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专利号: 2014100723072
申请人: 华南农业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 飞行器;航空;宇宙航行
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种无人驾驶动力三角翼飞行器,其特征在于,包括机体、三角翼、动力系统、飞行控制系统、作业系统和起落架系统,其中:所述三角翼设置在机体上方,所述动力系统设置在机体的尾部,所述作业系统和起落架系统设置在机体的底部;

所述飞行控制系统包括飞行执行机构、机上控制单元以及地面遥控单元,其中:所述飞行执行机构包括用于控制三角翼作俯仰运动的俯仰控制器和用于控制三角翼作横滚运动的横滚控制器;

所述机上控制单元与俯仰控制器连接,用于控制三角翼的俯仰运动;与横滚控制器连接,用于控制三角翼的横滚运动;与动力系统连接,用于控制飞行器的航速;与地面遥控单元通过无线遥控方式连接,用于接收地面遥控单元的遥控信号;

所述地面遥控单元通过无线遥控方式与机上控制单元通信,用于向机上控制单元发送控制信号,并接收机上控制单元的反馈信息;

所述俯仰控制器包括俯仰电机、电机安装座和俯仰连接器,其中,所述俯仰电机为推杆电机,该推杆电机铰接在电机安装座上,该电机安装座固定在机体上;所述俯仰连接器具有相互铰接的两端,其中一端与推杆电机的推杆连接,另一端与三角翼连接;

所述横滚控制器包括横滚电机、电机安装座和横滚连接器,其中,所述电机安装座固定在机体上,所述横滚电机通过轴承安装在电机安装座上,该横滚电机通过横滚连接器与三角翼连接,该横滚连接器内设有可带动三角翼进行横滚运动的传动机构。

2.根据权利要求1所述的无人驾驶动力三角翼飞行器,其特征在于,所述三角翼包括三角骨架和塔架,其中:所述三角骨架包括龙骨、横梁和两个前缘梁,两个前缘梁与横梁相互固接,构成三角形,龙骨一端固接于两个前缘梁的交点处,另一端固接于横梁与龙骨的垂直相交点处;该三角骨架上蒙有翼面,翼面下方布置有两根以上翼肋;

塔架竖直固定安装于三角骨架上方,塔架的底端与龙骨固接,塔架的顶端通过张线分别与三角骨架的各顶点连接。

3.根据权利要求1所述的无人驾驶动力三角翼飞行器,其特征在于,所述俯仰电机为双推杆电机;所述横滚电机为舵机;所述横滚连接器内的传动机构为齿轮传动机构或链条传动机构或同步带传动机构。

4.根据权利要求2所述的无人驾驶动力三角翼飞行器,其特征在于,所述俯仰连接器连接在三角翼的龙骨上;所述横滚电机的外壳的顶部设有轴套,所述三角翼的龙骨穿过该轴套。

5.根据权利要求1所述的无人驾驶动力三角翼飞行器,其特征在于,所述机上控制单元包括飞行器位姿传感器模块、飞行指令决策模块、数据输入接口、数据输出接口以及电源模块;其中:所述数据输入接口用于通过无线方式与地面遥控单元连接,接收地面遥控指令;

所述飞行指令决策模块用于根据地面遥控指令及飞行器位姿传感器模块的数据形成飞行姿态控制量信号,通过数据输出接口将控制信号输出到飞行控制执行机构,以控制三角翼相对于机体进行前后俯仰、左右横滚运动,控制飞行器的航向;

所述飞行指令决策模块还用于根据地面遥控指令及飞行器位姿传感器模块的数据形成飞行速度控制量信号,通过数据输出接口将控制信号输出到动力系统,以实现飞行器的速度控制;

所述电源模块用于为整个机上控制单元及飞行执行机构提供电力。

6.根据权利要求5所述的无人驾驶动力三角翼飞行器,其特征在于,所述飞行器位姿传感器模块包括以下中的两种或两种以上传感器的组合:速度传感器,用于获取表征飞行器实时飞行速度的数据;

高度传感器,用于获取表征飞行器实时飞行高度的数据;

航向传感器,用于获取表征飞行器实时飞行方向的数据;

位置传感器,用于获取表征飞行器实时三维位置坐标的数据。

7.根据权利要求1所述的无人驾驶动力三角翼飞行器,其特征在于,所述动力系统为燃油或蓄电池动力螺旋桨航空发动机;所述作业系统是农业物料喷洒系统或航空拍摄系统。

8.根据权利要求2所述的无人驾驶动力三角翼飞行器,其特征在于,所述三角骨架、塔架以及翼肋采用铝合金或碳纤维材料制成;所述翼面为中空的多腔体结构,将三角骨架及翼肋包含安装于其中,中空的多腔体中充满比重低于空气的气体。

9.根据权利要求1所述的无人驾驶动力三角翼飞行器,其特征在于,所述起落架系统包括车轮和起落架,所述车轮通过起落架与机体连接。

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