技术领域
[0001] 本
发明涉及飞行器技术领域，特别是指一种三轴飞行器。
背景技术
[0002] 目前，多旋翼飞行器主要分为两类，偶数轴和奇数轴。偶数轴多旋翼飞行器特点是
机身四周分布若干轴，每轴上由
电机直接驱动固定桨距螺旋桨，其中一半电机正
时针旋转，另一半电机逆时针旋转，通过协调各个电机的转速来控制飞行器
俯仰平衡和反
力矩平衡，但是针对转速的协调实现起来比较困难。奇数轴多旋翼飞行器的结构与偶数轴多旋翼一致，不同点在于多余的一轴螺旋桨的旋转面可以绕该轴旋转，该旋翼产生的拉力一部分作为升力，另一部分拉力能够抵消多余的反力矩。
[0003] 目前，虽然存在一些采用三轴设计的飞行器玩具，但是，一方面，这些飞行器的飞行
稳定性较差，只能作为玩具飞行。另一方面，飞行器的结构不合理，使得飞行过程不能保持良好的平衡性。尤其针对于用于拍摄视频或照片的飞行器，对飞行器的平衡性和控制性能要求较高，而现有的三轴飞行器均无法满足这一要求。
发明内容
[0004] 有鉴于此，本发明的目的在于提出一种三轴飞行器，能够极大地提高飞行器的稳定性。
[0005] 基于上述目的本发明提供的一种三轴飞行器，包括：机身、主机翼、副机翼、动力旋翼、平衡旋翼、
驱动电机以及遥控器；所述机身的内部设置有控制设备；所述机身的四周均布设置有上下对应的三组主机翼和三组副机翼；所述主机翼位于所述副机翼的正下方，且所述主机翼与所述副机翼靠近机身的一端固定连接；所述三组主机翼的另一端分别设置有动力旋翼，所述三组副机翼的另一端分别设置有平衡旋翼；所述动力旋翼和所述平衡旋翼的下方均分别连接有驱动电机，所述驱动电机通过
导线与机身内部的控制设备连接；所述遥控器与所述机身内部的控制设备通过无线通讯进行连接。
[0006] 优选的，所述副机翼沿机翼的长度方向设置有滑槽，所述滑槽内设置有滑
块和第一微电机；所述第一微电机与机身内部的控制设备连接，且所述第一微电机能够驱动所述滑块沿所述滑槽平行滑动；所述平衡旋翼设置于所述滑块上。
[0007] 进一步，所述滑块上还设置有第二微电机；所述平衡旋翼与所述滑块通过转动部件进行转动连接，所述转动部件由所述第二微电机驱动。
[0008] 优选的，所述主机翼与所述副机翼固定连接的一端与所述机身为转动连接；且所述主机翼与所述副机翼转动的方向限定为为向下转动。
[0009] 进一步，所述机身上设置有至少一个转接孔，所述主机翼与所述副机翼通过
转轴和转接孔与所述机身实现转动连接；所述转接孔上设置有凹槽，所述转轴上设置有与所述凹槽配合的弹性凸起块。
[0010] 进一步，三组所述主机翼的另一端均设置有向上弯折的支脚。
[0011] 优选的，所述主机翼的两侧设置为
流线型结构，且所述主机翼的
重心位于所述动力旋翼与所述机身之间。
[0012] 优选的，所述机身的下方设置有至少一个摄像头；所述摄像头与所述主机翼交错布置。
[0013] 进一步，所述遥控器包括遥控器按钮和遥控器屏幕；所述遥控器按钮分别调节所述三轴飞行器的升降和所述三轴飞行器飞行的方向；所述遥控器屏幕显示所述摄像头输出的图像信息。
[0014] 优选的，所述机身的下方设置有载物
接口，所述载物接口与外部的载物装置连接。
[0015] 从上面所述可以看出，本发明提供的三轴飞行器通过均布在机身四周的三组主机翼的上方对应设置有三组副机翼，然后通过调节所述三组副机翼上的平衡旋翼的转速和旋向，使得所述三组副机翼能够根据所述三轴飞行器的飞行状态进而调整所述三轴飞行器的飞行
姿态，最终使得所述三轴飞行器具有更好的稳定性和可靠性。也即保证了所述三轴飞行器在飞行过程中的稳定性和可靠性。
附图说明
[0016] 图1为本发明提供的三轴飞行器的
实施例的结构示意图；
[0017] 图2为本发明提供的三轴飞行器的实施例中副机翼的结构示意图；
[0018] 图3为本发明提供的三轴飞行器的实施例中主机翼的结构示意图；
[0019] 图4为本发明提供的三轴飞行器的实施例中遥控器的结构示意图；
[0020] 图5为本发明提供的三轴飞行器的实施例中机身内部的结构示意图；
[0021] 图6为本发明提供的三轴飞行器的实施例中机身的结构示意图；
[0022] 图7为本发明提供的三轴飞行器的实施例中机身与机翼连接部件的局部示意图。
具体实施方式
[0023] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
[0024] 需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
[0025] 参照图1所示，为本发明提供的三轴飞行器的实施例的结构示意图。所述三轴飞行器属于遥控飞行装置，这类飞行装置通过在机身的四周设置有多组机翼，并且在机翼远离机身的那一端设置有旋翼，进而能够控制飞行器的升降和平移。
[0026] 具体的，参照图1所示，所述三轴飞行器包括：机身1、主机翼2、副机翼3、动力旋翼4、平衡旋翼5、驱动电机6。所述机身1为飞行器的主体部分，且所述机身1的内部设置有用于控制飞行器飞行的控制设备(图中未显示)。在所述机身1的四周均布设置有三组主机翼2和三组副机翼3，且三组所述主机翼2和三组所述副机翼3分别上下对应设置。所述主机翼2位于所述副机翼3的正下方，且所述主机翼2与所述副机翼3靠近机身的一端固定连接，也即所述主机翼2和所述副机翼3的一端相对固定连接，然后固定连接的这一端连接到所述机身1上。在三组所述主机翼2远离所述机身1的另一端分别设置有动力旋翼4，三组所述副机翼3远离所述机身1的另一端分别设置有平衡旋翼5。所述动力旋翼4和所述平衡旋翼5的下方均分别连接有驱动电机(图中未显示)，所述驱动电机通过导线与所述机身1内部的控制设备连接。参照图4所示，所述飞行器还包括一个遥控器6，所述遥控器6与所述机身1内部的控制设备通过无线通讯进行连接。
[0027] 其中，所述主机翼2与所述副机翼3均设置于所述机身1的侧边，且处于同一
水平面
位置。所述主机翼2与所述副机翼3优选为近似长条形的结构，所述主机翼2与所述副机翼3的一端分别连接到所述机身1上，另一端远离所述机身1，且所有所述主机翼2和所述副机翼3沿长度方向延伸后均相交于所述机身1的中心。所述主机翼2用于提供所述三轴飞行器飞行的主要动力，所述副机翼3用于调节所述三轴飞行器飞行的姿态和调节飞行的平衡。所述动力旋翼4和所述平衡旋翼5具有至少2个桨叶，优选为均布设置的3个桨叶。所述动力旋翼4和所述平衡旋翼5均通过设置在下方的驱动电机来驱动旋转，也即所述驱动电机用于提供旋转的动力。
[0028] 由上述实施例可知，所述三轴飞行器通过在三组主机翼2的上方对应设置有三组副机翼3，进而使得所述飞行器通过三组所述副机翼3能够实现对所述三轴飞行器的飞行姿态进一步调节，最终大大提高了所述三轴飞行器飞行的稳定性和可靠性。
[0029] 在一些优选的实施例中，所述机身1为具有一个上端开口的容纳空间的结构，在所述容纳空间的上方设置有用于盖住所述容纳空间的机盖11。这样，通过打开所述机盖11能够方便地查看所述机身1内部的结构布置，尤其是有利于对所述机身1内部装置的安装、拆卸和维修。
[0030] 在另一些优选的实施例中，所述动力旋翼4和所述平衡旋翼5的内部设置有用于布置导线的中空结构，所述驱动电机与所示机身1内部控制设备连接的导线通过所述中空结构进行设置。这样，使得所有导线均不会处于飞行器的外部，避免了外部环境对导线的干扰，同时提高了所述控制设备的控制命令通过导线传递的稳定性。
[0031] 进一步，所述机身1的水平截面设置为三
角形结构；三组所述主机翼2和三组所述副机翼3设置于所述机身1对应三角形的边的侧面。
[0032] 参照图2所示，为本发明提供的三轴飞行器的实施例中副机翼的结构示意图。所述副机翼3沿机翼的长度方向设置有滑槽31，所述滑槽31内设置有滑块和第一微电机(图中未显示)；所述第一微电机与所述机身1内部的控制设备连接，且所述第一微电机能够驱动所述滑块沿所述滑槽平行滑动；所述平衡旋翼5设置于所述滑块上。这样，使得所述平衡旋翼5能够相对于所述副机翼3平行滑动，进一步提高了所述副机翼3调节所述三轴飞行器飞行姿态的稳定性和可靠性。
[0033] 优选的，所述副机翼3包括两根平行设置的弧形梁以及用于连接所述弧形梁两端的
横杆。这样，所述副机翼3既具有较好的结构性能，又大大降低了重量，最终大大减少了所述三轴飞行器的重量。
[0034] 在本发明进一步的实施例中，所述滑块上还设置有第二微电机；所述平衡旋翼5与所述滑块通过一个转动部件进行转动连接，所述转动部件由所述第二微电机驱动。通过调节所述第二微电机驱动所述转动部件进行转动的角度，能够调节所述平衡旋翼5旋转的姿态，也即调节了所述平衡旋翼5施加在所述三轴飞行器上力的方向。这样，使得所述副机翼3能够通过所述平衡旋翼5实现了对所述三轴飞行器更为精确的控制。
[0035] 可选的，所述平衡旋翼5与所述滑块直接通过
轴承转动连接，所述第二微电机驱动所述平衡旋翼5与所述所述滑块转动连接的部分，进而控制所述平衡旋翼5的转动。
[0036] 进一步，还可以设置有多个微电机，同时控制所述平衡旋翼5多个方向的转动。
[0037] 作为本发明一个较佳的实施例，所述主机翼2与所述副机翼3固定连接的一端与所述机身1为转动连接；且所述主机翼2与所述副机翼3转动的方向为限定为向下转动。所述转动连接既可以通过轴承实现转动连接，还可以直接设置为铰接连接。其中，所述主机翼2与所述副机翼3相对固定连接，且相对于机身1转动的方向只能是由平行的位置向下转动，也即限制了所述主机翼2与所述副机翼3向上转动，否则，所述主机翼2与所述副机翼3不能驱动所述机身1实现飞行。优选的，限制转动的部件为在所述副机翼3靠近机身的位置设置一个限位的凸起。或者，所述机身1相应的位置设置限位结构。这样，所述三轴飞行器的所述主机翼2和所述副机翼3能够相对折叠起来，便于携带和存放。
[0038] 进一步，参照图7所示，为本发明提供的三轴飞行器的实施例中机身与机翼连接部件的局部示意图。在所述机身1的侧边设置有与所述主机翼2和副机翼3连接的
凸块14，所述凸块14上至少设置有一个转接孔，优选的，所述凸块14上设置有两个转接孔，分别为与副机翼3连接的第一转接孔141和与主机翼2连接的第二转接孔142。所述第二转接孔142上设置有凹槽1421，对应的，所述主机翼2与所述副机翼3通过转轴和转接孔与所述机身1实现转动连接，且所述转轴上设置有与所述凹槽1421配合的弹性凸起块(图中未显示)。通过所述转轴和转接孔能够实现主机翼、副机翼与机身的转动连接，且通过所述凹槽1421和弹性凸起块的配合，使得能够将所述主机翼完全固定，当需要折叠时，又可以通过按压所述弹性凸起块实现机翼与机身的转动或折叠。这样，不仅提高了所述三轴飞行器的结构稳定性，而且便于拆卸和维修。
[0039] 更进一步的，所述转轴上的弹性凸起块与转轴之间通过
弹簧连接。
[0040] 可选的，还可以在所述第一转接孔141上设置凹槽结构。
[0041] 进一步，所述主机翼2远离机身的另一端均设置有向上弯折的支脚21。这样，当所述主机翼2折叠起来时，所述主机翼2上的支脚21能够用于
支撑所述三轴飞行器，且不会损伤到所述主机翼2的结构。同时，当所述三轴飞行器在飞行过程中出现故障发生坠落时，所述主机翼2以及所述支脚21能够自动向下转动，进而使得所述支脚21首先与地面碰撞，能够极大地保护所述三轴飞行器的安全。
[0042] 作为本发明另一个较佳的实施例，参照图3所示，所述主机翼2的两侧设置为流线型结构，且所述主机翼2的重心位于所述动力旋翼4与所述机身1之间。这样，所述主机翼2采用的流线型结构不仅能够减少
空气阻力，提高了飞行的稳定性，而且能够使得所述三轴飞行器的重心位置更加稳定，有利于所述主机翼2和所述副机翼3对所述三轴飞行器的飞行姿态的控制。
[0043] 在一些可选的实施例中，所述机身1的下方设置有至少一个摄像头7；所述摄像头7与所述主机翼2交错布置。这样，所述三轴飞行器在飞行的过程中还能够实现摄像的功能，而且由于本发明所述的三轴飞行器的稳定性较好，当控制飞行器进行飞行或者在空中停住时，能够实现所述摄像头的稳定拍摄。
[0044] 进一步，所述机身1的下方设置3个均布设置的摄像头，相邻摄像头之间的夹角为120°。这样，能够实现全方位的拍照和摄像。
[0045] 可选的，所述机身1的下方设置有多个用于支撑的
脚架12。进一步，所述机身1的下方设置三个脚架12，且三个所述脚架12均布设置。
[0046] 在一些可选的实施例中，参照图4所示，所述遥控器6包括遥控器按钮61和遥控器屏幕62；所述遥控器按钮61分别用于调节所述三轴飞行器的升降和所述三轴飞行器飞行的方向；所述遥控器屏幕62用于显示所述摄像头7输出的图像信息。
[0047] 进一步，所述遥控器按钮61由两个遥控
手柄组成，所述所述遥控器屏幕62由三组并列设置的显示屏组成，且每个显示屏分别对应三个不同的摄像头7输出的图像信息。
[0048] 在一些可选的实施例中，参照图5所示，所述机身1内部的控制设备包括：
信号收发模块、蓝牙通讯模块、GPS模块、
单片机控制
电路、
传感器、
陀螺仪以及电源；所述信号收发模块、蓝牙通讯模块、GPS模块、传感器、陀螺仪以及电源均与所述单片机控制电路连接。其中，所述信号收发模块用于实现与所述遥控器6之间信号的发送和接收。所述蓝牙通讯模块用于实现与其他蓝牙装置的连接。所述GPS模块能够对所述三轴飞行器进行GPS
定位。所述单片机控制电路用于控制其他各个模块的运行。所述传感器和陀螺仪用于测量所述三轴飞行器的姿态，并将测量得到的信息发送给所述单片机控制电路，然后通过电路的运算，实现飞行的姿态的调整控制。所述电源作为所述三轴飞行器的电源部分。
[0049] 在一些可选的实施例中，参照图6所示，所述机身的下方设置有载物接口13，所述载物接口13用于与外部的载物装置连接。这样，所述三轴飞行器能够通过所述载物接口13实现载物。
[0050] 在进一步的实施例中，所述机身1、所述主机翼2以及所述副机翼3的表面设置有多个微型传感器，多个所述微型传感器均与所述控制设备连接。所述微型传感器用于检测外部环境的状态，进而反馈给控制设备，这样控制设备能够相应调节所述三轴飞行器的飞行或者给用户提示信息。例如：所述微型传感器为距离传感器，当所述距离传感器监测到距离某一个障碍物在限定的距离之内时，所述控制设备将自动控制所述三轴飞行器远离或避开该障碍物。
[0051] 可选的，所述三轴飞行器通过控制设备与外部的智能终端连接，例如与手机连接。具体的，手机上安装有相应控制三轴飞行器的APP
软件或程序，能够通过所述APP软件实现三轴飞行器的控制。
[0052] 在以上单个实施例或多个实施例的组合中，需要说明的是，所述副机翼3具有手动调节和
自动调节两种调节方式。其中，所述手动调节通过遥控器或者与三轴飞行器连接的手机上的APP的控制，实现三轴飞行器飞行方向、飞行高度等大幅度动作的调节。所述自动调节主要补偿三轴飞行器因
风向等外界干扰造成的扰动，应用自动控制的原理，由单片机控制电路处理传感器传递进来的信息，并对控制副机翼的两个电机的转速进行控制，进而达到对副机翼旋向、转速等参数的调节。
[0053] 所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括
权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
