一种多旋翼无人机螺旋桨收放装置的制作方法

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螺旋桨收放装置。


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，当无人机降落后，不工作的螺旋桨占用空间收纳较大，且螺旋桨锋利的边缘也容易造成人员受伤。
5.传统的可折叠螺旋桨两片桨叶的折叠和打开是相对独立的，由于桨毂和桨叶装配的不一致以及桨叶和桨毂之间的摩擦力的存在，使得螺旋桨在离心力状态下旋转时，两片桨叶发生旋转不平衡，从而产生剧烈振动，影响无人机的结构寿命，严重时可导致无人机的侧翻。
6.如何实现两片桨叶的折叠和展开过程中始终保持同步，解决两片桨叶旋转不平衡的问题，同时实现桨叶停转后的折叠，是多旋翼无人机应用中必须解决的问题。


技术实现要素：

7.鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种多旋翼无人机螺旋桨收放装置，用以解决多旋翼无人机螺旋桨收放过程不同步、旋转不平衡的技术问题。
8.本实用新型通过如下技术方案实现：
9.一种多旋翼无人机螺旋桨收放装置，用以对连接在多旋翼无人机的机臂部件端头的螺旋桨进行收放，包括桨毂座、桨毂头、螺旋桨连杆、螺旋桨定位套、螺旋桨定位柱、螺旋桨挥舞扭簧、连杆销轴和螺旋桨挥舞销轴；所述桨毂座和桨毂头通过螺旋桨挥舞销轴铰接，所述桨毂头和螺旋桨定位套通过螺旋桨连杆铰接；所述桨毂座的中心连接动力源部件的输出轴，所述螺旋桨定位柱连接所述动力源部件的输出轴；所述螺旋桨定位套活动连接所述螺旋桨定位柱。
10.进一步的，所述桨毂座上设置有桨毂座中心轴孔和桨毂座安装孔。
11.进一步的，所述桨毂座的2个侧端对称设置有桨毂座挥舞销轴孔，所述螺旋桨挥舞销轴在所述桨毂座挥舞销轴孔处铰接所述桨毂头。
12.进一步的，所述桨毂座上还对称设置有2组桨毂座扭簧插孔，用于限位插接所述螺旋桨挥舞扭簧。
13.进一步的，还包括螺旋桨安装套；所述桨毂头为侧边开口的壳体，所述桨毂头的内
腔为桨毂头螺旋桨插槽，所述桨毂头螺旋桨插槽的相对面上贯通设置有桨毂头螺旋桨安装孔；所述桨毂头螺旋桨安装孔内限位连接有螺旋桨安装套。
14.进一步的，所述螺旋桨安装套中部设置有螺旋桨限位槽。
15.进一步的，所述桨毂头上端面设置桨毂头连杆安装座，用于通过所述连杆销轴活动连接所述螺旋桨连杆的第一端。
16.进一步的，所述桨毂头的侧立面上设置有桨毂头挥舞销轴孔，用于通过所述螺旋桨挥舞销轴铰接所述桨毂座。
17.进一步的，所述螺旋桨定位套包括螺旋桨定位套中心轴孔和螺旋桨定位套铰接孔。
18.进一步的，所述桨毂头上设置有桨毂头扭簧插孔，所述桨毂座上设置有桨毂座扭簧插孔，所述螺旋桨挥舞扭簧的两端分别插接在所述桨毂头扭簧插孔和桨毂座扭簧插孔中，同时限位。
19.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：
20.1、本实用新型的多旋翼无人机螺旋桨收放装置可实现两片桨叶螺旋桨依靠自重的折叠、依靠旋转轴旋转产生的离心力实现螺旋桨的展开，结构简单。
21.2、本实用新型的多旋翼无人机螺旋桨收放装置包括了螺旋桨定位套，螺旋桨定位套能够实现两片螺旋桨的展开和折叠始终同步，有利于保持多旋翼无人机飞行和收纳过程中整体结构的稳定。
22.3、本实用新型的多旋翼无人机螺旋桨收放装置的螺旋桨和旋转轴整套动力装置可以以任意角度安装，当螺旋桨朝下安装时，螺旋桨停转后，靠重力即可实现螺旋桨的自动折叠，电机旋转时，螺旋桨靠离心力自动展开。
23.4、本实用新型的多旋翼无人机螺旋桨收放装置可用在电机驱动系统中，也可用在任意机械形式的驱动当中，适用性广泛。
24.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
25.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。
26.图1为本实用新型与螺旋桨、电机和机臂连接关系示意图；
27.图2为图1中a-a向剖面图；
28.图3为本实用新型与螺旋桨和电机连接关系示意图；
29.图4为图3中b部局部放大图；
30.图5为图3中螺旋桨在本实用新型装置上收起过程示意图；
31.图6为图5沿中分面剖切示意图；
32.图7为图6中螺旋桨展平状态示意图；
33.图8为螺旋桨在本实用新型装置上收拢状态局部示意图；
34.图9为图8沿中分面剖切示意图；
35.图10为本实用新型的桨毂座结构示意图；
36.图11为本实用新型的桨毂头结构示意图；
37.图12为本实用新型的螺旋桨安装套结构示意图；
38.图13为本实用新型的螺旋桨定位柱套结构示意图。
39.附图标记：
40.1.多旋翼无人机螺旋桨收放装置；11.连杆销轴；12.螺旋桨挥舞扭簧；13.桨毂座；131.桨毂座中心轴孔；132.桨毂座安装孔；133.桨毂座挥舞销轴孔；134.桨毂座扭簧插孔；14.桨毂头；141.桨毂头挥舞销轴孔；142.桨毂头扭簧插孔；143.桨毂头螺旋桨插槽；144.桨毂头螺旋桨安装孔；145.桨毂头连杆安装座；15.螺旋桨连杆；16.螺旋桨定位柱；17.螺旋桨挥舞销轴；18.螺旋桨定位柱套；181.螺旋桨定位套中心轴孔；182.螺旋桨定位套铰接孔；19.螺旋桨安装套；191.螺旋桨限位槽；2.螺旋桨；3.动力源部件；4.机臂部件。
具体实施方式
41.下面结合图1-图13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。
42.如图1和图2所示，一种多旋翼无人机螺旋桨收放装置1，用以将螺旋桨2连接在多旋翼无人机的机臂部件4的端头；一方面，螺旋桨2在动力源部件3的带动下通过多旋翼无人机螺旋桨收放装置1展开，进入飞行旋转的工作状态；另一方面，螺旋桨2在动力源部件3停止工作后，通过多旋翼无人机螺旋桨收放装置1靠自重自动收拢，进入收纳状态。
43.如图3和图4所示，多旋翼无人机螺旋桨收放装置1包括桨毂座13、桨毂头14、螺旋桨连杆15、螺旋桨定位套18和螺旋桨定位柱16，还包括螺旋桨挥舞扭簧12、连杆销轴11和螺旋桨挥舞销轴17。
44.如图4和图10所示，桨毂座13为多旋翼无人机螺旋桨收放装置1的核心支架。
45.桨毂座13的中心位置设置有桨毂座中心轴孔131，动力源部件3的输出轴安插在桨毂座中心轴孔131中，并且螺旋桨定位柱16定位连接在动力源部件3的输出轴内。
46.桨毂座13的桨毂座中心轴孔131周边均布有多个桨毂座安装孔132，多旋翼无人机螺旋桨收放装置1通过紧固件在桨毂座安装孔132处与动力源部件3固定连接。
47.桨毂座13的2个侧端对称设置有桨毂座挥舞销轴孔133，螺旋桨挥舞销轴17在桨毂座挥舞销轴孔133处铰接桨毂头14。
48.桨毂座13上还对称设置有2组桨毂座扭簧插孔134，用于限位插接螺旋桨挥舞扭簧12。
49.如图11所示，桨毂头14为侧边开口的壳体，桨毂头14的内腔为桨毂头螺旋桨插槽143，内腔的两个面上贯通设置有桨毂头螺旋桨安装孔144；螺旋桨2插接在桨毂头螺旋桨插槽143内，并通过螺旋桨安装套19定位连接在桨毂头14上。
50.如图12所示，螺旋桨安装套19中部设置有螺旋桨限位槽191。
51.如图11所示，桨毂头14上端面设置桨毂头连杆安装座145，用于通过连杆销轴11活动连接螺旋桨连杆15第一端。桨毂头14上的侧立面上设置有桨毂头挥舞销轴孔141，用于配
合桨毂座13的桨毂座挥舞销轴孔133，通过螺旋桨挥舞销轴17铰接桨毂头14和桨毂座13。
52.如图11所示，桨毂头14上桨毂头挥舞销轴孔141之间还设置有桨毂头扭簧插孔142。
53.如图4所示，螺旋桨挥舞销轴17上还设置有螺旋桨挥舞扭簧12。桨毂头扭簧插孔142与桨毂座扭簧插孔134配合使用，用于插入螺旋桨挥舞扭簧12两端，螺旋桨挥舞扭簧12两端分别插接在桨毂头14和桨毂座13上，同时限位。
54.具体的，桨毂头14位于桨毂座13内侧，通过螺旋桨挥舞销轴17铰接，且在螺旋桨挥舞销轴17中间部位设置有螺旋桨挥舞扭簧12，螺旋桨挥舞扭簧12两端中的一端限位连接在桨毂座13上，螺旋桨挥舞扭簧12两端中的另一端限位连接在桨毂头14上。在无其他外力作用下，螺旋桨挥舞扭簧12安装位置能够保持桨毂座13和桨毂头14垂直设置，即螺旋桨挥舞扭簧12安装位置有利于螺旋桨2的收拢。
55.如图8和图9所示，在无动力状态下，螺旋桨挥舞扭簧12和螺旋桨2重力共同作用，能带动两侧的桨毂头14竖直翻转呈垂直于桨毂座13设置，也就是带动连接在桨毂头14上的2个螺旋桨2平行垂直侧立在多旋翼无人机旁侧，实现螺旋桨2的无动力收拢。
56.如图5、图6和图7所示，螺旋桨定位柱16固定连接在动力源部件3输出轴内，螺旋桨定位柱16上滑动连接有螺旋桨定位套18。
57.如图13所示，螺旋桨定位套18包括螺旋桨定位套中心轴孔181和旁侧的一对螺旋桨定位套铰接孔182。
58.螺旋桨定位套中心轴孔181套接在螺旋桨定位柱16上，螺旋桨定位套18能够沿螺旋桨定位柱16上下滑动。
59.螺旋桨定位套18实为螺旋桨连杆连通座，用于在两端分别铰接1个螺旋桨连杆15，带动螺旋桨连杆15的第二端一同沿螺旋桨定位柱16上下位移，已达到带动2个螺旋桨2同步收放的目的。
60.具体的，螺旋桨定位套18的螺旋桨定位套铰接孔182用于铰接螺旋桨连杆15第二端。螺旋桨连杆15两端的铰接结构一致，螺旋桨连杆15第二端通过连杆销轴11铰接螺旋桨定位套18。
61.在无动力状态，本实施例的螺旋桨2在自重和螺旋桨挥舞扭簧12的作用下，跟随桨毂头14竖直垂立在桨毂座13上，侧立在多旋翼无人机旁侧，实现螺旋桨2的无动力收拢。
62.本实施例的动力源部件3包括无刷电机和电子调速器。电子调速器接收多旋翼无人机飞控中心指令，动力源部件3的无刷电机按额定速度旋转，动力源部件3输出轴带动螺旋桨定位套18旋转，螺旋桨定位套18通过螺旋桨连杆15带动螺旋桨2开始旋转，随着螺旋桨2转速的增大，螺旋桨2的离心力克服了螺旋桨挥舞扭簧12的作用力，螺旋桨2开始从图8和图9的收拢状态、逐渐向展平的方向旋转过渡(如图5所示)，直至完全展开(如图1、图2和图3所示)的状态，使得多旋翼无人机获得飞行升力。
63.本实施例的无人机螺旋桨自动收放装置可实现具备两片桨叶的螺旋桨收拢和展开，且螺旋桨2的展开靠螺旋桨旋转轴旋转产生的离心力实现、收拢靠螺旋桨2的自重和螺旋桨挥舞扭簧12的反作用力，节约能源。
64.本实施例的无人机螺旋桨自动收放装置可实现两片螺旋桨的展开和折叠始终同步，有利于保持可收放多旋翼无人机飞行和收纳过程中整体结构的稳定。
65.本实施例的无人机螺旋桨自动收放装置能够实现螺旋桨2和旋转轴整套动力装置可以以任意角度安装。优选的，螺旋桨2朝下安装，则螺旋桨2在停转时，靠重力和螺旋桨挥舞扭簧12的反作用力即可实现螺旋桨2的自动折叠收拢，动力源部件3旋转时，螺旋桨2靠离心力自动展开。
66.本实施例的无人机螺旋桨自动收放装置可以应用于电机驱动系统中，也可用应用在任意机械形式的驱动当中，应用范围广泛。
67.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。