[发明专利]垂直起降的无人机及其驱动方法

说明书

本发明公开了垂直起降的无人机及其驱动方法。垂直起降的无人机具有机身和驱动单元，所述驱动单元包括第一驱动机构和第二驱动机构，所述第二驱动机构为两个且分布于机身的两侧；所述第一驱动机构和第二驱动机构呈三点式分布；其中，所述第一驱动机构包括推力发动机；所述第二驱动机构包括：螺旋桨，用于在无人机起降时转动，螺旋桨的转轴竖向分布；连杆，连杆一端与螺旋桨的转轴连接，另一端与机身通过第一铰接件连接；推动结构，用于推动连杆沿第一铰接件转动。首先，三点式分布的驱动单元有助于提升无人机升降的平稳性。其次，第二驱动机构可以收拢和展开，收拢后可以显著降低平飞的阻力。再者，未采用涵道风扇就实现了无人机的平稳升降。

技术领域

本发明涉及无人机的技术领域，具体而言，涉及垂直起降的无人机及其驱动方法。

背景技术

目前，广泛应用的具有垂直起降功能的无人机大多数为多旋翼无人机或涵道风扇无人机，在升降阶段主要依靠竖直分布的旋翼或涵道风扇提供升力，在平飞阶段则依靠旋翼或涵道风扇的倾转来产生向前或其它方向的推力。因此，需要较大容量的电池为旋翼或涵道风扇供电来实现较长的航时与航程，这导致电池重量占据了机体的大部分重量，使无人机自身重量过重，任务荷载重量、航时及航程均严重受限。

发明内容

本发明的主要目的在于提供垂直起降的无人机及其驱动方法，以解决现有技术中垂直起降的无人机的重量较大、航时及航程较短的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了垂直起降的无人机。技术方案如下：

垂直起降的无人机，具有机身和驱动单元，所述驱动单元包括第一驱动机构和第二驱动机构，所述第二驱动机构为两个且分布于机身的两侧；所述第一驱动机构和第二驱动机构呈三点式分布；其中，所述第一驱动机构包括推力发动机；所述第二驱动机构包括：螺旋桨，用于在无人机起降时转动，螺旋桨的转轴竖向分布；连杆，连杆一端与螺旋桨的转轴连接，另一端与机身通过第一铰接件连接；推动结构，用于推动连杆沿第一铰接件转动。

首先，本发明的垂直起降的无人机采用三点式分布的驱动单元，有助于提升无人机升降的平稳性。其次，第二驱动机构可以沿第一铰接件收拢和展开，收拢后可以显著降低平飞的阻力，从而降低第一驱动机构的能耗。再者，第二驱动结构仅在升降时使用，重量轻，所需的电池电量小，有助于降低无人机重量；并且，随着飞行时间的增加，机身上的载油量因推力发动机的消耗而逐渐减少，无人机重量随之降低，可以进一步提高航时和航程。由此可见，本发明的垂直起降的无人机未采用多旋翼结构或涵道风扇就实现了无人机的平稳升降并有效减轻了无人机重量，提供了一种全新的无人机结构。

进一步地是，所述推力发动机为矢量发动机；并且/或者，第一驱动机构还包括设于机身两侧的机翼内的油箱。由此，有助于简化第一驱动机构的结构，便于安装。

进一步地是，所述第一驱动机构设于第二驱动机构的后方。由此，第一驱动机构位于靠近机身尾部的位置，平飞后能够提供最佳的推力。

进一步地是，机身上还设有电池单元，第二驱动机构、电池单元和第一驱动机构前后依次分布于机身上。由此，第二驱动机构位于靠近机身头部非位置，与靠近机身尾部的第一驱动机构配合，使机身升降时的受力更加均匀，升降更加地平稳。

进一步地是，所述机身的两侧设有凹槽，无人机平飞时，所述螺旋桨与连杆收缩于凹槽内。由此，当螺旋桨与连杆收缩于凹槽内之后，可以最大限度地降低无人机平飞时螺旋桨与连杆所产生的飞行阻力。

进一步地是，所述螺旋桨为二叶的螺旋桨。由此，二叶的螺旋桨可以按照机身与凹槽的轴向摆放，有助于减小凹槽的宽度。

进一步地是，所述推动结构包括：电动推杆，具有可伸出和收回的执行器；异形杆，异形杆两端分别通过第二铰接件与执行器和连杆连接。由此，推动结构的结构简单，便于自动控制。