机臂组件及包括该机臂组件的无人机的制作方法

本实用新型涉及无人机技术领域，特别涉及一种机臂组件及包括该机臂组件的无人机。

背景技术：

无人机是一种由无线电遥控设备或者远程控制装置操纵以执行任务的非载人飞行器。近些年来，无人机在多个领域得到发展和应用，例如民用、工业应用和军事应用等。现有的多旋翼无人机，通常使用固定结构的机臂或可折叠结构的机臂，由于机臂的长度固定不变，因而在一定程度上限定了无人机的旋翼直径、飞行稳定性、机动性、载重能力和应用场景。

技术实现要素：

本实用新型提供一种机臂组件及无人机，以解决现有技术存在的以上或者其他前者问题。

根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种机臂组件，所述机臂组件安装于无人机，所述机臂组件包括：第一机臂、第二机臂及设置于所述第一机臂和/或第二机臂的定位结构，所述第二机臂能够通过所述定位结构固定于所述第一机臂纵长方向的不同位置。

可选的，所述第一机臂及第二机臂呈管状，所述第一机臂套设于所述第二机臂。

可选的，所述第一机臂及第二机臂的截面形状相同，所述第一机臂及第二机臂的截面形状包括以下至少一种：圆形、半圆形、椭圆形、多边形。

可选的，所述定位结构包括定位件、设置于所述第一机臂的第一定位孔和设置于所述第二机臂的第二定位孔，所述定位件穿过所述第一定位孔和第二定位孔，将所述第二机臂固定于所述第一机臂。

可选的，所述定位件包括固定于所述第二机臂内的弹性件及连接于所述弹性件的销钉，所述销钉在所述弹性件的弹性力作用下穿过所述第一定位孔和第二定位孔，将所述第二机臂固定于所述第一机臂。

可选的，所述第一机臂设有多个第一定位孔，所述多个第一定位孔沿第一机臂的纵长方向均匀排布。

可选的，所述第一机臂的多个第一定位孔分别设有编号。

可选的，所述定位结构包括设置于所述第一机臂端部的偏心轮锁紧装置，以将所述第二机臂固定于所述第一机臂。

可选的，所述第二机臂表面沿纵长方向设有尺寸刻度。

可选的，所述第一机臂为滑块，所述第二机臂为可相对于所述滑块滑动的导轨。

根据本申请实施例的另一个方面，提供一种无人机，所述无人机包括：机身；及上述的机臂组件，所述机臂组件安装于所述机身。

可选的，所述机臂组件相对于所述机身可折叠设置。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请的无人机，由于第二机臂能够通过定位结构固定于第一机臂纵长方向的不同位置，使得机臂组件可以具有不同的长度，进而使得无人机可以根据具体需要具有不同的旋翼直径，改善了无人机的稳定性、机动性、载重能力以及灵活性，使得无人机能够适应更多的应用场景。

附图说明

图1是本申请无人机的一个实施例的示意图。

图2是图1所示的机臂组件的示意图。

图3是图2所示的机臂组件的纵向剖视图。

图4是图2所述的机臂组件的横向剖视图。

图5是图1所述的机臂组件的另一个实施例的示意图。

图6是图5所述的机臂组件的另一状态下的示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

下面结合附图，对本实用新型的机臂组件、无人机进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

图1所示为无人机500的一个实施例的示意图。图1所示的无人机500可以用于航拍、测绘、监测，但不限于此。在其他一些实施例中，例如，无人机500还可用于农业、快递送货、提供网络服务等。在本实施例中，无人机500可以包括：机身200、机臂组件100、动力组件300。在其他实施例中，无人机还可以进一步包括挂载于机身下方的载体以及脚架。

请参阅图1，动力组件300可以包括：螺旋桨、电机(图未示)以及电调(图未示)。其中，螺旋桨由电机带动旋转，从而为无人机100的上升、前进、转动等提供动力。螺旋桨可以具有桨叶和桨毂，桨毂与电机的输出轴固定，桨叶安装在桨毂上。当电机的输出轴带动桨毂旋转时，安装在桨毂上的桨叶也跟随转动以形成旋转平面，并将螺旋桨周围的空气引到旋转平面的下方，也即形成下洗气流，以便为无人机500提供升力。电调可以用来控制电机工作，其与设置于机身200的飞行控制电路板电连接，以根据飞行控制电路板发出的控制信号控制电机启动/停止、转速、转向等，进而控制无人机500的飞行方向和飞行速度。

进一步，螺旋桨可以有多个，从而形成多旋翼无人机。具体的，这多个螺旋桨可以布置在机身200的四周。从图1中可以看出，当无人机为多旋翼无人机时，其可以包括多个机臂组件100，这些机臂组件100分散设置在无人机的机身四周。其中，动力组件300的个数可以与机臂组件100的个数相同，每个螺旋桨均安装在其中一个机臂组件100远离机身的一端，例如，可以在机臂组件100远离机身的一端开设安装孔、并在安装孔内设置电机安装座；动力组件300的个数也可以与机臂组件100的个数不相同，多个螺旋桨同时安装在每一个机臂组件100上。动力组件的电机固定在安装座内，螺旋桨的桨毂固定在电机的输出轴上。电调可以与电机集成在一起，或者电调可以安装在机臂组件100的空腔中。在本实施例中，无人机500包括四个机臂组件100及分别设置于四个机臂组件100的四个螺旋桨，这四个螺旋桨30可以关于无人机500的横轴线和纵轴线对称设置。

机臂组件100安装于无人机500，用来连接螺旋桨和机身200。在一个实施例中，所述机臂组件100相对于所述机身200可折叠设置，如此，机臂组件100既能伸缩，又可折叠，进一步减小无人机500的体积，方便运输储存。

图2所示为机臂组件100的一个实施例的示意图。图3为机臂组件100的一个实施例的纵向剖视图。图4为机臂组件100的一个实施例的横向剖视图。请参阅图2至图4，机臂组件100包括：第一机臂10、第二机臂20及设置于所述第一机臂10和/或第二机臂20的定位结构30，所述第二机臂20能够通过所述定位结构30固定于所述第一机臂10纵长方向的不同位置。

由于第二机臂20能够通过定位结构30固定于第一机臂10纵长方向的不同位置，使得机臂组件100可以具有不同的长度，进而使得无人机500可以根据具体需要具有不同的旋翼直径，同时改善了无人机500的稳定性、机动性、载重能力以及灵活性，使得无人机500能够适应更多的应用场景。

在图示实施例中，第一机臂10和第二机臂20可以是分别由诸如金属、塑料、或者碳纤维材料制作成的中空的杆件，即第一机臂10和第二机臂20呈管状，第一机臂10套设于第二机臂20。在另一个实施例中，第一机臂10为中空的杆件，第二机臂20为实心的杆件，第一机臂10套设于第二机臂20。第一机臂10固定于机身200的机壳，螺旋桨固定于第二机臂20远离机身的一端。可选的，螺旋桨可拆卸、或者可转动的安装在第二机臂20远离机身的一端，以方便无人机的储藏与运输。同理的，第一机臂10的另一端也同样可以可拆卸、或者可转动的与机身200的机壳连接，从而提高无人机的储藏或者运输中的便捷性。

当需要改变机臂组件100的长度时，先解除定位结构30对第一机臂10和第二机臂20的固定，再使得第二机臂20沿第一机臂10的纵长方向滑动，直至机臂组件100的长度达到目标长度，然后通过定位结构30将第一机臂10和第二机臂20固定。

在另一个实施例中，第二机臂20固定于机身200的机壳，螺旋桨30固定于第一机臂10远离机身的一端。当需要改变机臂组件100的长度时，先解除定位结构30对第一机臂10和第二机臂20的固定，再使得第一机臂10沿第二机臂20的纵长方向滑动，直至机臂组件100的长度达到目标长度，然后通过定位结构30将第一机臂10和第二机臂20固定。

当然，在另外一些实施方式中，第一机臂10和第二机臂20也可以是板状结构或者是实心的杆件。第一机臂10和第二机臂20的长度可以相同，也可以不同。在一个实施例中，第一机臂10和第二机臂20的长度相同，则机臂组件100的最大长度为第一机臂10的长度和第二机臂20的长度之和，机臂组件100的最小长度为第一机臂10的长度或第二机臂20的长度。也就是说，机臂组件100的长度可以根据需要在其最大长度和最小长度之间变化。

所述第一机臂10及第二机臂20的截面形状相同，所述第一机臂10及第二机臂20的截面形状包括以下至少一种：圆形、半圆形、椭圆形、多边形，且不限于此。所述第一机臂10及第二机臂20的截面形状还可以是其他规则或不规则形状。在图示实施例中，第一机臂10的截面尺寸大于第二机臂20的截面尺寸，使得第一机臂10能够套设于第二机臂20。

在某些实施例中，第一机臂10和第二机臂20的横截面可以是相同的形状，也可以是不相同的形状；每个机臂组件100的横截面可以是相同的形状，也可以是部分是相同的形状，也可以是全部为不相同的形状。

在图示实施例中，所述定位结构30包括定位件31、设置于所述第一机臂10的第一定位孔11和设置于所述第二机臂20的第二定位孔21，所述定位件31穿过所述第一定位孔11和第二定位孔21，将所述第二机臂20固定于所述第一机臂10。

在一个实施例中，所述第一机臂10设有多个第一定位孔11，所述多个第一定位孔11沿第一机臂10的纵长方向均匀排布。所述第二机臂20设有一个第二定位孔21。当所述一个第二定位孔21与不同的第一定位孔11对齐，并通过定位件31穿过第一定位孔11和第二定位孔21将所述第二机臂20固定于所述第一机臂10时，可以使得机臂组件100具有不同的长度。

在另一个实施例中，所述第二机臂20设有多个第二定位孔21，所述多个第二定位孔21沿第二机臂20的纵长方向均匀排布。所述第一机臂10设有一个第一定位孔11。当所述一个第一定位孔11与不同的第二定位孔21对齐，并通过定位件31穿过第一定位孔11和第二定位孔21将所述第二机臂20固定于所述第一机臂10时，可以使得机臂组件100具有不同的长度。

在又一个实施例中，所述第一机臂10设有多个第一定位孔11，所述多个第一定位孔11沿第一机臂10的纵长方向均匀排布。所述第二机臂20设有多个第二定位孔21，所述多个第二定位孔21沿第二机臂20的纵长方向均匀排布。第一机臂10沿第二机臂20的纵长方向滑动，使得一个第一定位孔11与不同的第二定位孔21对齐，或者使得多个第一定位孔11与不同的多个第二定位孔21对齐，并通过一个或多个定位件31穿过第一定位孔11和第二定位孔21，将所述第二机臂20固定于所述第一机臂10，可以使得机臂组件100具有不同的长度。

在图示实施例中，所述定位件31包括固定于所述第二机臂20内的弹性件311及连接于所述弹性件311的销钉312，所述销钉312在所述弹性件311的弹性力作用下穿过所述第一定位孔11和第二定位孔21，将所述第二机臂20固定于所述第一机臂10。当需要调节机臂组件100的长度时，向内按压销钉312，使销钉312压缩弹性件311，直至销钉脱离第一定位孔11和第二定位孔21，然后使第二机臂20沿第一机臂10的纵长方向滑动，当机臂组件100的长度达到目标长度时，销钉312在弹性件311的弹性回复力作用下，再次穿过对应的第一定位孔11和第二定位孔12。

所述弹性件311包括如下至少一种：弹簧、金属弹片、弹性橡胶件。在图示实施例中，弹性件311为弹簧。

在一个实施例中，所述第一机臂10的多个第一定位孔11分别设有编号。如此在调整机臂组件100的长度时，第二机臂20的第二定位孔21能够快速地找到对应的第一定位孔11。

在另一个实施例中，所述定位结构30包括设置于所述第一机臂10端部的偏心轮锁紧装置，以将所述第二机臂20固定于所述第一机臂10。当需要改变机臂组件100的长度时，先松开偏心轮锁紧装置，再使得第二机臂20沿第一机臂10的纵长方向滑动，直至机臂组件100的长度达到目标长度，然后锁紧偏心轮锁紧装置。

在另一个实施例中，机臂组件100同时设有两种不同的定位结构30。其中一种定位结构30包括定位件31、设置于所述第一机臂10的第一定位孔11和设置于所述第二机臂20的第二定位孔21，所述定位件31穿过所述第一定位孔11和第二定位孔21，将所述第二机臂20固定于所述第一机臂10；另一种定位结构30包括设置于所述第一机臂10端部的偏心轮锁紧装置。如此，既能调整机臂组件100的长度，又能增加机臂组件100的抗扭特性和抗弯特性，保证机臂组件100的稳定性和刚度。

图5及图6是机臂组件的另一个实施例的示意图。所述第二机臂20表面沿纵长方向设有尺寸刻度22。如此，在调整机臂组件100的长度时，便于四个机臂组件100的长度保持一致。

在另一个实施例中，所述第一机臂10为滑块，所述第二机臂20为可相对于所述滑块滑动的导轨。

在另一个实施例中，第一机臂10固定于机身200的机壳，第二机臂20通过法兰等固定结构固定于第一机臂10。通过将第二机臂20固定于第一机臂10，或者将第二机臂20从第一机臂10拆下，从而使得机臂组件100具有不同长度。在又一个实施例中，第一机臂10和第二机臂20为互相嵌合的导轨结构，第二机臂20可以相对于第一机臂10滑动。

在一些实施例中，可以通过自动控制方式控制机臂组件100的伸长和缩短。机臂组件100进一步包括控制单元和驱动装置，控制器用于解除定位结构30对第一机臂10和第二机臂20的定位。驱动装置用于驱动第二机臂20相对于第一机臂10移动，从而改变机臂组件100的长度。驱动装置包括电机、舵机。例如：电机输出端固定有丝杆，丝杆与第二机臂20为螺纹配合，当电机启动时，输出端带动丝杆转动，相应地第二机臂20沿第一机臂10纵长方向移动，如此即可通过电机控制机臂组件100的长度。

为了在不同的机臂组件100长度下或安装不同直径的螺旋桨时保持无人机500的稳定性和机动性，对应的飞控程序也有多种参数设置，以适应不同的机臂组件100长度。当无人机500的机臂组件100较短时，无人机500的机动性较高，对应机臂组件100长度变长时，在相同的参数设定下和负重条件下，无人机500的控制感度需要相应地进行降低。具体的感度控制曲线需要根据无人机500的重量、结构、机臂组件材料、螺旋桨直径、电机电调等因素来确定，可以通过实测的方法确定一系列参数条件下对应的感度临界值，确定感度曲线以后就能够根据机臂组件100长度调节飞控感度值，实现不同机臂组件100长度下的飞控参数的适配。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

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