一种无人机舵机开伞机构的制作方法

本实用新型涉及无人机设计技术领域，尤其涉及一种无人机舵机开伞机构设计。

背景技术：

无人机技术经过近几年的迅猛发展，已经深入国民生产生活的各个领域。其中，小型手抛式固定翼无人机由于其体积小、重量轻、便于携带、起飞方式灵活，广泛应用于侦察监视、搜索巡逻等领域。但是，这种手抛式无人机的降落方式受限于体积和重量，只能选择深失速解体或伞降的方式；而同样由于体积、重量的因素，伞降的开伞机构无法使用大型无人机常用的机构。目前这种无人机使用最多的是爆炸螺栓开伞，即电信号控制爆炸螺栓点火，将伞舱盖连同螺栓顶部一同炸开，达到开伞的目的。但爆炸螺栓属于火工品，储存、运输等多有不便，且只能一次性使用，成本较高，限制了其在无人机上的实际应用。少数舵机开伞的，由于采用的是单摇臂舵机，舵盘受到轴向剪力，容易导致舵机卡死，开伞可靠性较差；且只适用于无伞舱预紧力的开伞机构，应用范围小。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种便于储运、成本低、体积小巧、应用范围广、可靠性高的舵机开伞机构，能够解决现有技术中手抛式无人机开伞机构中爆炸螺栓开伞机构储运不便、成本高昂及单摇臂舵机开伞机构应用范围小、可靠性差的技术问题。

本实用新型提供了一种舵机开伞机构包括：开伞舵机、舵盘、连杆和伞舱盖，其中开伞舵机安装在伞舱前端盖前，开伞舵机输出轴的两端与两个舵盘上部相连，连杆两端分别与两个舵盘的尾部相连，伞舱盖一端通过耳片与无人机插接，另一端设置挂钩；

开伞前，挂钩勾住连杆，舵机输出一定扭矩，保持连杆与挂钩位置不变，使伞舱盖闭合，开伞时，开伞舵机带动输出轴转动，通过舵盘带动连杆转动，连杆脱离挂钩，伞舱盖在重力作用下打开。

所述开伞舵机，采用双轴数码舵机作为开伞舵机。

所述舵盘，设计成“P”形，通过延长舵盘边缘的切线，做成尾部，尾部和上部的中心轴不重合且平行，上部的圆心处有螺纹孔，与开伞舵机的输出轴相连，尾部有螺纹孔，与连杆相连。当输出轴旋转时，舵盘可随之旋转相应的角度，并带动连杆旋转相应的角度。

所述连杆为圆柱体，两端有螺纹分别与两个舵盘连接。

所述伞舱盖，设计时确保与无人机伞舱的开口契合，当舵盘带动连杆从角度A旋转至角度B的过程中，释放挂钩，伞舱盖随之开启。

该舵机开伞机构主要工作过程为：

初始状态：伞舱盖处于关闭状态，挂钩勾在连杆上，舵机输出定量的角度信息，使舵盘保持在角度A的状态，舵盘将该扭矩传递到连杆上，形成对挂钩的压力，使伞舱盖保持紧闭；开启状态：无人机给舵机输入另一个角度信息，使舵机的输出轴旋转，并带动与之相连的舵盘旋转到角度B的状态，在此过程中，固定在舵盘上的连杆脱离挂钩，使得伞舱盖绕耳片旋转打开，完成舵机开伞动作。

本实用新型与现有技术相比的有益效果：

1、本实用新型采用的零部件皆为常用部件，结构简单，体积小巧，自重较小，易于运输和保存，适用于各类机舱尺寸较小的无人机使用。

2、本实用新型中的开伞过程中，舵盘尾部受力的方向为垂直向上，因采用“P”型舵盘，该力的方向与连杆圆心和输出轴圆心的连线方面成一定夹角，从而使舵机输出轴主要受到扭矩的作用，避免了舵机输出轴因受到轴向剪切力而卡死的状况，提高了开伞机构的可靠性。

3、本实用新型中舵盘主要承受的是扭矩而非轴向剪力，将舵机的大扭矩转化为连杆上受到的压力，水平分力将挂钩挤压在伞舱后端面上，防止无人机飞行过程中的晃动或风阻导致挂钩脱落，导致伞舱盖误打开。

4、本实用新型中连杆受到压力的竖直分力用以抵消伞舱盖的预紧力，扩大了开伞机构的使用范围，可以将其装配在有伞舱预紧力的无人机中。

附图说明

所包括的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本实用新型的实施例，并与文字描述一起来阐释本实用新型的原理。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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1、2、3示出了舵机开伞机构舵盘处于角度A时三视图，其中图1为主视图，图2为侧视图，图3为仰视图；

图4示出了舵盘处于角度B时的侧视图；

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型的一种舵机开伞机构包括：开伞舵机、舵盘、连杆和伞舱盖，其中开伞舵机安装在伞舱前端盖前，开伞舵机输出轴的两端与两个舵盘上部相连，连杆两端分别与两个舵盘的尾部相连，伞舱盖一端通过耳片与无人机插接，另一端设置挂钩；

开伞前，舵机输出定量的角度信息，使舵盘保持在角度A的状态，挂钩勾住连杆，使伞舱盖闭合，开伞时，开伞舵机带动输出轴转动，通过舵盘带动连杆转动，脱离挂钩，伞舱盖在重力作用下打开。

采用双轴数码舵机作为开伞舵机1，具有重量轻、结构紧凑、响应快速、扭矩大等特点，开伞舵机1通过一组螺钉安装在伞舱的前端面前，并由无人机提供电源和控制信号；

舵盘2共有两个，均设计成“P”形，舵盘2中部分别通过螺钉安装在开伞舵机1两端的输出轴上，当输出轴旋转时，舵盘2可随之旋转相应的角度，舵盘尾部有螺纹孔，用于固定连杆3；

连杆3为实心圆柱体，两端有螺纹，分别与两个舵盘2紧固；

如图1、2所示，伞舱盖4采用随形设计，确保与无人机伞舱的开口契合，伞舱盖4的两个耳片，作为伞舱盖4开启时转动的轴承，挂钩勾住连杆3，当舵盘2带动连杆3从角度A旋转至角度B的过程中，释放挂钩，伞舱盖4随之开启。

本实用新型的主要结构部件由铝合金材料制成，包括舵盘2、连杆3、伞舱盖4及其上的挂钩和耳片，这种材料轻质可靠、不易变形，是主要传力部件。

控制开伞舵机1的遥控信号为PWM电平信号，在使用前需要进行校准，使遥控器的两个档位输出的PWM值分别对应于开伞舵机1的角度A和角度B，能够带动连杆3锁紧或释放伞舱盖4。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。