无人机翼折展锁定机构的制作方法

1.本实用新型涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种无人机翼折展锁定机构。


背景技术：

2.随着无人驾驶飞行器的不断发展，其应用领域也在不断扩展，因此无人机的使用率得到了大幅度的提高，现有技术中，无人机存在一些亟待克服的结构上的缺陷。
3.固定翼飞行器存在占用空间大的问题，因此不方便进行携带和存放，为了解决该技术问题，现有技术中出现了大量的折叠翼飞行器，通过将机翼通过折叠的方式存放在机身的内侧或者外表面，从而起到大幅度降低飞行器的空间占用率，但是折叠的机翼需要受控制地展开，则需要额外增加机翼的展开或翻转结构，现有技术中为了尽可能简化机翼展开驱动结构，多采用扭簧结构进行驱动，将扭簧同轴安装在机翼的转动轴上，可以大幅度降低驱动结构的体积，但是简单旋转式折叠机翼仍然存在一些结构缺陷，由于机翼通过扭簧驱动，因此机翼折叠后的只能并排设置，大幅度缩减了机翼的宽度，影响飞行动力，若采用叠放的结构则会影响旋转部分的机械强度，若为了同时保证强度和动力，机翼折叠后则会占用大量空间，甚至缩减飞行器内部的空间。因此，市面上还出现了可以同时折叠和翻转的机翼，这样一来，机翼则可以分别安装在飞行器的两侧，互相不会影响，且能够同时保证占用空间和飞行性能。
4.但是同时采用翻转和折叠的方式则会额外增加翻转驱动结构和折叠驱动结构，再一次给空间占用带来问题，同时更多的驱动结构也会带来更低的可靠性。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提出了一种驱动结构简单，设计合理，同时可靠性相对更好的无人机翼折展锁定机构。
6.本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种无人机翼折展锁定机构，包括：
7.机身，机身具有一定长度，且具内腔结构，
8.驱动装置，驱动该装置设置在机身内，用于驱动机翼的翻转，
9.限位装置，用于辅助机翼翻转并对机翼在翻转过程中的姿态进行限定，
10.固定座，用于与驱动装置驱动连接，并将机翼与机身进行连接，
11.机翼，作为机身的飞行动力结构件，
12.复位装置，用于辅助机翼展开，作为机翼展开的主要驱动动力源。
13.其中驱动装置固定安装在机身内侧，固定座可转动安装在机身外表面，驱动装置驱动固定座转动，固定座的转动轴与机身长度方向垂直，每个固定座上均可转动安装有一个机翼，机翼的转动轴在固定座转动的过程中选择性地与固定座的转动轴垂直或平行，复位装置设置在固定座上且可以驱动机翼绕固定座转动至机翼所在平面与固定座的转动轴平行的位置，所述限位装置固定安装在机身外表面，机翼的转动轴与机身长度方向垂直且
机翼所在平面与固定座的转轴相互垂直时为机翼的折叠状态，机翼的转动轴与机身长度方向平行且机翼所在平面与固定座的转轴相互平行时为机翼的展开状态，机翼从折叠状态转换至展开状态的过程中，机翼与限位装置的抵接位置不断变化。
14.在以上技术方案的基础上，优选的，所述驱动装置包括：电机、传动装置和传动杆，所述电机和传动装置均固定安装在机身内侧，电机的输出轴通过传动装置与传动杆传动连接，传动杆远离传动装置的一端与固定座固定连接且传动杆与固定座的转动轴同轴设置。
15.在以上技术方案的基础上，优选的，电机可以是普通电机、伺服电机、步进电机和任何现有技术中可实现转动驱动电机中的一种
16.在以上技术方案的基础上，优选的，所述传动装置为减速机，减速机包括输入端和输出端，电机的输出轴与减速机的输入端传动连接，减速机的输出端与传动杆传动连接。
17.作为优选的，所述减速机为蜗轮蜗杆减速机，电机的输出轴与减速机的输入端同轴连接，或者通过联轴器连接，以实现转动的传动。
18.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括联轴器，所述减速机的输出端通过联轴器与传动杆的一端部连接，传动杆远离减速机的一端与固定座固定连接。
19.更进一步优选的，固定座的数量不少于两个，减速机的输出端、传动杆和固定座的数量相同，减速机的每个输出端均通过一个传动杆与一个固定座传动连接。
20.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括轴承，所述轴承固定安装在机身上，且轴承同轴套设在传动杆的外侧。
21.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括转轴和轴套，轴套固定安装在固定座的侧面，转轴固定安装在机翼沿长度方向的一端侧面，转轴套接于轴套内，机翼绕转轴转动。
22.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括展开销，所述展开销固定安装在转轴或机翼的表面，所述限位装置包括弧形抵持边，弧形抵持边呈螺线形，螺线的开口方向与机翼展开时转动方向相同，机翼折叠状态时，展开销抵持在弧形抵持边表面，机翼从折叠状态转动至展开状态时，展开销沿弧形抵持边朝螺线开口方向滑动，在机翼达到展开状态时或达到展开状态之前，展开销脱离弧形抵持边并与限位装置分离。
23.在以上技术方案的基础上，优选的，轴套还可以固定安装在机翼沿长度方向的一端侧面，转轴固定安装在固定座的侧面，转轴套接于轴套内，机翼绕转轴转动，在此方案基础上，展开销则固定安装在轴套或机翼的表面。
24.在以上技术方案的基础上，优选的，所述复位装置为扭簧，所述扭簧套接于转轴外侧，扭簧的两个驱动端分别抵持在机翼表面和固定座表面，并具有驱动机翼朝展开状态运动的趋势。
25.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括挂钩，所述机翼靠近固定座的一端开设有沟槽，挂钩安装在固定座表面，机翼转动至展开状态时，挂钩卡接在沟槽内，从而固定连接机翼与固定座。
26.本实用新型的无人机翼折展锁定机构相对于现有技术具有以下有益效果：
27.(1)本实用新型提供了一种结构设计更加合理，从而使驱动机构占用空间更少，同时机翼的折叠状态下占用空间少，对机翼的性能影响小，而且展开过程更加快捷的无人机翼折展锁定机构，具体的，机翼折叠收纳于机身的外侧表面，展开时，机翼在进行角度翻转的同时还进行整体的展开，整体驱动过程由一个内置的驱动机构完成，整体结构简单，占用
空间小；
28.(2)本实用新型将机翼横向展开的动作与机翼的角度转动动作进行关联，通过设置一个限位装置以及复位装置，实现两者联动，复位装置具有将机翼展开的动作趋势，通过限位装置度机翼具体展开的动作幅度进行限制，而限位装置对机翼限制的程度则与机翼的角度转动有关，最终通过调整机翼的角度同时实现机翼的展开幅度，由于复位装置无需要额外的电控设备驱动，因此结构更加简单；
29.(3)本实用新型还设置有挂钩和沟槽结构，从而可以实现对完全展开后的机翼进行固定，保证机翼展开后的稳定性。
附图说明
30.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。
31.图1为本实用新型无人机翼折展锁定机构的轴测图；
32.图2为图1的爆炸图；
33.图3为本实用新型无人机翼折展锁定机构的局部放大图；
34.图4为本实用新型无人机翼折展锁定机构的局部放大图；
35.图5为本实用新型无人机翼折展锁定机构中限位装置的主视图；
36.图6为本实用新型无人机翼折展锁定机构中转轴和轴套部分的爆炸图。
37.图中：1-机身、2-驱动装置、3-限位装置、4-固定座、5-机翼、6-复位装置、21-电机、22-传动装置、23-传动杆、24-联轴器、25-轴承、7-转轴、8-轴套、9-展开销、31-弧形抵持边、10-挂钩、51-沟槽。
具体实施方式
38.下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
39.如图1所示，结合图2-6所示，本实用新型的无人机翼折展锁定机构，其包括机身1、驱动装置2、限位装置3、固定座4、机翼5和复位装置6，其中机身1为具有一定长度的空腔结构，驱动装置2安装在机身1内部，固定座4转动安装在机身1的外部表面，机翼5安装在固定座4上且可以相对固定座4转动，复位装置6则设置在固定座4上，限位装置3固定安装在机身1的外部表面，固定座4的转动轴线与机身1长度方向垂直，机翼5相对固定座4转动的转动轴线与固定座4的转动轴线垂直，且在固定座4转动的过程中，机翼5相对固定座4转动的转动轴线与机身1的长度方向选择性地平行或垂直，机翼5的转动轴与机身1长度方向垂直且机翼5所在平面与固定座4的转轴相互垂直时为机翼5的折叠状态，机翼5的转动轴与机身1长度方向平行且机翼5所在平面与固定座4的转轴相互平行时为机翼5的展开状态，机翼5从折叠状态转换至展开状态的过程中，机翼5与限位装置3的抵接位置不断变化。
40.以上实施方式中，当机翼5处于折叠状态时，限位装置3对机翼5进行限位，驱动装置2驱动固定座4转动，驱动座4转动的同时也带动与之转动连接的机翼5翻转，此时，固定座4以及机翼5相对限位装置3的位置均发生变化，从而改变限位装置3对机翼5的限位效果，机翼5在随着固定座4翻转的同时，机翼5受到复位装置6的作用而逐渐展开，最终得到展开状态，可以看出，上述实施方案中，只有一个驱动装置2位于机身1内，对机身1内的空间占用小，且机翼的展开只需要通过控制驱动装置2进行工作即可，结构设计合理，同时由于机翼直接由固定座4的转动进行驱动，机翼5自身结构不会受到驱动装置2的影响，从而不会影响机翼5的结构性能，在折叠状态时，机翼5在机身1表面占用空间小。
41.在具体实施方式中，驱动装置2还包括电机21、传动装置22和传动杆23，电机21和传动装置22均固定安装在机身1的内侧，电机21的输出轴通过传动装置22与传动杆23传动连接，传动杆23远离传动装置22的一端与固定座4固定连接且传动杆23与固定座4的转动轴同轴设置。
42.以上实施方式中，驱动装置2用于驱动固定座4转动，作为具体可行的一种驱动结构，通过电机21驱动固定座4转动，具体的，电机21的输出轴与传动装置22传动连接，并由传动装置22再次驱动传动杆23转动，传动杆23的末端与固定座4固定，以实现驱动固定座4转动，传动装置22用于将电机21的转动方向进行转换，并通过传动杆23传递至固定座4，具体的，传动杆23贯穿机身1的壳体并与固定座4同轴固定连接。
43.在具体实施方式中，所述传动装置22为减速机，减速机包括输入端和输出端，电机21的输出轴与减速机的输入端传动连接，减速机的输出端与传动杆23传动连接。
44.以上实施方式中，作为一种较优的实施方式，传动装置22可以是减速机，具体的，可以是蜗轮蜗杆减速机，减速机既可以改变转动的方向，同时还可以改变转速比，同时具有锁止功能，对机翼5姿态的稳定具有一定辅助控制作用。
45.在以上技术方案中，作为具体可行的实施方式，电机21可以是伺服电机、步进电机、无刷电机或其他常规可提供转动驱动的电机，作为较优的实施方式，电机21为伺服电机，可以实现精确的角度控制，在机翼5完全展开后，还可以通过电机21驱动机翼进行角度调节。
46.在具体实施方式中，还包括联轴器24，所述减速机的输出端通过联轴器24与传动杆23的一端部连接，传动杆23远离减速机的一端与固定座固定连接。
47.以上实施方式中，联轴器24可以避免转动传递过程中，两个转动轴的轴线不同或者轴线之间出现配合不佳的问题，从而达到适应误差的目的。
48.在具体实施方式中，固定座4的数量不少于两个，减速机的输出端、传动杆23和固定座4的数量相同，减速机的每个输出端均通过一个传动杆23与一个固定座4传动连接。
49.以上实施方式中，针对不同的飞行器，设置的机翼5数量不同，本技术可以用于具有不同机翼5数量的飞行器，通过改变减速机的信号以及对应传动杆23的数量，达到针对不同数量机翼的配合问题。
50.在具体实施方式中，还包括轴承25，所述轴承25固定安装在机身1上，且轴承25同轴套设在传动杆23的外侧。
51.以上实施方式中，轴承25用于对传动杆23与机身1之间的连接位置进行过渡连接，从而保证传动杆23相对机身1转动平滑。
52.在具体实施方式中，还包括转轴7和轴套8，轴套8固定安装在固定座4的侧面，转轴7固定安装在机翼5沿长度方向的一端侧面，转轴7套接于轴套8内，机翼5绕转轴7转动。
53.以上实施方式中，作为机翼5相对固定座4转动的其中一种可行连接方式，利用转轴7和轴套8实现机翼5和固定座4之间的转动连接，通过转轴7和轴套8，可以使机翼5与固定座4相互配合形成类似合页的结构。
54.在具体实施方式中，还包括展开销9，所述展开销9固定安装在转轴7或机翼5的表面，所述限位装置3包括弧形抵持边31，弧形抵持边31呈螺线形，螺线的开口方向与机翼5展开时转动方向相同，机翼5折叠状态时，展开销9抵持在弧形抵持边31表面，机翼5从折叠状态转动至展开状态时，展开销9沿弧形抵持边31朝螺线开口方向滑动，在机翼5达到展开状态时或达到展开状态之前，展开销9脱离弧形抵持边31并与限位装置3分离。
55.以上实施方式中，弧形抵持边31作为限位装置3表面所具有的结构，并不限定限位装置3具体的结构，作为具体的实施方式，所述弧形抵持边31可以是限位装置3表面开设的凹槽的其中一个侧面，或者是限位装置3表面开设的通孔的其中一个侧面，当机翼5处于折叠状态时，展开销9则抵持在弧形抵持边31的其中一点，当机翼5由折叠状态转动至展开状态时，展开销9由弧形抵持边31的螺线靠近圆心的位置移动至远离圆心的位置，且在此移动过程中，弧形抵持边31抵持在展开销9上的位置也发生变化，由于固定座4转动的过程中，弧形抵持边31相对展开销9的距离变大，因此对展开销9的限位作用变弱，从而使机翼5在复位装置6的复位作用下，将机翼5展开，直至展开销9脱离弧形抵持边31并与限位装置3分离，机翼5达到展开状态。
56.应当理解的是，在另一可行的实施方式中，转轴7还可以安装在固定座4上，轴套8对应安装在机翼5上，对应的，展开销9则设置在机翼5或者轴套8上。
57.在具体实施方式中，所述复位装置6为扭簧，所述扭簧套接于转轴7外侧，扭簧的两个驱动端分别抵持在机翼5表面和固定座4表面，并具有驱动机翼5朝展开状态运动的趋势。
58.以上实施方式中，扭簧套接在转轴7外侧的方式，占用空间小。
59.在具体实施方式中，还包括挂钩10，所述机翼5靠近固定座4的一端开设有沟槽51，挂钩10安装在固定座4表面，机翼5转动至展开状态时，挂钩10卡接在沟槽51内，从而固定连接机翼5与固定座4。
60.以上实施方式中，挂钩10用于对机翼5与固定座4进行固定连接，利用复位装置6的驱动力以及挂钩10上的斜面作用，驱动挂钩10嵌入沟槽51内，实现挂接。
61.以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，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。