无人机动力齿轮箱的制作方法

本实用新型涉及无人机动力装置领域，具体而言，涉及无人机动力齿轮箱。

背景技术：

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，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，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途。

现有的拍摄无人机，飞行动力不强劲，且对于飞行位置和飞行高度无法进行精准控制，从而无法获取精准的拍摄视角，限制了拍摄效果的优化。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种飞行动力控制精准、飞行控制可视化、具有定位功能的无人机动力齿轮箱。

为此，本实用新型提供如下技术方案：

无人机动力齿轮箱，包括电机、控制器和齿轮系，所述控制器与所述电机电性连接用于控制所述电机转动；所述齿轮系包括输入轴和输出轴，所述输入轴与所述电机连接，所述输出轴与螺旋桨连接驱动所述螺旋桨转动；所述控制器上设有无线通信模块和定位模块，所述无线通信模块可与移动终端建立无线通信连接，移动终端可以获取无人机的位置信息和控制电机的动作。

作为对上述的无人机动力齿轮箱的进一步可选的方案，所述齿轮系为行星轮系，所述电机上连接有电机齿轮，所述电机齿轮与行星齿轮啮合，所述输出轴连接在行星架上。行星轮系在传动时，传动轴保持不变，具有大传动比和紧凑的结构，能够满足动力齿轮箱的结构紧凑化要求。

作为对上述的无人机动力齿轮箱的进一步可选的方案，所述行星架与所述输出轴形成键连接。键连接是一种连接结构简单、装拆方便的非回转连接，行星架可以有效地联动输出轴一同转动，防止输出轴相对行星架打滑。

作为对上述的无人机动力齿轮箱的进一步可选的方案，所述行星轮系为三级行星轮系，包括一级行星轮、一级行星架、二级行星轮、二级行星架、三级行星轮和三级行星架；所述一级行星架上同轴地设有二级中心轮，所述二级行星架上同轴地设有三级中心轮；所述一级行星轮与所述电机齿轮啮合，所述二级行星轮与所述二级中心轮啮合，所述三级行星轮与所述三级中心轮啮合；所述三级行星架与所述输出轴连接。行星轮系在紧凑的结构下具有较高的传动比，通过将多级行星轮系叠加，增大传动比，并且不改变传动轴，降低输出轴对电机的转轴的敏感度，从而减小电机转动的转动误差，提升输出轴的转动精度。

作为对上述的无人机动力齿轮箱的进一步可选的方案，所述行星轮系还包括太阳轮，所述三级行星轮系共用一个太阳轮。多级行星轮系堆叠设置，多级行星轮的公转在同一柱面上，采用一个太阳轮能够使得行星轮系的结构更为紧凑，调节齿轮箱的结构更紧凑。

作为对上述的无人机动力齿轮箱的进一步可选的方案，所述齿轮箱还包括套筒，所述套筒套设于所述齿轮系外并连接在所述电机的外壳上，所述输出轴自所述套筒中延伸而出。通过将行星轮系设置在套筒内，套筒对行星轮系的部件形成一定的保护，防止齿轮的蚀锈与齿面磨损的产生。

作为对上述的无人机动力齿轮箱的进一步可选的方案，所述电机上圆周设有若干螺纹孔，所述套筒上设有对应的通孔，螺钉通过所述通孔拧入到所述螺纹孔中。通过将套筒连接在电机上，从而使得调节齿轮箱的结构更为完整和紧凑，同时采用螺钉连接的方式简单、牢靠、装拆方便。

作为对上述的无人机动力齿轮箱的进一步可选的方案，所述套筒上设有沉槽，所述螺钉拧入于所述螺纹孔中后端面不高于所述套筒的表面。螺钉在将套筒与电机连接在一起时，套筒表面无凸起，外观更加美观和完整。

作为对上述的无人机动力齿轮箱的进一步可选的方案，所述定位模块包括GPS定位模块和基站定位模块。采用卫星和基站定位的双重保障，进而保证对无人机的有效定位。

作为对上述的无人机动力齿轮箱的进一步可选的方案，当GPS定位信号差时，启用基站定位模块进行定位。在保证能够有效定位的前提下，选用定位精度更高的方式进行定位。

本实用新型的实施例至少具有如下优点：

无人机动力齿轮箱包括电机、控制器和齿轮系。齿轮系是一种减速机构，通过齿轮系将电机转速降低，将电机的转矩提高后传递到螺旋桨上，通过螺旋桨的旋动驱动无人机的飞行，无人机的飞行动力更为强劲。

同时采用齿轮系传动增矩相对于采用大扭矩电机的尺寸更小、更精简，有助于减小无人机的负载，延长无人机的续航。齿轮系作为一种减速轴系，通过一定的传动比，降低了电机的转速，使得螺旋桨的转速对电机的转速的敏感度降低，增大了电机转速的容差，从而能够对无人机的飞行速度和动力形成更为精准的控制。

控制器上设有无线通信模块，无线通信模块可与移动终端建立通信连接，移动终端可以通过控制器控制电机工作，实现对电机的无线控制、远程控制，同时可以通过移动终端的显示使得电机的工作状态形成精准的可视化控制。

控制器上还设有定位模块，动力齿轮箱安装在无人机上，动力齿轮箱的位置也就是无人机的位置，定位模块的定位就是无人机的定位。通过对无人机进行定位可以将无人机的位置被移动终端获取，显示在移动终端上，从而实时显示无人机的位置，使得无人机的位置可视化，从而可以通过控制电机的动作调整无人机的位置，实现对无人机位置的精准控制。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例提供的无人机动力齿轮箱的模块图；

图2示出了本实用新型实施例提供的无人机动力齿轮箱的主视图；

图3示出了本实用新型实施例提供的无人机动力齿轮箱的分解结构示意图。

图标：1-动力齿轮箱；11-电机；111-电机齿轮；12-控制器；121-无线通信模块；122-定位模块；13-齿轮系；131-输入轴；132-输出轴；133a-一级行星轮；133b-一级行星架；133c-二级中心轮；134a-二级行星轮；134b-二级行星架；134c-三级中心轮；135a-三级行星轮；135b-三级行星架；14-套筒。

具体实施方式

在下文中，将结合附图更全面地描述本实用新型的各种实施例。本实用新型可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。因此，将参照在附图中示出的特定实施例更详细地描述本实用新型。然而，应理解：不存在将本实用新型的各种实施例限于在此实用新型的特定实施例的意图，而是应将本实用新型理解为涵盖落入本实用新型的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。结合附图的描述，同样的附图标号标示同样的元件。

在下文中，可在本实用新型的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所实用新型的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本实用新型的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本实用新型的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本实用新型的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本实用新型的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本实用新型的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本实用新型的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本实用新型的各种实施例中被清楚地限定。

实施例

图1示出了动力齿轮箱1的模块图，图2示出了动力齿轮箱1的主视图。

本实施例提供一种无人机动力齿轮箱1，用于驱动无人机飞行，动力齿轮箱1的结构精简、动力强劲且可以实现远程控制与实时获取无人机的位置。

无人机动力齿轮箱1包括电机11、控制器12和齿轮系13。齿轮系13包括输入轴131和输出轴132，输入轴131与电机11连接，输出轴132与螺旋桨连接驱动螺旋桨转动。齿轮系13是一种减速机构，通过齿轮系13将电机11转速降低，将电机11的转矩提高后传递到螺旋桨上，通过螺旋桨的旋动驱动无人机的飞行，无人机的飞行动力更为强劲。同时采用齿轮系13传动增矩相对于采用大扭矩电机11的尺寸更小、更精简，有助于减小无人机的负载，延长无人机的续航。

齿轮系13作为一种减速轴系，通过一定的传动比，降低了电机11的转速，使得螺旋桨的转速对电机11的转速的敏感度降低，增大了电机11转速的容差，从而能够对无人机的飞行速度和动力形成更为精准的控制。

控制器12与电机11电性连接用于控制电机11转动，控制器12与电机11电性连接，用于控制电机11工作。电机11的启停决定了无人机的飞行起升或下降，电机11的转速决定了无人机的飞行速度，通过控制器12可以实现对无人机动作的控制。

控制器12上设有无线通信模块121，无线通信模块121可与移动终端建立通信连接，移动终端可以通过控制器12控制电机11工作，实现对电机11的无线控制、远程控制，同时可以通过移动终端的显示使得电机11的工作状态形成精准的可视化控制。

控制器12可以与无人机的摄像模块形成电性连接，移动终端，如手机可以通过控制器12获取摄像模块的影像，将摄像模块拍摄的影像在显示屏上显示出来，从而能够及时地对拍摄视角进行调整，获得最优的视角。同时无人机所获取的影像也可以直接存储在移动终端上。

本实施例中，控制器12上还设有定位模块122，动力齿轮箱1安装在无人机上，动力齿轮箱1的位置也就是无人机的位置，定位模块122的定位就是无人机的定位。

通过对无人机进行定位可以将无人机的位置被移动终端获取，显示在移动终端上，从而实时显示无人机的位置，使得无人机的位置可视化，从而可以通过控制电机11的动作调整无人机的位置，实现对无人机位置的精准控制。

该定位模块122可以为卫星定位模块或基站定位模块。本实施例中，定位模块122包括卫星定位模块和基站定位模块，定位模块122优先通过卫星定位获取位置，定位模块122无法获取卫星信号时，转换为通过基站定位获取位置。

卫星定位是通讯模块接收卫星信号通过交付计算进行的定位。定位模块122根据4颗卫星信号的不同方向、信号到达时间、交会计算出自身当前位置的经纬度和海拔高度，对任意时刻、地球上任意一点的位置进行准确定位。由于卫星定位始终都有4颗卫星对通讯模块进行定位，因而在卫星信号稳定的情况下，卫星定位是一种可靠且准确的定位方式。

定位模块122无法获取卫星信号时，无法通过卫星进行定位，此时为了保证对通讯模块的定位，准确获取出水口的位置，定位模块122转为基站定位。基站定位是根据看到的通信铁塔为基准进行的定位，任何一个具有通讯功能的设备，只要在信号覆盖的地方，随时随地都会接收到几个基站的信号，根据信号方向、强弱、信号传递时间等要素，可以交会得出通讯模块的概略位置。基站越密集，交会的位置就越准确。定位模块122采用上述的定位方式保证出水口的可靠定位，在能够定位的基础上优先采用定位更准确的卫星定位，从而保证能够在多种场景和地点对无人机进行定位。

本实施例中，齿轮系13为行星轮系，电机11上连接有电机齿轮111，电机齿轮111与行星齿轮啮合，输出轴132连接在行星架上。行星轮系在传动时，传动轴保持不变，具有大传动比和紧凑的结构，能够满足动力齿轮箱1的结构紧凑化要求。

行星架与输出轴132形成键连接。输出轴132上设有键结构，行星架上设有键槽，通过将输出轴132上的键插入到行星架上形成键连接。键连接是一种连接结构简单、装拆方便的非回转连接，行星架可以有效地联动输出轴132一同转动，防止输出轴132相对行星架打滑。使得输出轴132与行星架之间的转动更为可靠。

图3示出了动力齿轮箱1的分解结构示意图。

本实施例中，行星轮系为三级行星轮系，包括一级行星轮133a、一级行星架133b、二级行星轮134a、二级行星架134b、三级行星轮135a和三级行星架135b。

一级行星轮133a环设于一级行星架133b的一面上，每一一级行星轮133a可以相对一级行星架133b转动，一级行星架133b的另一面上同轴地设有二级中心轮133c。一级行星轮133a与电机齿轮111啮合，电机齿轮111连接在电机11的转轴上作为一级中心轮。

二级行星轮134a环设于二级行星架134b的一面上，每个二级行星轮134a可以相对二级行星架134b转动，并且朝向一级行星架133b设置，二级行星轮134a与一级行星架133b上的二级中心轮133c啮合。

三级行星轮135a环设于三级行星架135b的一面上，每个三级行星轮135a可以相对三级行星架135b转动，并且朝向二级行星架134b设置，三级行星轮135a与二级行星架134b上的三级中心轮134c啮合。

三级行星架135b与输出轴132连接。行星轮系在紧凑的结构下具有较高的传动比，通过将多级行星轮系叠加，增大传动比，并且不改变传动轴，降低输出轴132对电机11的转轴的敏感度，从而减小电机11转动的转动误差，提升输出轴132的转动精度。

三级行星架135b与输出轴132形成键连接。键连接是一种连接结构简单、装拆方便的非回转连接，三级行星架135b为行星轮系的输出轴132，通过三级行星架135b有效地联动输出轴132一同转动。

行星轮系还包括太阳轮(图中未示出)，三级行星轮系共用一个太阳轮。多级行星轮系堆叠设置，多级行星轮的公转在同一柱面上，采用一个太阳轮同时与一级行星轮133a、二级行星轮134a、三级行星轮135a啮合，能够使得行星轮系的结构更为紧凑，动力齿轮箱1的结构更紧凑。

动力齿轮箱1还包括套筒14，套筒14套设于行星轮系外并连接在电机11的外壳上，输出轴132自套筒14中延伸而出。通过将行星轮系设置在套筒14内，套筒14对行星轮系的部件形成一定的保护，防止齿轮的蚀锈与齿面磨损的产生。

电机11上圆周设有若干螺纹孔，套筒14上设有对应的通孔，螺钉通过通孔拧入到螺纹孔中。通过将套筒14连接在电机11上，从而使得调节齿轮箱的结构更为完整和紧凑，同时采用螺钉连接的方式简单且牢靠。

套筒14上设有沉槽，螺钉拧入于螺纹孔中后端面不高于套筒14的表面。螺钉在将套筒14与电机11连接在一起时，套筒14表面无凸起，外观更加美观和完整。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。