[发明专利]一种可变螺距的多旋翼无人机动力装置

说明书

本发明公开了一种可变螺距的多旋翼无人机动力装置，包含机架臂，所述机架臂的末端安装有电机和舵机，另一端固定安装于多旋翼几何中心的电子舱结构上，所述电机的转子为空心传动轴，所述空心传动轴内部为旋转隔离空心轴，所述旋转隔离空心轴内安装有可进行活塞推拉运动的螺距调节杆，所述螺距调节杆与螺旋桨转动相连，所述螺距调节杆的下端和所述舵机活动连接。本发明通过在电机内部安装螺距调节杆，当电机的空心传动轴带动螺旋桨转动的同时，由舵机驱动螺距调节杆在旋转隔离空心轴内做活塞推拉运动来调节螺旋桨螺距，从而能够快速改变各螺旋桨产生的升力以实现空间机动飞行，显著提高了多旋翼的机动性、操纵性和安全性，且结构简单，易于实施。

技术领域

本发明涉及一种无人机动力装置，尤其涉及一种可变螺距的多旋翼无人机动力装置。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，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。从技术角度定义可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。无人机目前在航拍、农业植保、测绘等领域已经获得广泛应用。

近年来，因多旋翼结构简单和优良的操控性能，已发展成为微小型无人机市场的主流无人机类型，多旋翼无人机的飞行动力和姿态调整由多个旋翼协调完成，各旋翼的升力变化依赖于螺旋桨的速度变化，当桨叶尺寸越大，惯性越大，螺旋桨速度变化越慢，机动性和操纵性越差，这成为制约大尺寸多旋翼发展的重要因素之一。因此，有必要对现有的多旋翼无人机动力装置进行改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可变螺距的多旋翼无人机动力装置，使用该动力装置的多旋翼无人机能够快速改变螺旋桨产生的升力，显著提高了多旋翼的机动性、操纵性和安全性，且结构简单，易于实施。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种可变螺距的多旋翼无人机动力装置，包括机架臂，所述机架臂的末端安装有电机和舵机，另一端固定安装于多旋翼几何中心的电子舱结构上，其中，所述电机的转子为空心传动轴，所述空心传动轴内部为旋转隔离空心轴，所述旋转隔离空心轴内安装有可进行活塞推拉运动的螺距调节杆，所述螺距调节杆与螺旋桨转动相连，所述螺旋桨包括两片桨叶和变螺距机构；所述螺距调节杆的上端和螺旋桨的变螺距机构转动连接，所述螺距调节杆的下端和舵机力臂转动连接。

上述的可变螺距的多旋翼无人机动力装置，其中，所述变螺距机构包括两个桨叶固定夹、两个变距轴和桨毂；所述两片桨叶安装在桨叶固定夹上，所述桨叶固定夹绕变距轴转动以改变桨叶角；所述两个桨叶固定夹上各设有变距联动轴，所述变距联动轴分别嵌入与螺距调节杆相连的联动杆上的变距关节轴套孔,构成单自由度转动关节；所述桨毂固定安装在电机的空心传动轴上，由空心传动轴带动螺旋桨转动，所述舵机驱动螺距调节杆进行活塞推拉运动。

上述的可变螺距的多旋翼无人机动力装置，其中，所述螺距调节杆包括同步转臂和推拉杆，所述同步转臂的一端通过第一单自由度转动关节连接第一联动杆，另一端通过第二单自由度转动关节连接第二联动杆，所述同步转臂的中间通过第四单自由度转动关节和推拉杆的上端转动相连，所述推拉杆的下端通过第三单自由度转动关节连接第三联动杆，所述第一联动杆、第二联动杆和第三联动杆的另一端均设有变距关节轴套孔，所述第一联动杆上的变距关节轴套孔嵌入螺旋桨的一个变距联动轴中组成第五单自由度转动关节，所述第二联动杆上的变距关节轴套孔嵌入螺旋桨的另一个变距联动轴组成第六单自由度转动关节，所述第五单自由度转动关节、第六单自由度转动关节与第一单自由度转动关节、第二单自由度转动关节均在一个平面内转动，所述第三联动杆上的变距关节轴套孔和舵机力臂上的变距关节轴套孔通过外加一根关节轴组成第七单自由度转动关节，所述第七单自由度转动关节与第三单自由度转动关节在同一个平面内转动，所述螺距调节杆的同步转臂可绕所述螺距调节杆的推拉杆转动，所述同步转臂与螺旋桨在一个平面内共轴同步转动，所述舵机驱动螺距调节杆使推拉杆在旋转隔离空心轴内做活塞推拉运动，从带动桨叶固定夹绕变距轴转动以改变螺旋桨螺距。