基本信息

第一作者姓名：刘佳田

性别：男

民族：汉族

第一作者学校：长春市中艺艺术实验学校

第一作者人所在年级：八年级

第一作者人所在年级：

性别：

民族：

第二作者人所在学校：

第二作者人所在年级：

辅导教师姓名：付军

作品摘要

*结构组成：

本作品由电动越野车模型，旋翼，旋翼展收导向模块，碳纤维连接装置等组成。步进电机通过螺栓刚性连接在电动越野车模型底盘中心位置上，旋转长臂固定件通过螺栓刚性连接在电动越野车模型底盘两侧。

*主要特征：

本飞行器有两种工作模式：一种是空中飞行模式，一种是路面行驶模式。在空中飞行模式时，通过动力源使旋转短臂以与机架的连接轴为中心旋转，机架下降，旋转短臂从垂直状态变向水平状态过渡，带动旋翼展开，直至与旋转短臂挡向块接触，此时旋转短臂达到水平，车轮全部收缩进车体。在路面行驶模式时，将旋翼折叠收缩即可。

*主要用途：

解决城市不断发展所带来的交通拥堵问题，执行在各类复杂环境下的救援、特种任务，具有救援、勘测、航拍等功能。

*创新点：

利用步进电机，通过连杆机构带动旋翼收缩和展开，实现了飞行器在不同状态下的陆空两用。依靠陀螺仪以及重力加速计，实现体感平衡控制飞行方向。采用四旋翼单点多发设计、使用双电池设计、配备多项安全装置。

作品说明

*问题提出：

*提出的问题和解决的问题：

面对城市不断发展所带来的交通拥堵问题，以及城市、山地、森林各类复杂环境的救援、特种任务执行等需求，更为轻便、有效、安全的便携式载人飞行器备受人们期望。

研究问题的原因和意义：

避免交通拥堵的等待，解放高危职业的劳动力，解决了市面上现有的载人飞行器便携度不够的问题。

 

*解决方案：

解决问题的办法：

制作便携式陆空两用载人飞行器。首先，选择承重能力在35Kg以上的，质量较轻的，电动越野车模型，并对其减震进行改装且在其基础上进行大量的不改变结构强度的减重。然后，选用质量较轻的航空铝材和航空模型用的碳纤维杆，高强度3D打印材料，并用步进电机，丝杆及曲柄滑块机构组成旋翼变形结构，实现旋翼机转汽车的变形。再利用圆形碳杆，正反木（碳纤维）桨，大电流电子调速器，盘式电机，制作完成了安全性高的共轴双桨的大载重旋翼机结构。通过两块12,000毫安时锂离子电池并联作为动力源。最后，采用DJI A3 PRO飞控，令飞行安全可靠。配合双色指示灯，夜间飞行更安全。搭载FPV摄像头，5.8GHZ视频实时传输。

发明研究的重点：

1.陆空两用的组合。

2.能够进行折叠，达到便携。

3.更完善的安全保护系统。

发明研究的难点：

1.足够的动力，使得留空时间更长。

2.更加坚固的连接结构。

3.安全保护系统的完善。

发明研究的难点：

1.足够的动力，使得留空时间更长。

2.更加坚固的连接结构。

3.安全保护系统的完善。

本发明使用方法、附图说明性文字：

在空中飞行模式时，通过动力源使旋转短臂以与机架的连接轴为中心旋转，机架下降，旋转短臂从垂直状态变向水平状态过渡，带动旋翼展开，直至与旋转短臂挡向块接触，此时旋转短臂达到水平，车轮全部收缩进车体。在路面行驶模式时，飞行器通过动力源使旋转短臂以与机架的连接轴为中心旋转，带动旋翼收缩，电动越野车模型下降，机架上升，直至旋转短臂的刚性连接件与固定连接杆的刚性连接件接触，此时旋转短臂达到竖直，旋翼收缩完成。

*使用或试用效果：

现阶段可留空5-10分钟，行驶30-50分钟，变形150次以上。

*优点：

本项发明面向大众群体，陆空两用，坐站控制均可，驾驶人员可离机遥控。具有救援、勘测、航拍等功能，解放高危职业的劳动力。相比于其他的载人飞行器，功能更加实用全面，更增加了便于携带的折叠功能以及更加全面的安全保护措施。。

*还需进一步研究的问题：

1.目前还没有添加安全气囊，拟利用张拉机构自稳定、重量轻且具有柔性的特点，将多杆张拉机构其布置在车下方，如果飞行器意外堕落，则多杆机构自动张开（起到安全气囊的作用）保证驾驶员的安全。2.研究旋翼安全网结构，实现对四旋翼桨片的包覆，在确保飞行阶段驾驶员的安全，同时使小车在地面行驶状态时保护桨片。

作品图片

查新说明

*查新网址与关键词：

佰腾专利检索网址：http://so.baiten.cn/

关键词1：（便携式or组合式）and 载人飞行器；结果找到0条相关专利。

关键词2：（多旋翼or体感平衡）and 载人飞行器；结果找到0条相关专利。

关键词3： 便携式载人飞行器；结果找到0条相关专利

*与本发明最相近的发明专利、研究文献的名称与摘要：

[中国实用新型] CN201521115297.2多旋翼载人飞行器

 专利探索者

公开（公告）号：CN205311899U 申请（专利权）人：广州亿航智能技术有限公司

申请日：20151225主分类号：B64C27/10

公开（公告）日：20160615

摘要： 本实用新型公开了一种多旋翼载人飞行器，包括具有可载人容纳腔的飞行器主体及设置在飞行器主体上的至少三个机臂，每个机臂上均设有第一螺旋桨及第二螺旋桨，第一螺旋桨位于机臂的上方，第二螺旋桨位于机臂的下方，第一螺旋桨通过第一驱动装置驱动旋转，第二螺旋桨通过第二驱动装置驱动旋转。上述多旋翼载人飞行器，在满足自身载重的情况下，通过在每个机臂上方和下方配置较小尺寸的螺旋桨来代替传统的在每个机臂上单独配置一个大尺寸螺旋桨的方案，能够有效地减少整机占用面积。同时，多旋翼载人飞行器在飞行过程中通过分别调整不同驱动装置的转速即可完成各种飞行动作，方便控制，机动性能和操控性能好。

*自我查新结论：

新颖