无人机训练架的制作方法

文档序号:10553881阅读:258来源:国知局
无人机训练架的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种无人机训练架,所述无人机训练架包括底座(1)、下端球铰接连接在所述底座(1)上的可伸缩的支撑杆(2)和与所述支撑杆(2)的上端球铰接连接的用于安装无人机的安装座(3)。本发明提供的无人机训练架能够方便无人机初学者练习操控无人机。
【专利说明】
无人机训练架
技术领域
[0001]本发明涉及无人机技术领域,尤其涉及一种无人机训练架。
【背景技术】
[0002]无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,已广泛的应用于军用和民用领域。无人机的种类繁多,主要包括固定翼无人机、扑翼无人机和多旋翼无人机等。由于操控简单、可靠性高,并且不需要跑道便可以垂直起降,起飞后可以在空中悬停,因此相对于固定翼无人机和扑翼无人机,多旋翼无人机在各个领域均得到了广泛应用。多旋翼无人机通常有3个以上的旋翼,其机动性能是通过改变不同旋翼的扭力和转速来实现。常见的多旋翼无人机,如四旋翼、六旋翼和八旋翼无人机,被广泛应用于影视航拍、安全监控、农业植保和电力巡线等领域。
[0003]无人机要有效地的完成各种任务,其操作的熟练程度和精准性是必要的。无人机的操作涉及起飞、降落、上升、下降、俯仰、横滚和自旋等。例如,无人机在下降操作时,其旋翼的转速会降低,无人机会因缺乏升力开始降低高度,如果无人机有较为明显的下降,则需要减小无人机的下降速度,否则会出现无人机偏斜的情况,同时要不要让无人机过于接近地面,在达到一定高度时需要使得无人机的下降速度减慢,直到无人机停止下降。
[0004]由此可知,无人机的操作较为复杂,因此,对于无人机的初学者来说,要熟练的掌握无人机的操作,则需要进行大量的训练,而直接使用无人机在空中进行训练,则容易由于操作不熟练或者操作不当而导致无人机损坏。因此,在现在无人机飞行领域需要一种无人机训练平台,方便无人机新手的培训。

【发明内容】

[0005]本发明的目的是提供一种无人机训练架,能够方便无人机初学者练习操控无人机。
[0006]为了实现上述目的,本发明提供了一种无人机训练架,所述无人机训练架包括底座、下端球铰接连接在所述底座上的可伸缩的支撑杆和与所述支撑杆的上端球铰接连接的用于安装无人机的安装座。
[0007]优选地,所述支撑杆包括下端球铰接连接在所述底座上的下杆、上端球铰接连接在所述安装座上的上杆、滑动地套装在所述下杆和所述上杆上的外杆和防止所述上杆和所述下杆从所述外杆内脱离的防脱装置。
[0008]优选地,所述防脱装置包括固定在所述外杆的上端和下端内部的导向套和固定在所述上杆的上端或者所述下杆的下端的限位件;当所述支撑杆达到最大长度时,所述上杆上的限位件的上端面与所述外杆上端的导向套的下端面接触,所述下杆上的限位件的下端面与所述外杆下端的导向套的上端面接触。
[0009]优选地,所述防脱装置包括固定在所述外杆的上端和下端内部的限位件和固定在所述上杆的上端或者所述下杆的下端的导向套;
[0010]当所述支撑杆达到最大长度时,所述上杆上的导向套的上端面与所述外杆上端的限位件的下端面接触,所述下杆上的导向套的下端面与所述外杆下端的限位件的上端面接触。
[0011]优选地,所述底座上安装有下限位筒,所述外杆的下端安装有下套筒,当所述下杆插入所述外杆内后,所述下套筒与所述下限位筒插接在一起,并且所述下套筒与所述下限位筒之间为间隙配合。
[0012]优选地,所述下限位筒的上端呈向上开口的喇叭状。
[0013]优选地,所述安装座的下端面上安装有上限位筒,所述外杆的上端安装有上套筒,当所述上杆插入所述外杆内后,所述上套筒与所述上限位筒插接在一起,并且所述上套筒与所述上限位筒之间为间隙配合。
[0014]优选地,所述上限位筒的下端呈向下开口的喇叭状。
[0015]优选地,所述底座与所述下杆之间通过关节轴承铰接,所述安装座与所述上杆之间也通过关节轴承铰接。
[0016]优选地,所述底座固定安装在固定架上。
[0017]本发明与现有技术的不同之处在于,本发明提供的无人机训练架通过将可伸缩的支撑杆的下端球铰接在底座上,并将安装座球铰接在支撑杆的上端,当无人机安装在安装座上时,由于支撑杆可以伸缩,并且其两端分别与底座和安装座球铰接,因此无人机可以在无人机训练架上进行起飞、降落、上升、下降、俯仰、横滚等各种动作,从而能够方便无人机初学者练习操控无人机。
【附图说明】
[0018]图1是本发明提供的一种实施方式的无人机训练架的结构示意图;
[0019]图2是图1所示的无人机训练架的主视图;
[0020 ]图3是图2中沿A-A方向的剖视图;
[0021]图4是图3中I处的放大视图;
[0022]图5是图1所述的无人机训练架的左视图;
[0023 ]图6是图5中沿B-B方向的剖视图;
[0024]图7是图6中Π处的放大视图;
[0025]图8是图1中所示的无人机训练架的上限位筒或者下限位筒的结构示意图;
[0026]图9是图1中所示的无人机训练架的上套筒或者下套筒的结构示意图;
[0027]图10是本发明提供的另一种实施方式的无人机训练架的结构示意图;
[0028]附图标记说明:
[0029]1-底座;11-安装杆;12-球铰接轴承;14-连接部;15-固定螺栓;16-垫圈;2_支撑杆;21-下杆;22-上杆;23-外杆;24-防脱装置;241-导向套;242-限位件;3-安装座;4-下限位筒;41-上筒;42-下筒;43-凸缘;5-下套筒;51-固定部;52-容纳部;6-上限位筒;7-上套筒;8-固定架。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明,并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定,更非将本发明的保护范围局限于此。
[0031]在本发明中限定了一些方位词,在未作出相反说明的情况下,所使用的方位词如“上、下、左、右”是指本发明提供的无人机训练架在正常使用情况下定义的,并与附图1中所示的上下左右方向一致。“内、外”是指相对于各零部件本身轮廓的内外。
[0032]这些方位词是为了便于理解而采用的,因而不构成对本发明保护范围的限制。
[0033]适当参考图1、图2、图3、图5、图6所示,本发明提供的基本实施方式的无人机训练架可以包括底座1、下端球铰接连接在所述底座I上的可伸缩的支撑杆2和与所述支撑杆2的上端球铰接连接的用于安装无人机的安装座3。
[0034]上述基本实施方式的无人机训练架通过将可伸缩的支撑杆2的下端球铰接在底座I上,并将安装座3球铰接在支撑杆2的上端,当无人机安装在安装座3上时,由于支撑杆2可以伸缩,并且其两端分别与底座I和安装座3球铰接,因此无人机可以在无人机训练架上进行起飞、降落、上升、下降、俯仰、横滚、自旋(使无人机在空间内有6个自由度)等各种动作,从而能够方便无人机初学者练习操控无人机。
[0035]其中所述的球铰接,只是通过球铰接轴承连接。在本发明的优选实施方式中,所述底座I与所述下杆21之间通过关节轴承铰接,所述安装座3与所述上杆22之间也通过关节轴承奴接。
[0036]参考图4所示,在本发明的优选实施方式中,在所述底座I上固定有安装杆11,以便于安装球铰接轴承12。所述安装杆11可以通过多种方式安装在底座I上,例如,可以通过螺栓连接,或者通过焊接的方式,或者当安装杆11由于强度等问题不便于开设螺栓孔或者焊接时,也可以采用固定板固定在底座I上,此时,所述安装杆11的下端外圆周面向外凸出形成用于将所述安装杆11固定在所述底座I上的凸缘。
[0037]在本发明中,所述安装杆11与球铰接轴承12可以采用任何适当的方式连接在一起。优选地,所述安装杆11与所述球铰接轴承12的内圈固定连接,球铰接轴承12与连接部14连接。连接部14呈上下敞口的管状,所述连接部14与所述球铰接轴承12的外圈固定连接。
[0038]在发明中,所述安装杆11与球铰接轴承12的内圈可以通过紧配合(即过盈配合)固定连接在一起,球铰接轴承12的外圈通过在连接部14的上下两端设置的凸台固定,凸台上具有轴向的螺纹孔,通过使用螺钉和垫片,拧紧时利用垫片将轴承外圈的端部压紧,球铰接轴承12的外圈的内端通过连接部14上的轴肩固定。在本发明的一个优选的实施方式中,所述安装杆11的上端插入所述第一球铰接轴承12的内圈中,并且所述安装杆11的上端设置有螺纹孔,第一固定螺栓15的下端插入所述第一球铰接轴承12的内圈中并且与所述安装杆11螺纹连接。通过固定螺栓15进一步固定安装杆11,可以使得安装杆11与球铰接轴承12连接的更加牢固,从而提高无人机训练架运行的稳定性。
[0039]进一步地,所述固定螺栓15的螺栓头与所述球铰接轴承12的内圈之间设置有垫圈16,从而增大与所述球铰接轴承12的接触面积,同时避免在拧紧固定螺栓15时可能出现的损坏球铰接轴承12的情况。所述垫圈16的形状可以采用各种适当的形状,例如圆环形,在本发明中,优选地,所述垫圈16的上端面中部向下凹陷,形成用于容纳固定螺栓15的螺栓头的凹槽,并且所述垫圈16的下端面内侧部分向下凸出,形成插入所述球铰接轴承12内圈内凸环,从而使得球铰接轴承12与安装杆11固定的更加牢靠。
[0040]在本发明中,为了增大所述支撑杆2的自由摆动的范围,优选地,所述连接部14与支撑杆2(应该是21,不知是否正确)之间通过另一个球铰接轴承连接。通过连接部14将两个球铰接轴承串联连接在支撑杆2与底座I之间,可以有效地增加支撑杆2相对于底座I的摆动的范围,因此可以增大无人机训练架上安装的无人机的前后左右飞行的范围。所述连接部14与两个球铰接轴承的连接方式类似,在此不再赘述。
[0041]参考图7所示,类似地,支撑杆2的上端与安装座3之间的球铰接连接的方式与支撑杆2的下端与底座I的球铰接连接方式相似,在此不再详细说明。
[0042]在本发明中,所述支撑杆2可以采用现有的任何适当的可伸缩结构。由于无人机训练架的支撑杆2与底座I之间为球铰接连接,安装座3与支撑杆2之间也为球铰接连接,也就是说无人机训练架在不使用时,不借助其他外部结构,其支撑杆2不能保持正常状态(直立状态),支撑杆2上连接的安装座3也不能保持正常状态(水平状态),因此,在支撑杆2收缩时,需要支撑杆2能够与底座I上的结构、以及安装座上的结构卡合,以使得支撑杆2和安装座3能够保持正常状态。
[0043]因此,在本发明的优选实施方式中所述支撑杆2包括下端球铰接连接在所述底座I上的下杆21、上端球铰接连接在所述安装座3上的上杆22、滑动地套装在所述下杆21和所述上杆22上的外杆23和防止所述上杆22和所述下杆21从所述外杆23内脱离的防脱装置24。
[0044]通过使用上述结构的支撑杆2,可以在外杆23的两端分别设置可以与底座I和安装座3卡合的结构,在支撑杆2伸长时,外杆23的两端远离底座I和安装座3,使得支撑杆2可以相对底座I和安装座3自由运动,当支撑杆2收缩时,外杆23两端的卡合结构分别与底座I和安装座3卡合,从而使支撑杆2和安装座3能够保持正常状态。
[0045]具体地,在所述底座I上安装有下限位筒4,所述外杆23的下端安装有下套筒5,当所述下杆21插入所述外杆23内后,所述下套筒5与所述下限位筒4插接在一起,并且所述下套筒5与所述下限位筒4之间为间隙配合。在所述安装座3的下端面上安装有上限位筒6,所述外杆23的上端安装有上套筒7,当所述上杆22插入所述外杆23内后,所述上套筒7与所述上限位筒6插接在一起,并且所述上套筒7与所述上限位筒6之间为间隙配合。
[0046]其中所述下套筒5可以插入所述下限位筒4内,在其他实施方式中,下限位筒4也可以插入下套筒5内;同样地,所述上套筒7可以插入所述上限位筒6,在其他实施方式中,所述上限位筒6也可以插入所述上套筒7内。
[0047]在本发明的优选实施方式中,如图8所示,所述下限位筒4包括呈上大下小的圆锥形的上筒41和与所述上筒41连接的圆形的下筒42,即所述下限位筒4的上端呈向上开口的喇叭状。通过设置圆锥形的上筒41,在下套筒5向下移动时,可以顺畅的插入所述下限位筒4内。并且可以方便与底座I通过球铰接轴承连接的支撑杆2的各个方向自由的摇动。此时,该球铰接轴承位于所述下限位筒4内。
[0048]在本发明中,所述上筒41的开口大小可以根据实际需要设定,优选地,所述上筒41的圆锥角为40-50°。进一步优选地,所述上筒41的圆锥角为44°。
[0049]为了便于下限位筒4的加工制造,并降低生产成本,所述上筒41和所述下筒42为一体结构。形成一体结构的上筒41和下筒可以采用现有的任何适当的方式生产,例如,铸造、机加工等。
[0050]进一步地,所述下筒42的外圆周面底端向外凸出形成用于将下限位筒4安装在所述底座I上的凸缘43。如图8所示,在凸缘43上设置有用于安装螺栓的螺栓孔,以将所述下限位筒4固定在底座I上。当然,下限位筒4和底座I之间也可以采用例如焊接、铆接等固定方式。
[0051 ]由于支撑杆2和底座I之间通过球铰接轴承连接在一起,为了避免在下套筒5插入下限位筒4后,下套筒5与球铰接轴承干涉,优选地,如图9所示,所述下套筒5包括固定套装在支撑杆2下端的固定部51和与所述固定部51连接的并且能够容纳所述支撑杆2与所述底座I的铰接部分的容纳部52。
[0052]本领域技术人员应当知晓,只要所述下套筒5能够插入下限位筒4中,实现下限位筒4的固定,因此所述下限位筒4也可以呈外径相等的圆筒状。
[0053]进一步优选地,为了缓冲下套筒5在插入下限位筒4时的下降速度,避免二者之间产生碰撞,所述下套筒5与所述支撑杆2形成下端敞口、上端封闭的筒状结构,所述下限位筒4与底座I形成上端开口、下端封闭的筒状结构。通过设置上述结构的下限位筒4和下套筒5,能够在下限位筒4与下套筒5插接后,在二者之间形成的气垫,以达到缓冲的目的。
[0054]在本发明中,所述上套筒7与所述上限位筒6也可以采用与下套筒5和下限位筒4类似的结构。
[0055]在本发明中,为了便于上限位筒6在向下移动时,能够准确地将所述上套筒7套入其中,优选地,所述上限位筒6包括圆形的上筒和位于所述上筒的下端并且与所述上筒连接的下筒,所述下筒呈上小下大的圆锥形,所述上筒的内径与所述下筒上端的内径相同,即所述上限位筒6的下端呈向下开口的喇叭状。由此,通过将下筒设置为上小下大的圆锥形,可以在保证安装在安装座3上的无人机的翻转角度的同时,缩小上限位筒6的尺寸。
[0056]在本发明中,所述下筒的开口大小可以根据实际需要设定,优选地,所述下筒的圆锥角为40-50°。进一步优选地,所述下筒的圆锥角为44°。
[0057]为了便于上限位筒6的加工制造,并降低生产成本,所述上筒和所述下筒为一体结构。形成一体结构的上筒和下筒可以采用现有的任何适当的生产方式,例如,铸造、机加工等。
[0058]由于无人机训练架的支撑杆2与安装座3之间通过球铰接轴承连接在一起,为了避免上套筒7在插入所述上限位筒6后,上限位筒6与球铰接轴承发生干涉,优选地,所述上套筒7包括固定套装在支撑杆2上端的固定部和与所述固定部连接的并且能够容纳所述支撑杆2与所述安装座3的铰接部分(即球铰接轴承)的容纳部。
[0059]与上限位筒6的结构类似,为了便于上套筒7的加工制造,并降低生产成本,所述固定部与所述容纳部可以为一体结构。形成一体结构的固定部与容纳部可以采用现有的任何适当的生产方式,例如,铸造、机加工等。
[0060]进一步地,为了缓冲上套筒7插入所述上限位筒6内的速度,避免上套筒7与上限位筒6之间发生碰撞,所述上套筒7与所述支撑杆2形成上端敞口、下端封闭的筒状结构,所述上限位筒6与所述安装座3之间形成下端敞口、上端封闭的筒状结构。通过上述结构,在上限位筒6与上套筒7快速接近时,能够在上限位筒6与上套筒7之间形成气垫,从而起到缓冲作用。
[0061]在本发明中,设置在所述支撑杆2上的防脱装置24包括固定在所述外杆23的上端和下端内部的导向套241和固定在所述上杆22的上端或者所述下杆21的下端的限位件242;
[0062]当所述支撑杆2达到最大长度时,所述上杆22上的限位件242的上端面与所述外杆23上端的导向套241的下端面接触,所述下杆21上的限位件242的下端面与所述外杆23下端的导向套241的上端面接触。
[0063]安装在外杆23上端和下端的导向套241、以及固定在上杆22上端和下杆21下端的限位件242结构相同。下面以设置在外杆23上端的导向套241和固定在上杆22上端限位件242为例进行详细说明。
[0064]在本发明的优选实施方式中,所述导向套241具体结构可以包括固定在所述外杆23内的第一固定盖、固定在所述外杆23上端的第二固定盖以及设置在所述第一固定盖和所述第二固定盖之间的第一套管,所述第一固定盖与所述第二固定盖固定所述第一套管,所述第一固定盖和第二固定盖与所述上杆22之间存在间隙,所述第一套管与所述上杆22之间为间隙配合。
[0065]所述第一套管与上杆22之间为间隙配合,可以通过第一套管对外杆23内的上杆22进行导向,为了保证支撑杆的运行稳定性,第一套管可以采用耐磨、且具有自润滑功能的材料制作,例如采用铜基耐磨材料制作。所述第一固定盖可以通过螺栓连接、焊接或者过盈配合等方式固定在外杆23内,所述第二固定盖可以通过螺栓连接或者焊接等方式固定在外杆23的上端。通过第一固定盖和第二固定盖可以较好的将第一套管固定在外杆23内。
[0066]为了方便地安装第一套管,所述第一固定盖的上端具有容纳所述第一套管的下端的第一固定槽。同样地,所述第二固定盖的下端具有容纳所述第一套管的上端的第二固定槽。通过设置第一固定槽和第二固定槽,可以方便地固定第一套管。
[0067]在实施方式中,所述限位件242包括螺纹连接在所述上杆22下端的第一螺栓和设置在所述第一螺栓和所述上杆下端面之间的第一垫圈,所述第一垫圈能够与所述上导向套的下端面接触。
[0068]同样地,限位件242也可以采用其他结构,例如焊接在所述上杆22下端的挡块。挡块的上端面可以与导向套241的下端面接触,从而达到限位的目的。
[0069]与上述实施方式的技术构思相同,在本发明的另一个实施方式中,所述防脱装置24包括固定在所述外杆23的上端和下端内部的限位件242和固定在所述上杆22的上端或者所述下杆21的下端的导向套241;当所述支撑杆2达到最大长度时,所述上杆22上的导向套241的上端面与所述外杆23上端的限位件242的下端面接触,所述下杆21上的导向套241的下端面与所述外杆23下端的限位件242的上端面接触。
[0070]在本发明中,支撑杆2的上下两端均设置有球铰接轴承,球铰接轴承12—般包括内圈、外圈和设置在内圈和外圈之间设置有自润滑衬垫,为了避免无人机训练架工作时,上杆22或者下杆21对自润滑衬垫产生挤压,导致自润滑衬垫变形,优选地,所述外圈和所述上杆22或者下杆21之间设置有阻止支撑杆2与所述自润滑衬垫接触的阻挡件。
[0071 ]通过设置阻挡件,当支撑杆2转动到与球铰接轴承12的自润滑衬垫()接触时,阻挡件能够阻挡自润滑轴承的外圈与支撑杆的进一步靠近,即阻挡支撑杆2与自润滑衬垫的进一步接近,从而阻止支撑杆2对自润滑衬垫的挤压,因此能够有效地避免自润滑衬垫发生变形。
[0072]在发明的另一个优选实施方式中,如图10所示,所述底座I固定安装在固定架8上,固定架8为框架结构,相对于安装在其上的安装座的活动范围,具有更大的长宽,从而使得无人机训练架可以更加稳定地使用。
[0073]以上实施方式的先后顺序仅为便于描述,不代表实施方式的优劣。
[0074]最后应说明的是:以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种无人机训练架,其特征在于,所述无人机训练架包括底座(I)、下端球铰接连接在所述底座(I)上的可伸缩的支撑杆(2)和与所述支撑杆(2)的上端球铰接连接的用于安装无人机的安装座(3)。2.根据权利要求1所述的无人机训练架,其特征在于,所述支撑杆(2)包括下端球铰接连接在所述底座(I)上的下杆(21)、上端球铰接连接在所述安装座(3)上的上杆(22)、滑动地套装在所述下杆(21)和所述上杆(22)上的外杆(23)和防止所述上杆(22)和所述下杆(21)从所述外杆(23)内脱离的防脱装置(24)。3.根据权利要求2所述的无人机训练架,其特征在于,所述防脱装置(24)包括固定在所述外杆(23)的上端和下端内部的导向套(241)和固定在所述上杆(22)的上端或者所述下杆(21)的下端的限位件(242); 当所述支撑杆(2)达到最大长度时,所述上杆(22)上的限位件(242)的上端面与所述外杆(23)上端的导向套(241)的下端面接触,所述下杆(21)上的限位件(242)的下端面与所述外杆(23)下端的导向套(241)的上端面接触。4.根据权利要求2所述的无人机训练架,其特征在于,所述防脱装置(24)包括固定在所述外杆(23)的上端和下端内部的限位件(242)和固定在所述上杆(22)的上端或者所述下杆(21)的下端的导向套(241); 当所述支撑杆(2)达到最大长度时,所述上杆(22)上的导向套(241)的上端面与所述外杆(23)上端的限位件(242)的下端面接触,所述下杆(21)上的导向套(241)的下端面与所述外杆(23)下端的限位件(242)的上端面接触。5.根据权利要求2所述的无人机训练架,其特征在于,所述底座(I)上安装有下限位筒(4),所述外杆(23)的下端安装有下套筒(5),当所述下杆(21)插入所述外杆(23)内后,所述下套筒(5)与所述下限位筒(4)插接在一起,并且所述下套筒(5)与所述下限位筒(4)之间为间隙配合。6.根据权利要求5所述的无人机训练架,其特征在于,所述下限位筒(4)的上端呈向上开口的喇叭状。7.根据权利要求2所述的无人机训练架,其特征在于,所述安装座(3)的下端面上安装有上限位筒(6),所述外杆(23)的上端安装有上套筒(7),当所述上杆(22)插入所述外杆(23)内后,所述上套筒(7)与所述上限位筒(6)插接在一起,并且所述上套筒(7)与所述上限位筒(6)之间为间隙配合。8.根据权利要求7所述的无人机训练架,其特征在于,所述上限位筒(6)的下端呈向下开口的喇叭状。9.根据权利要求2所述的无人机训练架,其特征在于,所述底座(I)与所述下杆(21)之间通过关节轴承铰接,所述安装座(3)与所述上杆(22)之间也通过关节轴承铰接。10.根据权利要求1所述的无人机训练架,其特征在于,所述底座(I)固定安装在固定架(8)上。
【文档编号】G09B9/08GK105913720SQ201610509651
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】宋娣
【申请人】北方天途航空技术发展(北京)有限公司
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