一种携灭火发射装置的变轴距无人机机构的制作方法

本发明涉及一种消防灭火无人机技术，特别是一种携灭火发射装置的变轴距无人机机构。

背景技术：

多旋翼无人机具有零伤亡、使用限制少、隐蔽性好、效费比高等特点，其在现代消防救援中的地位和作用日渐凸显。多旋翼无人机用于灭火消防的使用数量、种类和频次等呈快速增长趋势。因此，大力发展无人机携弹灭火技术已经成为当今各国竞相研究的方向。近年来，各国纷纷出台各自的无人机发展规划，并加大投入力度，无人机的发展呈现出前所未有的热潮。

传统无人机主要采用悬挂的方式携带灭火弹。因此必须增加无人机体积以满足挂弹需求，进而使起飞重量加大，灵活性降低。这使得开发出一种重量轻，成本低，速度快的消防灭火无人机成为一种需要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种携灭火发射装置的变轴距无人机机构，包括传动组件、机臂组件、发射组件、机翼组件，机翼组件包括若干螺旋桨、和若干螺旋桨转轴，传动组件包括主机架、螺杆、轴承、法兰螺母、连接座、电机，机臂组件包括若干机臂，每一机臂包括曲杆、上接头、碳管、连杆、下接头、y型连杆、圆型螺母，发射组件包括若干发射装置，每一发射装置包括发射筒、半圆套筒、法兰、炮筒固定架、卡箍、连接杆；其中电机固定于主机架上，螺杆一端与电机的旋转轴固定连接且另一端通过轴承固定于主机架上，圆型螺母与螺杆螺纹连接，法兰螺母与螺杆螺纹连接，连接座固定于法兰螺母上。上接头与相应螺旋桨旋转轴固定连接，碳管一端与上接头固定连接且另一端与下接头固定连接，下接头与主机架转动连接，曲杆一端与相应螺旋桨旋转轴固定连接且另一端与连杆一端转动连接，连杆另一端与主机架转动连接，y型连杆上端与下接头转动连接且下端与圆型螺母转动连接。半圆套筒分左右两片通过螺栓合抱发射筒中部，法兰与半圆套筒转动连接，炮筒固定架一端与法兰固定连接且另一端与主机架上，卡箍与发射筒下部固定连接，连接杆一端与卡箍转动连接且另一端与连接座转动连接。

本发明中的无人机技术与现有技术相比，具有以下显著优点：(1)无人机的机臂巧妙采用平行四边形机构，在保证四旋翼与水平面始终保持同一角度的情况下，使无人机在飞行中减小轴距，增加其飞行速度；无人机在悬停中增加轴距，增加其抗风性和飞行稳定性；(2)伞形灭火发射装置张开时可以充当起落架使用，大大减轻了无人机起飞重量，使机身结构更加紧凑。

下面结合说明书附图对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明一种携灭火发射装置的变轴距无人机机构三维外形图。

图2为本发明一种携灭火发射装置的变轴距无人机机构机臂组件局部图。

图3为本发明一种携灭火发射装置的变轴距无人机机构发射组件局部图。

图4为本发明一种携灭火发射装置的变轴距无人机机构发射装置局部图。

图5为本发明一种携灭火发射装置的变轴距无人机机构丝杆传动剖视图。

图6为本发明一种携灭火发射装置的变轴距无人机机构发射装置闭合三维外形图。

图7为本发明一种携灭火发射装置的变轴距无人机机构发射装置张开三维外形图。

图8为本发明一种携灭火发射装置的变轴距无人机机构减小轴距外形图。

图9为本发明一种携灭火发射装置的变轴距无人机机构增大轴距外形图。

具体实施方式

结合图1，一种携灭火发射装置的变轴距无人机机构，包括传动组件1、机臂组件2、发射组件3和机翼组件4。机翼组件4包括若干螺旋桨、和若干螺旋桨转轴，传动组件1包括主机架24、螺杆15、轴承16、法兰螺母17、连接座18、电机19，机臂组件2包括若干机臂，每一机臂包括曲杆5、上接头6、碳管7、连杆8、下接头9、y型连杆10、圆型螺母11，发射组件3包括若干发射装置，每一发射装置包括发射筒20、半圆套筒21、法兰22、炮筒固定架23、卡箍13、连接杆14。

由图1所示，机翼组件4包括四个螺旋桨、四个螺旋桨转轴、四个机臂、四个发射装置，所述的无人机机构对称设置

结合图5，传动组件1包括主机架24、螺杆15、轴承16、法兰螺母17、连接座18和电机19。电机19通过螺栓固连在主机架24上，螺杆15与电机19通过螺栓固连，法兰螺母17与连接座18通过螺栓固连，法兰螺母17与螺杆15螺纹啮合，轴承16内圈与螺杆15轴端紧配合，轴承16外圈嵌在主机架24孔内。连接杆14与连接座18转动连接，通过电机19带动连接杆14运动，发射筒20可在与垂直方向夹角为α(0≤α≤π/2)的范围内进行张闭运动。通过电机19带动圆型螺母11上下运动。

结合图2，机臂组件2包括曲杆5、上接头6、碳管7、连杆8、下接头9、y型连杆10和圆型螺母11。机翼组件4铆接固定在曲杆5上，上接头6套在机翼组件4上，机翼组件4相对上接头6转动，上接头6与碳管7铆接固连，碳管7与下接头9铆接固连，下接头9的两侧小轴通过轴端卡环与y型连杆10两侧孔连接，下接头9与y型连杆10相对转动，下接头9下端与圆型螺母11转动连接，y型连杆10与圆型螺母11通过销轴转动连接，曲杆5与连杆8通过销轴转动连接，连接杆8末端与主机架24转动连接。通过电机带动圆型螺母11上下运动，通过曲杆5、上接头6、碳管7、连杆8、下接头9、y型连杆10构成以平行四边形可变轴距机构带动四翼始终与水平面平行上下摆动。

发射组件3包括发射筒20、半圆筒套21、法兰22和炮筒固定架23、卡箍13和连接杆14。炮筒固定架23与法兰22螺栓固连，法兰22与半圆筒套21侧边凸台通过子母螺钉转动连接，半圆筒套21分左右两片通过螺栓合抱发射筒20，卡箍13固定在炮筒固定架23底部，连接杆14与卡箍13通过销轴转动连接，炮筒固定架23与主机架24固连。

无人机准备起飞时，发射组件3处于张开状态(张角α最大)，此时发射筒20的下端可充当起落架，机翼组件4的四翼全部张开，轴距处于最大位置。当该无人机起飞后，电机19带动连接杆14向上运动，发射组件3的发射筒20处于竖直状态，同时，电机19带动圆型螺母11向上运动，机翼组件4的四翼全部拉回，轴距处于最小位置，飞行速度加快。当该无人机飞达目标点，处于悬停状态，电机19带动连接杆14向下运动，发射组件3的发射筒20处于张开状态，张角α对准目标发射灭火弹。同时，电机19带动圆型螺母11向下运动，机翼组件4的四翼全部张开，轴距处于最大位置，增加灭火弹发射时稳定性。无人机任务结束后准备降落时，通过调整使得张角α最大，便于稳定降落。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种携灭火发射装置的变轴距无人机机构，包括传动组件、机臂组件、发射组件、机翼组件；所述机臂组件包括曲杆、上接头、碳管、连杆、下接头、Y型连杆、圆型螺母，所述曲杆、上接头、碳管、连杆、下接头、Y型连杆组成平行四边形，在外力的驱动下改变平行四边形的高从而带动机翼始终与水平面平行上下摆动。

技术研发人员：张志安;谢磊
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：2017.04.27
技术公布日：2017.09.05