一種多旋翼飛行器的軸距調(diào)整結(jié)構(gòu)和控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多旋翼飛行器的軸距調(diào)整結(jié)構(gòu)，包括支架、滾珠花鍵軸和滾珠絲桿，所述支架的上端和下端均貫穿設(shè)有安裝孔，所述支架上端的安裝孔中內(nèi)接有花鍵軸座，支架下端的安裝孔中內(nèi)接有螺紋套環(huán)，S1：使用主動力驅(qū)動裝置和輔助動力驅(qū)動裝置分別驅(qū)動滾珠絲桿和滾珠花鍵軸轉(zhuǎn)動；S2：在主動桿和支架的螺紋配合作用下，可以使?jié)L珠絲桿和滾珠花鍵軸同步實現(xiàn)伸縮運動；S3：在正向轉(zhuǎn)動滾珠絲桿時，滾珠絲桿向靠近支架的方向運動，螺紋座和從動桿通過內(nèi)外螺紋配合工作，螺紋座在滾珠絲桿上向靠近支架的方向運動，本發(fā)明使可移動部件的整體重量減輕，并且調(diào)整速度快，慣性小，為使用者提供了很大的便利。
【專利說明】
一種多旋翼飛行器的軸距調(diào)整結(jié)構(gòu)和控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及飛行器技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種多旋翼飛行器的軸距調(diào)整結(jié)構(gòu)和控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)電動多旋翼飛行器，無需調(diào)整軸距，因為每根支軸端部的電機(jī)都是獨立驅(qū)動，可通過電調(diào)調(diào)整轉(zhuǎn)速來改變飛行器的姿態(tài)。傳統(tǒng)電動多旋翼是各支軸電機(jī)單獨調(diào)速，根據(jù)杠桿原理通過改變力來改變力矩，調(diào)節(jié)姿態(tài)的手段單一，用于電動驅(qū)動是沒問題，但是如果采用其他大馬力但是反應(yīng)比較慢的動力源(譬如發(fā)動機(jī)等)組成的單一動力分散輸出這種新型結(jié)構(gòu)的多旋翼飛行器，就無法滿足調(diào)整姿態(tài)的需要。
[0003]傳統(tǒng)電動多旋翼飛行器的驅(qū)動電機(jī)必須同時滿足主動力驅(qū)動和姿態(tài)調(diào)整的需要，動力利用效率低，無法始終工作在最佳狀態(tài)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)下對這種創(chuàng)新型多旋翼飛行器姿態(tài)調(diào)整沒有很好的解決辦法，不僅在很大程度上限定了飛行器的功能性，而且給用戶造成了很大的使用障礙，限制了整個多旋翼飛行器行業(yè)的快速發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種多旋翼飛行器的軸距調(diào)整結(jié)構(gòu)和控制方法，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種多旋翼飛行器的軸距調(diào)整結(jié)構(gòu)，包括支架、滾珠花鍵軸和滾珠絲桿，所述支架的上端和下端均貫穿設(shè)有安裝孔，所述支架上端的安裝孔中內(nèi)接有花鍵軸座，支架下端的安裝孔中內(nèi)接有螺紋套環(huán)，所述滾珠花鍵軸的一端插接在花鍵軸座中，所述滾珠絲桿包括主動桿、從動桿和第一連接件，所述主動桿上設(shè)有正螺紋，從動桿上設(shè)有反螺紋，主動桿的一端插接在螺紋套環(huán)中，且主動桿的另一端通過第一連接件連接從動桿，所述主動桿和滾珠花鍵軸的一端均貫穿支架，所述主動桿的一端連接有輔助動力驅(qū)動裝置，滾珠花鍵軸的一端連接有主動力驅(qū)動裝置；
[0007]所述滾珠花鍵軸和滾珠絲桿在遠(yuǎn)離支架的一端設(shè)有固定板，固定板的上端和下端均設(shè)有安裝槽，且滾珠花鍵軸和滾珠絲桿分別活動安裝在安裝槽中；
[0008]所述滾珠花鍵軸的內(nèi)側(cè)套接有固定座和花鍵套，花鍵套內(nèi)接在固定座中，從動桿上套接有螺紋座，且從動桿和螺紋座的連接處設(shè)有滾珠螺母，固定座上套接有固定軸承，且螺紋座的上端通過第二連接件連接固定軸承的下端；
[0009]所述花鍵套的上端連接L型連接板的一端，且L型連接板的另一端設(shè)有轉(zhuǎn)軸座，轉(zhuǎn)軸座中貫穿設(shè)有轉(zhuǎn)軸，且轉(zhuǎn)軸的上端同軸連接有螺旋槳，轉(zhuǎn)軸的下端連接有第二錐形齒，所述花鍵套在靠近第二錐形齒的一端固定接有第一錐形齒，所述第一錐形齒通過齒輪嚙合連接第二錐形齒。
[0010]優(yōu)選的，所述滾珠花鍵軸和滾珠絲桿與安裝槽的連接處設(shè)有第一軸承，所述螺紋套環(huán)與安裝孔的連接處設(shè)有第二軸承，所述轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)軸座的連接處設(shè)有第三軸承，所述花鍵套與固定座的連接處設(shè)有第四軸承，所述固定座與滾珠花鍵軸的連接處設(shè)有第五軸承。
[0011]優(yōu)選的，所述螺紋座在遠(yuǎn)離第一錐形齒的一端通過定位板連接固定座，固定板是一體成型結(jié)構(gòu)或是多配件和螺絲固定而成。
[0012]一種多旋翼飛行器的軸距控制方法，包括以下步驟:
[0013]S1:使用主動力驅(qū)動裝置和輔助動力驅(qū)動裝置分別驅(qū)動滾珠絲桿和滾珠花鍵軸轉(zhuǎn)動；
[0014]S2:在主動桿和支架的螺紋配合作用下，可以使?jié)L珠絲桿和滾珠花鍵軸同步實現(xiàn)伸縮運動；
[0015]S3:在正向轉(zhuǎn)動滾珠絲桿時，滾珠絲桿的主動桿與螺紋套環(huán)共同作用，滾珠絲桿向靠近支架的方向運動，螺紋座和從動桿通過內(nèi)外螺紋配合工作，螺紋座在滾珠絲桿上向靠近支架的方向運動；
[0016]S4:在反向轉(zhuǎn)動滾珠絲桿時，滾珠絲桿向遠(yuǎn)離支架的方向運動，螺紋座和從動桿通過內(nèi)外螺紋配合工作，螺紋座在滾珠絲桿上向遠(yuǎn)離支架的方向運動；
[0017]S5:螺紋座帶動固定座和花鍵套在滾珠花鍵軸運動，滾珠花鍵軸向花鍵套提供扭矩，第一錐形齒轉(zhuǎn)動；
[0018]S6:通過齒輪嚙合作用，第一錐形齒能夠使第二錐形齒轉(zhuǎn)動，第二錐形齒進(jìn)而帶動轉(zhuǎn)軸和螺旋槳轉(zhuǎn)動。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:通過滾珠絲桿主動桿和支架內(nèi)置螺紋座的相互作用，使螺絲絲桿和滾珠花鍵軸一起帶動整體實現(xiàn)平移，與此同時，通過滾珠絲桿從動桿和螺紋座相互作用，結(jié)構(gòu)整體在螺絲絲桿和滾珠花鍵軸上實現(xiàn)同步同向平移，二者共同作用，進(jìn)而實現(xiàn)改變軸距的目的，并且通過設(shè)置的滾珠花鍵軸和花鍵套構(gòu)成滾珠花鍵副為飛行器的螺旋槳提供動力，經(jīng)濟(jì)實用，耐用性強(qiáng)，本發(fā)明通過合理的結(jié)構(gòu)合計，能夠輕松方便的改變軸距，實現(xiàn)飛行器的中心和螺旋槳位置的相對改變，通過分別實時地改變各螺旋槳的軸距，可以在飛行過程中動態(tài)調(diào)整飛行器的姿態(tài)，增加了飛行器的姿態(tài)調(diào)節(jié)手段，很大程度上提高了飛行器的整體功能性，為開發(fā)各種新型多旋翼飛行器提供了更多的選擇空間，特別適合于各種單一動力分散輸出，且配備大馬力低響應(yīng)速度動力源的多旋翼，滿足其姿態(tài)調(diào)整的需要。本發(fā)明使可移動部件的整體重量減輕，并且調(diào)整速度快，慣性小，為使用者提供了很大的便利。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)不意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明的支架側(cè)視圖；
[0022]圖3為本發(fā)明的固定板側(cè)視圖。
[0023]圖中:I支架、2滾珠花鍵軸、3滾珠絲桿、31主動桿、32從動桿、4第一連接件、41第二連接件、5花鍵套、51 L型連接板、6螺紋座、61定位板、7轉(zhuǎn)軸座、71螺旋槳、8第一錐形齒、81第二錐形齒、9固定板。
【具體實施方式】
[0024]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]請參閱圖1-3，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案:一種多旋翼飛行器的軸距調(diào)整結(jié)構(gòu)，包括支架1、滾珠花鍵軸2和滾珠絲桿3，所述支架I的上端和下端均貫穿設(shè)有安裝孔，所述支架I上端的安裝孔中內(nèi)接有花鍵軸座，支架I下端的安裝孔中內(nèi)接有螺紋套環(huán)，所述滾珠花鍵軸2的一端插接在花鍵軸座中，所述滾珠絲桿3包括主動桿31、從動桿32和第一連接件4，所述主動桿31上設(shè)有正螺紋，從動桿32上設(shè)有反螺紋，主動桿31的一端插接在螺紋套環(huán)中，且主動桿31的另一端通過第一連接件4連接從動桿32，所述主動桿31和滾珠花鍵軸2的一端均貫穿支架I，所述主動桿31的一端連接有輔助動力驅(qū)動裝置，滾珠花鍵軸2的一端連接有主動力驅(qū)動裝置。
[0026]所述滾珠花鍵軸2和滾珠絲桿3在遠(yuǎn)離支架I的一端設(shè)有固定板9，固定板9的上端和下端均設(shè)有安裝槽，且滾珠花鍵軸2和滾珠絲桿3分別活動安裝在安裝槽中，固定板9是一體成型結(jié)構(gòu)或是多配件和螺絲固定而成。
[0027]所述滾珠花鍵軸2的內(nèi)側(cè)套接有固定座和花鍵套5，花鍵套5內(nèi)接在固定座中，從動桿32上套接有螺紋座6，且從動桿32和螺紋座6的連接處設(shè)有滾珠螺母，固定座上套接有固定軸承，且螺紋座6的上端通過第二連接件41連接固定軸承的下端。
[0028]所述花鍵套5的上端連接L型連接板51的一端，且L型連接板51的另一端設(shè)有轉(zhuǎn)軸座7，轉(zhuǎn)軸座7中貫穿設(shè)有轉(zhuǎn)軸，且轉(zhuǎn)軸的上端同軸連接有螺旋槳71，轉(zhuǎn)軸的下端連接有第二錐形齒81，所述花鍵套5在靠近第二錐形齒81的一端固定接有第一錐形齒8，所述第一錐形齒8通過齒輪嚙合連接第二錐形齒81。通過齒輪嚙合連接的第一錐形齒8和第二錐形齒81，實現(xiàn)扭矩和動力的傳遞，使螺旋槳71工作轉(zhuǎn)動，花鍵套5在遠(yuǎn)離第一錐形齒8的一端通過定位板61連接螺紋座6，且定位板61套接在滾珠花鍵軸2和滾珠絲桿3上。
[0029]所述滾珠花鍵軸2和滾珠絲桿3與安裝槽的連接處設(shè)有第一軸承，所述螺紋套環(huán)與安裝孔的連接處設(shè)有第二軸承，所述轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)軸座7的連接處設(shè)有第三軸承，所述花鍵套5與固定座的連接處設(shè)有第四軸承，所述固定座與滾珠花鍵軸2的連接處設(shè)有第五軸承，所述螺紋座6在遠(yuǎn)離第一錐形齒8的一端通過定位板61連接固定座，固定板9是一體成型結(jié)構(gòu)或是多配件和螺絲固定而成。
[0030]一種多旋翼飛行器的軸距控制方法，包括以下步驟:
[0031]S1:使用主動力驅(qū)動裝置和輔助動力驅(qū)動裝置分別驅(qū)動滾珠絲桿3和滾珠花鍵軸2轉(zhuǎn)動；
[0032]S2:在主動桿31和支架I的螺紋配合作用下，可以使?jié)L珠絲桿3和滾珠花鍵軸2同步實現(xiàn)伸縮運動；
[0033 ] S3:在正向轉(zhuǎn)動滾珠絲桿3時，滾珠絲桿3的主動桿31與螺紋套環(huán)共同作用，滾珠絲桿3向靠近支架I的方向運動，螺紋座6和從動桿32通過內(nèi)外螺紋配合工作，螺紋座6在滾珠絲桿3上向靠近支架I的方向運動；
[0034]S4:在反向轉(zhuǎn)動滾珠絲桿3時，滾珠絲桿3向遠(yuǎn)離支架I的方向運動，螺紋座6和從動桿32通過內(nèi)外螺紋配合工作，螺紋座6在滾珠絲桿3上向遠(yuǎn)離支架I的方向運動；
[0035]S5:螺紋座6帶動固定座和花鍵套5在滾珠花鍵軸2運動，滾珠花鍵軸2向花鍵套5提供扭矩，第一錐形齒8轉(zhuǎn)動；
[0036]S6:通過齒輪嚙合作用，第一錐形齒8能夠使第二錐形齒81轉(zhuǎn)動，第二錐形齒81進(jìn)而帶動轉(zhuǎn)軸和螺旋槳71轉(zhuǎn)動。
[0037]本發(fā)明通過合理的結(jié)構(gòu)合計，能夠輕松方便的改變軸距，實現(xiàn)飛行器的中心和螺旋槳71位置的相對改變，通過分別實時地改變各螺旋槳71的軸距，可以在飛行過程中動態(tài)調(diào)整飛行器的姿態(tài)，增加了飛行器的姿態(tài)調(diào)節(jié)手段，很大程度上提高了飛行器的整體功能性，為開發(fā)各種新型多旋翼飛行器提供了更多的選擇空間，特別適合于各種單一動力分散輸出，且配備大馬力低響應(yīng)速度動力源的多旋翼，滿足其姿態(tài)調(diào)整的需要。本發(fā)明使可移動部件的整體重量減輕，并且調(diào)整速度快，慣性小，為使用者提供了很大的便利。
[0038]本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，在飛行器的使用過程中，滾珠絲桿3在伸縮的同時，螺紋座6能夠在滾珠絲桿3運動，使螺紋座6和花鍵套5與飛行器中心的距離調(diào)整速度加快，對姿態(tài)的響應(yīng)時間變短，很大程度上提高了飛行器的整體功能性，方便了用戶的使用。
[0039]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項】
1.一種多旋翼飛行器的軸距調(diào)整結(jié)構(gòu)，包括支架(I)、滾珠花鍵軸(2)和滾珠絲桿(3)，所述支架(I)的上端和下端均貫穿設(shè)有安裝孔，其特征在于:所述支架(I)上端的安裝孔中內(nèi)接有花鍵軸座，支架(I)下端的安裝孔中內(nèi)接有螺紋套環(huán)，所述滾珠花鍵軸(2)的一端插接在花鍵軸座中，所述滾珠絲桿(3)包括主動桿(31)、從動桿(32)和第一連接件(4)，所述主動桿(31)上設(shè)有正螺紋，從動桿(32)上設(shè)有反螺紋，主動桿(31)的一端插接在螺紋套環(huán)中，且主動桿(31)的另一端通過第一連接件(4)連接從動桿(32)，所述主動桿(31)和滾珠花鍵軸(2)的一端均貫穿支架(I)，所述主動桿(31)的一端連接有輔助動力驅(qū)動裝置，滾珠花鍵軸(2)的一端連接有主動力驅(qū)動裝置； 所述滾珠花鍵軸(2)和滾珠絲桿(3)在遠(yuǎn)離支架(I)的一端設(shè)有固定板(9)，固定板(9)的上端和下端均設(shè)有安裝槽，且滾珠花鍵軸(2)和滾珠絲桿(3)分別活動安裝在安裝槽中； 所述滾珠花鍵軸(2)的內(nèi)側(cè)套接有固定座和花鍵套(5)，花鍵套(5)內(nèi)接在固定座中，從動桿(32)上套接有螺紋座(6)，且從動桿(32)和螺紋座(6)的連接處設(shè)有滾珠螺母，固定座上套接有固定軸承，且螺紋座(6)的上端通過第二連接件(41)連接固定軸承的下端； 所述花鍵套(5)的上端連接L型連接板(51)的一端，且L型連接板(51)的另一端設(shè)有轉(zhuǎn)軸座(7)，轉(zhuǎn)軸座(7)中貫穿設(shè)有轉(zhuǎn)軸，且轉(zhuǎn)軸的上端同軸連接有螺旋槳(71 )，轉(zhuǎn)軸的下端連接有第二錐形齒(81)，所述花鍵套(5)在靠近第二錐形齒(81)的一端固定接有第一錐形齒(8)，所述第一錐形齒(8)通過齒輪嚙合連接第二錐形齒(81)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多旋翼飛行器的軸距調(diào)整結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述滾珠花鍵軸(2)和滾珠絲桿(3)與安裝槽的連接處設(shè)有第一軸承，所述螺紋套環(huán)與安裝孔的連接處設(shè)有第二軸承，所述轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)軸座(7)的連接處設(shè)有第三軸承，所述花鍵套(5)與固定座的連接處設(shè)有第四軸承，所述固定座與滾珠花鍵軸(2)的連接處設(shè)有第五軸承。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多旋翼飛行器的軸距調(diào)整結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述螺紋座(6)在遠(yuǎn)離第一錐形齒(8)的一端通過定位板(61)連接固定座，固定板(9)是一體成型結(jié)構(gòu)或是多配件和螺絲固定而成。4.一種權(quán)利要求1所述的多旋翼飛行器的軸距控制方法，其特征在于:包括以下步驟:S1:使用主動力驅(qū)動裝置和輔助動力驅(qū)動裝置分別驅(qū)動滾珠絲桿(3)和滾珠花鍵軸(2)轉(zhuǎn)動； S2:在主動桿(31)和支架(I)的螺紋配合作用下，可以使?jié)L珠絲桿(3)和滾珠花鍵軸(2)同步實現(xiàn)伸縮運動； S3:在正向轉(zhuǎn)動滾珠絲桿(3)時，滾珠絲桿(3)的主動桿(31)與螺紋套環(huán)共同作用，滾珠絲桿(3)向靠近支架(I)的方向運動，螺紋座(6)和從動桿(32)通過內(nèi)外螺紋配合工作，螺紋座(6)在滾珠絲桿(3)上向靠近支架(I)的方向運動； S4:在反向轉(zhuǎn)動滾珠絲桿(3)時，滾珠絲桿(3)向遠(yuǎn)離支架(I)的方向運動，螺紋座(6)和從動桿(32)通過內(nèi)外螺紋配合工作，螺紋座(6)在滾珠絲桿(3)上向遠(yuǎn)離支架(I)的方向運動； S5:螺紋座(6)帶動固定座和花鍵套(5)在滾珠花鍵軸(2)運動，滾珠花鍵軸(2)向花鍵套(5)提供扭矩，第一錐形齒(8)轉(zhuǎn)動； S6:通過齒輪嚙合作用，第一錐形齒(8)能夠使第二錐形齒(81)轉(zhuǎn)動，第二錐形齒(81)進(jìn)而帶動轉(zhuǎn)軸和螺旋槳(71)轉(zhuǎn)動。
【文檔編號】B64C27/08GK106081089SQ201610670799
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月16日 公開號201610670799.4, CN 106081089 A, CN 106081089A, CN 201610670799, CN-A-106081089, CN106081089 A, CN106081089A, CN201610670799, CN201610670799.4
【發(fā)明人】吳世普
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