无人机旋翼收放控制机构及无人机旋翼收放系统的制作方法

本实用新型属于无人机领域，具体涉及无人机旋翼收放控制机构及无人机旋翼收放系统。

背景技术：

现已出现了一种能量使用效率较高的垂直起降固定翼无人机解决方案，通过旋翼收放控制机构控制旋翼展开和收起，旋翼展开时，旋翼在固定翼机身的两侧旋转提供垂直起降的动力，由于这些旋翼上专用于低速，可以严格按照低速动力的要求进行优化设计，当飞机进入固定翼飞行状态时，该多旋翼收放控制机构将旋翼收入机身内部，减少固定翼飞行过程中的空气阻力，提高了固定翼飞机过程中的能量使用效率，但该多旋翼收放控制机构存在以下缺点：

结构复杂、零件过多，并且将舵机转轴的转动转化为滑块的直线运动过程中，启动收放运动时，考虑静摩擦的存在，并且两侧受力不平衡，容易发生卡阻，且插销与舵机连杆在滑块的滑槽中长期摩擦，也容易损坏，导致零件使用寿命不长。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于一种无人机旋翼收放控制机构及无人机旋翼收放系统，本实用新型的结构简单，受力均匀，动作顺畅，减少了收放过程中的卡阻。

其技术方案如下：

无人机旋翼收放控制机构，包括舵机、联动转臂、第一连杆、第二连杆；舵机具有旋转输出轴，联动转臂具有固接的第一支臂及第二支臂，第一支臂与第二支臂相接处具有旋转中心，旋转输出轴固接在旋转中心上，第一支臂及第二支臂的外端分别具有第一铰接部、第二铰接部，第一连杆、第二连杆的第一端分别与第一铰接部、第二铰接部相铰接，第一连杆、第二连杆的第二端分别具有第三铰接部、第四铰接部。

无人机旋翼收放系统，包括悬翼支撑机构及收放控制机构，悬翼支撑机构包括第一悬臂、第二悬臂，第一悬臂与第二悬臂的中段具有铰接中心，第一悬臂与第二悬臂通过铰接中心活动铰接并形成“X”形，第一悬臂、第二悬臂上具有第一施力部、第二施力部，第一施力部、第二施力部偏离于铰接中心；收放控制机构包括舵机、联动转臂、第一连杆、第二连杆；舵机具有旋转输出轴，联动转臂具有固接的第一支臂及第二支臂，第一支臂与第二支臂相接处具有旋转中心，旋转输出轴固接在旋转中心上，第一支臂及第二支臂的外端分别具有第一铰接部、第二铰接部，第一连杆、第二连杆的第一端分别与第一铰接部、第二铰接部相铰接，第一连杆、第二连杆的第二端分别具有第三铰接部、第四铰接部；第三铰接部、第四铰接部分别与第一施力部、第二施力部活动铰接。

进一步的，第一铰接部、第二铰接部相对于所述旋转中心的长度相等。

进一步的，所述第一支臂及第二支臂之间形成“V”形。

进一步的，所述第一支臂及第二支臂之间的角度为30度至150度。

进一步的，垂直于所述旋转输出轴的平面为旋转平面，所述第一铰接部位于第一旋转平面，所述第二铰接部位于第二旋转平面。

进一步的，垂直于所述旋转输出轴的平面为旋转平面，所述第一铰接部、第二铰接部位于第一旋转平面，所述第一施力部、第二施力部位于第二旋转平面。

进一步的，所述第一悬臂、第二悬臂的两端分别具有旋翼安装位。

进一步的，在所述第一支臂、第二支臂最靠近铰接中心时，所述第一支臂相对于第一铰接部而言，位于所述第一连杆的延长线方向，且所述第一支臂与所述第一连杆的延长线之间的角度小于5度；所述第二支臂相对于第二铰接部而言，位于所述第二连杆的延长线方向，且所述第二支臂与所述第二连杆的延长线之间的角度小于5度；在所述第一支臂、第二支臂最背离铰接中心时，所述第一支臂相对于第一铰接部而言，位于所述第一连杆的相同方向，且所述第一支臂与所述第一连杆的延长线之间的角度小于5度；所述第二支臂相对于第二铰接部而言，位于所述第二连杆的相同方向，且所述第二支臂与所述第二连杆的延长线之间的角度小于5度。

进一步的，在所述第一支臂、第二支臂最靠近铰接中心时，第一连杆、第二连杆相倾斜；在所述第一支臂、第二支臂背离铰接中心时，第一连杆、第二连杆相倾斜且交叉。

进一步的，在所述第一悬臂、第二悬臂均包括有悬臂主体及拉臂，拉臂设于悬臂主体的外侧且相对于悬臂主体的外侧伸出。

需要说明的是：

前述“第一、第二...”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于对名称的区分。

下面对本实用新型的优点或原理进行说明：

1、该收放控制机构具有舵机、联动转臂、第一连杆、第二连杆，联动转臂的第一支臂及第二支臂在舵机的作用下同步转动，分别带动第一连杆、第二连杆移动，再由第一连杆、第二连杆分别控制悬翼支撑机构的第一悬臂、第二悬臂展开与收合。该收放控制机构将舵机的旋转运动转化为平移运动，通过第一支臂、第一连杆、第一悬臂依次作用，结构简单也更灵活；同时由于采用联动转臂，舵机的作用力分两路分别作用于第一悬臂、第二悬臂，进而同时对第一悬臂、第二悬臂进行控制，第一悬臂、第二悬臂的受力平衡，动作同步，不易发生卡阻。

2、该悬翼支撑机构包括第一悬臂、第二悬臂，第一悬臂与第二悬臂通过铰接中心活动铰接并形成“X”形，呈“X”形交叉的第一悬臂与第二悬臂分别与收放控制机构的第一连杆、第二连杆连接，舵机的旋转输出轴转动时，第一支臂及第二支臂同步转动，第一支臂及第二支臂分别通过第一连杆、第二连杆作用于第一悬臂、第二悬臂，当第一支臂、第二支臂最靠近铰接中心时，第一支臂、第二支臂通过第一连杆、第二连杆将第一悬臂、第二悬臂撑开，悬翼支撑机构处于打开状态，当第一支臂、第二支臂背离铰接中心时，第一支臂、第二支臂通过第一连杆、第二连杆将第一悬臂、第二悬臂拉拢，悬翼支撑机构处于收合状态。

3、第一铰接部、第二铰接部相对于所述旋转中心的长度相等，所述第一支臂及第二支臂之间形成“V”形。这样可以使第一支臂及第二支臂的第一铰接部、第二铰接部位置相互偏离一定位置，且第一悬臂、第二悬臂在最大打开状态、最大收合状态，均能保证第一悬臂、第二悬臂具有相同的角位移。优选的，所述第一支臂及第二支臂之间的角度为30度至150度时，其效果最好。

4、所述第一铰接部位于第一旋转平面，所述第二铰接部位于第二旋转平面，第一铰接部、第二铰接部所在的平面相互错开，在联动转臂转动的过程中，可以避免第一连杆、第二连杆相互之间产生干涉。

同理，所述第一铰接部、第二铰接部位于第一旋转平面，所述第一施力部、第二施力部位于第二旋转平面。也可以减少第一连杆、第二连杆相互之间产生干涉。

5、悬翼支撑机构处于收合状态时，所述第一支臂基本位于所述第一连杆的延长线方向且两者角度小于5度；所述第二支臂基本位于所述第二连杆的延长线方向且两者角度小于5度；悬翼支撑机构处于收合状态时，所述第一支臂基本与所述第一连杆重合；所述第二支臂基本与所述第二连杆重合。对于悬翼支撑机构而言，其常用的两种状态为收合状态及打开状态，此时需要尽可能的保证其机构的稳定、可靠，上述结构可以保证：在打开状态或收合状态时，第一悬臂或/和第二悬臂在受到侧向力的时候，旋转输出轴只受到联动转臂作用的拉力或压力，而不会产生使其旋转的扭矩，因此是“双死点机构”。

6、在所述第一支臂、第二支臂最靠近铰接中心时，第一连杆、第二连杆相倾斜；在所述第一支臂、第二支臂背离铰接中心时，第一连杆、第二连杆相倾斜且交叉。由于前述第一旋转平面、第二旋转平面相互错开，联动转臂旋转时，有效的避免干涉的发生，减少了卡阻；另一方面，通过第一连杆、第二连杆相倾斜且交叉，使第一悬臂、第二悬臂打开或收合时，分别按不同的旋转角度来进行旋转，避免第一悬臂、第二悬臂在同一位置而产生干涉。

7、在所述第一悬臂、第二悬臂均包括有悬臂主体及拉臂，拉臂设于悬臂主体的外侧且相对于悬臂主体的外侧伸出；由于设置有拉臂，从几何布局方面来讲可以更灵活的对第一悬臂、第二悬臂、第一连杆、第二连杆及第一支臂、第二支臂等进行布局；另一方面，在第一悬臂、第二悬臂处于收合状态时，两者之间的夹角最小，此时第一连杆、第二连杆作用于第一悬臂、第二悬臂的力会有大部分力作用于铰接中心并消耗，降低了打开或收合时的动作准确性及速度，设置了向外侧伸出的拉臂后，当第一悬臂、第二悬臂两者处于收合状态(或接近收合状态时)，第一连杆、第二连杆作用于第一悬臂、第二悬臂的力会向不同的方向进行分解，减少第一悬臂、第二悬臂打开或收合时所需的拉力或压力，更利于第一悬臂、第二悬臂的打开与收合。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述无人机旋翼收放系统的结构图；

图2是本实用新型实施例所述无人机旋翼收放系统的拆解图；

图3是本实用新型实施例所述无人机旋翼收放系统的局部放大图；

图4是本实用新型实施例所述收放控制机构的结构图；

图5是本实用新型实施例所述无人机旋翼收放系统在打开状态时的示意图；

图6是本实用新型实施例所述无人机旋翼收放系统在第一收合状态时的示意图；

图7是本实用新型实施例所述无人机旋翼收放系统在第二收合状态时的示意图；

图8是本实用新型实施例所述无人机旋翼收放系统在完全收合状态时的示意图；

附图标记说明：

10、舵机，11、旋转输出轴，20、联动转臂，21、第一支臂，211、第一铰接部，22、第二支臂，221、第二铰接部，31、第一连杆，311、第三铰接部，32、第二连杆，321、第四铰接部，41、第一悬臂，42、第二悬臂，43、铰接中心，44、旋翼安装位，45、悬臂主体，46、拉臂，47、旋翼。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例进行详细说明。

如图1至图8所示，无人机旋翼收放系统，包括悬翼支撑机构及收放控制机构，悬翼支撑机构包括第一悬臂41、第二悬臂42，第一悬臂41与第二悬臂42的中段具有铰接中心43，第一悬臂41与第二悬臂42通过铰接中心43活动铰接并形成“X”形，第一悬臂41、第二悬臂42上具有第一施力部、第二施力部，第一施力部、第二施力部偏离于铰接中心43；收放控制机构包括舵机10、联动转臂20、第一连杆31、第二连杆32；舵机10具有旋转输出轴11，联动转臂20具有固接的第一支臂21及第二支臂22，第一支臂21与第二支臂22相接处具有旋转中心，旋转输出轴11固接在旋转中心上，第一支臂21及第二支臂22的外端分别具有第一铰接部211、第二铰接部221，第一连杆31、第二连杆32的第一端分别与第一铰接部211、第二铰接部221相铰接，第一连杆31、第二连杆32的第二端分别具有第三铰接部311、第四铰接部321；第三铰接部311、第四铰接部321分别与第一施力部、第二施力部活动铰接。

其中，所述第一支臂21及第二支臂22之间形成“V”形，所述第一支臂21及第二支臂22之间的角度为70度，且第一铰接部211、第二铰接部221相对于所述旋转中心的长度相等；直于所述旋转输出轴11的平面为旋转平面，所述第一铰接部211位于第一旋转平面，所述第二铰接部221位于第二旋转平面。

在所述第一悬臂41、第二悬臂42均包括有悬臂主体45及拉臂46，拉臂46设于悬臂主体45的外侧且相对于悬臂主体45的外侧伸出。

在所述第一支臂21、第二支臂22最靠近铰接中心43时(即悬翼支撑机构处于收合状态时)，所述第一支臂21与所述第一连杆31的延长线重合，所述第二支臂22与所述第二连杆32的延长线重合；在所述第一支臂21、第二支臂22最背离铰接中心43时(即悬翼支撑机构处于打开状态时)，所述第一支臂21与所述第一连杆31重合，所述第二支臂22与所述第二连杆32重合。

所述第一悬臂41、第二悬臂42的两端分别具有旋翼安装位44，此处用于安装垂直升降用的旋翼47。

在所述第一支臂21、第二支臂22最靠近铰接中心43时，第一连杆31、第二连杆32相倾斜；在所述第一支臂21、第二支臂22背离铰接中心43时，第一连杆31、第二连杆32相倾斜且交叉。

本实施例具有如下优点：

1、该收放控制机构具有舵机10、联动转臂20、第一连杆31、第二连杆32，联动转臂20的第一支臂21及第二支臂22在舵机10的作用下同步转动，分别带动第一连杆31、第二连杆32移动，再由第一连杆31、第二连杆32分别控制悬翼支撑机构的第一悬臂41、第二悬臂42展开与收合。该收放控制机构将舵机10的旋转运动转化为平移运动，通过第一支臂21、第一连杆31、第一悬臂41依次作用，结构简单也更灵活；同时由于采用联动转臂20，舵机10的作用力分两路分别作用于第一悬臂41、第二悬臂42，进而同时对第一悬臂41、第二悬臂42进行控制，第一悬臂41、第二悬臂42的受力平衡，动作同步，不易发生卡阻。

2、该悬翼支撑机构包括第一悬臂41、第二悬臂42，第一悬臂41与第二悬臂42通过铰接中心43活动铰接并形成“X”形，呈“X”形交叉的第一悬臂41与第二悬臂42分别与收放控制机构的第一连杆31、第二连杆32连接，舵机10的旋转输出轴11转动时，第一支臂21及第二支臂22同步转动，第一支臂21及第二支臂22分别通过第一连杆31、第二连杆32作用于第一悬臂41、第二悬臂42，当第一支臂21、第二支臂22最靠近铰接中心43时，第一支臂21、第二支臂22通过第一连杆31、第二连杆32将第一悬臂41、第二悬臂42撑开，悬翼支撑机构处于打开状态，当第一支臂21、第二支臂22背离铰接中心43时，第一支臂21、第二支臂22通过第一连杆31、第二连杆32将第一悬臂41、第二悬臂42拉拢，悬翼支撑机构处于收合状态。

3、第一铰接部211、第二铰接部221相对于所述旋转中心的长度相等，所述第一支臂21及第二支臂22之间形成“V”形。这样可以使第一支臂21及第二支臂22的第一铰接部211、第二铰接部221位置相互偏离一定位置，且第一悬臂41、第二悬臂42在最大打开状态、最大收合状态，均能保证第一悬臂41、第二悬臂42具有相同的角位移。优选的，所述第一支臂21及第二支臂22之间的角度为30度至150度时，其效果最好。

4、所述第一铰接部211位于第一旋转平面，所述第二铰接部221位于第二旋转平面，第一铰接部211、第二铰接部221所在的平面相互错开，在联动转臂20转动的过程中，可以避免第一连杆31、第二连杆32相互之间产生干涉。

同理，所述第一铰接部211、第二铰接部221位于第一旋转平面，所述第一施力部、第二施力部位于第二旋转平面。也可以减少第一连杆31、第二连杆32相互之间产生干涉。

5、在悬翼支撑机构处于收合状态时，所述第一支臂21与所述第一连杆31的延长线重合，所述第二支臂22与所述第二连杆32的延长线重合；在悬翼支撑机构处于打开状态时，所述第一支臂21与所述第一连杆31重合，所述第二支臂22与所述第二连杆32重合。对于悬翼支撑机构而言，其常用的两种状态为收合状态及打开状态，此时需要尽可能的保证其机构的稳定、可靠，上述结构可以保证：在打开状态或收合状态时，第一悬臂41或/和第二悬臂42在受到侧向力的时候，旋转输出轴11只受到联动转臂20作用的拉力或压力，而不会产生使其旋转的扭矩，因此是“双死点机构”。

6、在所述第一支臂21、第二支臂22最靠近铰接中心43时，第一连杆31、第二连杆32相倾斜；在所述第一支臂21、第二支臂22背离铰接中心43时，第一连杆31、第二连杆32相倾斜且交叉。由于前述第一旋转平面、第二旋转平面相互错开，联动转臂20旋转时，有效的避免干涉的发生，减少了卡阻；另一方面，通过第一连杆31、第二连杆32相倾斜且交叉，使第一悬臂41、第二悬臂42打开或收合时，分别按不同的旋转角度来进行旋转(如图6所示)，避免第一悬臂41、第二悬臂42在同一位置而产生干涉。

7、在所述第一悬臂41、第二悬臂42均包括有悬臂主体45及拉臂46，拉臂46设于悬臂主体45的外侧且相对于悬臂主体45的外侧伸出；由于设置有拉臂46，从几何布局方面来讲可以更灵活的对第一悬臂41、第二悬臂42、第一连杆31、第二连杆32及第一支臂21、第二支臂22等进行布局；另一方面，在第一悬臂41、第二悬臂42处于收合状态时，两者之间的夹角最小，此时第一连杆31、第二连杆32作用于第一悬臂41、第二悬臂42的力会有大部分力作用于铰接中心43并消耗，降低了打开或收合时的动作准确性及速度，设置了向外侧伸出的拉臂46后，当第一悬臂41、第二悬臂42两者处于收合状态(或接近收合状态时)，第一连杆31、第二连杆32作用于第一悬臂41、第二悬臂42的力会向不同的方向进行分解，减少第一悬臂41、第二悬臂42打开或收合时所需的拉力或压力，更利于第一悬臂41、第二悬臂42的打开与收合。

以上仅为本实用新型的具体实施例，并不以此限定本实用新型的保护范围；在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本实用新型的保护范围。