一种用于无人机的折叠结构、折叠机臂及无人机的制作方法

本实用新型涉及无人机的技术领域，尤其涉及一种用于无人机的折叠结构、具有该用于无人机的折叠结构的无人机折叠机臂以及应用该折叠机臂的无人机。

背景技术：

随着现代科学技术的发展，无人机也得到了长足的发展，同时人们对无人机的功能也提出了更高的要求经济的发展，无人机渐渐进入人们的生活，随着对无人机载重量的提高，使其增大了无人机的动力；通过增加机臂的数量，来增加电机的数量，以实现提高无人机动力的目的，然而随着无人航空设备体积的增大，收纳日益成为便携的瓶颈，在无人机存放时非常的不便捷。

为更好的设计出便于携带运输的大中型无人航空设备，需要一种能够便于收纳且结构强度足以满足航行需求的用于无人机的折叠结构。

技术实现要素：

本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本实用新型。

因此，本实用新型其中一个目的是提供一种用于无人机的折叠结构，能够适用于以旋转折叠方式的设备。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种用于无人机的折叠结构，包括轴座，其包括轴孔和第一限位块，所述第一限位块具有导向弧面且末端延伸构成第一挡块；轴体，通过转轴嵌入所述轴孔内旋转，以及所述轴体的边缘向外凸出设置锁定块，且所述锁定块上设置卡槽；定位件，当所述锁定块沿所述导向弧面转动至与所述第一挡块相抵触时，所述定位件贯穿所述第一限位块后插入所述卡槽内完成定位。

作为本实用新型所述的用于无人机的折叠结构的一种优选方案，其中：所述轴座还包括与所述第一挡块中心对称设置的第二挡块，二者具有相对的弧面且形成旋转空间，所述轴体位于所述旋转空间内，其直径小于或无限接近所述转动空间的直径。

作为本实用新型所述的用于无人机的折叠结构的一种优选方案，其中：所述导向弧面上还设置通孔，所述锁定块与所述第一挡块相抵触时，所述通孔与所述卡槽对齐，所述定位件穿过所述通孔插入所述卡槽中定位。

作为本实用新型所述的用于无人机的折叠结构的一种优选方案，其中：所述定位件还包括定位销和定位销弹簧套，所述定位销弹簧套设置于所述通孔内，所述定位销插入所述定位销弹簧套内伸缩。

作为本实用新型所述的用于无人机的折叠结构的一种优选方案，其中：所述第一挡块与所述第二挡块上相对的弧面为共圆弧，且所述导向弧面与所述弧面为同心圆，二者之间的径距大于所述锁定块凸出的长度。

本实用新型另一个目的是提供一种能够应用上述用于无人机的折叠结构的机臂。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种无人机的折叠机臂，包括上述的用于无人机的折叠结构，且还包括工作臂、上固定板以及下固定板；两个所述用于无人机的折叠结构相对设置构成夹持空间，所述工作臂设置于所述夹持空间内且与轴体之间连接；所述上固定板和所述下固定板分别设置于两所述用于无人机的折叠结构的上、下端，用于所述折叠结构间的固定。

作为本实用新型所述的无人机的折叠机臂的一种优选方案，其中：所述轴体还包括向相对所述用于无人机的折叠结构方向延伸的环壁，所述环壁的内径小于所述轴体的直径，且所述环壁上设置限位孔。

作为本实用新型所述的无人机的折叠机臂的一种优选方案，其中：所述工作臂包括轴筒、与所述轴筒连接的臂体；所述轴筒的两端嵌入所述环壁内，且通过所述限位孔限制所述轴筒与所述环壁之间的相对转动。

作为本实用新型所述的无人机的折叠机臂的一种优选方案，其中：所述锁定块为两个相对设置，且轴体逆时针转动，当所述锁定块与所述第一挡块相抵触时，所述第二挡块与对位的所述锁定块同时抵触，此时所述折叠机臂水平，完成收纳状态到展开。

本实用新型另一个目的提供一种无人机，应用上述的折叠机臂。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种无人机包括上述的折叠机臂，将其与无人机相连接，所述无人机还包括机身、与所述机身连接机翼模块、用于支撑的起落支撑架以及设置于所述机身上且控制飞行的控制系统。

本实用新型的有益效果：一是能够实现大中型航空器的收纳，实现便携；二是该结构在旋转部分存在较大可利用空间，能够合理有效利用空间；三是该结构的挡块设计跨度在旋转直径上，实现距离最大化，有效提升转动部分工作状态下的最佳角度定位。

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，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本实用新型第一种实施例所述用于无人机的折叠结构的整体结构示意图；

图2为本实用新型第一种实施例所述用于无人机的折叠结构中轴体的整体结构示意图；

图3为本实用新型第二种实施例所述折叠机臂展开状态的整体结构示意图；

图4为本实用新型第二种实施例所述折叠机臂收纳状态的整体结构示意图；

图5为本实用新型第二种实施例所述折叠机臂的爆炸结构示意图；

图6为本实用新型所述折叠机臂的剖视结构示意图；

图7为本实用新型所述折叠机臂由收纳至展开状态的剖视结构示意图；

图8为本实用新型所述折叠机臂应用于无人机上且机臂为展开状态下的整体结构及局部放大结构示意图；

图9为本实用新型所述折叠机臂应用于无人机上且机臂为收纳状态下的整体结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型的保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

同时在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

参照图1～2的示意，示意出了本实施例所述折叠机构的整体结构示意图，该折叠机构包括轴座100、轴体200以及定位件300，轴体200嵌入轴座100发生逆时针或顺时针的转动，从而与轴体200相连接的设备能够随其发生同步转动，实现在空间上相对于轴座100形态变化的折叠收纳，且当轴体200旋转至预设位置时，定位件300将轴座100与轴体200之间的相对运动定位锁定。进一步更加具体的，本实施例中轴座100包括轴孔101和第一限位块102，第一限位块102具有导向弧面102a且末端延伸构成第一挡块102b；轴体200为圆盘，通过转轴201嵌入轴孔101内旋转，以及轴体200的边缘向外凸出设置锁定块202，且锁定块202上设置卡槽202a；轴体200以转轴201为轴心相对于轴座100逆时针或顺时针转动，从而凸出轴体200外边缘且对称设置于的锁定块202能够沿导向弧面102a转动，且不难发现，转动中为了锁定块202更佳的去贴合导向弧面102a，该锁定块202的最外侧具有与导向弧面102a相对应且共圆心的圆弧面，因此当锁定块202沿导向弧面102a转动至与第一挡块102b 相抵触时，定位件300贯穿第一限位块102后插入卡槽202a内完成定位。此处还需要说明的是，如图1中的示意，第一挡块102b为导向弧面102a末端延伸出的部分，且是向靠近轴孔101的方向延伸，因此第一挡块102b与导向弧面 102a之间具有上下落差能够构成阻挡限位，当锁定块202沿导向弧面102a转动一定距离与导向弧面102a末端的第一挡块102b抵触完成限位。

为了使得轴体200位于轴座100的转动更加稳定以及限位时分担第一挡块 102b受到的抵触力，实现受力均匀，而不是仅抵触于第一挡块102b一点上，从而避免受力不均可能导致零部件的损坏，同时定位更加的准确。本实施例轴座100还包括与第一挡块102b中心对称设置的第二挡块102c，二者具有相对的弧面a且形成旋转空间，此处旋转空间虽然未在图中示意，但本领域人员不难发现，其是以两个相对设置且为共圆的弧面a构成的圆形区域，因此轴体200 能够位于该旋转空间内，其直径小于或无限接近旋转空间的直径，此处所要表达的是轴体200与第一挡块102b与第二挡块102c几乎是贴合状态，但是不影响二者的相对转动。且还需要进行说明的是，上述圆盘状的轴体200外侧边缘圆弧、弧面a、导向弧面102a以及上述锁定块202的最外侧具有与导向弧面102a 相对应且共圆心的圆弧面，均是以轴孔101为圆心且不等径的圆弧。且第一挡块102b与第二挡块102c上相对的弧面a为共圆弧，导向弧面102a与弧面a为同心圆，二者之间的径距大于锁定块202凸出的长度。本实施例通过设置第一挡块102b和第二挡块102c，当逆时针转动时，位于下方的锁定块202由左向右运动抵触至第一挡块102b时，而上方的锁定块202由右向左运动同时抵触至第二挡块102c，相对而言定位更加的准确，且抵触的受力点有两处，受力更加的合理。以及轴体200能够位于该旋转空间内，其直径小于或无限接近旋转空间的直径，而旋转空间由第一挡块102b和第二挡块102c构成，本领越人员不难发现，以转轴201插入轴孔101内，轴座100与轴体200之间必然存在一定的松动，导致轴体200会相对于轴座100具有一定的晃动趋势，从而对转轴 201会造成损伤，而本实施例中第一挡块102b和第二挡块102c的设置不仅是为了锁定块202的定位，因为当轴体200晃动时，其边缘由于无限接近挡块，因此会抵触至第一挡块102b或者第二挡块102c，从而实现对轴体200的保护。

进一步的，为了实现在轴体200旋转至预设位置时，对其进行定位。本实施例中导向弧面102a上还设置通孔102a-1，锁定块202与第一挡块102b相抵触时，通孔102a-1与卡槽202a对齐，定位件300穿过通孔102a-1插入卡槽202a 中定位。定位件300还包括定位销301和定位销弹簧套302，定位销弹簧套302 设置于通孔102a-1内，定位销301插入定位销弹簧套302内伸缩。

实施例2

参照图3～5的示意，为本实施例提供的一种基于第一个实例所述用于无人机的折叠结构的无人机折叠机臂，即上述用于无人机的折叠结构的一个应用场景，但显然的，本领域人员不难发现该用于无人机的折叠结构还能够应用于其它明显可适用的场景。具体的，本实施例中折叠机臂包括上述第一个实施例的用于无人机的折叠结构，该结构包括轴座100、轴体200以及定位件300。进一步的，轴座100包括轴孔101和第一限位块102，第一限位块102具有导向弧面102a且末端延伸构成第一挡块102b；轴体200为圆盘，通过转轴201嵌入轴孔101内旋转，以及轴体200的边缘向外凸出设置锁定块202，且锁定块202 上设置卡槽202a；轴体200以转轴201为轴心相对于轴座100逆时针或顺时针转动，从而凸出轴体200外边缘且对称设置于的锁定块202能够沿导向弧面102a 转动，且不难发现，转动中为了锁定块202更佳的去贴合导向弧面102a，该锁定块202的最外侧具有与导向弧面102a相对应且共圆心的圆弧面，因此当锁定块202沿导向弧面102a转动至与第一挡块102b相抵触时，定位件300贯穿第一限位块102后插入卡槽202a内完成定位。此处还需要说明的是，如图1中的示意，第一挡块102b为导向弧面102a末端延伸出的部分，且是向靠近轴孔101 的方向延伸，因此第一挡块102b与导向弧面102a之间具有上下落差能够构成阻挡限位，当锁定块202沿导向弧面102a转动一定距离与导向弧面102a末端的第一挡块102b抵触完成限位。

为了使得轴体200位于轴座100的转动更加稳定以及限位时分担第一挡块102b受到的抵触力，实现受力均匀，而不是仅抵触于第一挡块102b一点上，从而避免受力不均可能导致零部件的损坏，同时定位更加的准确。本实施例轴座100还包括与第一挡块102b中心对称设置的第二挡块102c，二者具有相对的弧面a且形成旋转空间，此处旋转空间虽然未在图中示意，但本领域人员不难发现，其是以两个相对设置且为共圆的弧面a构成的圆形区域，因此轴体200 能够位于该旋转空间内，其直径小于或无限接近旋转空间的直径，此处所要表达的是轴体200与第一挡块102b与第二挡块102c几乎是贴合状态，但是不影响二者的相对转动。且还需要进行说明的是，上述圆盘状的轴体200外侧边缘圆弧、弧面a、导向弧面102a以及上述锁定块202的最外侧具有与导向弧面102a 相对应且共圆心的圆弧面，均是以轴孔101为圆心且不等径的圆弧。且第一挡块102b与第二挡块102c上相对的弧面a为共圆弧，导向弧面102a与弧面a为同心圆，二者之间的径距大于锁定块202凸出的长度。

参照图7的示意，示意出了本实施例折叠机臂逆时针转动后由收纳状态至展开状态，实现机臂的折叠，当臂体(402)与水平面垂直时，通过定位件300 对其定位锁定，具体的，由通过设置第一挡块102b和第二挡块102c，当逆时针转动时，位于下方的锁定块202由左向右运动抵触至第一挡块102b时，而上方的锁定块202由右向左运动同时抵触至第二挡块102c，相对而言定位更加的准确，且抵触的受力点有两处，受力更加的合理。以及轴体200能够位于该旋转空间内，其直径小于或无限接近旋转空间的直径，而旋转空间由第一挡块 102b和第二挡块102c构成，本领越人员不难发现，以转轴201插入轴孔101 内，轴座100与轴体200之间必然存在一定的松动，导致轴体200会相对于轴座100具有一定的晃动趋势，从而对转轴201会造成损伤，而本实施例中第一挡块102b和第二挡块102c的设置不仅是为了锁定块202的定位，因为当轴体 200晃动时，其边缘由于无限接近挡块，因此会抵触至第一挡块102b或者第二挡块102c，从而实现对轴体200的保护。

参照图6中的示意，进一步的，为了实现在轴体200旋转至预设位置时，对其进行定位。本实施例中导向弧面102a上还设置通孔102a-1，锁定块202与第一挡块102b相抵触时，通孔102a-1与卡槽202a对齐，定位件300穿过通孔 102a-1插入卡槽202a中定位。定位件300还包括定位销301和定位销弹簧套302，定位销弹簧套302设置于通孔102a-1内，定位销301插入定位销弹簧套302内伸缩。如图6放大示意图的部分，定位销弹簧套302两端被通孔102a-1限位且其处于压缩状态，定位销301的上端设置延伸板(图中有示意但未标出)，定位销301由末端插入定位销弹簧套302内后上端被延伸板限位，因此定位销301 被压缩状态下的定位销弹簧套302向上顶起，具有向轴孔101运动的趋势，但延伸板在通孔102a-1内向上运动时被通孔102a-1上端阻挡，向下运动时受弹簧压力。因此，定位销301能够在通孔102a-1内发生上下运动，上端凸出的部分插入卡槽202a中完成限位。

再次参照图5～6的示意，本实施例中无人机的折叠机臂还包括工作臂400、上固定板500以及下固定板600；两个用于无人机的折叠结构相对设置构成夹持空间，工作臂400设置于夹持空间内且与轴体200之间连接；上固定板500 和下固定板600分别设置于两用于无人机的折叠结构的上、下端，用于用于无人机的折叠结构间的固定。轴体200还包括向相对用于无人机的折叠结构方向延伸的环壁203，环壁203的内径小于轴体200的直径，且环壁203上设置限位孔。工作臂400包括轴筒401、与轴筒401连接的臂体402；轴筒401的两端嵌入环壁203内，且通过限位孔限制轴筒401与环壁203之间的相对转动。锁定块202为两个相对设置，且轴体200逆时针转动，当锁定块202与第一挡块 102b相抵触时，第二挡块102c与对位的锁定块202同时抵触，此时折叠机臂水平，完成机臂的收纳状态到展开。

参照8～9的示意，随着无人航空设备体积的增大，收纳日益成为便携的瓶颈，为更好的设计出便于携带运输的大中型无人航空设备，因此本实施例提供一种能够便于收纳且结构强度足以满足航行需求的新型具有折叠机臂的无人机700，将其与无人机700的机身701相连接，且本实施例中该无人机700包括机身701、机翼模块702、起落支撑架703以及控制系统704，工作臂400一端与主机身701连接，另一端安装机翼模块702，且机翼模块702通过排线安装至臂体402内与控制系统704连接实现电路连通。进一步的，其具体机臂的安装可参照现有中，本领域技术人员应当知晓，例如首先将需要容纳在工作臂 400中的内容先安装在工作臂400中，即完成工作臂400内必要的电子元器件或导线的安装，由于轴筒401与臂体402均为空心结构，因此可以容纳电子元器件以及线材的安装；本实施例中机翼模块702还包括电机702a和桨叶轴702b，不难发现电机702a通过排设于臂体402内导线与控制系统704相连接，而桨叶轴702b连接电机702a的输出端，且桨叶(图中未示出)能够参照现有技术安装于转轴702b上实现转动，带动无人机700的飞行。参照图8中，起落支撑架703设置于机翼模块702的下端，需要说明的是，该起落支撑架703也具有可以折叠的功能，且起落支撑架703的弯曲的轮廓与臂体402弯曲的轮廓相对应，因此当起落支撑架703向臂体402方向折叠时能够与臂体402相贴合，完成折叠收纳。不难理解的是，图中示意出的结构可参照现有技术实现，但同样的本领域技术人员可以预见的是，该起落支撑架703的折叠部分也可以使用于本申请所提出的用于无人机的折叠结构来实现。

本实施例中无人机700为四旋翼飞行器，包括四个对称设置的机翼模块702，通过控制系统704调节四个电机转速来改变旋翼转速，实现升力的变化，从而控制飞行器的姿态和位置。该控制系统704设置无人机700的下端，相当于无人机系统的“心脏”部分，对无人机700的稳定性、数据传输的可靠性、精确度、实时性等都有重要影响，对其飞行控制起决定性的作用，无人机飞行的控制系统704是指能够稳定无人机飞行姿态，并能控制无人机自主或半自主飞行的控制系统，是无人机的大脑，也是区别于航模的最主要标志，也简称飞控。

进一步的，结合现有技术及本领域的公知常识，当然的，本控制系统704 按照功能划分，硬件包括：主控制模块、信号调理及接口模块、数据采集模块以及舵机驱动模块等，各个功能模块组合在一起，构成控制系统704的核心，上述各模块的安装均为本领域现有技术中存在的安装方式。而主控制模块是控制系统704的核心，它与信号调理模块、接口模块和舵机驱动模块相组合，在只需要修改软件和简单改动外围电路的基础上可以满足一系列小型无人机的飞行控制和飞行管理功能要求，从而实现一次开发，多型号使用，降低系统开发成本的目的。

控制系统704能够实时采集各传感器测量的飞行状态数据、接收无线电测控终端传输的由地面测控站或终端上行信道送来的控制命令及数据，经计算处理，输出控制指令给执行机构，实现对无人机700中各种飞行模态的控制和对任务设备的管理与控制；同时将无人机700的状态数据及发动机、机载电源系统、任务设备的工作状态参数实时传送给机载无线电数据终端，经无线电下行信道发送回地面测控站。利用多个通信信道，分别实现与机载数据终端、GPS 信号、数字量传感器以及相关任务设备的通信。

再进一步的参照图8中的局部放大示意图，不难理解的是，通过上下固定板连接后的轴座100构成底座与机身701的底面通过螺栓的方式固定，图中示意为轴座100的底面与机身701的底面之间设置对应的螺孔，可通过底螺栓701a 将机身701于轴座100之间固定实现安装。因此完成折叠机臂应用于无人机上的安装，其整个安装过程属于本领域人员应当知晓的现有技术中隐含公开的部分，参照现有技术和本实施例的记载完全能够实现。

本实施例无人机折叠机臂使用过程为：

当需要该结构处在展开的工作状态时，将定位销301向远离旋转中心方向移动，避免定位销301影响轴体200的旋转；向上旋转轴体200，对称设置的两锁定块202分别向第一挡块102b和第二挡块102c靠拢，直至两块挡块相遇；定位销301通过弹簧保持向旋转轴心运动的趋势，当轴体200旋转展开到位时，定位销301在弹簧作用向旋转轴心方向运动，伸入卡槽202a，实现轴体200的定位，即工作臂400的展开到位时的定位。

当需要该结构处于合拢的收纳状态时：将定位销301向远离旋转中心的方向移动，使定位销301脱离卡槽卡槽202a，将轴体200向下旋转直至收纳位置完成收纳。

本实施例中该提供的无人机的折叠机臂，能够实现大中型航空器的收纳，实现便携；且在旋转部分存在较大可利用空间，有效利用空间；两个挡块的设计跨度在旋转直径上，实现距离最大化，有效提升转动部分工作状态下的最佳角度定位；以及导线连接通过工作臂400内空心空间连接转动单元和主控模块，有效管理线材，实现外观设计最佳化；以及定位销301的定位方式相对更加简单方便，符合本实施例实现简单便携的中心思想。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。