一种新型共轴双旋翼无人机的制作方法

本发明涉及无人机，具体涉及一种新型共轴双旋翼无人机。

背景技术：

1、由于无人机各项相关技术的快速发展，使得八旋翼无人机、六旋翼无人机、四旋翼无人机、三旋翼无人机，双旋翼无人机被大力研发和广泛使用。相比于其它构型的无人机，共轴双旋翼无人机，由于其结构小巧，能量利用率高，机动性能高等原因，开始应用于航拍、战场勘测、物流运输、环境监测、消防救灾、农业相关等方面。

2、共轴双旋翼无人机的上下两个桨叶旋转方向不同，就能平衡扭矩，同时两个桨叶转动形成的升力，可以共同提升升力。目前，共轴双旋翼无人机多采用变桨距的方法，实现无人机不同方向的移动，如专利号为202210860508.3的一种共轴双旋翼飞行器；也有一部分无人机，采用舵机使无人机的头部向某一方向的偏移，进而使桨叶转动后产生相应方向上的力，使无人机向这一方向移动，如专利号为202210860508.3的一种共轴双旋翼飞行器及其控制方法。这些共轴双旋翼无人机都有机体小巧便于携带等特点。

3、然而，现阶段的共轴双旋翼无人机的结构比较复杂，设计不合理。尤其是无人机头部结构的各个部件连接处存在较大摩擦力，使得无人机移动的灵敏度较低，不便于精准操控无人机的飞行，不能发挥出的巨大优点。因此，设计一种新型共轴双旋翼无人机，使其硬件结构合理布局，能够更换发挥其重大优势，更具有重大工程意义。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种新型共轴双旋翼无人机，可以有效地解决当前共轴双旋翼无人机结构复杂，灵敏度低等方面的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型共轴双旋翼无人机，包括无人机顶部、上桨叶、下桨叶、共轴双桨电机、上部外框、电机内框、机体立柱、电池、无人机控制器、腿部和无人机外壳等，所述无人机顶部的内部安装无人机的上桨叶，所述无人机顶部的内部有中心轴安装在共轴双桨电机中心轴的上部，所述上桨叶安装在无人机顶部的内部，所述下桨叶安装在下桨叶盖子的内部，所述下桨叶盖子安装在共轴双桨电机的上表面，所述下桨叶盖子内部安装下桨叶，所述共轴双桨电机的中心轴上部安装无人机顶部，所述共轴双桨电机的电机外壳上表面安装下桨叶盖子，所述共轴双桨电机的电机外壳中部有固定装置安装在电机内框的上表面，所述共轴双桨电机的中心轴始终与电机内框的上表面保持垂直。

3、所述电机内框的上表面安装共轴双桨电机的固定装置，所述电机内框的前后两侧的中间位置各有一个内框轴承孔，所述电机内框的一侧有置线口放置电线，所述电机内框的下表面有电机隔离片，所述内框轴承孔的内部安装电机内框轴承和轴，所述电机内框轴承和轴的轴承安装在电机内框的内框轴承孔内，所述电机内框轴承和轴的轴安装在上部外框的内部轴孔内，所述电机内框侧面内框轴承孔的旁边有横滚连接口，所述上部外框的内部有内部轴孔安装电机内框轴承和轴的轴，所述上部外框的下表面安装有横滚舵机固定框和俯仰连接片分别固定横滚舵机和连接俯仰连接杆，所述上部外框的两个侧面中间位置有外框轴承孔用来安装外框轴承和轴的轴承，所述外框轴承和轴的轴承安装在外框轴承孔内，所述外框轴承和轴的轴安装在机体立柱的内侧上部中间位置，所述俯仰连接片在上部外框下表面的前部连接俯仰连接杆，所述俯仰连接杆的两端分别连接俯仰连接片和俯仰舵机连接片，所述俯仰舵机连接片两端分别连接俯仰舵机的突出轴和俯仰连接杆，所述俯仰舵机安装在俯仰舵机固定片上，所述俯仰舵机的突出轴与俯仰舵机连接片的一端连接，所述横滚舵机固定框安装有横滚舵机，所述横滚舵机安装在横滚舵机固定框内，所述横滚舵机的突出轴与横滚舵机连接片的一端连接，所述横滚舵机连接片两端分别连接横滚舵机的突出轴和横滚连接杆，所述横滚连接杆两端分别连接横滚舵机连接片和横滚连接口。

4、所述机体立柱的内侧上部中间有圆孔安装外框轴承和轴的轴，所述机体立柱的外侧上部有外壳固定装置，所述机体立柱有两个，其中一个机体立柱的中上部内侧有俯仰舵机固定片安装俯仰舵机，另一个机体立柱中上部内侧没有俯仰舵机固定片，所述机体立柱的中部安装有机体横柱，所述机体立柱的中下部安装有腿部限位片、腿部固定装置和电池固定板，所述机体立柱的下部安装有飞控固定平台，所述腿部固定装置安装在机体立柱外侧的中下部，所述腿部固定装置的两个侧面各安装一个腿部，所述腿部固定装置的上部和中部分别有腿部限位片和外壳下部连接口。

5、所述机体横柱两端固定在机体立柱的内侧，所述机体横柱的中部安装电调固定板，所述电调固定板的上下两个面分别安装在两个机体横柱的中部之间，所述电调固定板的的外侧面安装电调，所述电调安装在电调固定板的外侧面，电池通过电调给共轴双桨电机供电，所述电池安装在电池固定板的上表面，所述电池固定板的上表面和下表面分别安装电池和gps模块，所述电池固定板的上表面有固定电池的挡板，所述电池固定板的上表面的挡板侧面安装有遥控器信号接收器。

6、所述腿部的上部通过腿部连接口安装在腿部固定装置的侧面，所述腿部的中部上表面安装有腿部连接柱，所述腿部连接柱安装在腿部的中部上表面，所述腿部连接柱的中间有小圆柱连接腿部支撑，所述腿部支撑的尾部有圆孔连接腿部连接柱，所述腿部支撑的头部连接腿部限位片的下表面。

7、所述飞控固定平台安装在机体立柱内侧的下部，所述飞控固定平台上表面安装无人机控制器，所述飞控固定平台下表面安装激光测距传感器和光流传感器。

8、所述无人机外壳上部有外壳上部固定孔、中部有散热口、下部有外壳下部固定孔和腿部连接口，所述无人机外壳的上部通过外壳上部固定孔安装在外壳固定装置上，所述无人机外壳的下部通过外壳下部固定孔安装在外壳下部连接口上。

9、优选的，所述上部外框和电机内框之间通过电机内框轴承和轴进行连接，其轴承安装在电机内框外侧面中间位置的内框轴承孔内，轴的两端分别安装在轴承内和上部外框的内框轴承孔内。所述电机隔离片为围绕共轴双桨电机的曲面，根据实际需求确定电机隔离片围绕电机的角度，使电机和电线或信号线分开。

10、优选的，所述上部外框和机体立柱之间通过外框轴承和轴进行连接，其轴承安装在上部外框两个外侧面中间位置的外框轴承孔内，轴的两端分别安装在轴承内和机体立柱内侧上部对应的孔内。

11、优选的，所述机体立柱贯几乎穿整个无人机，其内侧上部中间有安装轴承连接轴的孔，其外侧上部有外壳固定装置用来固定无人机外壳，其外侧中下部安装有腿部固定装置；所述腿部固定装置的两个侧面大约呈45°夹角，两个侧面的下部各安装一个无人机的腿部，其上部平面安装两个腿部限位片，其前平面的中心位置有外壳下部连接口用来固定无人机外壳。所述机体横柱的两端安装在机体立柱之间，用来固定和连接两根机体立柱，根据实际需求，确定机体横柱的安装数量。

12、优选的，所述腿部的上部和中下部之间能相对移动，当无人机正常工作时，腿部的中下部与机体立柱之间以一定的夹角放置，腿部支撑的上部固定在腿部限位片的下部；当需要折叠时，腿部的中下部移动到与机体立柱平行的角度，此时腿部支撑的上部离开腿部限位片。腿部支柱的尾部有圆孔，穿过腿部中部上表面的腿部连接柱的小圆柱。腿部折叠前后均稍微长于无人机外壳，便于保护无人机下部的传感器。

13、优选的，所述无人机外壳有两个散热口，散热口的位置对应与内部电调的位置。

14、优选的，无人机采用模块化结构与无人机之外同等作用的其它模块之间能够更换，无人机的桨叶，能够更换为可折叠的桨叶；无人机的飞控固定平台下表面也可以增加或者更换其它功能的传感器。

15、本发明提供的一种新型共轴双旋翼无人机具备以下优点：

16、(1)本发明的无人机结构和各部分模块的布局设计合理，节省空间，减小了无人机的体积，无人机整体为圆柱形腿部能够折叠，便于携带。

17、(2)本发明的无人机上部的电机内框和上部外框安装了轴承，无人机做俯仰和横滚运动的时候，几乎感觉不到连接处的摩擦力，大大提高了无人机的灵敏度和控制精度。

18、(3)本发明的无人机外壳能够保护内部各个模块，同时外壳上的散热孔能够实时散出电调周围的热量，提高了飞行的安全性和可靠性。

19、(4)本发明的整个无人机有两根机体立柱，大部分装置都直接或者间接安装在两根机体立柱上，使得各个重量都分布在两根机体立柱上，同时四个腿部结构安装在机体立柱的中下部，机体的重心距离腿部更近，使得无人机起飞或者降落的时候更加稳定。

20、(5)本发明的无人机采用模块化结构，能够增加或者减去多个传感器模块，提高了使用范围，扩大了应用场景。