一种自稳飞行器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种自稳飞行器，包括飞行器的本体机架和机械式陀螺仪，所述机械式陀螺仪包括在飞行器的本体机架上安装有一独立设置的动力驱动单元；所述动力驱动单元连接有至少一个以不同转速高速旋转运动获取不同定轴性来保持飞行器根据不同飞行环境情况选择适应稳定性的陀螺盘；所述陀螺盘由大直径的旋转环和多个支撑筋组成，多个支撑筋均匀分布于旋转环的径向；飞行时直接通过动力驱动单元以不同转速控制陀螺盘获取不同的定轴性，来保持针对不同飞行环境选择不同的稳定性；同时由于旋转环采用大直径圆环，使得陀螺盘旋转时拥有更大的转动惯量，根据陀螺仪的定轴性，转动惯量越大其稳定性越好，由此保证了在同一转速下的稳定性更好。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种飞行器，尤其涉及一种具有自稳功能的飞行器。
技术介绍
在现有的遥控航模市场上，电子陀螺仪由于成本低、无转动部分且重量轻，被广泛运用于模型飞机上，以加强其稳定性。但现有遥控航模上的电子陀螺仪一般转速固定，无法满足不同飞行状况下的不同需要，如遇强风、变向、扰流、电磁干扰等不同情况时，就有可能失去稳定，从而脱离原有飞行轨道甚至倾倒；当在飞行状况较好时，固定转速的电子陀螺仪，依然保持较高的能耗，会造成飞行器较高的能源浪费，必然减少飞行器所能运行的总时间。另外，电子陀螺仪易受电磁环境干扰，使用场合往往受限制，且电子陀螺仪一般采用后发式的控制方式，当遇到突发的飞行状况时，由于控制的滞后，不能有效的纠正飞行过程中的运行状态；其次，电子陀螺仪是对整机进行控制，使飞行器整体恢复平稳状态需要消耗较大的能耗。因此，现有的电子陀螺仪不能满足飞行器在恶劣的环境下对稳定性的需求。机械陀螺仪由于采用机械运动的转动部分，通过一个对旋转轴驱动以极高角速度旋转的转子，转子装在一支架内，再通过转子中心轴上加一内环架来实现陀螺仪环绕平面两轴作自由运动；在飞行器
设计人员首要考虑的是减轻飞行器的重量，通常认为机械陀螺仪整体质量过重，不适合在大气中飞行的飞行器上安装。
技术实现思路
本技术提供一种结构简单、抗干扰能力强，采用机械式陀螺仪，针对不同飞行状况稳定性可调的自稳飞行器。为了实现上述技术目的，本技术采用的技术方案是：一种自稳飞行器，包括飞行器的本体机架、旋翼、旋翼驱动装置，机械式陀螺仪；所述机械式陀螺仪由安装在所述本体机架上的与所述旋翼驱动装置相对独立的动力驱动单元驱动。优选地，所述动力驱动单元连接有至少一个以不同转速高速旋转运动获取不同定轴性来保持飞行器在不同飞行环境情况的稳定性的陀螺盘。优选地，所述机械式陀螺仪具有陀螺盘，所述陀螺盘包括由第一密度材料制成的外盘和由第二密度材料制成的支撑板，所述第一密度大于所述第二密度。优选地，所述机械式陀螺仪设置在所述本体机架内，所述陀螺仪的转轴的方向与机身的高度方向基本一致。优选地，所述陀螺盘与所述本体机架在所述飞行器的高度方向上大致对中。优选地，所述动力驱动单元下端连接有一个陀螺盘。优选地，所述动力驱动单元的上端和下端分别连接有陀螺盘。优选地，所述陀螺盘水平设置于本体机架的质心附近或本体机架的质心下方。优选地，在所述动力单元与所述陀螺盘之间还加装有变速箱，所述变速箱为增速变速箱或减速变速箱。优选地，旋翼倾转驱动单元，驱动所述旋翼倾转以产生水平分力。本技术的有益效果是：本技术相对于现有飞行器采用电子陀螺仪，采用一个单独的动力驱动单元，利用机械式陀螺仪的稳定性实现飞行器的主动平衡，避免现有技术中采用电子陀螺仪的飞行器为了保持机身平衡频繁多次地对电机进行加减速，大大节省电机由于频发加减速导致的电能损耗，在一定程度上延长了电机的寿命和电池续航时间。而且，陀螺盘水平设置于本体机架的质心处或本体机架的质心下方，使得陀螺盘水平设置于飞行器质心附近，有利于飞行器的重心稳定。工作时，通过一个独立变频的驱动电机，驱动与其连接的大圆环直径的陀螺盘，在保证陀螺盘质量轻便适用于飞行器的同时，使得陀螺盘旋转时拥有更大的转动惯量，根据陀螺仪的定轴性，可知转动惯量越大其稳定性越好，由此保证了在同一转速下的稳定性更好；另外，根据飞行器不同飞行环境情况，直接通过驱动电机以不同转速控制陀螺盘高速旋转运动获取不同的定轴性，来保持飞行器针对不同飞行环境选择适应的稳定性。由于陀螺盘根据飞行器不同的飞行环境情况选择不同的转速，相比现有的恒转速陀螺仪，可以有效减少飞行过程中的电能消耗，有效增加飞行器所能运行的总时间。【附图说明】图1是本技术实施例一的立体爆炸结构示意图；图2是本技术实施例一的剖视结构示意图；图3是本技术实施例二中的陀螺盘立体结构示意图；图4是本技术实施例三中的陀螺盘立体结构示意图；图5本技术陀螺盘的结构示意图；图6本技术装配有旋翼的立体结构放大示意图；图7本技术装配有多个旋翼的立体结构示意图。【具体实施方式】实施例一一种自稳飞行器，如图1和图2所示，包括飞行器的本体机架1和机械式陀螺仪，机械式陀螺仪包括在飞行器的本体机架1上安装有一独立设置的动力驱动单元，该动力驱动单元包括驱动电机2和驱动轴3，其中，驱动轴3与驱动电机2的转轴同轴连接；动力驱动单元的驱动轴3下端连接有以不同转速高速旋转运动获取不同定轴性来保持飞行器根据不同飞行环境情况选择适应稳定性的陀螺盘4；该陀螺盘4水平设置于本体机架的质心下方，提高飞行器的飞行稳定性，而且，如图5所示，陀螺盘4由由第一密度材料制成的大直径的外盘40和由第二密度材料制成的四个支撑板41一体组成，其中，第一密度大于所述第二密度，外盘采用的第一密度材料为铜，支撑板采用的第二密度材料为铝合金；四个支撑板41呈“十”字形均匀分布于外盘40的径向，陀螺盘4上外盘40中心的四个支撑板41交接处设有与动力驱动单元驱动轴下端销接的销孔410。其中，在动力单元的驱动轴3与陀螺盘4之间还可根据需要加装变速箱(图中未示)，该变速箱为增速变速箱或减速变速箱；通过增速变速箱提高陀螺盘的转速，增强飞行器的稳定效果；通过减速变速箱降低电机功率，提高电机的使用寿命。如图6所示，飞行器的本体机架1连接有两个旋翼5和两个旋翼驱动装置6，如图1中本体机架1内设有旋翼倾转驱动单元7，通过旋翼倾转驱动单元7来驱动其连接的旋翼5倾转以产生水平分力。这样无需倾斜机身便可以实现飞行器的偏航和平移。显然飞行器不限于两组旋翼、旋翼驱动装置和旋翼倾转驱动单元。如图7所示，飞行器上还可以设置有多组旋翼、旋翼驱动装置和旋翼倾转驱动单元。飞行器上还可以设置有多组旋翼和旋翼驱动装置，其中部分旋翼配备旋翼倾转驱动单元。该实施例中，相对于现有飞行器采用电子陀螺仪或者通过传动机构保持恒转速运动的陀螺仪，本技术采用一个单独的动力驱动单元，即通过一个独立变速的驱动电机，驱动与其连接的大圆环直径的陀螺盘，在保证陀螺盘质量轻便适用于飞行器的同时，使得陀螺盘旋转时拥有更大的转动惯量，根据陀螺仪的定轴性，可知转动惯量越大其稳定性越好，由此保证了在同一转速下的稳定性更好；另外，根据飞行器不同飞行环境情况，直接通过电子调速器驱动电机或通过变速箱以不同转速控制陀螺盘高速旋转运动获取不同的定轴性，来保持飞行器针对不同飞行环境选择适应的稳定性。而且，机械式的陀螺仪相对于电子陀螺仪，抗电磁干扰性能更强，更便于飞行器适用于现有复杂的电磁环境；特别是飞行器发生倾斜时，可以通过减速或停止机械陀螺仪纠正飞行器，然后再启动机械陀螺仪。同时，由于陀螺盘根据飞行器不同的飞行环境情况选择不同的转速，相比现有的恒转速陀螺仪，可以有效减少飞行过程中的电能消耗，有效增加飞行器所能运行的总时间，提高飞行器的滞空总时间。实施例二如图3所示，该实施例与实施例一的不同之处在于，所述陀螺盘4由设置于外围呈圆台阶状布置的旋转环台42和与中心一体连接的径向筋壁43组成。实施例三如图4所示，该实施例与实施例一的不同之处在于，所述陀螺盘包括与中心呈“十”字形连接支撑筋46和设置于支撑筋外端的弧形旋转台47。本技术通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自稳飞行器，包括飞行器的本体机架、旋翼、旋翼驱动装置，其特征在于：机械式陀螺仪；所述机械式陀螺仪由安装在所述本体机架上的与所述旋翼驱动装置相对独立的动力驱动单元驱动。

【技术特征摘要】
1.一种自稳飞行器，包括飞行器的本体机架、旋翼、旋翼驱动装置，其特征在于：机械式陀螺仪；所述机械式陀螺仪由安装在所述本体机架上的与所述旋翼驱动装置相对独立的动力驱动单元驱动。2.根据权利要求1所述的一种自稳飞行器，其特征在于：所述动力驱动单元连接有至少一个以不同转速高速旋转运动获取不同定轴性来保持飞行器在不同飞行环境情况的稳定性的陀螺盘。3.根据权利要求1所述的一种自稳飞行器，其特征在于：所述机械式陀螺仪具有陀螺盘，所述陀螺盘包括由第一密度材料制成的外盘和由第二密度材料制成的支撑板，所述第一密度大于所述第二密度。4.根据权利要求1所述的一种自稳飞行器，其特征在于：所述机械式陀螺仪设置在所述本体机架内，所述陀螺仪的转轴的方向与机身的高度方向基本一致。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：何春旺，
申请(专利权)人：珠海市磐石电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44