一种无人机机体自动展开与折叠机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及多旋翼飞行器领域，特别是一种无人机机体自动展开与折叠机构。
【背景技术】
[0002]传统的多旋翼飞行器以其尺寸小、重量轻、操作方便且能在恶劣的气动环境下飞行等优势在许多国家倍受关注。与其它旋翼式飞行器相比，多旋翼飞行器能产生更大的升力，具有更高的推进效率，结构更加紧凑，且噪音小，隐蔽性高。因此在民用、军事等领域都可得到广泛应用。
[0003]目前传统的多旋翼无人机主要包括四旋翼、六旋翼和八旋翼等构型，其中四旋翼飞行器是一种最为常见的多旋翼飞行器，它是在同一平面上安装四个倾角固定的旋翼，与传统的单旋翼直升机相比，四旋翼飞行器可以采用更小的旋翼，从而使飞行变得更加安全，并且四个旋翼产生的推力较单个旋翼产生的推力能更好的实现飞行器的静态盘旋。
[0004]多旋翼飞行器具有尺寸小、重量轻、操作方便且能在恶劣的气象条件下飞行等优势，但由于该无人机有4个到8个支撑杆组成、展开体积比较大，在搬运和存储过程中存在不便，需要将紧固螺栓卸掉，甚至需要拆除支撑杆，为使用带来很多不便。例如可搭载5kg左右载荷的四旋翼无人机，至少需要1.4米左右直径的飞机支架，不利于无人机的存放和转运。而采用拆除紧固螺栓或整机拆除的方式可以节省存储空间，但增加了用户的工作量。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供了一种通过舵机对四旋翼飞行器主支撑管、四旋翼支撑管旋转折叠、限位块对其折叠半径进行限制的，减小了四旋翼飞机器的最大外轮廓直径的无人机机体自动展开与折叠机构。
[0006]本实用新型的技术解决方案是:一种无人机机体自动展开与折叠机构，包括四旋翼飞行器主支撑管、四旋翼支撑管、舵机、限位块、插销，其中
[0007]限位块为一端设有台阶状凸起的中空圆柱结构，内部凸起为圆环状，外部凸起为圆弧状且直径大于内部凸起，限位块另一端内部设有凹槽，凹槽远离凸起端开口较大，靠近凸起端开口较小，插销一端设有夹持部件，夹持部件下端设有弹簧，夹持部件与弹簧之间为第一圆形挡板，弹簧下端设有与插销固定连接的第二圆形挡板，插销下部设有三角形块，且三角形块形状尺寸小于凹槽远离凸起端开口，大于凹槽靠近凸起端开口 ；
[0008]四旋翼飞行器主支撑管一端与舵机、限位块固定连接，舵机通过齿轮与四旋翼支撑管一端连接，四旋翼支撑管该端通过限位块与四旋翼飞行器主支撑管连接；所述的四旋翼飞行器主支撑管、四旋翼支撑管为四旋翼飞行器机架的十字形主梁，用于连接主旋翼、副旋翼。
[0009]所述的限位块中外部凸起的弧度为120度。
[0010]所述的限位块和插销均采用航空铝材料。
[0011]所述的四旋翼飞行器主支撑管、四旋翼支撑管均采用碳纤维材料。
[0012]本实用新型与现有技术相比的优点在于:
[0013](1)本实用新型展开与折叠机构对四旋翼飞行器主支撑管、四旋翼支撑管通过舵机旋转折叠、限位块对其折叠半径进行限制，减小了四旋翼飞机器的最大外轮廓直径；
[0014](2)本实用新型展开与折叠机构与现有技术相比，对四旋翼飞行器进行折叠后，将最大外轮廓直径折叠后从1310mm减小到840mm，节省了存放的空间、便于存储跟运输；
[0015](3)本实用新型展开与折叠机构与现有技术相比，便于携带，降低了运输成本，可适用于各种复杂环境，适用性更广。
【附图说明】
[0016]图1 (a)_ (d)为本实用新型一种无人机机体自动展开与折叠机构示意图；
[0017]图2为本实用新型一种无人机机体自动展开与折叠机构中限位块示意图；
[0018]图3为本实用新型一种无人机机体自动展开与折叠机构中插销示意图。
【具体实施方式】
[0019]本实用新型提出一种无人机机体自动展开与折叠机构，如图1(a)、(b)、(c)、(d)所示包括四旋翼飞行器主支撑管1、四旋翼支撑管2、副旋翼3、舵机4、限位块5、插销6，其中，舵机4主要用于无人机主支撑管1和四旋翼支撑管2的自动展开和回收，通过控制舵机4的旋转，带动四旋翼支撑管2运动到指定位置；限位块5用于完成主支撑管1和四旋翼支撑管2打开后的位置定位；插销6用于完成主支撑管1和四旋翼支撑管2打开到指定位置后的紧固，收起时，拔出插销6，通过舵机4运转将其收回，当运动至被限位块5另一侧挡住时，即为收起位置，下面结合附图对本实用新型展开与折叠机构进行详细说明。
[0020]如图1 (c)、(d)所示本实用新型展开与折叠机构通过主支撑管1和四旋翼支撑管2使用舵机4旋转折叠，并通过限位块5对其折叠半径进行限制，减小了飞机器的最大外轮廓直径，提高了无人机的适用性。在展开时，插销6在外，舵机4运作，使旋翼系统展开，图中虚线方向即为框架连接杆(四旋翼支撑管2)轴线方向；当转动板转动至被限位块5挡住时即处于工作位置，用插销6插入将其定位；插销6下端的三角形小块转动至限位块内，由上方弹簧收紧。旋翼系统被固定；本实用新型展开与折叠机构可以对旋翼系统作用一个向上的力，平衡重力对舵机4的弯矩，减小旋翼系统的纵向变形，其中，四旋翼飞行器主支撑管1、四旋翼支撑管2为四旋翼飞行器机架的十字形主梁，用于连接主旋翼、涵道及副旋翼，两者均采用碳纤维材料，其中主支撑管长度为80厘米，四旋翼支撑管长度为30厘米。
[0021]如图2所示，限位块5为一端设有台阶状凸起的中空圆柱结构，内部凸起为圆环状，外部凸起为圆弧状且直径大于内部凸起，限位块5另一端内部设有凹槽，凹槽远离凸起端开口较大，靠近凸起端开口较小，外部凸起的弧度为100度一 140度，最好为120度。
[0022]如图3所示插销6 —端设有夹持部件，夹持部件下端设有弹簧，夹持部件与弹簧之间为第一圆形挡板，弹簧下端设有与插销固定连接的第二圆形挡板，插销下部设有三角形块，且三角形块形状尺寸小于凹槽远离凸起端开口，大于凹槽靠近凸起端开口，其中，限位块5和插销6均采用航空铝材料，质量较轻。
[0023]四旋翼飞行器主支撑管1 一端与舵机4、限位块5固定连接，舵机4通过齿轮与四旋翼支撑管2 —端连接，四旋翼支撑管2该端通过限位块5与四旋翼飞行器主支撑管1连接。在四旋翼飞行器折叠时，舵机4通过带动四旋翼支撑管2转动直至四旋翼支撑管2被限位块5 —端限位，插销6插入限位块5的中孔使弹簧拉伸后转动直至三角形块进入限位块5的凹槽，弹簧收紧带动三角形块在限位块5凹槽内向上运动，将四旋翼飞行器主支撑管1、四旋翼支撑管2锁紧固定；在四旋翼飞行器展开时，插销6使弹簧拉伸后转动，三角形块在限位块凹槽内向下运动并从凹槽内转出，解除对四旋翼飞行器主支撑管1、四旋翼支撑管2锁紧固定，舵机4通过带动四旋翼支撑管1转动直至四旋翼支撑管1被限位块5另一端限位，插销6插入限位块5的中孔使弹簧拉伸后转动直至三角形块进入限位块5的凹槽，弹簧收紧带动三角形块在限位块5凹槽内向上运动，将四旋翼飞行器主支撑管1、四旋翼支撑管2固定。
[0024]本实用新型提出的一种新型的多旋翼无人机机体自动展开与与折叠装置，可作为目前四旋翼、六旋翼等飞机的折叠和打开装置，具有结构简单、可靠性高、自动操作的特点，且可以有效节省无人机的存放空间。
[0025]本实用新型说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
【主权项】
1.一种无人机机体自动展开与折叠机构，其特征在于包括四旋翼飞行器主支撑管(1)、四旋翼支撑管(2)、舵机(4)、限位块(5)、插销(6)，其中 限位块(5)为一端设有台阶状凸起的中空圆柱结构，内部凸起为圆环状，外部凸起为圆弧状且直径大于内部凸起，限位块(5)另一端内部设有凹槽，凹槽远离凸起端开口较大，靠近凸起端开口较小，插销(6) —端设有夹持部件，夹持部件下端设有弹簧，夹持部件与弹簧之间为第一圆形挡板，弹簧下端设有与插销固定连接的第二圆形挡板，插销下部设有三角形块，且三角形块形状尺寸小于凹槽远离凸起端开口，大于凹槽靠近凸起端开口 ； 四旋翼飞行器主支撑管(1) 一端与舵机(4)、限位块(5)固定连接，舵机(4)通过齿轮与四旋翼支撑管(2) —端连接，四旋翼支撑管(2)该端通过限位块(5)与四旋翼飞行器主支撑管(1)连接；所述的四旋翼飞行器主支撑管(1)、四旋翼支撑管(2)为四旋翼飞行器机架的十字形主梁，用于连接主旋翼、副旋翼。2.根据权利要求1所述的一种无人机机体自动展开与折叠机构，其特征在于:所述的限位块(5)中外部凸起的弧度为120度。3.根据权利要求1或2所述的一种无人机机体自动展开与折叠机构，其特征在于:所述的限位块(5)和插销(6)均采用航空铝材料。4.根据权利要求1或2所述的一种无人机机体自动展开与折叠机构，其特征在于:所述的四旋翼飞行器主支撑管(1)、四旋翼支撑管(2)均采用碳纤维材料。
【专利摘要】一种无人机机体自动展开与折叠机构，包括四旋翼飞行器主支撑管(1)、四旋翼支撑管(2)、舵机(4)、限位块(5)、插销(6)，在四旋翼飞行器折叠时，舵机(4)带动四旋翼支撑管(2)转动直至被限位块(5)限位，插销(6)将四旋翼飞行器主支撑管(1)、四旋翼支撑管(2)锁紧固定；在四旋翼飞行器展开时，插销(6)解除锁紧固定，舵机(4)带动四旋翼支撑管(2)转动直至被限位块(5)限位，插销(6)再将四旋翼飞行器主支撑管(1)、四旋翼支撑管(2)固定。本实用新型与现有技术相比，对四旋翼飞行器进行折叠，减小了最大外轮廓直径，节省了存放的空间、便于存储跟运输。
【IPC分类】B64C1/06, B64C27/08
【公开号】CN205022843
【申请号】CN201520580567
【发明人】向文豪, 包文卓, 张建强, 杨军
【申请人】中国船舶工业系统工程研究院
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年8月4日