一种多旋翼飞行器的制作方法

本实用新型涉及一种无人驾驶飞行器，尤其涉及一种多旋翼飞行器，其包括机体、机架、螺旋桨和电机。

背景技术：

在无人机业界，多旋翼飞行器是指旋翼数量大于等于三个的飞行器，这是一种结构简单、操控灵活、飞行姿态稳定的飞行器。多旋翼飞行器的机体内包括传感器和微处理器；其通过各类传感器感知飞行状态，并通过微处理器向各旋翼电机发出转速指令来调整飞行器的不同飞行姿态。得益于近年来微机电、传感器技术的发展，多旋翼飞行器被广泛应用于航模、空中拍摄平台等领域。

适合室内训练飞行的多旋翼飞行器是重要的应用领域，目前，这类多旋翼飞行器是体积较小，轴距较小的一类，其机架由十字型交叉的机臂组成，螺旋桨和电机设置于机臂的自由端；在室内飞行时，一旦飞机撞墙壁，螺旋桨和电机将不堪撞击而损坏；并且，高速旋转的螺旋桨还对于附近的操控人的安全构成威胁。

这是现有的多旋翼飞行器的不足之处。

技术实现要素：

针对上述现有技术的缺点或不足，本发明要解决的技术问题是提供一种抗摔能力强且对人安全的多旋翼飞行器。

为解决上述技术问题，本发明具有如下构成：本发明的多旋翼飞行器，包括由飞行控制器、无线遥控接收器和电源转换模块组成的机体；由电机、与电机转轴相连的螺旋桨和与电机连接的电子调速器组成的旋翼组件；与所述机体和旋翼组件连接的机架；其特征是：所述机架由两根纵向机臂和两根横向机臂交叉构成井字形；所述旋翼组件的安装座设于所述纵向机臂和横向机臂的交叉处；所述井字形机架的外围设有由空心圆柱珍珠棉围成的防止所述旋翼组件受到撞击的保护圈。

所述机臂由碳纤维板或空心碳纤维管构成。

所述螺旋桨位于所述电机下方。

所述螺旋桨是三叶桨。

与现有技术相比，本发明的优点在于：1当飞行器受到室内障碍物的碰撞时，空心圆柱珍珠棉围成的保护圈可以吸收部分撞击能量，同时碳纤维板或空心碳纤维管构成的机臂及井字形机架又较耐撞击，从而可有效保护机体、电机以及螺旋桨，使它们不至损坏，当飞机碰到人时，螺旋桨也不会打到人，所以这种设计方案也使飞机变得非常安全。

2由于电机向下安装，并且使用三叶桨，当螺旋桨旋，产生向下的气流时，机臂不处于螺旋桨的下洗气流内，使飞行动力系统效率提高，飞行时间增加。

3本实用新型结构简单，成本低廉，生产和维修方便。

附图说明

图1是实用新型的多旋翼飞行器的主视图。

图2是图1的左视图。

图3是本实用新型的多旋翼飞行器的立体图。

图4是本实用新型的机体的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

参看图1~图3，本发明的多旋翼飞行器主要由机体1、旋翼组件、与所述机体和旋翼组件相连的机架和设于机架外围的保护圈4组成。机体1是一个长方形的盒体，其由上下两块碳板及铝合金圆柱和螺钉拼接而成。旋翼组件由电机21、螺旋桨22和电子调速器23组成。

机架由两根横向机臂31、32、两根纵向机臂33、34组成，其连接构成一个井字形。机臂主要由碳纤维板构成，或方形空心碳纤维管用螺钉连接而成，这种材料的强度使得其本身比较耐撞击。在构成井字形的四根机臂的交叉处，设有用于安装所述旋翼组件的安装座20，电机21固定于安装座20上并向下安装，螺旋桨22安装在电机21转轴上，其恰好处于电机下方，电机21的转轴可驱动螺旋桨22旋转。当螺旋桨旋转起来，产生向下的气流时，机臂不处于螺旋桨的下洗气流内，因而螺旋桨效率可以得到有效提高。

所述的安装座20共有四个，它们组成一个四边形，飞行器正常飞行时，位于对角的安装座上的电机的旋转方向一致，位于相邻的安装座上的电机的旋转方向相反，在图1中，如果对四个电机进行编号，右上角为1号电机，左上角为2号电机，左下角为第3号电机，右下角为第4号电机，1号电机和3号电机采用顺时针旋转方向的螺旋桨，2号和4号电机采用逆时针方向旋转的螺旋桨。不论是几号电机或螺旋桨，它们都是飞行器中的易损部件。

保护圈4是由一根超轻空心圆柱珍珠棉围成的，其恰好围绕飞机机架一圈，呈现为一个带圆边的正方形。在由机臂构成的井字机架的最外围，也就是每一个机臂的自由端上，都连接着一个用铝合金锻压成型的薄片圆形铝件41，八个圆形铝件包裹着该空心圆柱珍珠棉的外壁，从而保护圈与机架连接成一个整体。参看图2，超轻空心圆柱形珍珠棉的直径要大于电机和螺旋桨的高度，从而飞行器的易损部件被包围于保护圈中，外围的这一圈超轻空心圆柱形珍珠棉可以吸收飞机来自室内障碍物的碰撞，有效保护机体、电机以及螺旋桨，使它们不至损坏，当飞机碰到人时，螺旋桨也不会打到人，所以这种设计方案也使飞机变得非常安全。

参看图4，盒体的正前方的外壁上设有电源转换模块11，其提供为全部电子元器件和其它扩展电路工作的稳定电源并对供电电池电量进行检测，这样安装主要是为了方便电源转换模块散热；盒体的正后方的外壁上设有LED指示灯12，这样安装主要是为了方便观看LED灯指示的电池电量和飞行器的飞行状态。盒体内主要放置用于接收无线遥控的控制信号的无线遥控接器13和用于控制飞行状态的飞行控制器；飞行控制器包括组成惯性测量单元14（IMU）的三轴加速度计传感器和三轴陀螺仪传感器，其用来测量多旋翼飞行器在飞行期间的姿态；飞行控制器还包括三轴地磁传感器15，其用于测量多旋翼飞行器的地磁场；飞行控制器还包括组成微计算机16的用于处理飞行数据的单片机和用于执行控制命令的单片机。

与电机相连的电子调速器用来调节电机转轴的转速，其安装位置紧靠电机的安装座，在螺旋桨下洗气流中，这样的安装可以有效提高电子调速器的散热效率，也使其工作效率有所提高。飞行控制器可根据惯性测量单元感知飞行器的飞行状态，并通过电子调速器改变螺旋桨的转速，从而获得改变姿态的作用力，以此控制飞行器的飞行。

根据本实施例的教导，本技术领域的技术人员完全可实现其它本发明保护范围内的技术方案。