个人飞行器的制作方法

本发明涉及飞行器技术领域，具体涉及个人飞行器。

背景技术：

个人飞行器是任何由人类制造、能飞离地面、在空间飞行并由人来控制的提供给个人使用的飞行物，随着飞行器普及，个人飞行器必然是未来发展方向。个人飞行器为缓解现今城市交通问题提供了新的交通方式，为避免高楼倒塌/着火逃生、地震灾难逃生、洪水灾难逃生、森林搜救等可避免灾害和事故问题提供了新的解决方式和方法。同时，也为目前的空中救援提供有效的解决方案，设想一下：各个大型机场或国家动员足够多的这种设备，当遇到空中客车需要救援时，大量的这种设备升空为空中客车提供下降缓冲力，相信空中载客飞机的空难事故会更少（载客飞机在空中遇到困难时会有比较长的滞空时间，所以完全有时间出动这种设备）;自然，也为目前的停车难提供了解决方案！但是现有技术的个人飞行器一种是没有坐垫，在高空飞行时，人一直处于悬吊的状态，短时间高空飞行还可以，如果长时间飞行，人一直处于悬吊姿势会非常难受，这就使得个人飞行器的舒适度较差，另一种是具有坐垫，但是坐垫很大，从而影响其他设计，仍然会存在因坐姿固定而导致飞行器舒适度较差的问题。

因此，为了解决上述存在的技术问题，本发明提供了个人飞行器，在外骨骼的关节位置设置有关节铰接机构，用于与外骨骼的各个关节配合实现外骨骼各个关节的更多自由度运动，以完成人在飞行状态下的坐/立/行/卧/躺的姿势的变换，使得整个设计更加拟人，使人在空中更自由而做更多的事、舒适度较高。

技术实现要素：

本发明提供个人飞行器，包括：

外骨骼，具有背部结构和腿部结构；

螺旋桨组合，设置在外骨骼的背部结构和腿部结构上，为外骨骼提供动力；

操纵组合，设置在外骨骼上且与螺旋桨组合对应设置，通过操纵组合操作螺旋桨动作；

关节铰接机构，用于与所述外骨骼的各个关节配合实现所述外骨骼各个关节的多自由度运动，以完成人在飞行状态下的姿势的变换。

采用以上技术方案，所述螺旋桨组合的数量为多个，多个螺旋桨包括设置在背部结构上的螺旋桨ⅰ和设置在腿部结构上的螺旋桨ⅱ，螺旋桨ⅰ和螺旋桨ⅱ的引擎由操纵组合控制。

采用以上技术方案，所述操纵组合包括手动操纵杆和脚动踏板，手动操纵杆安装在背部结构上与螺旋桨ⅰ动力连接，脚动踏板安装在腿部结构上与螺旋桨ⅱ动力连接。

采用以上技术方案，所述关节铰接机构为实现外骨骼各个关节多自由度运动的铰链，所述外骨骼各个关节之间通过铰链铰接。

采用以上技术方案，所述关节铰接机构还包括用于外骨骼关节闭合时实现固定的连接件，连接件设置在外骨骼的关节位置，关节两两之间在闭合后通过连接件固定。

采用以上技术方案，所述外骨骼的腿部结构上设置有油门，通过油门推动腿部结构做功来实现腿部姿势的变换。

采用以上技术方案，所述腿部结构的膝盖位置和脚掌位置设置有油门，当抬腿时挤压油门动作以推动腿部做功。

采用以上技术方案，所述背部结构用于穿戴的一面设置有固定背带，所述背部结构相对固定背带的另一面设置有油箱为螺旋桨组合提供动力。

采用以上技术方案，所述外骨骼上还设置有坐垫与固定背带形成一体式连接。

采用以上技术方案，所述背部结构相对固定背带的另一面设置有用于高空停车使用的安全装置。

本发明的有益效果：

1.本发明飞行器采用外骨骼与螺旋桨组合的结构，螺旋桨与四肢对应，通过四肢的动作控制引擎驱动螺旋桨动作以实现飞行器的转向、加速或减速等操作，使得整个设计更加人性化，操作便捷；

2.本发明外骨骼具有背部结构和腿部结构，使得外骨骼更加贴合人体，让外骨骼的穿戴更加舒适；

3、本发明在外骨骼的关节位置设置有关节铰接机构，用于与外骨骼的各个关节配合实现外骨骼各个关节的多自由度运动，以完成人在飞行状态下的坐/立/行/卧/躺的姿势的变换，使得整个设计更加人性化，舒适度较高。

附图说明

图1是本发明实施例1处于站姿的结构示意图。

图2是本发明实施例1处于坐姿的结构示意图。

图3是本发明实施例1的后视图。

图4是本发明实施例2处于走姿的结构示意图。

图5是图4上a部的局部放大示意图。

图6是本发明实施例3处于坐姿的结构示意图。

图7是图6上b部的局部放大示意图。

图8是本发明实施例3处于躺姿的结构示意图。

图9是本发明实施例4的结构示意图。

图中标号说明：1、外骨骼；11、背部结构；12、腿部结构；2、螺旋桨组合；21、螺旋桨ⅰ；22、螺旋桨ⅱ；31、手动操纵杆；32、脚动踏板；41、铰链；42、连接件；5、油门；6、固定背带；7、油箱；8、坐垫；9、安全装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

名词释义

外骨骼关节：本文中的外骨骼关节是指为了实现外骨骼的各个部分的张开或闭合的部位，本发明包括两个外骨骼关节，分别是髋关节和膝关节，外骨骼的髋关节和膝关节均被设置为可张开或闭合的结构。

实施例1

通常在进行高空飞行时，人会一直保持一个姿势，比如飞行器上无坐垫8设置，人就会在飞行状态中一直处于悬吊的姿势，再比如飞行器上有坐垫8设置，人就会在飞行状态中一直处于正坐的姿势。因此为了提高飞行的舒适度，本发明提供了一种个人飞行器，参照图1至图3所示，本发明个人飞行器包括外骨骼1，外骨骼1具有背部结构11和腿部结构12，使得外骨骼1更加贴合人体，让外骨骼1的穿戴更加舒适，外骨骼1在各个关节的位置设置有关节铰接机构，用于与外骨骼1的各个关节配合实现外骨骼1各个关节的多自由度运动，以完成人在飞行状态下的坐立行卧躺的姿势的变换。

在该具体实施例中，关节铰接机构为实现外骨骼1各个关节多自由度运动的铰链41，外骨骼1各个关节之间通过铰链41铰接，本发明中外骨骼1关节主要包括髋关节和膝关节，通过髋关节和膝关节位置的张开或闭合实现外骨骼1关节的变形，铰链41用于为穿戴者变换站姿或坐姿时，为该外骨骼1关节提供相应方向的变形条件。具体的来说，当穿戴者由站姿想要变换为坐姿时，外骨骼1髋关节位置的铰链41向关节闭合的方向变形使得外骨骼1的髋关节闭合，同时外骨骼1膝关节位置的铰链41向关节张开的方向变形使得外骨骼1的膝关节张开，这时候穿戴者由站姿变换为坐姿；同理，当穿戴者由坐姿想要变换为站姿时，外骨骼1髋关节位置的铰链41向关节张开的方向变形使得外骨骼1的髋关节张开，同时外骨骼1膝关节位置的铰链41向关节闭合的方向变形使得外骨骼1的膝关节闭合，这时候穿戴者由坐姿变换为站姿，而且当穿戴者处于站姿或者坐姿状态时，外骨骼1上髋关节和膝关节的张开或闭合的程度均是最大的。

进一步地，外骨骼1的背部结构11和腿部结构12上设置有螺旋桨组合2，为外骨骼1提供动力，螺旋桨组合2的数量为多个，多个螺旋桨包括设置在背部结构11上的螺旋桨ⅰ21和设置在腿部结构12上的螺旋桨ⅱ22，螺旋桨ⅰ21和螺旋桨ⅱ22的引擎由操纵组合控制，操纵组合设置在外骨骼1上且与螺旋桨组合2对应设置，通过操纵组合操作螺旋桨动作，更具体的来说，操纵组合包括手动操纵杆31和脚动踏板32，手动操纵杆31安装在背部结构11上与螺旋桨ⅰ21动力连接，脚动踏板32安装在腿部结构12上与螺旋桨ⅱ22动力连接。因此背部结构11上的螺旋桨ⅰ21由手动操纵杆31来操纵其加速、减速或转向等动作，腿部结构12上的螺旋桨ⅱ22由脚动踏板32来操纵其加速、减速或转向的动作，也就是说螺旋桨ⅰ21和螺旋桨ⅱ22对应穿戴者的四肢，穿戴者的四肢能做什么方向的动作就能带动相应的螺旋桨做相同方向的转动，因为穿戴者的姿势不同且对应姿势下的螺旋桨的方向也不同，举例来说，当穿戴者由站姿变换为坐姿时，通过手动操纵杆31和脚动踏板32将对应的螺旋桨ⅰ21和螺旋桨ⅱ22由原先站姿状态下的水平状态变换为现在坐姿状态下的倾斜状态；同理，当穿戴者由坐姿变换为站姿时，通过手动操纵杆31和脚动踏板32将对应的螺旋桨ⅰ21和螺旋桨ⅱ22由原先坐姿状态下的倾斜状态变换为现在站姿状态下的水平状态。

当然，在该实施例优选的方案中，螺旋桨组合2包括4组螺旋桨，4组螺旋桨包括2组螺旋桨ⅰ21和2组螺旋桨ⅱ22，2组螺旋桨ⅰ21设置在外骨骼1的背部结构11上，2组螺旋桨ⅱ22设置在外骨骼1的腿部结构12上，单个螺旋桨ⅰ21或螺旋桨ⅱ22均对应单个引擎，由于考虑到横列式引擎的风阻较大，因此引擎优选直列式引擎，至于引擎的种类可以是内燃机引擎，也可以是窝喷引擎，还可以是电动引擎，因此本发明不以此为限制，还有螺旋桨设置有涵道这样动力效率高、重量轻、结构合理，能够降低气动噪声、提高桨速，用于提高安全系数。以下详细注释涵道螺旋桨：涵道螺旋桨则是在自由螺旋桨基础上外加一涵道，将涵道与桨尖固接一起旋转，省去了函道支架，同时阻断了叶尖内部诱导阻力，进一步提高了动力效率，涵道不仅具有限制气流的作用而且可平衡部份离心力，与此同时，更重要的是涵道将叶尖联成一体使叶尖不易气动变形，这对提高桨速有决定牲的作用。

如图3所示，在该实施例中处于安全的考虑，背部结构11用于穿戴的一面设置有固定背带6，背部结构11相对固定背带6的另一面设置有油箱7为螺旋桨组合2提供动力，油箱7为符合空气动力学需要设计为椭圆形，椭圆形油箱内设置有油管，油管的底部设置有重力球，使得无论处于哪种姿势，油管均处于竖直状态与油箱内的油液充分接触。固定背带6的设置用于穿戴固定，同时外骨骼1上还设置有坐垫8与固定背带6形成一体式连接，该实施例中的坐垫8优选为类似自行车的坐垫8，该类坐垫8体积较小，不会占用飞行器较多的空间，更不会干涉飞行器上其他结构的设计，由于在实际飞行时，可能会存在高空停车的危险，因此本实施例背部结构11相对固定背带6的另一面设置有用于高空停车使用的安全装置，安全装置主要为降落伞，在遭遇高空停车的危险时，降落伞自动打开以防止高空坠落，用于提高高空飞行的安全系数。

实施例2

通常，当人需要变换姿势时，例如由坐姿变换为站姿，或者由站姿变换为走姿均涉及到抬腿的步骤，尤其是人的身上穿戴有外骨骼1处于高空状态时，单纯依靠人力抬腿是不可能实现的，因此，本发明提供了另一种个人飞行器，其包括上述实施例1中的各个部件，且相同的部件采用相同的附图标记，该实施例在这里不再赘述。然而不同的是，参照图4和图5所示，本实施例中外骨骼1的腿部结构12上设置有油门5，通过油门5推动腿部结构12做功来实现腿部姿势的变换，在该实施例中，油门5的结构可以参照汽车上的油门5结构，因此本实施例在这里不做赘述。

更具体的来说，腿部结构12的膝盖位置和脚掌位置设置有油门5，当抬腿时挤压油门5动作以推动腿部做功，举例来说，当穿戴者由站姿想要变换为走姿时，这样姿势的变换需要抬腿，当一只腿的抬腿动作发生时，油门5受到挤压也就类似于脚踩汽车油门5加速的方式，这时候膝盖位置的油门5和脚掌位置的油门5推动腿部结构12做功来实现该只腿抬腿的姿势；同理，当另一只腿的抬腿动作发生时，油门5受到挤压也就类似于脚踩汽车油门5加速的方式，这时候膝盖位置的油门5和脚掌位置的油门5推动腿部结构12做功来实现另一只腿抬腿的姿势。

进一步地，当穿戴者由站姿变换为走姿时，外骨骼1髋关节位置的铰链41向关节闭合的方向变形使得外骨骼1的髋关节闭合，同时外骨骼1膝关节位置的铰链41向关节张开的方向变形使得外骨骼1的膝关节张开，这时候穿戴者由站姿变换为走姿，同时通过手动操纵杆31和脚动踏板32将对应的螺旋桨ⅰ21和螺旋桨ⅱ22由原先站姿状态下的水平状态变换为现在走姿状态下的倾斜状态。

实施例3

通常，当人的姿势变换至躺姿时，外骨骼1闭合的膝关节可能存在闭合不理想的情况；同理，当人的姿势变换至坐姿时，外骨骼1闭合的髋关节可能存在闭合不理想的情况，因此，本发明基于这种情况还提供了一种个人飞行器，其包括上述实施例1中的各个部件，且相同的部件采用相同的附图标记，该实施例在这里不再赘述。然而不同的是，参照图6至图8所示，本实施例中关节铰接机构还包括用于外骨骼1关节闭合时实现固定的连接件42，连接件42设置在外骨骼1的关节位置，关节两两之间在闭合后通过连接件42固定，在该实施例的一个优选方案中，外骨骼1的膝关节位置设置有连接件42，连接件42包括设置在膝关节一侧的凸起和设置在膝关节另一侧的卡槽，在外骨骼1膝关节闭合时，膝关节一侧的凸起卡位在膝关节另一侧的卡槽内形成固定，通过这样结构的连接件42以使得外骨骼1膝关节的闭合处于理想的状态，当然，外骨骼1的髋关节也同样设置有连接件42，两个位置的连接件42的结构相同，只是尺寸不一样，外骨骼1髋关节位置的连接件42的尺寸要明显大于膝关节位置的连接件42的尺寸，本发明连接件42还可以为其他能够实现外骨骼1关节闭合牢固的结构，本实施例不以此为限制。

更具体的说，当穿戴者由坐姿想要变换为躺姿时，这个过程需要涉及到抬腿的方式，关于抬腿的方式参照实施例2的内容，本实施例在这里不做赘述。穿戴者由坐姿变换为躺姿时，外骨骼1膝关节位置的铰链41向关节闭合的方向变形使得外骨骼1的膝关节闭合，在外骨骼1膝关节闭合时，膝关节一侧的凸起卡位在膝关节另一侧的卡槽内形成固定，使得外骨骼1膝关节闭合牢固；同理，当穿戴者由站姿想要变换为坐姿时，外骨骼1髋关节位置的铰链41向关节闭合的方向变形使得外骨骼1的髋关节闭合，在外骨骼1髋关节闭合时，髋关节一侧的凸起卡位在髋关节另一侧的卡槽内形成固定，使得外骨骼1髋关节闭合牢固。

进一步地，当穿戴者由坐姿变换为躺姿时，通过手动操纵杆31和脚动踏板32将对应的螺旋桨ⅰ21和螺旋桨ⅱ22由原先坐姿状态下的倾斜状态变换为现在躺姿状态下的竖直状态；同理，当穿戴者由站姿想要变换为坐姿时，通过手动操纵杆31和脚动踏板32将对应的螺旋桨ⅰ21和螺旋桨ⅱ22由原先站姿状态下的水平状态变换为现在坐姿状态下的倾斜状态。特别注意的是，本发明提到的螺旋桨组合2在不同姿势下的状态，比如站姿对应螺旋桨的水平状态，躺姿对应螺旋桨的竖直状态、以及坐姿和走姿均对应螺旋桨的倾斜状态，这里螺旋桨的状态是指视线直接从附图中看到的状态，举例来说，人在处于躺姿时，其实螺旋桨的状态是与平躺着的人是平行的，按理说螺旋桨应该是水平状态，但是附图显示螺旋桨处于竖直状态，这里为了更加清楚的说明且便于与站姿进行区分，因此躺姿对应螺旋桨的竖直状态。

实施例4

通常，如果采用实施例1中螺旋桨组合2为4个螺旋桨时，可能会满足不了飞行器对更高速度的追求。因此，本发明还提供了一种个人飞行器，其包括上述实施例1中的各个部件，且相同的部件采用相同的附图标记，该实施例在这里不再赘述。然而不同的是，参照图9所示，本实施例中螺旋桨组合2采用8个螺旋桨，通过8个螺旋桨实现飞行器满足不同飞行状态下对速度的要求。

在该实施例优选的方案中，螺旋桨组合2包括4组螺旋桨，4组螺旋桨包括2组螺旋桨ⅰ21和2组螺旋桨ⅱ22，2组螺旋桨ⅰ21设置在外骨骼1的背部结构11上，2组螺旋桨ⅱ22设置在外骨骼1的腿部结构12上，单组螺旋桨ⅰ21或螺旋桨ⅱ22包括两个螺旋桨单体，两个螺旋桨单体对应单个引擎，这样的话螺旋桨组合2实际上相当于8个螺旋桨，传动效果更佳。

本发明的有益效果：本发明飞行器采用外骨骼与螺旋桨组合的结构，螺旋桨与四肢对应，通过四肢的动作控制引擎驱动螺旋桨动作以实现飞行器的转向、加速或减速等操作，操作便捷，外骨骼的关节位置设置有关节铰接机构，用于与外骨骼的各个关节配合实现外骨骼各个关节的多自由度运动，以完成人在飞行状态下的坐立行卧躺的姿势的变换，使得整个设计更加人性化，舒适度较高。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。