solidworks技术的悬臂式多吊舱飞行器虚拟设计(附件)
本次论文就是以六轴航拍器的模型为依据而进行的。采用solidworks技术对飞行器来进行虚拟设计建模，通过增加陀螺仪来利用它的加速度保持飞行器的平衡状态。也采用相关软件对飞行器进行运动仿真满足在低空中快速飞行的目的，悬臂的承受能力情况也会采用软件进行分析来满足载人载物。这个飞行器设计轻巧，控制方便，飞行稳定，定点悬停，能够实现任意角度的灵活移动。飞行器设计的主要目的是能够方便人们的出行，能够快速安全的到达目的地给人们节省更多的时间。关键词 无人飞行器，solidworks建模，陀螺仪目录
1 引言 1
1.1 国外无人机发展的现状和特点 1
1.2 国内无人机发展的现状和特点 3
1.3 本次课题能够解决的实际问题 4
1.4 悬臂式多吊舱飞行器的软件介绍 5
2 悬臂式多吊舱飞行器的总体设计方案 6
3 飞行器典型零件的设计 8
3.1 飞行器上下底板的结构设计 8
3.2 飞行器悬臂梁的结构设计 10
3.3 飞行器钩爪的结构设计 12
3.3 飞行器铰链的结构设计 13
3.4 飞行器吊舱的结构设计 15
4 飞行器部分零件的装配 16
4.1 飞行器电动机的装配 16
4.2 飞行器铰链的装配 17
4.3 飞行器拉杆的装配 18
5 飞行器在SolidWorks中的运动仿真 19
6 飞行器悬臂梁的受力分析 20
7 飞行器底板的Mastercam成型加工 22
结论 24
致谢 25
参考文献 26
1 引言
无人飞行器简称无人机，是一种由空气动力来驱动、机上无人驾驶、通过地面上人用无线电遥控或预先编好飞行程序、可重复使用的航空器。一架典型的无人机有飞行器、起飞和回收装置和检测装置系统等组成，是一个能够按照指令飞行的空中机器人。近年来，无人机的应用和研究广泛受到有关各方面的重视，它的用途日渐广泛，功能日趋完善。世界上主要国家在发展长航时无人机和作战无人机的同时，也在着力发展小型和微
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
引言
无人飞行器简称无人机，是一种由空气动力来驱动、机上无人驾驶、通过地面上人用无线电遥控或预先编好飞行程序、可重复使用的航空器。一架典型的无人机有飞行器、起飞和回收装置和检测装置系统等组成，是一个能够按照指令飞行的空中机器人。近年来，无人机的应用和研究广泛受到有关各方面的重视，它的用途日渐广泛，功能日趋完善。世界上主要国家在发展长航时无人机和作战无人机的同时，也在着力发展小型和微小型的无人机，而早期的无人机主要是用于军事领域，但近年来，随着现代自动化技术、电子器件、计算机技术等高科技技术水平的不断提高，无人机的应用领域不仅仅是单纯的军事领域它还扩展到了民用领域，它的普及度得到了很大的提高，应用也更加广泛。在微型飞行器中其中的一种六轴飞行器就是利用六个旋翼作为飞行引擎来实现空中飞行。由于它的尺寸较小、重量较轻因而在复杂、危险的环境下能够应用的越来越广泛。这种小型无人机作为时下最热门的一种飞行器，深得人们的喜欢，已经越来越受到广大科学爱好者和商业公司的关注，可以说小型无人机未来的应用前景十分广阔。在未来无人机很有可作为一种新概念的交通工具。
1.1 国外无人机发展的现状和特点
由于航空技术的发展和应用的必要,近年来世界范围内掀起了对无人机的研究热潮美国、英国、法国、德国、以色列、澳大利亚等国都针对这个领域投入了相当的研究量。其原因是,用无人机替代有架驶飞机可以大大降低生产成本,便于运输、维修和保养而 且不用考虑人的生理和心理的承受极限。在无人机发展的众多国家中，美国占据了无人机发展的制高点，引领了无人机的发展潮流。美国在无人机产品在性能指标、研制水平、技术的成熟方面都在世界前列居于重要地位。目前已经开发出了大、中、高、低空、小型等上百种的无人机，它的功能强大，包括情报、监视、攻击作战、侦查、通信中继等任务领域。研制无人机的公司主要是诺斯罗普格鲁曼公司、航空环境公司、美国飞机军械有限公司以及通用原子航空系统公司。美国是始终重视无人机技术的创新，积极开展了潜射无人机、隐身无人机、变体无人机、太阳能无人机、氢动力无人机等新型无人机。以色列在中小型战术无人机方面具有特色和优势，并抓紧研制大型的长航时无人机。以色列多年来重点发展无人机，水平与美国相当，也是无人机系统技术与整机的最大输出国。
国外早期的无人机测控系统主要是以各军兵种的 使用需求为牵引而独立研发的，在民用领域，无人机除少量的专门发展的型号外，大多数都由军用无人机修改而成。修改后的无人机也将广泛用于民用领域。但是，要进一步扩大民用无人机的应用，最重要的一点是，必须装备探测与回避系统，以便它在民用空域中飞行时，不会同有人飞机或其他无人机相撞。各种类型的无人机全普系全面发展。按照美国空军的规划,未来无人系统应采用模块化按照美国空军的规划,未来无人机系统应采用模块化、开放式结构，具备多种层次的自主性,能够在全天候条件下完成多种作战任务,并具备网络中心作战能力。不仅发展了大量供单兵、分队、底层级建制中使用的近中程无人机和超近程无人机，而且发展了一批供给战区司令部、高层级建制、政府要害部门使用的中高端无人机。在无人机的任务半径中实现了近至视距、远至5000公里以上的无缝覆盖，满足了阵地作战支持，也满足了远程任务需要。低空近地面，高空达到邻近空间低空。同时为了满足不同客户的需求，无人机多采用了系列化的改进，实现系列化的发展。
尽管国外已有少数现役无人机现了单机多功能，但总体集成程度不高。在未来无人机强调的是高度集成化，它将广的采用模块设计和开放式架构并依托先进的信息技术，突破多种功能简单的模块以满足灵活多变的作战任务需求，使无人机真正成为立体化战场的多面手、战斗力的倍器。目前,国外军用无人机已逐渐形成大、中、小型,高、中、低空型,战役、战略、战术级系。为了获得长航时、大携载能力和高可靠性,战略型的无人机已经向更大的外形尺寸去发展了,并且很可能替代有人驾驶的通信平台和高空机载监视。对于正在研制的高空和中空长时间航行的无人机能够在空中停留的时间会达到数乃甚至数月。
（1）在国外中小型无人机任然会占有很重要的位置。因为中小型无人机操作简单灵活，使用的成本较低，具有比较强的机动性能和低空飞行趋势，并且不断随着机载设备的变化而变化，中小型无人机完成的功能越来越强大，应用的领域也越来越广泛。
（2）无人作战机发展迅猛。在美国的研究报告中指出：“不久的将来，无人作战飞机将有可能成为21世纪空中作战的主导力量。”就像美国的“火力侦察兵”、“捕食者”等作战机发展迅猛，得到了应用。
（3）近中程的多用途无人直升机成为新的热点，也会成为无人机中不可或缺的重要组成部分。它的起降方式能够 用于特定的环境中。无人直升机包括倾转旋翼无人机、固定机翼转换式、螺旋桨无人机等。
（4）无人机的系统技术全面协调发展。不断地在完善，向更高的自主能力、开放式结构、模块化和网络化发展，飞行控制方向也在自修复、自动躲避防撞、自主飞行、自主敌我识别等能力。
1.2 国内无人机发展的现状和特点
国内无人机测控与信息传输系统的发展已走过了将近20年，成功的突破了同时多目标测控、宽带信号跟踪、图象数字化压缩、频段卫星中继、综合显控、机载设备小型化等一系列关键技术。无人机在测控数据链这方面,已经成功的包括卫星中继超视距数据链、空中中继超视距数据链等产品,并且可以通过一些管理控制设备来控制工作链路的复用与转换。测控系统已经初具规模，但是统一规范，存在品种多、通用性差、抗干扰能力不强等问题。但是国内目前还没有建立完善的无人机标准体系，缺乏统一的民用无人机技术标准和管理，无人机的设计很难进行统一的控制和管理，技术水平差异较大。国内无人机研制企业的管理、技术研究规划和政策导向缺乏统一
1 引言 1
1.1 国外无人机发展的现状和特点 1
1.2 国内无人机发展的现状和特点 3
1.3 本次课题能够解决的实际问题 4
1.4 悬臂式多吊舱飞行器的软件介绍 5
2 悬臂式多吊舱飞行器的总体设计方案 6
3 飞行器典型零件的设计 8
3.1 飞行器上下底板的结构设计 8
3.2 飞行器悬臂梁的结构设计 10
3.3 飞行器钩爪的结构设计 12
3.3 飞行器铰链的结构设计 13
3.4 飞行器吊舱的结构设计 15
4 飞行器部分零件的装配 16
4.1 飞行器电动机的装配 16
4.2 飞行器铰链的装配 17
4.3 飞行器拉杆的装配 18
5 飞行器在SolidWorks中的运动仿真 19
6 飞行器悬臂梁的受力分析 20
7 飞行器底板的Mastercam成型加工 22
结论 24
致谢 25
参考文献 26
1 引言
无人飞行器简称无人机，是一种由空气动力来驱动、机上无人驾驶、通过地面上人用无线电遥控或预先编好飞行程序、可重复使用的航空器。一架典型的无人机有飞行器、起飞和回收装置和检测装置系统等组成，是一个能够按照指令飞行的空中机器人。近年来，无人机的应用和研究广泛受到有关各方面的重视，它的用途日渐广泛，功能日趋完善。世界上主要国家在发展长航时无人机和作战无人机的同时，也在着力发展小型和微
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
引言
无人飞行器简称无人机，是一种由空气动力来驱动、机上无人驾驶、通过地面上人用无线电遥控或预先编好飞行程序、可重复使用的航空器。一架典型的无人机有飞行器、起飞和回收装置和检测装置系统等组成，是一个能够按照指令飞行的空中机器人。近年来，无人机的应用和研究广泛受到有关各方面的重视，它的用途日渐广泛，功能日趋完善。世界上主要国家在发展长航时无人机和作战无人机的同时，也在着力发展小型和微小型的无人机，而早期的无人机主要是用于军事领域，但近年来，随着现代自动化技术、电子器件、计算机技术等高科技技术水平的不断提高，无人机的应用领域不仅仅是单纯的军事领域它还扩展到了民用领域，它的普及度得到了很大的提高，应用也更加广泛。在微型飞行器中其中的一种六轴飞行器就是利用六个旋翼作为飞行引擎来实现空中飞行。由于它的尺寸较小、重量较轻因而在复杂、危险的环境下能够应用的越来越广泛。这种小型无人机作为时下最热门的一种飞行器，深得人们的喜欢，已经越来越受到广大科学爱好者和商业公司的关注，可以说小型无人机未来的应用前景十分广阔。在未来无人机很有可作为一种新概念的交通工具。
1.1 国外无人机发展的现状和特点
由于航空技术的发展和应用的必要,近年来世界范围内掀起了对无人机的研究热潮美国、英国、法国、德国、以色列、澳大利亚等国都针对这个领域投入了相当的研究量。其原因是,用无人机替代有架驶飞机可以大大降低生产成本,便于运输、维修和保养而 且不用考虑人的生理和心理的承受极限。在无人机发展的众多国家中，美国占据了无人机发展的制高点，引领了无人机的发展潮流。美国在无人机产品在性能指标、研制水平、技术的成熟方面都在世界前列居于重要地位。目前已经开发出了大、中、高、低空、小型等上百种的无人机，它的功能强大，包括情报、监视、攻击作战、侦查、通信中继等任务领域。研制无人机的公司主要是诺斯罗普格鲁曼公司、航空环境公司、美国飞机军械有限公司以及通用原子航空系统公司。美国是始终重视无人机技术的创新，积极开展了潜射无人机、隐身无人机、变体无人机、太阳能无人机、氢动力无人机等新型无人机。以色列在中小型战术无人机方面具有特色和优势，并抓紧研制大型的长航时无人机。以色列多年来重点发展无人机，水平与美国相当，也是无人机系统技术与整机的最大输出国。
国外早期的无人机测控系统主要是以各军兵种的 使用需求为牵引而独立研发的，在民用领域，无人机除少量的专门发展的型号外，大多数都由军用无人机修改而成。修改后的无人机也将广泛用于民用领域。但是，要进一步扩大民用无人机的应用，最重要的一点是，必须装备探测与回避系统，以便它在民用空域中飞行时，不会同有人飞机或其他无人机相撞。各种类型的无人机全普系全面发展。按照美国空军的规划,未来无人系统应采用模块化按照美国空军的规划,未来无人机系统应采用模块化、开放式结构，具备多种层次的自主性,能够在全天候条件下完成多种作战任务,并具备网络中心作战能力。不仅发展了大量供单兵、分队、底层级建制中使用的近中程无人机和超近程无人机，而且发展了一批供给战区司令部、高层级建制、政府要害部门使用的中高端无人机。在无人机的任务半径中实现了近至视距、远至5000公里以上的无缝覆盖，满足了阵地作战支持，也满足了远程任务需要。低空近地面，高空达到邻近空间低空。同时为了满足不同客户的需求，无人机多采用了系列化的改进，实现系列化的发展。
尽管国外已有少数现役无人机现了单机多功能，但总体集成程度不高。在未来无人机强调的是高度集成化，它将广的采用模块设计和开放式架构并依托先进的信息技术，突破多种功能简单的模块以满足灵活多变的作战任务需求，使无人机真正成为立体化战场的多面手、战斗力的倍器。目前,国外军用无人机已逐渐形成大、中、小型,高、中、低空型,战役、战略、战术级系。为了获得长航时、大携载能力和高可靠性,战略型的无人机已经向更大的外形尺寸去发展了,并且很可能替代有人驾驶的通信平台和高空机载监视。对于正在研制的高空和中空长时间航行的无人机能够在空中停留的时间会达到数乃甚至数月。
（1）在国外中小型无人机任然会占有很重要的位置。因为中小型无人机操作简单灵活，使用的成本较低，具有比较强的机动性能和低空飞行趋势，并且不断随着机载设备的变化而变化，中小型无人机完成的功能越来越强大，应用的领域也越来越广泛。
（2）无人作战机发展迅猛。在美国的研究报告中指出：“不久的将来，无人作战飞机将有可能成为21世纪空中作战的主导力量。”就像美国的“火力侦察兵”、“捕食者”等作战机发展迅猛，得到了应用。
（3）近中程的多用途无人直升机成为新的热点，也会成为无人机中不可或缺的重要组成部分。它的起降方式能够 用于特定的环境中。无人直升机包括倾转旋翼无人机、固定机翼转换式、螺旋桨无人机等。
（4）无人机的系统技术全面协调发展。不断地在完善，向更高的自主能力、开放式结构、模块化和网络化发展，飞行控制方向也在自修复、自动躲避防撞、自主飞行、自主敌我识别等能力。
1.2 国内无人机发展的现状和特点
国内无人机测控与信息传输系统的发展已走过了将近20年，成功的突破了同时多目标测控、宽带信号跟踪、图象数字化压缩、频段卫星中继、综合显控、机载设备小型化等一系列关键技术。无人机在测控数据链这方面,已经成功的包括卫星中继超视距数据链、空中中继超视距数据链等产品,并且可以通过一些管理控制设备来控制工作链路的复用与转换。测控系统已经初具规模，但是统一规范，存在品种多、通用性差、抗干扰能力不强等问题。但是国内目前还没有建立完善的无人机标准体系，缺乏统一的民用无人机技术标准和管理，无人机的设计很难进行统一的控制和管理，技术水平差异较大。国内无人机研制企业的管理、技术研究规划和政策导向缺乏统一
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