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CN109263979A - 一种双冗余动力飞行器 - Google Patents

一种双冗余动力飞行器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种双冗余动力飞行器，包括机架、设置在机架上的四个机臂、第一旋翼电机、第二旋翼电机、连接在第一旋翼电机输出轴上顶端的第一螺旋桨、连接在第二旋翼电机输出轴下底端的第二螺旋桨、设置在机架上的主电路结构；主电路结构包括电池组一、电池组二、水平倾斜仪电路、动力选择控制器、无线遥控信号收发天线，动力选择控制器电连接常闭开关、常开开关、水平倾斜仪电路、无线遥控信号收发天线。本发明提供的双冗余动力飞行器，设置电子水平倾斜仪电路，控制器自动判断第一动力存在故障的情况下，自动切换至第二动力驱动飞行器进行，能够适应长时续航要求。

Description

一种双冗余动力飞行器
技术领域
本发明涉及无人飞行器技术领域，特别是涉及一种双冗余动力飞行器。
背景技术
目前，设置有双动力的飞行器，其中的双动力，一个是蓄电池供电单元，一个是太阳能充电供电单元，但是在阳光效果不好的情况下，对于蓄电池电力不足的情况下，太阳能就无法及时补充电能给蓄电池。因此这样的双动力飞行器，无法适应长期阴天的天气条件下使用。
其次，对于采用蓄电池供电和太阳能供电的双动力飞行器，两个动力之间的选择，是控制人员在地面上通过遥控器进行切换的，无法自动判断并进行动力的切换。
再者，对于采用蓄电池供电和太阳能供电的双动力飞行器，在蓄电池输出电信号电路出现故障的情况下，将无法实现飞行，存在现炸机的风险。
因此，需要提供一种双冗余动力飞行器以解决上述技术问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种双冗余动力飞行器，设置电子水平倾斜仪电路，控制板自动判断第一动力存在故障的情况下，自动切换至第二动力驱动飞行器进行，能够适应长时续航的要求。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种双冗余动力飞行器，
包括机架1、设置在机架1上的四个机臂2、上下正对的设置在相同机臂2尾端的第一旋翼电机3和第二旋翼电机4、连接在第一旋翼电机3输出轴上顶端的第一螺旋桨5、连接在第二旋翼电机4输出轴下底端的第二螺旋桨6、设置在机架1上的主电路结构；
主电路结构包括电池组一7、电池组二8、水平倾斜仪电路12、用于在水平倾斜仪电路12测得的倾斜度超过预定值时闭合常开开关10并打开常闭开关9的动力选择控制器11、无线遥控信号收发天线13，动力选择控制器11电连接常闭开关9、常开开关10、水平倾斜仪电路12、无线遥控信号收发天线13；
电池组一7电连接常闭开关9和第一旋翼电机3，电池组二8电连接常开开关10和第二旋翼电机4，或者，
池组一7电连接常闭开关9和第二旋翼电机4，电池组二8电连接常开开关10和第一旋翼电机3。
实施例中，优选，所述所述机架1包括顶板101和底板102，电池组一7、电池组二8设置在顶板101顶面上，动力选择控制器11、水平倾斜仪电路12、无线遥控信号收发天线13、常闭开关9、常开开关10、机臂2内端部位于顶板101和底板102之间。
实施例中，优选，顶板101和底板102分别呈圆形，所述电池组一7和电池组二8分别包括三个并联的蓄电池单元，且电池组一7和电池组二8关于过机架1竖向中轴线的一个竖向中分面对称。
实施例中，优选，所述四个机臂2内端部上分别设置有一个竖向定位杆22，所述竖向定位杆22顶端卡置在顶板101上的对应的竖向孔内、底端卡置在底板102上对应的竖向孔内，且四个竖向定位杆22到机架1竖向中轴线的距离值相等。
实施例中，优选，顶板101顶面上设置有两个正对的竖向支撑板103，所述的两个竖向支撑板103关于所述顶板101的竖向中心轴线对称，所述机架1顶部连接有顶盖。
实施例中，优选，每个所述机臂2靠近机架1的部分上设置有一个支撑腿21。
实施例中，优选，所述支撑腿21顶部设置有套接件23，所述套接件23套接在机臂2上，其中，套接件23包括上下两个竖向的利用横向螺丝螺接的部分。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种双冗余动力飞行器，设置电子水平倾斜仪电路，控制板自动判断第一动力存在故障的情况下，自动切换至第二动力驱动飞行器进行，能够适应长时续航的要求。
附图说明
图1是本发明的一种双冗余动力飞行器的第一优选实施例的俯视结构示意图；
图2是图1所示的双冗余动力飞行器的立体结构示意图；
图3是图2中圈B圈出部分的放大结构示意图；
图4是图2中机架1部分的放大结构示意图；
图5是图2中圈A圈出部分的放大结构示意图；
图6是本发明的一种双冗余动力飞行器的电路结构框图。
说明书附图中的数字标识对应的部件名称分别如下：
1-机架；101-顶板；102-底板；103-竖向支撑板；2-机臂；21-支撑腿；22-竖向定位杆；23-套接件；3-第一旋翼电机；4-第二旋翼电机；5-第一螺旋桨；6-第二螺旋桨；7-电池组一；8-电池组二；9-常闭开关；10-常开开关；11-动力选择控制器；12-水平倾斜仪电路；13-无线遥控信号收发天线。
具体实施方式
下面结合图示对本发明的技术方案进行详述。
请参见图1、图2、图3所示，本实施例的双冗余动力飞行器，包括机架1、设置在机架1上的四个机臂2、上下正对的设置在相同机臂2尾端的第一旋翼电机3和第二旋翼电机4、连接在第一旋翼电机3输出轴上顶端的第一螺旋桨5、连接在第二旋翼电机4输出轴下底端的第二螺旋桨6、设置在机架1上的主电路结构；
如图6所示，主电路结构包括电池组一7、电池组二8、水平倾斜仪电路12、用于在水平倾斜仪电路12测得的倾斜度超过预定值时闭合常开开关10并打开常闭开关9的动力选择控制器11、无线遥控信号收发天线13，动力选择控制器11电连接常闭开关9、常开开关10、水平倾斜仪电路12、无线遥控信号收发天线13；
请进一步参看图6，电池组一7电连接常闭开关9和第一旋翼电机3，电池组二8电连接常开开关10和第二旋翼电机4，或者，
池组一7电连接常闭开关9和第二旋翼电机4，电池组二8电连接常开开关10和第一旋翼电机3；
因此，让第一螺旋桨5还是让第二螺旋桨6作为常态下的飞行动力，是设计者在设计时，可以自由选择的，对此不做限制。
本实施例中，水平倾斜仪电路12用于监测飞行器的机架1的倾斜度，并把监测到的倾斜度数据传输给动力选择控制器11，该动力选择控制器11将该监测的倾斜度数据与预先定的一个预定值(临界值)进行对比，在得出监测到的倾斜度超过了预定值时，就发出控制指令使得常闭开关9打开，切断电池组一7的对外供电电路；相应的闭合常开开关10，闭合电池组二8的对外供电电路。
因此，本实施例中，是动力选择控制器11根据水平倾斜仪电路12的监测数据，自动切换供电电池组为相应的旋翼电机提供工作电压，从而保证飞行器长时间的续航飞行。只要，在电池组一7供电不足，或者供电电路出现故障的情况下，整个飞行器就会出现倾斜角度的大幅度改变，水平倾斜仪电路12在监测到飞行器的倾斜度超过预定值时，立马启动电池组二8为飞行器的长时间续航提供动力。
本实施例中，自动切换动力电池组的续航方式，无需地面人员进行手动遥控，使得飞行器在飞行过程中电池组一7电力不足或者输出电信号电路出现故障时，及时切换到电池组二8进行供电，从而避免飞行器出现炸机恶劣情况的发生。
请进一步参看图1和图2所示，实施例中，优选，所述所述机架1包括顶板101和底板102，电池组一7、电池组二8设置在顶板101顶面上，动力选择控制器11、水平倾斜仪电路12、无线遥控信号收发天线13、常闭开关9、常开开关10、机臂2内端部位于顶板101和底板102之间。当然，在本发明的其他实施例中，动力选择控制器11、水平倾斜仪电路12、无线遥控信号收发天线13、常闭开关9、常开开关10也可以设置在底板102的下底面上，对此不做限制。
在本发明的实施例中，优选，顶板101和底板102分别呈圆形，所述电池组一7和电池组二8分别包括三个并联的蓄电池单元，且电池组一7和电池组二8关于过机架1竖向中轴线的一个竖向中分面对称。
如图4所示，实施例中，优选，所述四个机臂2内端部上分别设置有一个竖向定位杆22，所述竖向定位杆22顶端卡置在顶板101上的对应的竖向孔内、底端卡置在底板102上对应的竖向孔内，且四个竖向定位杆22到机架1竖向中轴线的距离值相等。在安装机臂2时，竖向定位杆22可以预先将机臂2的内端进行限位，再对机臂2靠近机架1的边缘处的部分进行安装定位，如此，便能够提高机臂2的方向限定的精确度，降低机臂2的安装难度。
请进一步参看图1和图4，实施例中，优选，顶板101顶面上设置有两个正对的竖向支撑板103，所述的两个竖向支撑板103关于所述顶板101的竖向中心轴线对称，所述机架1顶部连接有顶盖(未图示)。该竖向支撑板103的设置，是为了在安装顶盖时，防止顶盖压到电池组一7和电池组二8，有效保护了电路结构。
请参看图2和图5，实施例中，优选，每个所述机臂2靠近机架1的部分上设置有一个支撑腿21。当然，在本发明的其他实施例中，支撑腿21的位置也可以设置在底板102的下底面上。
如图5所示，实施例中，优选，所述支撑腿21顶部设置有套接件23，所述套接件23套接在机臂2上，其中，套接件23包括上下两个竖向的利用横向螺丝螺接的部分。利用横向螺丝螺接的两部分构成套接件23，如此便方便了对支撑腿21的安装和拆卸。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种双冗余动力飞行器，其特征在于：
包括机架(1)、设置在机架(1)上的四个机臂(2)、上下正对的设置在相同机臂(2)尾端的第一旋翼电机(3)和第二旋翼电机(4)、连接在第一旋翼电机(3)输出轴上顶端的第一螺旋桨(5)、连接在第二旋翼电机(4)输出轴下底端的第二螺旋桨(6)、设置在机架(1)上的主电路结构；
主电路结构包括电池组一(7)、电池组二(8)、水平倾斜仪电路(12)、用于在水平倾斜仪电路(12)测得的倾斜度超过预定值时闭合常开开关(10)并打开常闭开关(9)的动力选择控制器(11)、无线遥控信号收发天线(13)，动力选择控制器(11)电连接常闭开关(9)、常开开关(10)、水平倾斜仪电路(12)、无线遥控信号收发天线(13)；
电池组一(7)电连接常闭开关(9)和第一旋翼电机(3)，电池组二(8)电连接常开开关(10)和第二旋翼电机(4)，或者，
池组一(7)电连接常闭开关(9)和第二旋翼电机(4)，电池组二(8)电连接常开开关(10)和第一旋翼电机(3)。
2.根据权利要求1所述的双冗余动力飞行器，其特征在于：所述所述机架(1)包括顶板(101)和底板(102)，电池组一(7)、电池组二(8)设置在顶板(101)顶面上，动力选择控制器(11)、水平倾斜仪电路(12)、无线遥控信号收发天线(13)、常闭开关(9)、常开开关(10)、机臂(2)内端部位于顶板(101)和底板(102)之间。
3.根据权利要求2所述的双冗余动力飞行器，其特征在于：顶板(101)和底板(102)分别呈圆形，所述电池组一(7)和电池组二(8)分别包括三个并联的蓄电池单元，且电池组一(7)和电池组二(8)关于过机架(1)竖向中轴线的一个竖向中分面对称。
4.根据权利要求3所述的双冗余动力飞行器，其特征在于：所述四个机臂(2)内端部上分别设置有一个竖向定位杆(22)，所述竖向定位杆(22)顶端卡置在顶板(101)上的对应的竖向孔内、底端卡置在底板(102)上对应的竖向孔内，且四个竖向定位杆(22)到机架(1)竖向中轴线的距离值相等。
5.根据权利要求3所述的双冗余动力飞行器，其特征在于：顶板(101)顶面上设置有两个正对的竖向支撑板(103)，所述的两个竖向支撑板(103)关于所述顶板(101)的竖向中心轴线对称，所述机架(1)顶部连接有顶盖。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的双冗余动力飞行器，其特征在于：每个所述机臂(2)靠近机架(1)的部分上设置有一个支撑腿(21)。
7.根据权利要求6所述的双冗余动力飞行器，其特征在于：所述支撑腿(21)顶部设置有套接件(23)，所述套接件(23)套接在机臂(2)上，其中，套接件(23)包括上下两个竖向的利用横向螺丝螺接的部分。
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