无人飞行器的制作方法

本发明涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种无人飞行器。

背景技术：

无人驾驶飞机，简称无人机(uav)，是一种处在迅速发展中的新概念装备，其具有机动灵活、反应快速、无人驾驶、操作要求低的优点。无人机通过搭载多类传感器或摄像设备，可以实现影像实时传输、高危地区探测功能，是卫星遥感与传统航空遥感的有力补充。目前。无人机的使用范围已经扩宽到军事、科研、民用三大领域，具体在电力通信、气象、农业、海洋、勘探、摄影、防灾减灾、农作物估产、缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐等领域应用甚广。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：目前的旋翼无人机普遍存在不易携带的问题。虽然有一些无人机能做到简单地折叠，但其折叠的结构仍然不够紧凑；很多无人机的折叠仅仅是将旋翼臂作简单的弯折，并没有在长宽高的维度全面降低无人机的尺寸。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种结构紧凑并且可折叠的无人飞行器。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

一种无人飞行器，包括机身和与所述机身相连的机臂，所述机臂通过所述球形铰链部铰接于所述机身，并可相对于所述机身折叠或展开。

在一些实施例中，所述球形铰链部包括设于所述机身的球铰外壳以及收容于所述球铰外壳内并与所述机身铰接的球形铰链，所述球铰外壳上沿所述机臂折叠的方向还开设有开口槽，所述机臂沿所述开口槽滑动以折叠或展开。

在一些实施例中，所述机臂还包括限位结构，所述限位结构包括设于所述球铰外壳上的第一卡接部以及设于所述机臂本体上且与所述第一卡接部卡接的第二卡接部。

在一些实施例中，所述第一卡接部为设于所述球铰外壳，且分别位于所述开口槽两侧的卡槽，所述第二卡接部为卡块。

在一些实施例中，所述卡块的数量为两个。

在一些实施例中，所述第一卡接部为设于所述球铰外壳并位于所述开口槽两侧的卡块，所述第二卡接部为卡槽。

在一些实施例中，所述卡槽的数量为两个。

在一些实施例中，所述球铰外壳呈半球形。

在一些实施例中，所述球铰外壳包括第一部分、第二部分，以及由所述第一部分、所述第二部分和所述机身共同围设形成的用于收容所述球形铰链的收容空间；所述第一部分具有第一侧边，所述第二部分具有与所述第一侧边相对间隔设置的第二侧边，所述开口槽由所述第一侧边和所述第二侧边之间的间隙形成。

在一些实施例中，所述第一侧边和/或所述第二侧边上还设有用于避让所述第二卡接部的弧形侧边。

与现有技术相比较，本发明实施例的机臂采用球形铰链部与无人机的机身连接，在机臂的折叠和展开过程中不存在卡顿，符合用户习知的操作习惯，使得整个无人机经折叠后，其结构变得紧凑，便于携带，同时也可以有效的防止所述无人机在携带时，因碰撞而发生损坏。

【附图说明】

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为简化示出的本发明的实施例1提供的一种无人飞行器的结构示意立体图，其中无人机的机臂处于展开状态；

图2为图1所示的机臂的结构示意立体图；

图3为本发明的实施例提供的机臂中机臂本体及球形铰链的结构示意立体图；

图4为本发明的实施例提供的机臂中球形外壳的结构示意立体图；

图5为本发明的实施例提供的机臂中球形外壳的结构示意主视图。

【具体实施方式】

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本发明不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请一并参阅图1-2，本发明实施例提供一种无人飞行器100，包括动力组件10和机身20。所述动力组件10安装于所述机身20，用于为所述无人飞行器100提供动力，并带动所述无人飞行器100飞行。所述动力组件10还可以用于飞行类玩具等。

所述机身20内包括由mcu等电子元器件组成的控制电路组件，该控制电路组件包括多个控制模块，如，用于控制无人飞行器飞行姿态的飞行控制模块、用于导航无人飞行器的北斗模块、以及用于处理相关机载设备所获取的环境信息的数据处理模块等。

在本实施例中，所述动力组件10包括机臂11、一设于机臂11一端的驱动装置12和安装于驱动装置12的螺旋桨(图未示)。如图2所示，所述机臂11包括机臂本体111、设于所述机臂本体111另一端的球形铰链部112，所述机臂11通过所述球形铰链部112铰接于所述机身20，并可相对于所述机身20折叠或展开。可以理解的，球形铰链部112也可以设置在机身20上。

请一并参阅图3和图4，球形铰链部112包括设于所述机身20的球铰外壳1121以及收容于所述球铰外壳1121内并与所述机身20铰接的球形铰链1122。

所述球铰外壳1121包括第一部分11211、第二部分11212，以及由所述第一部分11211、所述第二部分11212和所述机身20共同围设形成的用于收容所述球形铰链1122的开放的收容空间116。所述第一部分11211具有第一侧边301，所述第二部分11212具有与所述第一侧边301相对间隔设置的第二侧边，第一侧边301和所述第二侧边302之间的间隙共同形成一开口槽113。所述机臂11可沿所述开口槽113滑动以相对于机身20折叠或展开。在一可选的实施例中，所述球铰外壳1121呈半球形，在其他可能的实施例中，球铰外壳1121也可以是其它形状。所述机臂11还可以包括限位结构115，所述限位结构115可以为包括设于所述球铰外壳上的第一卡接部以及设于所述机臂本体111上且与所述第一卡接部卡接的第二卡接部。在本实施例中，所述第一卡接部为设于所述球铰外壳1121且分别位于所述开口槽113两侧的卡槽1151，所述第二卡接部为与卡槽1151卡接的卡块1152。在其它实施例中，第一卡接部也可以是设于球铰外壳上的卡块，第二卡接部相应为设于机臂上与卡块卡接的卡槽。机臂11在开口槽113内滑动到两侧时，通过位于其上的卡块1152与卡槽1151的卡接进行定位，以防止机臂11进行不必要的转动。

本实施例中，为避让机臂11上的卡块1152，第一侧边上还设有弧形侧边303，因此在展开或折叠机臂11时，将卡块1152转动至朝向第一侧边301，使得机臂11能顺畅地转动。

可以理解的是，在其它一些实施例中，所述第二侧边302上还设有用于避让所述第二卡接部的弧形侧边303。或者，所述第一侧边301和第二侧边302均设有用于避让所述第二卡接部的弧形侧边303。

进一步地，所述开口槽113包括第一圆形开口1131、第二圆形开口1132和第三圆形开口1133。所述第三圆形开口1133位于第一圆形开口1131和第二圆形开口1132之间，所述第三圆形开口1133与所述第一圆形开口1131和所述第二圆形开口1132相连通。

所述机臂本体111的横截面形状为圆形，所述机臂本体111可在所述开口槽113的开口内滑动，并可被第一圆形开口1131和第二圆形开口1132中的任一个卡住。当所述第一圆形开口1131卡住所述机臂本体111时，所述卡块1152嵌入所述卡槽1151内，并被所述卡槽1151卡住。所述第一圆形开口1131卡住所述机臂本体111，以阻止所述机臂本体111在所述开口槽113内滑动。当所述第二圆形开口1132卡住所述机臂本体111时，所述卡块1152嵌入另一所述卡槽1151内，并被另一所述卡槽1151卡住。所述第二圆形开口1132卡住所述机臂本体111，以防止所述机臂本体111的滑动。

所述第一圆形开口1132和第二圆形开口1133的大小相等，所述第三圆形开口1133的直径大于所述第一圆形开口1131的直径。在折叠或展开时，所述机臂本体111先从第一圆形开口1131滑动至所述第三圆形开口1133，并在所述第三圆形开口1133内旋转一百八十度。这是由于，所述机臂本体111的直径和第一圆形开口1131及第二圆形开口1132的直径相等，由于卡块1152的存在，导致所述机臂本体111无法在所述第一圆形开口1131或第二圆形开口1132内旋转。旋转后的机臂本体111可顺利进入所述第二圆形开口1132，并且所述卡块1152嵌入另一所述卡槽1151。

可以理解的是，在其它一些实施例中，所述第一卡接部为设于所述球铰外壳并位于所述开口槽两侧的卡块，所述第二卡接部为卡槽。所述卡块1152不再设置于所述机臂本体111上，所述卡块1152共有两个，均设置于所述机臂本体111一端的侧面，两个卡块1152的连线与所述机臂本体111的轴线相交。两个所述卡块1152分别设置于如图5所示实施例中两个卡槽1151的位置。所述机臂本体111上分别设有两个所述卡槽1151。即，所述卡槽1151设置于如图3所示实施例中所述卡块1152的位置。

可以理解的是，在其它一些实施例中，所述球铰外壳可以不再单独成为一个零部件，并安装于所述机身20。所述球铰外壳与所述机身20的外壳为一体式结构。

在本实施例中，所述驱动装置12为电机。可以理解的是，在其它一些实施例中所述驱动装置12还可以为气压马达等。

可以理解的是，在其它一些实施例中，所述机臂11、驱动装置12和螺旋桨的个数不限于四个，其可以根据实际需求而设计，如两个、三个或者四个以上。

飞行时，所述机臂11处于展开状态。所述第一圆形开口1131卡住所述机臂本体111时，所述卡块1152嵌入所述卡槽1151内，并被所述卡槽1151卡住。所述机臂11被完全固定住，设置于机臂11另一端的驱动装置12，提供动力，带动所述无人飞行器100飞行。

在飞行结束后，所述机臂11处于折叠状态。所述机臂本体111先从第一圆形开口1131滑动至所述第三圆形开口1133，并在所述第三圆形开口1133内旋转一百八十度。所述机臂本体111由所述第三圆形开口1133滑动至所述第二圆形开口1132。所述第二圆形开口1132卡住所述机臂本体111，所述卡块1152嵌入另一所述卡槽1151内，并被另一所述卡槽1151卡住。此时所述机臂11完成折叠，再将螺旋桨进行折叠，使得所述动力组件10紧贴于所述机身20的两相对侧。

基于以上结构设计，相较于现有的无人飞行器机臂的折叠方式，本发明实施例中的机臂11采用球形铰链部112与无人飞行器100的机身20连接，在机臂的折叠和展开过程中不存在卡顿，且符合用户习知的操作习惯，使得整个无人飞行器100经折叠后，其结构变得非常紧凑，便于携带，同时也可以有效的防止所述无人飞行器100在携带时，因碰撞而发生损坏。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。