本發(fā)明涉及航空技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種陣列式多旋翼飛行器。

背景技術(shù)：

四軸(多軸)飛行器也叫四旋翼(多旋翼)飛行器，它有四個(多個)螺旋槳，四軸(多軸)飛行器也是飛行器中結(jié)構(gòu)最簡單的飛行器了。前后左右各一個，其中位于中心的主控板接收來自于遙控發(fā)射機的控制信號，在收到操作者的控制后通過數(shù)字的控制總線去控制四個電調(diào)，電調(diào)再把控制命令轉(zhuǎn)化為電機的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到操作者的控制要求。根據(jù)所安裝的飛控系統(tǒng)來確定電機的轉(zhuǎn)動順序和螺旋槳的正反，機械結(jié)構(gòu)上只需保持重量分布的均勻，四電機保持在一個水平線上，可以說結(jié)構(gòu)非常簡單，做四軸的目的也是為了用電子控制把機械結(jié)構(gòu)變得盡可能的簡單。

機身：機身是大多數(shù)設(shè)備的安裝位置，也是多旋翼無人機的主體，也成為機架。根據(jù)機臂個數(shù)不同分為：三旋翼，四旋翼，六旋翼，八旋翼，十六旋翼，十八旋翼也有四軸八旋翼等，結(jié)構(gòu)不同叫法也不同。出于結(jié)構(gòu)強度和重量考慮，一般采用碳纖維材質(zhì)。

起落架：多旋翼無人機唯一和地面接觸的部位。作為整個機身在起飛和降落時候的緩沖，也是為了保護機載設(shè)備，要求強度高，結(jié)構(gòu)牢固，和機身保持相當(dāng)可靠的連接，能夠承受一定的沖力。一般在起落架前后安裝或者涂裝上不同的顏色，用來在遠(yuǎn)距離多旋翼無人機飛行時能夠區(qū)分多旋翼無人機的前后。

馬達(dá)：對于電動無人機來說就是電機，是多旋翼無人機的動力機構(gòu)，提供升力，推力等。無刷電機去除了電刷，最直接的變化就是沒有了有刷電機運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的電火花，這樣就極大減少了電火花對遙控?zé)o線電設(shè)備的干擾。無刷電機沒有了電刷，運轉(zhuǎn)時摩擦力大大減小，運行順暢，噪音會低許多，這個優(yōu)點對于模型運行穩(wěn)定性是一個巨大的支持。

電調(diào)：電子調(diào)速器，將飛控的控制信號，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘?，用于控制電機轉(zhuǎn)速。因為電機的電流是很大的，通常每個電機正常工作時，平均有3A左右的電流，如果沒有電調(diào)的存在，飛控根本無法承受這樣大的電流，而且飛控也沒有驅(qū)動無刷電機的功能。同時電調(diào)在多旋翼無人機中也充當(dāng)了電壓變化器的作用，將11.1V電壓變?yōu)?V電壓給飛控供電。

電池：是電動多旋翼無人機的供電裝置，給電機和機載電子設(shè)備供電。最小是1S電池，常用的是3S、4S、6S，1S代表3.7V電壓，

螺旋槳：安裝在電機上，多旋翼無人機安裝的都是不可變總距的螺旋槳，主要指標(biāo)有螺距和尺寸。

飛控：包括陀螺儀、加速度計、電路控制板、各外設(shè)接口。

陀螺儀：理論上陀螺只測試旋轉(zhuǎn)角速度，但實際上所有的陀螺都對加速度敏感，而重力加速度在我們地球上又是無處不在，并且實際應(yīng)用中，很難保證陀螺不受沖擊和振動產(chǎn)生的加速度的影響，所以再實際應(yīng)用中陀螺對加速度的敏感程度就非常的重要，因為振動敏感度是最大的誤差源。兩軸陀螺儀能起到增穩(wěn)作用，三軸陀螺儀能夠自穩(wěn)。

加速度計：一般為三軸加速度計，測量三軸加速度和重力。

遙控裝置：包括遙控器和接收機，接收機裝在機上。一般按照通道數(shù)將遙控器分成六通道、八通道、十四通道遙控器等，

GPS模塊：測量多旋翼無人機當(dāng)前的經(jīng)緯度、高度、航跡方向、地速等信息。一般在GPS模塊中還會包含地磁羅盤(三軸磁力計)：測量飛機當(dāng)前的航向。

任務(wù)設(shè)備：目前最多的就是云臺，常用的有兩軸云臺和三軸云臺；云臺作為相機或攝像機的增穩(wěn)設(shè)備，提供兩個方向或三個方向的穩(wěn)定控制。云臺可以和控制電機的集成在一個遙控器中，也可以單獨的遙控器控制。

數(shù)據(jù)鏈路：數(shù)據(jù)鏈路包括數(shù)傳和圖傳。數(shù)傳就是數(shù)字傳輸，數(shù)傳終端和地面控制站(筆記本或手機等數(shù)據(jù)終端)，接受來自飛控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息。圖傳就是圖像傳輸，接受機載相機或攝像機拍攝的圖像，一般延遲在幾十毫秒，目前也有高清數(shù)字圖傳，傳輸速率和清晰度都有很大提高。

四軸飛行器的控制原理就是，當(dāng)沒有外力并且重量分布平均時，四個螺旋槳以一樣的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，在螺旋槳向上的拉力大于整機的重量時，四軸就會向上升，在拉力與重量相等時，四軸就可以在空中懸停。在四軸的前方受到向下的外力時，前方馬達(dá)加快轉(zhuǎn)速，以抵消外力的影響從而保持水平，同樣其它幾個方向受到外力時四軸也是可以通過這種動作保持水平的，當(dāng)需要控制四軸向前飛時，前方的馬達(dá)減速，而后方的馬達(dá)加速，這樣，四軸就會向前傾斜，也相應(yīng)的向前飛行同樣，需要向后、向左、向右飛行也是通過這樣的控制就可以使四軸往我們想要控制的方向飛行了，當(dāng)我們要控制四軸的機頭方向向順時針轉(zhuǎn)動時，四軸同時加快左右馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，并同時降低前后馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，因為左右馬達(dá)是逆時針轉(zhuǎn)動的，而左右馬達(dá)的轉(zhuǎn)速是一樣，所以左右是保持平衡的，而前后馬達(dá)是順時針轉(zhuǎn)動的，但前后馬達(dá)的轉(zhuǎn)速也是一樣的，所以前后左右都是可以保持平衡，飛行高度也是可以保持的，但是逆時針轉(zhuǎn)動的力比順時針就大，所以機身會向反方向轉(zhuǎn)動，從而達(dá)到控制機頭的方向。這也是為什么要使用兩個反槳，兩個正槳的原因。

在飛行過程中它不僅受到各種物理效應(yīng)的作用，還很容易受到氣流等外部環(huán)境的干擾，很難獲得其準(zhǔn)確的性能參數(shù)。特別的現(xiàn)有的多旋翼飛行器具有續(xù)航能力差、航程段、載重量小等缺點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種陣列式多旋翼飛行器，通過多旋翼陣列的方式，提供給飛行器更好的穩(wěn)定性、更好的續(xù)航能力和更大的載重量和更長的航程。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了如下技術(shù)方案：

一種陣列式多旋翼飛行器，包括機架和陣列旋翼，機架和陣列旋翼通過桿件插接，陣列旋翼呈正六邊形，一個陣列旋翼上呈線性陣列式結(jié)構(gòu)插接有另一陣列旋翼，機架內(nèi)設(shè)有總處理器，陣列旋翼上設(shè)有分處理器，總處理器和分處理器連接，分處理器連接陣列旋翼的動力裝置，相互插接的陣列旋翼實現(xiàn)陣列翼交換控制指令和電流供給。

進(jìn)一步的，所述陣列旋翼上設(shè)有插頭和被插頭，相鄰的陣列旋翼通過插頭和被插頭相互連接，總處理器與分處理器通過插頭與被插頭實現(xiàn)信號傳輸。

進(jìn)一步的，所述陣列旋翼包括支架、分處理器、電源處理系統(tǒng)、電機、碳桿、螺旋槳和電池，支架為底部帶有橫梁的正六邊形支架，分處理器、電源處理系統(tǒng)均安裝在支架內(nèi)壁上，電池安裝在底部橫梁上，碳桿兩端分別安裝在正六邊形支架的兩個對立面，電機固定安裝在碳桿上，電池通過導(dǎo)線與電源處理系統(tǒng)相連，將電流輸入電源處理系統(tǒng)，分處理器與電源處理系統(tǒng)連接，給電源處理系統(tǒng)發(fā)送控制指令，電源處理系統(tǒng)與電機連接，將電流傳輸給電機。

進(jìn)一步的，所述電機為無刷電機。

進(jìn)一步的，所述陣列旋翼以陣列的形式分布。

進(jìn)一步的，所述陣列旋翼為“十”字型分布形式。

進(jìn)一步的，所述陣列旋翼為“X”型分布形式。

進(jìn)一步的，所述陣列旋翼為“Y”型分布形式。

本發(fā)明公開的一種陣列式多旋翼飛行器，具有以下有益效果：

本發(fā)明的陣列式旋翼能夠由分處理器獨立控制，提供給整個飛行器更好的穩(wěn)定性，且每個陣列旋翼都具有獨立的供電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，續(xù)航和載重都大幅提高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2是陣列旋翼的結(jié)構(gòu)示意圖，

其中：

1-機架，2-陣列旋翼，21-電源處理系統(tǒng)，22-插頭，23-螺旋槳，24-支架，25-分處理器，26-被插頭，27-橫梁，28-電機，29-碳桿，210-電池。

具體實施方式

下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明的核心是提供一種陣列式多旋翼飛行器，通過多旋翼陣列的方式，提供給飛行器更好的穩(wěn)定性、更好的續(xù)航能力和更大的載重量和更長的航程。

請參見圖1-圖2。

一種陣列式多旋翼飛行器，包括機架1和陣列旋翼2，機架1和陣列旋翼2通過桿件插接，陣列旋翼2呈正六邊形，一個陣列旋翼2上呈線性陣列式結(jié)構(gòu)插接有另一陣列旋翼2，機架1內(nèi)設(shè)有總處理器，陣列旋翼上設(shè)有分處理器25，總處理器和分處理器25連接，分處理器25連接陣列旋翼2的動力裝置，相互插接的陣列旋翼2實現(xiàn)陣列翼交換控制指令和電流供給。

在本發(fā)明的一種實施例中，所述陣列旋翼2上設(shè)有插頭22和被插頭26，相鄰的陣列旋翼2通過插頭22和被插頭26相互連接，總處理器與分處理器25通過插頭22與被插頭26實現(xiàn)信號傳輸。

在本發(fā)明的一種實施例中，所述陣列旋翼2包括支架24、分處理器25、電源處理系統(tǒng)21、電機28、碳桿29、螺旋槳23和電池210，支架24為底部帶有橫梁27的正六邊形支架，分處理器25、電源處理系統(tǒng)21均安裝在支架內(nèi)壁上，電池210安裝在底部橫梁27上，碳桿29兩端分別安裝在正六邊形支架的兩個對立面，電機28固定安裝在碳桿29上，電池210通過導(dǎo)線與電源處理系統(tǒng)21相連，將電流輸入電源處理系統(tǒng)21，分處理器25與電源處理系統(tǒng)21連接，給電源處理系統(tǒng)21發(fā)送控制指令，電源處理系統(tǒng)21與電機28連接，將電流傳輸給電機28。

在本發(fā)明的一種實施例中，所述電機28為無刷電機。由于無刷直流電動機是以自控式運行的，所以不會像變頻調(diào)速下重載啟動的同步電機那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動繞組，也不會在負(fù)載突變時產(chǎn)生振蕩和失步。

在本發(fā)明的一種實施例中，所述陣列旋翼2以陣列的形式分布。

在本發(fā)明的另一種實施例中，所述陣列旋翼2為“十”字型分布形式。

在本發(fā)明的另一種實施例中，所述陣列旋翼2為“X”型分布形式。

在本發(fā)明的另一種實施例中，所述陣列旋翼2為“Y”型分布形式。

本發(fā)明的陣列旋翼排布形式不局限于上述幾種形式。

在本發(fā)明的另一種實施例中，所述電池也可以為能提供能源的模塊裝置，如油箱等。相應(yīng)的，電機也可以為油機等動力裝置。

相比背景技術(shù)中介紹的內(nèi)容，本發(fā)明采用陣列式結(jié)構(gòu)，具有更好的穩(wěn)定性、更好的續(xù)航能力和更大的載重量和更長的航程。本發(fā)明的陣列式旋翼能夠由分處理器獨立控制，提供給整個飛行器更好的穩(wěn)定性，且每個陣列旋翼都具有獨立的供電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，續(xù)航和載重都大幅提高。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，而非對其限制；應(yīng)當(dāng)指出，盡管參照上述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其依然可以對上述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或?qū)ζ渲胁糠只蛘呷考夹g(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改和替換，并不使相應(yīng)的技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。