一种铰接式多旋翼无人机的制作方法

本技术属于多旋翼无人机，具体涉及一种铰接式多旋翼无人机。

背景技术：

1、传统一体式多旋翼无人机由于其自身一体化设计使得所能挂载的设备种类具有一定的局限性。因为传统一体式多旋翼无人机的螺旋桨系统与机身大多采用刚性固连形式，使得传统一体式多旋翼无人机在高速飞行以及做急速转弯过程中螺旋桨系统会带动机身做大幅度倾斜滚转动作，姿态调整角度过大，不能很好地保持多旋翼无人机整机系统的平稳性，使得在某些场合如搭载高精度传感器执行飞行任务时并不能很好地胜任。

2、传统一体式多旋翼无人机的抗风能力较弱。传统一体式多旋翼无人机能够在有风扰动情况下保持稳定，需要同时满足以下两个条件：升力的垂直分量等于传统一体式多旋翼无人机自身重量，升力的侧向分量大小等于传统一体式多旋翼无人机所受到的侧向风力。而传统一体式多旋翼无人机的抗风方式是由螺旋桨系统带动整机倾斜来产生侧向分力，但要使整机倾斜需升力分出一个分量以保持传统一体式多旋翼无人机的倾斜状态，此分量占用了电机功率，减小了传统一体式多旋翼无人机在抗风时所能提供的侧向分力。

3、传统一体式多旋翼无人机在空中做俯仰翻滚动作时螺旋桨系统的气动效率和俯仰滚转力矩效率会降低，使其只能通过增大电机输出功率来保持机身姿态平衡，导致传统一体式多旋翼无人机在姿态调整过程中的耗电量大大增加，总续航时间变短。

4、传统一体式多旋翼无人机在飞行作业时螺旋桨系统自身的振动会直接传递至机身以及与之相连的挂载设备上，这会极大的影响机身的结构稳定性以及挂载设备的振动工况，大大降低传统一体式多旋翼无人机的作业安全和挂载设备的高精度质量输出。

5、传统一体式多旋翼无人机的一体化设计使得其在空中作俯仰和滚转动作时的转动惯量较大，导致传统一体式多旋翼无人机在滚转和俯仰方向上的机动性能较弱，同时姿态调整的响应时间也相对较长。

6、传统一体式多旋翼无人机的一体式结构导致一些大尺寸的多旋翼无人机在执行飞行任务时运输和携带较为不便。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种铰接式多旋翼无人机，旨在解决现有技术中多旋翼无人机的螺旋桨系统与机身刚性连接，造成机身结构稳定性差的问题。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

3、一种铰接式多旋翼无人机，包括螺旋桨系统和机身，所述螺旋桨系统与所述机身之间设置有使所述机身保持水平状态的万向铰；

4、所述万向铰包括安装于所述螺旋桨系统上的上铰座、安装于所述机身上的下铰座和设置于所述上铰座与所述下铰座之间的中间铰；

5、所述中间铰相对于所述上铰座绕第一水平轴转动连接，所述下铰座相对于所述中间铰绕第二水平轴转动连接，所述第一水平轴与所述第二水平轴垂直。

6、进一步改进的方案：所述上铰座的下侧设置有上连接片，所述中间铰的上端转动连接于所述上连接片上。

7、基于上述技术方案：通过设置上连接片，上铰座与中间铰易于连接。

8、进一步改进的方案：所述上连接片有两片，两片所述上连接片之间形成上连接腔，所述中间铰的一部分位于所述上连接腔内，所述中间铰通过上转轴转动连接于所述上连接腔内。

9、基于上述技术方案：通过设置两片上连接片，中间铰与上铰座具有更加稳定的连接性能。通过设置上转轴，中间铰相对于上铰座旋转灵活。

10、进一步改进的方案：所述中间铰上设置有与所述上转轴配合的上轴孔，所述上轴孔内设置有铜衬套，设置于所述上轴孔内的铜衬套位于所述上轴孔与所述上转轴之间。

11、基于上述技术方案：通过设置铜衬套，上转轴与上轴孔不直接接触，从而使得上转轴、上轴孔不易磨损。

12、进一步改进的方案：所述中间铰的下端设置有下连接片，所述下铰座转动连接于所述下连接片上。

13、基于上述技术方案：通过设置下连接片，中间铰与下铰座易于装配。

14、进一步改进的方案：所述下连接片有两片，两片所述下连接片之间形成下连接腔，所述下铰座的一部分位于所述下连接腔内，所述下铰座通过下转轴转动连接于所述下连接腔内。

15、基于上述技术方案：通过设置两片下连接片，下铰座与中间铰连接更加稳定。

16、进一步改进的方案：所述下铰座上设置有与所述下转轴配合的下轴孔，所述下轴孔内设置有铜衬套，设置于所述下轴孔内的铜衬套位于所述下轴孔与所述下转轴之间。

17、基于上述技术方案：通过设置铜衬套，下转轴与下轴孔不直接接触，从而使得下转轴以及下轴孔不易磨损。

18、进一步改进的方案：所述下铰座与所述机身之间设置有弹性橡胶垫，所述上铰座与所述螺旋桨系统之间设置有弹性橡胶垫。

19、基于上述技术方案：通过设置弹性橡胶垫，下铰座不与机身直接接触，从而使得下铰座不易损坏机身。同时，弹性橡胶垫可以有效吸收飞行途中螺旋桨系统给机身带来的振动。

20、进一步改进的方案：所述螺旋桨系统包括四个螺旋桨。

21、进一步改进的方案：所述机身的下侧设置有起落架。

22、本实用新型的有益效果为：

23、1、传统一体式多旋翼无人机的螺旋桨系统通过主杆直接与机身为刚性固连形式，使得其在空中高速飞行或者机动飞行动作时机身姿态会整体倾斜，这种连接方式不能保持载荷在飞行时的稳定。而本实用新型铰接式多旋翼无人机的螺旋桨系统通过万向铰结构与机身的铰接形式可使铰接式多旋翼无人机在空中飞行时减小甚至消除因其姿态调整导致机身发生的倾斜，从而保证机身在空中高速飞行或者机动飞行动作时的稳定，使其能够搭载一些对稳定性要求比较高的设备，增加了多旋翼无人机的功能性和泛用性。

24、2、相较于传统一体式多旋翼无人机由螺旋桨系统带动整机倾斜来产生侧向分力的抗风方式，本实用新型的铰接式多旋翼无人机在有风天气飞行时，在保持机身稳定的同时可通过单独倾斜螺旋桨系统来产生对抗风力的侧向分力，而无需带动整机倾斜，节省了电机功率，增大了铰接式多旋翼无人机在抗风时所能提供的侧向分力，提高了铰接式多旋翼无人机的抗风能力。

25、3、万向铰结构可使铰接式多旋翼无人机机身与螺旋桨系统之间有一定角度的活动空间，在铰接式多旋翼无人机机动加速飞行时只需通过控制电机转速来倾斜螺旋桨系统而非带动整个机身来完成急速机动动作，增加了铰接式多旋翼无人机螺旋桨系统的气动效率，减少了耗电量，提高了其续航能力。

26、4、传统一体式多旋翼无人机螺旋桨系统与机身为刚性固连形式，这使得电机工作产生的震动会直接作用到整个机身，不仅会影响到载荷还会降低机身结构寿命。本实用新型的铰接式多旋翼无人机在安装万向铰结构时可在螺旋桨系统与上铰座之间、机身与下铰座之间安装一层弹性橡胶垫起到减振缓冲作用，能有效减小铰接式多旋翼无人机飞行时对机身的结构稳定性以及挂载设备的影响，大大提高铰接式多旋翼无人机的作业安全和设备的高精度质量输出。

27、5、传统一体式多旋翼无人机的一体化设计使得其在空中作俯仰和滚转动作时的转动惯量较大，导致传统一体式多旋翼无人机在滚转和俯仰方向上的机动性能较弱。本实用新型铰接式多旋翼无人机的螺旋桨系统通过万向铰结构与机身的铰接形式可使铰接式多旋翼无人机在空中飞行时减小其滚转和俯仰动作上的转动惯量，增强了铰接式多旋翼无人机在滚转和俯仰方向上的机动性能，同时也缩短了姿态调整的响应时间。

28、6、传统一体式多旋翼无人机的一体式结构导致一些大尺寸的多旋翼无人机在运输和携带时较为不便，本实用新型的铰接式多旋翼无人机其万向铰为可拆卸结构，在执行飞行任务时只需拆除一颗连接螺栓将铰接式多旋翼无人机拆分为两部分以方便运输和携带。