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原文传递联合飞行汽车

专利名称：	联合飞行汽车
摘要：	一种联合飞行汽车，是电动无人机与发电汽车的有机结合，能垂直起降，不需要机场跑道，左、右机翼在折叠状态下能在市区停放和公路行驶，发电汽车的大功率的直流发电机经过供电连接器直接给电动无人机供电，使联合飞行汽车的续飞里程增加，二者分离后电动无人机能依靠自身电源能独立运行，电动无人机的停放点设置充电桩，发电汽车遥控电动无人机，二者能自动连接成联合飞行汽车，联合飞行汽车的4个外转子无刷电机和2个倾角电机分别机动灵活地联合控制，使联合飞行汽车在垂直起降或者水平飞行的操作性、稳定性提高，左机翼和右机翼的展弦比大，不需要很高的飞速就能获取很大的升力，使联合飞行汽车在中低速水平状态下飞行，安全性提高。
专利类型：	发明专利
申请人：	朱幕松
发明人：	朱幕松
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T21:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T05:00:00+0805
申请号：	CN202010107373.4
公开号：	CN111098651A
分类号：	B60F5/02;B64C27/22;B64C3/54;B64C19/02;H02K1/16;H02K3/28;H02K1/27;H02K11/21;H02K5/16;B;H;B60;B64;H02;B60F;B64C;H02K;B60F5;B64C27;B64C3;B64C19;H02K1;H02K3;H02K11;H02K5;B60F5/02;B64C27/22;B64C3/54;B64C19/02;H02K1/16;H02K3/28;H02K1/27;H02K11/21;H02K5/16
申请人地址：	236008 安徽省阜阳市颍泉区颍州中路49号电业一村7号楼203室
主权项：	1.一种联合飞行汽车，由电动无人机和发电汽车联合组成，其特征在于：所述电动无人机和发电汽车有机的连接为一体联合运行，即能陆地行驶，又能空中飞行，实现飞行汽车的理想效果，二者分离后又能发挥各自独立运行的实用效果，所述电动无人机设置左机舱（1）和右机舱（2），左、右机舱均为封闭的不锈钢圆桶，左、右机舱的前后端均为流线型，左机舱和右机舱之间的上端焊接前连接杆（3）和后连接杆（4），前、后连接杆之间的中部焊接中连接杆（5），前、后、中连接杆均为相同直径的不锈钢圆管，前、后、中连接杆连接成H形机架，H形机架与左、右机舱连接成电动无人机的机身，左、右机舱对称于H形机架，H形机架的不锈钢圆管之间的连接处均设有连通孔，H形机架的不锈钢圆管与左机舱和右机舱之间的连接处均设有连通孔，前连接杆中下端设有前螺丝口，前螺丝口内安装前旋翼电机（6），后连接杆中下端设有后螺丝口，后螺丝口内安装后旋翼电机（7），中连接杆中上端焊接前连接座（8）和后连接座（9），前、后连接座之间安装和固定左倾角电机（10）和右倾角电机（11）左倾角电机设有左驱动轴（12），右倾角电机设有右驱动轴（13），左机舱的上端焊接左轴承架，左轴承架内安装左轴承（14），右机舱的上端焊接右轴承架，右轴承架内安装右轴承（15），左驱动轴的左端安装在左轴承的内圆，右驱动轴的右端安装在右轴承的内圆，左驱动轴和右驱动轴是两个在同一条直线上的同心的空心轴，左驱动轴的下端设有左螺丝口，左螺丝口内安装左矢量电机（16），右驱动轴的下端设有右螺丝口，右螺丝口内安装右矢量电机（17），前、后旋翼电机对称于左、右驱动轴，左、右矢量电机对称于中连接杆，所述前、后旋翼电机和左、右矢量电机均由外转子无刷电机（18）和螺旋浆（19）组成，螺旋浆安装在外转子无刷电机外壳的圆周下端，4个外转子无刷电机的规格、型号均相同，4个螺旋浆的规格、型号均相同，左、右螺旋浆的转向互为相反,前、后螺旋桨的转向互为相反,前、后旋翼电机的固定使前、后螺旋桨保持在水平状态，左、右倾角电机在90度的范围内分别转动左矢量电机和右矢量电机的角度，能同步控制左、右螺旋浆从水平状态过渡到垂直状态，还能分别控制左螺旋浆和右螺旋浆的倾角，为联合飞行汽车提供不同矢量的推力，外转子无刷电机设有安装轴（20），安装轴设有中心线孔（21），中心线孔内设有电机线（22），安装轴设有安装台（23）和螺丝头（24），每个外转子无刷电机的螺丝头分别安装在所述的前螺丝口、后螺丝口、左螺丝口和右螺丝口内，左、右矢量电机的电机线（22）经过左、右驱动轴的中心孔，从左驱动轴的左端引出，左驱动轴上端设有导线孔（25），左倾角电机上端设有左线孔（26），左线孔引出左电机线，右倾角电机上端设有右线孔（27），右线孔引出右电机线，左、右倾角电机的电机线（28）和左、右矢量电机的电机线（22）合并一股电机输出线（29）从左驱动轴的左端引出，左机舱上端设有线孔（30），合并的电机输出线经过线孔进入左机舱，前、后旋翼电机的电机线（22）经过H形机架的连通孔和左机舱的连通孔进入左机舱；左机舱内中下部焊接左圈架（31），左圈架上端安装左伺服电机（32），左伺服电机设有短驱动轴（33），左伺服电机位于短驱动轴的中部，短驱动轴与左机舱的内圆同心，与左机舱的前、后端平行，短驱动轴的左、右端连接左机翼（34），左机翼设有前骨架（35）和后骨架（36），前骨架的大头设有前圆孔，前圆孔与短驱动轴的前端连接，后骨架的大头设有后圆孔，后圆孔与短驱动轴的后端连接，前、后骨架的上、下端设置左机翼外壳，左机翼外壳的左端体积小，截面图形为小流线形（37），左机翼外壳的右端体积大，截面图形为大流线形（38），左机舱左端设有左翼口（39），左机翼的右端设置左翼门（40），左翼门是弧形门，左翼门的弧长大于左翼口的高度，左翼门的弧圈半径略小于左机舱的内圆半径，左伺服电机外壳的左端设置左水平霍尔元件（41），左伺服电机外壳的上端设置左垂直霍尔元件（42），后骨架大头设有传感孔，传感孔内安装永磁体颗粒（43），左机翼在水平状态下，左水平霍尔元件与永磁体颗粒对齐，左机翼在垂直状态下，左垂直霍尔元件与永磁体颗粒对齐，由左机舱、左机翼和左伺服电机组成电控折叠式大展弦比的左机翼，右机舱内中下部焊接右圈架（44），右圈架上端安装右伺服电机（45），右伺服电机设有短驱动轴（46），短驱动轴的左、右端连接右机翼（47），由右机舱、右机翼和右伺服电机组成电控折叠式大展弦比的右机翼，电控折叠式大展弦比的右机翼与电控折叠式大展弦比的左机翼的结构特征完全相同，对称于H形机架的左、右端，电控折叠式大展弦比的右机翼的结构描述就不在重复；所述联合飞行汽车设置电控载荷连接器，电控载荷连接器设有前连接架（48）和后连接架（49），前、后连接架的形状为n形，前连接架设有前伺服电机（50），右机舱内左前端焊接连接圈（51），连接圈右端设有定位台（52），前伺服电机设有桶形外壳（53），桶形外壳左端安装在连接圈定位台后用多个螺丝钉（54）紧固，右机舱内左前端设有轴孔，左机舱内右前端设有轴承架，轴承架内安装轴承（55），前伺服电机设有长驱动轴（56），长驱动轴的左端固定在轴承内、右端位于轴孔内，前连接架的后端焊接在长驱动轴的中部，前连接架的前端设有前吊杆（57），桶形外壳的后端设置传感孔，传感孔内安装左水平霍尔传感器（58），桶形外壳的上端设置传感孔，传感孔内安装左垂直霍尔传感器（59），长驱动轴设有螺母孔，螺母孔内安装螺丝杆（60），螺丝杆后端安装永磁体颗粒（61），前连接架在水平状态下，左水平霍尔传感器与永磁体颗粒对齐，前连接架在垂直向下的状态下，左垂直霍尔传感器与永磁体颗粒对齐，前连接架与前伺服电机以及霍尔传感器组成电控的前连接架，电控的前连接架和电控的后连接架的结构特征完全相同，对称于H形机架的前、后端，电控的后连接架的结构描述就不在重复；所述联合飞行汽车设置发电汽车（62），发电汽车选用节能环保的燃油小汽车，发电汽车设有车载发电机，车载发电机选用大功率的直流发电机，发电汽车设有供电连接器（63），供电连接器设有插管座（64），插管座外圆设有安装台（65），安装台下端设有螺丝管接头（66），发电汽车的顶棚（67）设有安装孔，安装孔内安装螺丝管接头，螺丝管接头外圆设有接头端盖（68），接头端盖内圆设有内螺丝，接头端盖旋进螺丝管接头，将插管座紧固在顶棚上端，插管座用导体材料制造，接头端盖用绝缘体材料制造，插管座上端设有喇叭口（69），插管座内圆设有环形槽（70），环形槽内设有环形弹簧铜片（71），环形弹簧铜片上端设有多个弧形花瓣（72），接头端盖底部中央设有电极圆台（73），电极圆台中心设有电极螺丝钉（74），电极螺丝钉下端设有电极焊片（75），电极焊片用螺丝帽紧固，电极焊片焊接导线连接车载发电机的正极输出端，螺丝管接头下端设有螺母孔，接头端盖下端设有接铁螺丝钉（76）和接铁焊片（77），接铁螺丝钉将接铁焊片连接到螺丝管并且紧固，接铁焊片焊接导线连接车载发电机的负极输出端，螺丝管接头下端设有排水管接头（78），排水管接头连接排水软管，排水软管将插管座内存积的雨水排出车外，供电连接器设有插管头（79），插管头内圆设有插管芯（80），插管头用导体材料制造，插管芯用绝缘体材料制造，插管头上端焊接在所述的中连接杆5的下端，插管头位于H形机架的中央，插管头与中连接杆之间的连接处设有连通孔，插管芯上端中心设有粗孔，插管芯下端中心设有细孔，细孔内设有电极钉（81），粗孔上端设有堵塞头（82），电极钉与堵塞头之间设有弹簧（83），堵塞头设有中心孔，电极钉上端设有电极线（84），电极线经过堵塞头中心孔和H形机架管内各个连通孔引到左机舱内，插管头插进插管座内时，环形弹簧铜片的弧形花瓣伸直，弹簧压力使电极钉下端接触电极螺丝钉上端与发电机正极导电，插管头外圆接触环形弹簧铜片与发电机负极导电，插管头拔出插管座内时，环形弹簧铜片恢复弧形花瓣；中连接杆的下端设有图像传感器（85），图像传感器的输出线经过各个连通孔引到左机舱内，左机舱内前端设有锂电池组（86），锂电池组的输出线负极接铁，正极连接电极线，左机舱内后端设有智能控制器（87），智能控制器将各个控制系统集中在一个控制箱内，锂电池组的输出线连接智能控制器的电源端，智能控制器内分别设有4个外转子无刷电机控制模块，4个外转子无刷电机控制模块的输出端分别连接对应的前、后旋翼电机和左、右矢量电机，智能控制器内分别设有6个谐波减速电机控制模块，各个控制模块的输出端分别连接对应的前、后伺服电机和左、右伺服电机以及左、右倾角电机，智能控制器内分别设有双向通信的无线发射和接收的遥控模块以及程序控制模块，智能控制器内设有导航仪和陀螺传感器，导航仪的输出线、陀螺传感器的输出线和图像传感器的输出线，以及各个霍尔元件和各个霍尔传感器的输出线分别连接智能控制器的各个相关的控制输入端；电动无人机水平飞行时，左机翼和右机翼以及前连接架和后连接架展开成水平状态，左、右旋翼电机的螺旋浆倾角是垂直状态，电动无人机落地停放时，左机翼和右机翼以及前连接架和后连接架收缩成垂直状态，使电动无人机占地空间小，电动无人机垂直起降时，4个外转子无刷电机螺旋浆的倾角是水平状态，电动无人机和发电汽车连接为一体时，前连接架下端的吊杆托在发电汽车底盘的前端，后连接架下端的吊杆托在发电汽车底盘的后端，发电汽车内设有导航仪和无人机遥控器，无人机遥控器内分别设有双向通信的无线发射和接收的遥控模块以及程序控制模块，发电汽车底盘设有连接架锁定器，连接架锁定器设有前抓手和后抓手，发电汽车底盘的前端中部设有前抓手电机（88），前抓手电机设有左驱动轴和右驱动轴（89），左驱动轴安装左挂勾，右驱动轴安装右挂勾（90），前抓手电机顺时针旋转时，左、右挂勾抓紧前吊杆，前抓手电机停机后前吊杆锁定，前抓手电机逆时针旋转时，左、右挂勾离开前吊杆，前抓手电机停机后前吊杆松开，电动无人机与发电汽车对接联合后，前抓手抓紧前吊杆锁定，后抓手抓紧后吊杆锁定，确保联合牢固，前抓手和后抓手的结构特征完全相同，对称于发电汽车底盘的前、后端，后抓手的结构描述就不在重复。 2.根据权利要求1所述的联合飞行汽车，其特征在于：所述前旋翼电机、后旋翼电机、左矢量电机和右矢量电机均设有相同的外转子无刷电机（18），外转子无刷电机设有安装轴（20），安装轴设有安装台（23）和螺丝头（24），安装台下端设有电枢轴（91），电枢轴外圆安装定子铁芯（92），定子铁芯由多个硅钢片叠加成型，定子铁芯圆周设有多个齿槽，多个齿槽内绕制3相线圈绕组（93），3相线圈绕组连接成Y形电路，3相线圈外端的齿槽内分别设有3个不同位置的霍尔元件（94），3相线圈绕组的输出线和3个霍尔元件的输出线合并为一股电机线（22），安装轴设有中心线孔（21），中心线孔内下端设有斜孔（95），电机线经过斜孔和中心线孔引出安装轴，电枢轴设有中心轴孔，中心轴孔上端设有推力钢珠（96），中心轴孔设有转子轴（97），转子轴下端设有下端盖（98），下端盖外圆设有导磁圈（99），导磁圈内圆设有永磁圈（100），永磁圈由8块弧型永磁体拼接组成，弧型永磁体是用钕铁硼材料制造的强磁体，每块弧型永磁体的磁极方向是径向的，相邻的弧型永磁体的极性互为相反，导磁圈上端内圆设有内螺丝，内螺丝下端设有止位台，导磁圈上端内圆设有上端盖（101），上端盖外圆设有外螺丝，外螺丝与内螺丝吻合，上端盖旋紧在导磁圈上端内圆，转子轴与上端盖、下端盖、永磁圈和导磁圈组成外转子兼电机外壳，电枢轴上端设有外卡簧（102），外卡簧挡住上端盖，前旋翼电机、后旋翼电机、左矢量电机和右矢量电机的外转子无刷电机外壳圆周下端均安装螺旋桨（19），飞行汽车垂直起降时4个螺旋桨均为水平状态，4个螺旋桨的升力使转子轴压向推力钢珠，左矢量电机和右矢量电机的螺旋桨在垂直状态下推动飞行汽车飞行时，左、右螺旋桨的推力使转子轴压向推力钢珠，转子轴压与推力钢珠之间是点接触，摩擦力很小，中心轴孔与转子轴之间不受力，摩擦力很小，因此外转子无刷电机载重时的轴承损耗小。 3.根据权利要求1所述的联合飞行汽车，其特征在于：所述的前伺服电机、后伺服电机、左伺服电机、右伺服电机、左倾角电机、右倾角电机、前抓手电机和后抓手电机均选用结构相同的谐波减速电机，谐波减速电机设有筒形外壳（53），筒形外壳设有右端盖（103），筒形外壳与右端盖一体化制造成型，右端盖中部设有右轴承（104），筒形外壳设有左端盖（105），左端盖中部设有左轴承（106），左、右轴承内设有公共驱动轴（56），左、右轴承之间设有左内轴承（107）和右内轴承（108），左内轴承和右内轴承与左、右轴承同轴安装，左内轴承和右内轴承安装在筒形轴承架（109）内，筒形轴承架右端设有驱动盘（110），驱动盘左端安装上塑料滑轮（111）和下塑料滑轮（112）组成波发生器，公共驱动轴上安装锥形盘支架（113），锥形盘支架圆周设有柔性外齿圈（114），柔性外齿圈在上塑料滑轮和下塑料滑轮支撑下变成椭圆形的外齿圈，左端盖右端设有刚性内齿圈（115），柔性外齿圈与刚性内齿圈之间啮合组成谐波减速器，驱动盘的外圆设有永磁外转子（116），刚性内齿圈外圆设有环形内定子（117），环形内定子设有三相线圈（118），三相线圈之间设置三个不同位置的霍尔传感器（119），三相线圈连接为Y形电路，引出三相线圈输出线，三相线圈输出线和三个霍尔传感器输出线合并组成输出电缆（120），筒形外壳设有出线孔（121），输出电缆从出线孔内引出，永磁外转子与环形内定子组成外转子无刷电机，外转子无刷电机驱动上塑料滑轮和下塑料滑轮公转一圈，柔性外齿圈公转的数值相当于所述内齿牙的牙数与所述外齿牙的牙数差的线距离，谐波减速器的减速比值很大，因此谐波减速器和外转子无刷电机的公共驱动轴的转速很低，公共驱动轴是谐波减速电机的输出轴，谐波减速电机停机后，输出轴具有锁定功能。 4.根据权利要求1所述的联合飞行汽车，其特征在于：联合飞行汽车是电动无人机与发电汽车的有机结合，联合飞行汽车能垂直起降不需要机场跑道，联合飞行汽车的左、右机翼在折叠状态下占地面积小，有利于在市区停放和公路行驶，联合飞行汽车在飞行状态时，展开后的机翼展弦比大、升力大、气流阻力小、气动效率高，联合飞行汽车与陆地行驶的汽车相比，消耗同样多的燃料，联合飞行汽车续飞里程长，运行时间短，发电汽车的燃油能量大、重量轻，发电汽车的大功率的直流发电机经过供电连接器直接给电动无人机供电，使联合飞行汽车的续飞里程增加，电动无人机的停放点设置充电桩（122），充电桩的顶部设有安装孔，安装孔内安装与发电汽车相同的供电连接器，电动无人机依靠自身电源能单独飞行执行任务，返回停放点垂直降落时，电动无人机受智能控制器的控制，所述的插管头对准充电桩上端的喇叭口缓慢进入插管座，所述前、后连接架垂直着地，电动无人机停放期间接受充电桩的充电，发电汽车单独停放或者公路行驶期间，需要组成联合飞行汽车时，操作发电汽车内的无人机遥控器，命令附近的电动无人机在垂直起降的状态下飞行，并且跟随导航仪的指令飞向发电汽车的地点，电动无人机接近发电汽车后，所述中连接杆的下端的图像传感器看到发电汽车顶上端的喇叭口，图像传感器根据保存的图像信息和显示的图像信息进行比较，比较的信号差到智能控制器，智能控制器分别控制所述4个外转子无刷电机的转速，调整电动无人机的位置和角度，对准车顶上端的喇叭口缓慢进入插管座，并且使中连接杆与发电汽车的前后端平行，发电汽车与电动无人机的连接准确到位后，智能控制器根据设定程序控制前伺服电机和后伺服电机同时转动，前连接架和后连接架同时垂直下落，前连接架落在发电汽车底盘前端，后连接架落在发电汽车底盘后端，前、后连接架到位后，所述的垂直霍尔传感器与永磁体颗粒对齐，垂直霍尔传感器信号到智能控制器，智能控制器控制前伺服电机和后伺服电机同时停机，智能控制器根据设定程序遥控发电汽车的前抓手电机和后抓手电机同时转动，前抓手和后抓手同时抓住前吊杆和后吊杆锁定，载重的联合飞行汽车在垂直起飞状态下，存在气动效率低、消耗功率大的问题，因此发电汽车必需加大油门增大发电机的功率，为4个外转子无刷电机提供更大功率的电源，联合飞行汽车起飞一定高度后，智能控制器根据设定程序控制左伺服电机和右伺服电机转动，左机翼和右机翼同时向两边展开，左机翼和右机翼从垂直状态变成水平状态，所述的水平霍尔元件与永磁体颗粒对齐，水平霍尔元件信号到智能控制器，智能控制器控制左伺服电机和右伺服电机同时停机，左机翼和右机翼锁定在水平状态，联合飞行汽车垂直起飞后转换成水平方向快速向前飞行，智能控制器根据设定程序控制左、右倾角电机顺时针转动，左、右矢量电机同步向后上方举起，左、右螺旋浆的倾角逐步从水平状态过渡到垂直状态，左、右螺旋浆的倾角过渡期间，陀螺传感器的水平信号传给智能控制器，智能控制器对前旋翼电机和后旋翼电机的转速分别控制，分别调整前、后螺旋浆的升力，使联合飞行汽车的前、后端平衡，左、右螺旋浆的推力是飞行汽车向前飞行的动力，飞行汽车向前飞行的速度使左机翼和右机翼产生飞行汽车的支撑升力，支撑升力远大于前、后螺旋浆的升力，智能控制器分别降低前旋翼电机和后旋翼电机转速，低转速的前螺旋浆和后螺旋浆作用于飞行汽车的前、后端自动平衡，智能控制器分别控制左矢量电机和右矢量电机的转速，使左、右螺旋浆产生不同的推力，实现飞行汽车在空中转弯的功能，智能控制器分别控制左倾角电机的倾角和右倾角电机的倾角，使左螺旋浆和右螺旋浆分别产生不同矢量的推力，实现飞行汽车的左、右端自动平衡，所述联合飞行汽车的4个外转子无刷电机和2个倾角电机分别机动灵活地联合控制，使联合飞行汽车在垂直起降或者水平飞行的操作性、稳定性提高，左机翼和右机翼的展弦比大，不需要很高的飞速就能获取很大的升力，使联合飞行汽车在中低速水平状态下飞行，安全性提高。
所属类别：	发明专利