[实用新型]一种农用无人直升机的同轴舵机传动器

说明书

技术领域

本实用新型属于飞行器制造领域，在IPC分类中属于B64大类，具体涉及一种用于农林植物保护（植保）作业的工业级电动无人直升机的同轴舵机传动器。

背景技术

随着无人直升机在各行业的应用研究，人们越发现无人直升机在社会生产和生活各个方面的作用日益显著。使用现代化的高新技术机械设备，不仅能够提高工作效率和质量、降低作业成本，还能够降低人员作业的风险，保护生命财产安全。其中，农用无人直升机与常规植保机械作业相比可谓好处多多，其作业效率是目前地面植保机械中防治效率最高的高架喷雾器作业效率的8倍，是人工背负式喷雾器作业效率的30倍。由于传统植保机械落后，加上使用方法不当，不能均匀施药，导致农药利用率极低，只有30％左右的农药被有效利用，70％左右的农药不仅没有发挥防治虫害的作用，还对生态环境造成了严重污染。农用无人直升机采用超低量喷雾，可节省90%的水和30%的农药，农药有效利用率达60%以上，而完成同样作业面积的成本比传统农机还要低。

一般的，用于农林植物保护作业的农用无人直升机，主要包括飞行平台（固定翼、单旋翼、多旋翼）、GPS飞控、喷洒机构三部分，通过地面遥控或GPS飞控，来实现喷洒作业，可以喷洒药剂、种子、粉剂等。

其中，农用无人直升机一般是依靠安装于机身内的舵机来实现飞行的前进、后退和转向，例如通过连杆驱动倾斜盘产生前后左右等方向的倾斜角度，进而控制螺旋桨系统产生倾斜角度，最终来控制飞行状态。然而，现有的舵机传动器，利用不对称的连杆实现转动、摆动、或空间复杂运动，只能近似实现给定的运动规律或运动轨迹，且设计较为复杂；工作效率低，发生自锁的概率较大，同时机构的运动规律对制造、安装精度较高；机构中作复杂运动和作往复运动的构件所产生的惯性力难以平衡，在运动时将引起的振动和载荷变动，影响飞行器飞行平稳性。因此，用于现有的农用无人直升机的舵机传动器，其存在以下三点问题：

1.传统舵机安装于机身时除了克服运动机构的扭力还要克服其运动机构传递过来的径向压力，机械效率差；

2.发生自锁的机率增加，而且机构运动规律对制造、安装误差的敏感性增加；

3.机构中作复杂运动和作往复运动的构件所产生的惯性力难以平衡，在运动时将引起的振动和动载荷。

为此，一篇申请号为200910161480的发明专利，公开了一种滑动式航模舵机，其包括具有转动轴的驱动电机、蜗轮蜗杆装置、传动螺杆、套筒、电位器，蜗轮蜗杆装置中的蜗杆与驱动电机的转动轴固接并同轴，蜗轮与传动螺杆固接并同轴，套筒套设于传动螺杆并通过螺纹连接，电位器具有可沿传动螺杆轴向滑动的滑块，该滑块与套筒通过固定连接。从而可以将电机的旋转动力转换为电位器的直线动力，再驱动倾斜盘产生倾斜，实现直升机航模的左右转向和前后倾斜;舵机通过电路板直接安装于主机架，其装配非常简单，该舵机重量轻体积小;电位器检测到滑动的距离并反馈，提高控制精度，使航模飞行效率得以提高。

另外一篇申请号为201010618794.X的发明专利，提高了一种自锁电动舵机，包括电机、减速器和舵面，还包括制动器，制动器包括制动器壳体、垂直固定在电机非驱动端端面上且圆周分布的至少三个导向柱、可在导向柱的导向下沿电机轴方向自由滑动的导磁材料制动压板、与电机轴非驱动端同轴固连且与制动压板平行的非金属制动板、制动器壳体和制动压板之间用于制动压板压紧制动板的弹簧、可使制动压板远离制动板的电磁铁 ；制动器壳体在电机的非驱动端，电磁铁、弹簧、制动压板、制动板和导向柱在制动器壳体内。

上述专利，仍然存在着除了克服运动机构的扭力还要克服其运动机构传递过来的径向压力的问题。

实用新型内容

因此，针对上述的问题，本实用新型为现有的同轴舵机加装一种新型的农用无人直升机的同轴舵机传动器，在加装了本实用新型的同轴舵机传动器后，使同轴舵机在工作时只需输出扭力而不会受到其它运动机构传递过来的径向压力，从而使舵机在运行过程中更精确，进而延长舵机本身的使用寿命。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，一种农用无人直升机的同轴舵机传动器，与农用无人直升机的同轴舵机相连接，其包括舵机固定座、受力轴承、输出旋转盘和旋转臂，受力轴承和同轴舵机分别安装于舵机固定座的左右两侧，旋转臂与输出旋转盘相连后嵌入到受力轴承内，进而与同轴舵机的输出轴连为一体。通过利用受力轴承连接舵机的输出轴，使输出轴在转动中保证同轴性，减少旋转臂传动的能量损失，增强舵机本体传动的稳定性、使飞行器的飞行状态相对稳定。