一种随摆位姿急停全自由度无人机的制作方法

本发明涉及无人机机动平台机构领域，具体涉及一种随摆位姿急停全自由度无人机。

背景技术：

我国对于无人机行业探索愈加重视，无人机一般通过电控、电调、中心控制电源搭配gps实现空中操控，现有无人机从初始状态旋转至动作状态，无人机坐标点欧拉角的控制动作主要由电机旋转差量产生动量，现有的技术探索往往停留在旋转差量移动机构的移动方式，但是以目前的算法和结构能实现八字、旋转、翻转，折现等四维向量飞行动作，无法实现快速急停、快速斜飞、垂钓斜飞等特殊要求全维度向量技术动作，并且现有的飞行器具，在高空中对于清劲风、强风、上坡风、混合风无法实现对于风流方向的正向抵抗，现有的改进方式为，针对以上风形，根据操作者施加对应大致方位的前进动量，由分量抵抗风能，其他分量实现动作，这容易出现设备失稳、瓢形运动等危险动作，对于演员和操作人员存在潜在风险。

技术实现要素：

本发明为解决上述存在的问题，而提出了一种随摆位姿急停全自由度无人机，其实现了四轴陀螺仪全向组合制动的效能。

一种随摆位姿急停全自由度无人机，包括作为用于提供螺旋升力的升力组件，包括作为结构支撑的主机机板，位于主机机板上具有四个凹陷的且作为容纳升力组件的环形凹陷部；

位于每个环形凹陷部内枢接有同心的第一环形圈，位于第一环形圈内枢接有同心的第二环形圈，第一环形圈与第二环形圈同轴心设置形成同轴嵌套结构，所述的升力组件就配装在第二环形圈内；

位于第二环形圈中穿设有会滑移丝杠和限位光杆，滑移丝杠和限位光杆并列设置，所述的升力组件底部固定的丝杠座配装在滑移丝杠上，限位光杆穿过升力组件的底部，位于滑移丝杠的一端配装有用于驱动滑移丝杠回转的舵机。

进一步的，所述的第一环形圈外沿相对设置有两个第一枢轴，第一环形圈通过第一枢轴枢接在环形凹陷部内；所述的第二环形圈外沿相对设置有两个第二枢轴，第二环形圈通过第二枢轴枢接在第一环形圈外内。进一步的，所述的两个第一枢轴的连线与两个第二枢轴的连线成正交。

进一步的，每相邻的环形凹陷部之间为扇形状的扇形板部。进一步的，每共用环形凹陷部成相对的扇形板部上分别设有用于驱动枢轴回转的驱动枢轴座、和用于将枢轴卡接固定的限位枢轴座，所述的两个第一枢轴一一对应的配装至驱动枢轴座上和限位枢轴座上。

进一步的，所述的驱动枢轴座包括驱动舵机，所述的驱动舵机的输出端与输出轴相连，输出轴与对应的第一枢轴固定连接。

进一步的，每个第一环形圈设有用于驱动枢轴回转的驱动枢轴座、和用于将枢轴卡接固定的限位枢轴座，所述的两个第二枢轴一一对应的配装至驱动枢轴座上和限位枢轴座上。进一步的，所述的限位枢轴座包括限位轴座壳，位于限位轴座壳具有用于与枢轴配合的轴孔，对应的第一枢轴或者第二枢轴配装在轴孔内，位于对应的第一枢轴或者第二枢轴的末端具有凹槽，与凹槽对应的位于凹槽上方设置铰接在限位轴座壳内的限位弯钩，位于限位弯钩与限位轴座壳的顶壁之间设置碟片弹簧组，位于限位弯钩的末端带有用于嵌合至所述凹槽内的卡块，位于限位弯钩上方具有设置电磁铁。

位于限位弯钩背部与电磁铁相对应的设有永久磁铁。

进一步的，所述的限位轴座壳内配装对应的，位于第二枢轴的末端带有凹槽。

本方面的优点在于：

对于无人机采用结构改进传统的旋转差量的制动前进方式，采用四轴联合陀螺仪理念全自由度制动效果，在针对不同环境可以实现不同的抵抗效能。

环形凹陷部处的陀螺仪制动机构，采用三维平台理念，在三维移动的基础上增加了轴角摆动的特性，通过轴角可以实现理想化欧拉角变化。

本无人机机构的摆动范围广，可以实现针对快速急停、快速斜飞、垂钓斜飞等特殊要求全维度向量技术动作。

附图说明

图1为本机构的整体结构图。

图2为本机构的升力组件结构图。

图3为驱动枢轴座结构图。

图4为环形凹陷部搭配升力组件结构图。

图5为限位枢轴座结构图。

图6为机构飞行状态姿态示意图。

标号说明：

主机机板1、扇形板部2、升力组件3、第一环形圈4、第二环形圈5。

环形凹陷部a；

限位枢轴座a1、驱动枢轴座a2；

限位轴座壳a11、电磁铁a12、限位弯钩a13、弹簧组a14；

固定轴座a21、驱动舵机a22；

滑移丝杠3a、限位光杆3b、无刷电机3c、舵机3d；

具体实施方式

以下根据附图1-6对本发明做进一步说明：

一种随摆位姿急停全自由度无人机，包括作为用于提供螺旋升力的升力组件3，作为结构支撑的主机机板1，位于主机机板上具有四个凹陷的且作为容纳升力组件的环形凹陷部a；

位于每个环形凹陷部内枢接有同心的第一环形圈4，位于第一环形圈内枢接有同心的第二环形圈5，第一环形圈与第二环形圈同轴心设置形成同轴嵌套结构，所述的升力组件就配装在第二环形圈内，所述的第一环形圈外沿相对设置有两个第一枢轴，第一环形圈通过第一枢轴枢接在环形凹陷部内；所述的第二环形圈外沿相对设置有两个第二枢轴，第二环形圈通过第二枢轴枢接在第一环形圈外内。

每相邻的环形凹陷部之间为扇形状的扇形板部2，每共用环形凹陷部成相对的扇形板部上分别设有用于驱动枢轴回转的驱动枢轴座a2、和用于将枢轴卡接固定的限位枢轴座a1，所述的两个第一枢轴一一对应的配装至驱动枢轴座上和限位枢轴座上。

每个第一环形圈设有用于驱动枢轴回转的驱动枢轴座、和用于将枢轴卡接固定的限位枢轴座，所述的两个第二枢轴一一对应的配装至驱动枢轴座上和限位枢轴座上，位于第二环形圈中穿设有滑移丝杠3a和限位光杆3b，滑移丝杠和限位光杆并列设置，所述的无刷电机3c底部固定的丝杠座配装在滑移丝杠上，限位光杆穿过升力组件的底部，位于滑移丝杠的一端配装有用于驱动滑移丝杠回转的平移舵机3d。

所述的限位枢轴座包括限位轴座壳a11，位于限位轴座壳具有用于与枢轴配合的轴孔，对应的第一枢轴或者第二枢轴配装在轴孔内，位于对应的第一枢轴或者第二枢轴的末端具有凹槽，与凹槽对应的位于凹槽上方设置铰接在限位轴座壳内的限位弯钩a13，位于限位弯钩与限位轴座壳的顶壁之间设置碟片弹簧组a14，位于限位弯钩的末端带有用于嵌合至所述凹槽内的卡块，位于限位弯钩上方具有设置电磁铁a12，位于限位弯钩背部与电磁铁相对应的设有永久磁铁，所述的限位轴座壳内配装对应的，位于第二枢轴的末端带有凹槽。

所述的驱动枢轴座包括驱动舵机a22，所述的驱动舵机的输出端与输出轴相连，输出轴与对应的第一枢轴固定连接,第一枢轴限位在固定轴座a21中。

所述的两个第一枢轴的连线与两个第二枢轴的连线成正交。

电磁铁型号为h3006030吸盘式电磁铁，采用36v供电，常规弱电器件，所述的舵机采用mg995舵机。

本发明的运行原理为：

正常状态下，由无刷电机驱动升力，根据指令可以实现不同情况预设模组飞行姿态，

当需要急停时，电磁铁通电，解除限位弯钩对枢轴的限位，驱动舵机带动枢轴进而带动第一环形圈反方向回转，此时无刷电机提供升力可用于刹车，根据需求调节第一环形圈回转角度可以实现不同的刹车特效。

当需要对整机稳定空中停车时驱动舵机带动第一环形圈，同时，另一组驱动舵机带动第二环形圈，可以带动无刷电机在球面运动实现全向量移动。