作品名稱:蜂刺
學校名稱:西安明德理工學院
參賽隊伍:SKT T1
參賽學生:劉祥 任永吉 張凡
指導老師:田衛(wèi)軍 李郁
隨著飛行器和機械臂航拍在現(xiàn)代生活中的廣泛應用,飛行器的種類越來越多樣化,生活中有許多機器/機械臂等一些代替重復性人工勞動的機器人。因此針對以上的問題設(shè)計了蜂刺飛行器。它的用途有:可更換拆卸式機械臂模塊,可以滿足各種空中操作的需求,例如空中取物,搬運輕小型物體,航拍,信號測量的任務(wù)。
四軸飛行器飛行更穩(wěn)定,提供電機的正反轉(zhuǎn),防止飛行器在空中側(cè)翻損毀,可跟蹤點環(huán)繞式飛行,垂直式飛行等一些列飛行模式,能更好的代替人類完成一些空中作業(yè)。
該飛行器是由四個小渦輪風扇發(fā)動機連接在四個螺旋槳上作為動力,四個螺旋槳在渦輪風扇發(fā)動機的反推下繞電機的軸線高速旋轉(zhuǎn),從而增加額外推力。飛行器頭部的雙管結(jié)構(gòu)分別為控制系統(tǒng)和電力系統(tǒng),更方便更換電池或者維修控制電路。
整體外形設(shè)計原理仿生化,選擇了大自然中的蜜蜂作為軀體結(jié)構(gòu),因為蜜蜂飛行速度快,飛行穩(wěn)定,定位準確。螺旋槳代替了蜜蜂的翅膀,控制及電力代替了蜜蜂的頭部。加上優(yōu)美的軀體線條,最終確定完成了該飛行器的整體外形。
結(jié)構(gòu)組成分為三大部分:控制及動力部分,提供動力部分和可拆卸式機械臂部分。控制和動力部分采取圓筒式結(jié)構(gòu),提高了結(jié)構(gòu)的安全性能。相比以往的產(chǎn)品來說,控制和動力都位于同一位置,一旦損壞維修起來成本高,但是獨立式分離結(jié)構(gòu)恰恰相反,能夠?qū)㈦娏涂刂葡到y(tǒng)完全分離。提供動力部分采用了高轉(zhuǎn)速電機,通過計算飛行器的大致重量,根據(jù)Y=1/2ρCSv2選擇了相應的電機轉(zhuǎn)速。讓飛行更穩(wěn)定更有樂趣。可拆卸的機械臂更讓人喜歡,他能跟根據(jù)任務(wù)要求來更換機械臂部分,完成不同的工作任務(wù),并且機械臂的自由度根據(jù)工作任務(wù)的簡易程度去選擇。