一种多旋翼无人机机臂折叠装置的制作方法

1.本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种多旋翼无人机机臂折叠装置。


背景技术：

2.近年来，无人机已广泛应用于各行各业中，用于完成如环境监测、安防监视、货物搬运、人员搜救、突发性事件等任务。无人机常需要在多种任务场景下，自动完成一系列的起飞、巡航和返回降落。其中，无人机飞行稳定安全、可靠降落、有效收纳保存均是非常重要的环节。
3.在各类的无人机中，多旋翼无人机的结构设计、降落安全性以及合理收纳要考虑的问题较多，因为多旋翼无人机的机臂和螺旋桨本身占据空间较大、飞行空气扰动大、降落阻尼影响位置精度、收纳占用空间大。
4.现有技术中，为了缩小多旋翼无人机整机的收纳空间，在多旋翼无人机机臂设计过程中采取手工折叠的形式，通常为上、下方向的机臂折叠，经常会和螺旋桨的折叠形成干涉，不能充分节约无人机收纳空间。


技术实现要素：

5.鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种多旋翼无人机机臂折叠装置，用以解决现有技术中多旋翼无人机折叠自动化程度低、折叠后节约空间不够的技术问题。
6.本实用新型通过如下技术方案实现：
7.一种多旋翼无人机机臂折叠装置，包括用于将无人机机臂相对于无人机机身展开或折叠，包括机身连接体、机臂连接体、连杆-机臂旋转铰、连接体旋转铰、连杆、舵机输出体、舵机输出铰、舵机和舵机安装架；所述机身连接体、舵机和舵机安装架连接在所述无人机机身上，所述机臂连接体连接所述无人机机臂；所述机身连接体和机臂连接体之间设置所述连接体旋转铰；所述连杆的第一端通过舵机输出铰铰接所述舵机输出体，所述连杆的第二端通过连杆-机臂旋转铰铰接机臂连接体。
8.进一步的，所述舵机安装架为镂空结构，所述舵机安装架的第一端设置舵机输出轴安装孔，所述舵机安装架的第二端设置有舵机安装架机身连接面和舵机安装架机身连接孔。
9.进一步的，所述机身连接体为镂空的圆柱结构，所述机身连接体上设置有机身连接体母线加强肋；所述机身连接体母线加强肋上设置有机身连接体加强凸台。
10.进一步的，所述机身连接体上设置有机身连接体旋转孔和机身连接体安装架孔。
11.进一步的，所述机臂连接体为镂空的圆柱结构，所述机臂连接体上设置有机臂连接体母线加强肋；所述机臂连接体母线加强肋上设置有机臂连接体加强凸台。
12.进一步的，所述机臂连接体上设置有机臂连接体弦线加强肋、机臂连接体连杆铰孔和机臂连接体旋转孔。
13.进一步的，所述连接体旋转铰通过所述机身连接体旋转孔和机臂连接体旋转孔铰
接所述机身连接体和机臂连接体。
14.进一步的，所述舵机安装架的一端连接舵机，所述舵机安装架的另一端连接所述机身连接体。
15.进一步的，所述舵机输出体为舵机输出盘；所述舵机输出铰为舵机盘旋转铰；所述舵机盘旋转铰铰接所述舵机输出盘和连杆。
16.进一步的，所述舵机输出体为舵机输出杆；所述舵机输出铰为舵机杆旋转铰；所述舵机杆旋转铰铰接所述舵机输出杆和连杆。
17.与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：
18.1、本实用新型的多旋翼无人机机臂折叠装置可实现4个机臂同时旋转折叠的功能；在此基础上，可通过具体尺寸设计，应用到六旋翼、八旋翼，甚至更多无人机机臂的折叠，适用性广泛。
19.2、本实用新型的多旋翼无人机机臂折叠装置能够实现机臂统一朝机身部件同一方向水平旋转折叠，避免了与螺旋桨部件在垂直方向展收造成的空间干涉，折叠后能使多旋翼无人机折叠后最大实体尺寸最小化，节约收纳空间。
20.3、本实用新型的多旋翼无人机机臂折叠装置是通过位于机臂与机身内部的舵机组成的四连杆机构实现的自动折叠，结构简单、执行迅速。
21.4、本实用新型的多旋翼无人机机臂折叠装置锁定与解锁均靠舵机实现，可靠稳定。
22.本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
23.附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
24.图1为本实用新型实施例1的多旋翼无人机机臂折叠状态整机示意图；
25.图2为本实用新型实施例1的多旋翼无人机机臂展开状态整机示意图；
26.图3为本实用新型实施例1的多旋翼无人机机臂折叠装置俯视图；
27.图4为本实用新型实施例1的多旋翼无人机机臂折叠装置等轴侧视图；
28.图5为本实用新型实施例1的多旋翼无人机机臂折叠装置在机臂收回状态时的俯视图；
29.图6为本实用新型实施例1的多旋翼无人机机臂折叠装置在机臂收回状态时的等轴侧视图；
30.图7为本实用新型实施例1的多旋翼无人机机臂折叠装置在机臂折叠状态局部剖视图；
31.图8为本实用新型实施例2的多旋翼无人机机臂折叠装置整体结构示意图；
32.图9为本实用新型机身连接体结构示意图；
33.图10为本实用新型机臂连接体结构示意图；
34.图11为本实用新型舵机安装架结构示意图。
35.附图标记：
36.1.机身连接体；11.机身连接体母线加强肋；12.机身连接体弦线加强肋；13.机身连接体旋转孔；14.机身连接体加强凸台；15.机身连接体安装架孔；2.机臂连接体；21.机臂连接体母线加强肋；22.机臂连接体弦线加强肋；23.机臂连接体连杆铰孔；24.机臂连接体旋转孔；25.机臂连接体加强凸台；3.连杆-机臂旋转铰；4.连接体旋转铰；5.连杆；6.舵机；71.舵机输出盘；72.舵机输出杆；8.舵机安装架；81.舵机输出轴安装孔；82.舵机安装架机身连接面；83.舵机安装架机身连接孔；91.舵机盘旋转铰；92.舵机杆旋转铰；10.机臂固定夹；100.无人机机身；200.无人机机臂。
具体实施方式
37.下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本实用新型一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。
38.下面结合图1-图11，具体地描述本实用新型的技术方案。
39.根据舵机6输出结构的不同，本实用新型的多旋翼无人机机臂折叠装置可以有多种结构形式。
40.实施例1
41.一种带有舵机输出盘的多旋翼无人机机臂折叠装置。
42.如图1和图2所示，本实施例1的多旋翼无人机机臂折叠装置用以通过舵机输出盘71的限位旋转，对带有4个无人机机臂200的多旋翼无人机实施无人机机臂200折叠。即，通过舵机6带动舵机输出盘71旋转，实现铰接连接在无人机机身100上的4个无人机机臂200在无人机机身100周侧展开或收拢。
43.如图3、图4和图5所示，多旋翼无人机机臂折叠装置包括机身连接体1、机臂连接体2、连杆5、舵机输出盘71、舵机6和舵机安装架8。其中，机身连接体1固定连接无人机机身100，机臂连接体2固定连接无人机机臂200。无人机机身100和无人机机臂200均为薄壳结构。
44.其中，无人机机身100周侧均布有多个机身连接部，机身连接部具有圆柱形内连接面，用于连接多旋翼无人机机臂折叠装置。
45.其中，无人机机臂200的第一端连接有螺旋桨，无人机机臂200的第二端设置有圆柱形内连接面的机臂连接部，用于连接多旋翼无人机机臂折叠装置。
46.如图5、图6和图7所示，舵机6连接在舵机安装架8第一端，并通过舵机安装架8固定安装在无人机机身100的内腔中；舵机安装架8第二端连接机身连接体1第一端。
47.如图11所示，舵机安装架8为镂空结构，舵机安装架8第一端设置舵机输出轴安装孔81。本实施例1的舵机安装架8上设置有2个舵机输出轴安装孔81，允许舵机6在舵机安装架8第一端的任何方向安装。舵机安装架8第二端设置有部分圆柱面的舵机安装架机身连接面82以及舵机安装架机身连接孔83，舵机安装架8通过舵机安装架机身连接面82插接在机身连接体1的内圆柱面上，并通过紧固件贯穿舵机安装架机身连接孔83和机身连接体安装架孔15，将舵机安装架8与机身连接体1固连。
48.如图9和图10所示，机身连接体1和机臂连接体2均为镂空的圆柱结构，以便分别匹配连接在相同形状的无人机机身100连接部和无人机机臂200连接部。
49.如图9所示，优选的，机身连接体1的圆柱上设置有机身连接体母线加强肋11；机身连接体母线加强肋11上设置有多个均布的机身连接体加强凸台14。机身连接体加强凸台14用于通过紧固件连接无人机机身100，以便以较小的接触面积支撑无人机机身100的薄壁结构，在保证连接可靠性的同时，尽可能少的接触外部的无人机机身100薄壳，不向无人机机身100薄壳传递来自无人机机臂200的外力。
50.优选的，机身连接体1的圆柱内部设置有机身连接体弦线加强肋12。机身连接体弦线加强肋12用于加强机身连接体1自身的刚度。
51.机身连接体1的圆柱第一端端面的侧边设置有机身连接体旋转孔13，用于铰接机臂连接体2。机身连接体1的圆柱第二端内圆柱面处设置有机身连接体安装架孔15；机身连接体安装架孔15用于固连舵机安装架8。
52.同样的：
53.如图10所示，优选的，机臂连接体2的圆柱上设置有机臂连接体母线加强肋21；机臂母线加强肋21上设置有多个均布的机臂连接体加强凸台25。机臂连接体加强凸台25用于通过紧固件连接无人机机臂200，以便以较小的接触面积支撑无人机机臂200的薄壁结构，在保证连接可靠性的同时，尽可能少的接触外部的无人机机臂200薄壳，不向无人机机臂200薄壳传递来自无人机螺旋桨等的外力。
54.优选的，机臂连接体2的圆柱内部设置有机臂连接体弦线加强肋22。机臂连接体弦线加强肋22用于加强机臂连接体2自身的刚度并在其上设置机臂连接体连杆铰孔23，机臂连接体连杆铰孔23用于铰接连杆5。
55.机臂连接体2的圆柱第一端端面的侧边设置有机臂连接体旋转孔24，用于铰接机身连接体1。
56.如图6所示，机身连接体1和机臂连接体2通过连接体旋转铰4铰接。具体的，连接体旋转铰4通过机身连接体旋转孔13和机臂连接体旋转孔24，将机身连接体1和机臂连接体2铰接，机身连接体1和机臂连接体2围绕连接体旋转铰4旋转，实现无人机机臂200相对于无人机机身100的旋转。
57.如图1所示，机身连接体1插接在无人机机身100轴测设置的机身连接部，通过螺钉在机身连接体加强凸台14处与无人机机身100连接,舵机安装架8也与无人机机身100连接。
58.舵机安装架8一端连接舵机6，另一端和机身连接体1共同连接。舵机安装架8、舵机6、机身连接体1与无人机机身100一起共同构成多旋翼无人机机臂折叠装置(也就是多旋翼无人机机臂折叠装置)四连杆机构中的第一连杆。
59.如图1所示，机臂连接体2插接在无人机机臂200的第二端设置的圆柱形内连接面的机臂连接部，机臂连接体2通过紧固件在母线加强肋上的加强凸台处与无人机机臂200固连，形成多旋翼无人机机臂折叠装置(也就是多旋翼无人机机臂折叠装置)四连杆机构中的第四连杆。
60.本实施例1中预设舵机6的位置阈值，该阈值两个端点位置分别对应无人机机臂200相对于无人机机身100的展开和收拢的两个极限位置。
61.多旋翼无人机机臂折叠装置四连杆机构中的第二连杆为舵机输出盘71。舵机输出
盘71中心与舵机6的输出轴连接，舵机输出盘71外圆周处设置有舵机盘旋转铰91，舵机盘旋转铰91用于铰接第二连杆的舵机输出盘71和第三连杆的连杆5。
62.多旋翼无人机机臂折叠装置四连杆机构中的第三连杆为连杆5。连杆5第一端通过舵机盘旋转铰91与舵机输出盘71铰接，连杆5第二端通过连杆-机臂旋转铰3与多旋翼无人机机臂折叠装置四连杆机构中作为第四连杆的机臂连接体2铰接。
63.如图10所示，连杆-机臂旋转铰3具体设置在机臂连接体2上机臂连接体弦线加强肋22上设置的机臂连接体连杆铰孔23处。
64.当飞控中心向舵机6发出折叠或打开的指令，舵机6旋转，舵机6输出轴带动舵机输出盘71(第二连杆)相对于无人机机身100(第一连杆)转动，从而启动第四连杆开始位移，具体路径为：舵机6
→
舵机输出盘71
→
连杆5
→
机臂连接体2(第四连杆)的连续运动，使得作为第四连杆的无人机机臂200相对于作为第一连杆的无人机机身100发生偏转，实现无人机机臂200相对于无人机机身100的展开和收拢。
65.实施例2
66.一种带有舵机输出杆的多旋翼无人机机臂折叠装置。
67.本实施例2的带有舵机输出杆的多旋翼无人机机臂折叠装置是实施例1的变形产品实施例。
68.如图8所示，实施例1的第二连杆舵机输出盘71替换为本实施例2的舵机输出杆72；实施例1的舵机盘旋转铰91替换为本实施例2的舵机杆旋转铰92。
69.本实施例2中，连杆5通过舵机杆旋转铰92与舵机输出杆72铰接。
70.相较于实施例1，实施例2中的舵机6安装位置需要做方向性调整。
71.实施例1和实施例2的多旋翼无人机机臂折叠装置分别适应不同的无人机机身100内部航电设备布局，能实现无人机机身100空间的有效利用。
72.本实用新型的多旋翼无人机机臂折叠装置可用于四旋翼、六旋翼甚至八旋翼机臂的展收；无人机机臂200采用统一朝向，向无人机机身100水平方向旋转折叠，避免了与螺旋桨部件3在垂直方向展收造成的空间干涉。多旋翼无人机机臂折叠装置通过位于无人机机身100内部的舵机6组成的四连杆机构实现自动折叠，可实现稳定、可靠的机臂锁定与解锁。
73.本实用新型的多旋翼无人机机臂折叠装置除了能够实现如本实施例1和实施例2的无人机机臂200向无人机机身100水平方向旋转折叠，还能够实现无人机机臂200向无人机机身100竖直方向或其它任一角度方向的旋转折叠，只需通过简单改变多旋翼无人机机臂折叠装置与无人机机臂200的安装角度即可实现。
74.以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。同时，凡搭载了本装置的设备，以扩大应用领域并产生复合的技术效果，都属于本方法实用新型保护的范围。