，通過(guò)伺服舵機(jī)直接驅(qū)動(dòng)第二推動(dòng)器40旋轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié)第二推動(dòng)器40在X軸上的旋轉(zhuǎn)角度，使第二驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)第二螺旋槳41旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)诙菪龢?1的樞轉(zhuǎn)軸線沿豎直方向時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)浮空器沿豎直方向向上或是向下運(yùn)動(dòng)；當(dāng)?shù)诙菪龢?1的樞轉(zhuǎn)軸線沿水平方向時(shí)，第二推動(dòng)器40又可以提供水平方向的推力，通過(guò)控制第二螺旋槳41的旋轉(zhuǎn)方向，分別可以提供與第二螺旋槳41的軸向平行的方向的推力以及水平方向上順時(shí)針和逆時(shí)針?lè)较虻呐ちΑ?br>[0029]本實(shí)施例中，設(shè)置在主體10上的第一推動(dòng)器30可以使浮空飛行器在XY平面移動(dòng)，第二推動(dòng)器可以提供豎直方向和水平方向的推力，從而通過(guò)第一推動(dòng)器30和第二推動(dòng)力可以實(shí)現(xiàn)浮空飛行器的前后、左右、上下六個(gè)自由度的控制。
[0030]在本實(shí)施例中，各第二推動(dòng)器40均包括涵道，第二螺旋槳設(shè)置在對(duì)應(yīng)的涵道的內(nèi)部。涵道起到聚集氣流的作用，使涵道內(nèi)的第二螺旋槳產(chǎn)生的推動(dòng)力更集中，提高了浮空飛行器的工作效率。
[0031 ]在本實(shí)施例中，主體10包括吊艙11和支撐結(jié)構(gòu)。吊艙11具有設(shè)備容納腔，第二驅(qū)動(dòng)裝置與吊艙11固定連接。支撐結(jié)構(gòu)固定在吊艙11上，第二驅(qū)動(dòng)裝置與支撐結(jié)構(gòu)固定連接。
[0032]如圖1所示，在本實(shí)施例中，設(shè)備容納腔的頂部具有開(kāi)口。采用上述結(jié)構(gòu)，便于將電子設(shè)備安裝到設(shè)備容納腔內(nèi)。
[0033]如圖1所示，在本實(shí)施例中，支撐結(jié)構(gòu)包括兩對(duì)支撐桿12，吊艙11位于兩對(duì)支撐桿12之間，各對(duì)支撐桿12均包括兩個(gè)水平延伸且平行設(shè)置的支撐桿12，每一個(gè)支撐桿12均為空心結(jié)構(gòu)。由于采用了空心結(jié)構(gòu)的支撐桿12，有效降低了浮空飛行器的重量，同時(shí)，用于將第二驅(qū)動(dòng)裝置與吊艙11內(nèi)部結(jié)構(gòu)電連接的電連接線也穿過(guò)支撐桿12的內(nèi)部，防止布線的凌亂。進(jìn)一步的，位于吊艙11兩側(cè)的兩對(duì)支撐桿12，對(duì)稱(chēng)的設(shè)置于吊艙11的相對(duì)的兩側(cè)壁上。
[0034]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種浮空飛行器，包括: 浮升氣囊(20); 與浮升氣囊(20)連接的主體(10); 與主體(10)連接的第一驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)所述主體(10)在水平方向上移動(dòng)； 連接于主體(10)的第二驅(qū)動(dòng)裝置，至少提供控制所述主體(10)在豎直方向的推力。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮空飛行器，其特征在于，所述浮升氣囊(20)位于所述主體(10)的上方，所述浮升氣囊(20)通過(guò)多根連接繩與所述主體(10)相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮空飛行器，其特征在于，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置包括: 兩個(gè)第一推動(dòng)器(30)，設(shè)置于所述主體(10)的相對(duì)兩側(cè)，各所述第一推動(dòng)器(30)均包括第一螺旋槳和驅(qū)動(dòng)所述第一螺旋槳樞轉(zhuǎn)的第一驅(qū)動(dòng)器，各所述第一螺旋槳的樞轉(zhuǎn)軸線沿水平方向延伸。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的浮空飛行器，其特征在于，各所述第一推動(dòng)器(30)可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述主體(10)上，各所述第一推動(dòng)器(30)的樞轉(zhuǎn)軸線沿豎直方向延伸。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮空飛行器，其特征在于，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置包括: 兩個(gè)第二推動(dòng)器(40)，設(shè)置于所述主體(10)的相對(duì)兩側(cè)，各所述第二推動(dòng)器(40)均包括第二螺旋槳和驅(qū)動(dòng)所述第二螺旋槳樞轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動(dòng)器，各所述第二螺旋槳的樞轉(zhuǎn)軸線至少具有在豎直方向上延伸的狀態(tài)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的浮空飛行器，其特征在于，各所述第二推動(dòng)器(40)均通過(guò)一沿水平方向延伸的連桿連接于所述主體(10)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的浮空飛行器，其特征在于，所述兩個(gè)第二推動(dòng)器(40)的連桿的延伸方向相互平行。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的浮空飛行器，其特征在于，所述主體(10)內(nèi)設(shè)置有一伺服舵機(jī)并連接于連桿的端部，所述連桿的另一端部與第二推動(dòng)器(40)連接固定，所述伺服舵機(jī)驅(qū)動(dòng)所述連桿繞其軸向旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)所述第二推動(dòng)器(40)旋轉(zhuǎn)。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的浮空飛行器，其特征在于，所述連桿的一端固定連接于所述主體(10)，伺服舵機(jī)設(shè)置于連桿的另一端與所述第二推動(dòng)器(40)之間，通過(guò)所述伺服舵機(jī)直接驅(qū)動(dòng)第二推動(dòng)器(40)旋轉(zhuǎn)。10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的浮空飛行器，其特征在于，各所述第二推動(dòng)器(40)均包括: 涵道，所述第二螺旋槳設(shè)置在對(duì)應(yīng)的所述涵道的內(nèi)部。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮空飛行器，其特征在于，所述主體(10)包括: 吊艙(11)，具有設(shè)備容納腔，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置與所述吊艙(11)固定連接； 支撐結(jié)構(gòu)，固定在所述吊艙(11)上，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置與所述支撐結(jié)構(gòu)固定連接。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的浮空飛行器，其特征在于，所述支撐結(jié)構(gòu)包括兩對(duì)支撐桿(12)，所述吊艙(11)位于所述兩對(duì)支撐桿(12)之間，各對(duì)支撐桿(12)均包括兩個(gè)水平延伸且平行設(shè)置的支撐桿(12)。
【文檔編號(hào)】B64B1/58GK205707276SQ201620246375
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年3月28日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】深圳光啟空間技術(shù)有限公司