[发明专利]矢量共轴手持云台一体无人机及其智能系统

说明书

本发明公开了矢量共轴手持云台一体无人机，包括动力单元和机身，机身包括机身外壳和设于机身外壳内的两舵机等；还包括云台，动力单元连接于机身顶端，云台连接于机身底端；动力单元包括由上下两电机构成的同轴电机、分别与上下两电机连接的上螺旋桨对和下螺旋桨对、连接于同轴电机底端的矢量机构；矢量机构由矢量轴固定环、外轴倾斜环、内轴倾斜环从外向内同轴设置；两舵机中一舵机的输出轴通过一连杆连接外轴倾斜环外端，另一舵机的输出轴通过另一连杆连接内轴倾斜环外端。本发明无人机具有矢量推力属性；同时，该无人机将航拍无人机和手持云台的优点有机结合，能够实现多领域、多环境、多功能的应用。

技术领域

本发明属于矢量无人机与手持云台等技术领域，具体涉及矢量共轴手持云台一体无人机及其智能系统。

背景技术

传统无人机大致可分为两类，一类是具有机翼的固定翼无人机，另一类是没有机翼的多旋翼无人机，本发明无人机则为以一种多旋翼无人机。传统多旋翼无人机多为四轴，其技术趋于成熟，外形上也形成了固定的标准，难以改变。因为旋翼的固定，只能通过各个螺旋桨之间的桨速差来改变无人机的姿态，实现转向前进等功能，进而导致传统多旋翼无人机的机动性、灵活性较差。

同时，由于多旋翼无人机的旋翼轴数量较多，在设计时需要注意螺旋桨之间的距离，不能使桨叶之间有接触的可能，因此不可避免的增大了多旋翼无人机的尺寸。而根据已有的结论：在桨径尺寸相同的情况下，单桨桨效比多桨桨效更大，多桨桨径为几个小桨直径相加得到最终桨径。而在相同桨效下，与多轴旋翼无人机相比，矢量共轴无人机的体积更加小巧、通过性更好。

再次，传统的多旋翼无人机在每一个螺旋桨下面都需要安装一个动力电机，一架无人机有几轴就需要配置几个电机，十分耗费能源，不够环保。而就拿四轴的无人机与矢量共轴无人机相比，由上面结论可知，在桨效相同的情况下，四个电机要比一个电机能源耗费要高，由此看来矢量共轴无人机更加节能环保。

最后，传统的航拍无人机和手持云台是不同的两款产品。其中，航拍无人机可以飞行到高空获得更广阔的拍摄视角，但不能像手持云台那样方便拿在手里随时随地拍摄。而手持云台能方便拿在手里随时随地拍摄，但却不能像航拍无人机那样飞到空中拍摄更美的风景。

发明内容

本发明的目的是提供矢量共轴手持云台一体无人机，以解决背景技术中提出的问题。同时，本发明还提供基于矢量共轴手持云台一体无人机的智能系统。

本发明采用如下技术方案：

本发明提供的矢量共轴手持云台一体无人机，包括动力单元和机身，所述机身主要包括机身外壳和设于机身外壳内的两舵机、电源及控制模块；还包括云台，动力单元连接于机身顶端，云台连接于机身底端；

动力单元包括由上下两电机构成的同轴电机、分别与上下两电机连接的上螺旋桨对和下螺旋桨对、连接于同轴电机底端的矢量机构；上螺旋桨对和下螺旋桨对分别由上、下电机带动反向旋转；

所述矢量机构由矢量轴固定环、外轴倾斜环、内轴倾斜环从外向内同轴设置；一轴水平贯穿外轴倾斜环和内轴倾斜环且通过两环的圆心，用来连接外轴倾斜环和内轴倾斜环；通过两短轴连接外轴倾斜环和矢量轴固定环；内轴倾斜环通过一内轴心座与同轴电机底端相连，矢量轴固定环底端通过若干连接杆与下方的矢量轴底座连接；

所述两舵机中一舵机的输出轴通过一连杆连接外轴倾斜环外端，另一舵机的输出轴通过另一连杆连接内轴倾斜环外端。

作为优选，矢量轴底座下方预留若干用于安装减震球的减震孔。

作为优选，云台通过一云台连接机构与机身底端连接，所述云台连接机构为云台旋转盘；所述机身包括一底座，所述底座为带内螺纹的结构；该结构与所述云台旋转盘的上轴，通过该上轴将该结构与云台旋转盘可拆卸连接。

作为优选，云台旋转盘下方设置若干安装减震球的减震孔，云台旋转盘通过减震球与云台连接。