一种筒式发射的旋翼无人机

本发明主要涉及一种旋翼无人机，尤其涉及一种筒式发射的旋翼无人机。

背景技术：

1、筒式发射的旋翼无人机能有效降低运输空间、提升无人机使用的快速性和便捷性，是旋翼无人机未来使用的主要发展方向。不同于固定翼无人机，旋翼无人机依靠电机和桨叶提供飞行升力，克服自身重力。

2、折叠旋翼无人机的主要区别在于机臂的折叠形式，现有筒式发射旋翼无人机的折叠方式可分为“工”形折叠和“x”形折叠，并且采用电机并列的形式将动力系统排布在发射筒内。

3、这种并列排布的形式需要发射筒的直径大于两个电机的直径之和，大大降低了发射筒内的空间利用，增大了发射筒的口径，导致很多无人机的应用场景受限，影响无人机在更广泛的范围内深化应用。

4、为此，本发明人对筒发射的无人机做了深入研究，以期待设计出一种收纳时截面尺寸更小的旋翼无人机。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种筒式发射的旋翼无人机，该无人机的悬臂具有四种不同的桶内折叠角度，同时满足桶内动力系统高效叠放和展开平台动力学稳定的设计要求；其中，四个旋翼通过前低后高的空间分布设计，降低高速前飞时的前后桨叶干扰；位于机身左右两侧的机臂分别向前和向后折叠，且左右机臂前后折叠形式对调，实现折叠后电机在机身前后的堆叠式设计，能够降低发射筒的截面尺寸，从而完成本发明。

2、本发明的目的在于提供一种筒式发射的旋翼无人机，该无人机包括：机身1和四条可水平旋转的悬臂，在每条悬臂上都设置有电机和螺旋桨，该无人机能够安装到发射筒2中；

3、所述发射筒2中，所述四个电机没有并列排布，使得所述发射筒的内径尺寸可以不大于两个电机的外径尺寸之和。

4、其中，在竖直方向上，所述机身1包括位于顶部的顶板11和位于底部的底板12，还包括位于中部的隔板13；

5、在所述机身1上设置有4个折叠展开机构，用以各自独立地控制悬臂展开或者收纳；

6、优选地，所述折叠展开机构包括设置顶板11和隔板13之间的左上折叠展开机构31和右上折叠展开机构32，设置在顶板11和隔板13之间的左下折叠展开机构33和右下折叠展开机构34。

7、其中，当所述无人机从发射筒2中弹出并进入飞行状态时，即悬臂处于展开状态时，

8、安装在左上折叠展开机构31上的悬臂指向无人机的左后方，称之为左后悬臂41；

9、安装在右上折叠展开机构32上的悬臂指向无人机的右后方称之为右后悬臂42；

10、安装在左下折叠展开机构33上的悬臂指向无人机的左前方，称之为左前悬臂43；

11、安装右下折叠展开机构34上的悬臂指向无人机的右前放，称之为右前悬臂44。

12、其中，当所述无人机安装在发射筒2中时，即悬臂处于收纳状态时，

13、所述左后悬臂41贴紧在无人机机身1的左前侧；

14、所述右后悬臂42贴紧在无人机机身1的右后侧；

15、所述左前悬臂43贴紧在无人机机身1的左后侧；

16、所述右前悬臂44贴紧在无人机机身1的右前侧。

17、其中，当所述无人机安装在发射筒2中时，即悬臂处于收纳状态时，

18、所述左后悬臂41的前端右侧设置有左后电机51，该左后电机51的电机轴朝上；

19、所述右后悬臂42的前端左侧设置有右后电机52，该右后电机52的电机轴朝上；

20、所述左前悬臂43的前端右侧设置有左前电机53，该左前电机53的电机轴朝下；

21、所述右前悬臂44的前端左侧设置有右前电机54，该右前电机54的电机轴朝下。

22、其中，当所述无人机安装在发射筒2中时，即悬臂处于收纳状态时，

23、所述左后电机51的轴线与右前电机54的轴线共线，

24、所述右后电机52的轴线与左前电机53的轴线共线。

25、其中，每个所述折叠展开机构都包括嵌入到顶板11与隔板13之间或者嵌入到底板12与隔板13之间的转筒61，在转筒61中部设置有转轴62，所述转筒61与悬臂相连，所述转筒61绕着转轴62水平旋转时能够带动悬臂一同旋转；

26、优选地，每个所述折叠展开机构还都包括有限位销63和行程限位孔64；

27、其中，所述限位销63竖直设置且与转筒61固结，所述限位销63能够随着转筒61一同水平转轴；

28、所述行程限位孔64为开设在顶板11或者底板12上的以转轴62共轴的圆弧状豁孔；

29、所述限位销63的一端伸入到所述行程限位孔64中，通过该行程限位孔64来限制悬臂的摆动角度。

30、其中，所述多个折叠展开机构上行程限位孔64的长度都不同。

31、其中，在所述转轴62外部套设有扭转弹簧，用以在无人机从发射筒中弹出后自行控制悬臂旋转，进入到展开状态。

32、其中，在所述隔板13上开设有与行程限位孔64对应的辅助豁槽65，供限位销63的另一端伸入并限位，防止限位销63倾斜侧偏。

33、本发明提供的筒式发射的旋翼无人机具有如下有益效果：

34、(1)根据本发明提供的筒式发射的旋翼无人机，该无人机收纳在发射筒中时，不存在电机并排排布的情况，可以将发射筒的内径尺寸做的更小，可以小于两个电机的直径尺寸之和；

35、(2)根据本发明提供的筒式发射的旋翼无人机，无人机从发射筒中飞出并展开时，四个旋翼呈前低后高的空间分布，能够降低高速前飞时的前后桨叶干扰；位于机身左右两侧的机臂能够自行均匀分布，能够稳定飞行。

技术特征：

1.一种筒式发射的旋翼无人机，其特征在于，该无人机包括：机身(1)和四条可水平旋转的悬臂，在每条悬臂上都设置有电机和螺旋桨，该无人机能够安装到发射筒(2)中；

2.根据权利要求1所述的筒式发射的旋翼无人机，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的筒式发射的旋翼无人机，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的筒式发射的旋翼无人机，其特征在于，

5.根据权利要求3所述的筒式发射的旋翼无人机，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的筒式发射的旋翼无人机，其特征在于，

7.根据权利要求2所述的筒式发射的旋翼无人机，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的筒式发射的旋翼无人机，其特征在于，

9.根据权利要求7所述的筒式发射的旋翼无人机，其特征在于，

10.根据权利要求7所述的筒式发射的旋翼无人机，其特征在于，

技术总结
本发明公开了一种筒式发射的旋翼无人机，该无人机的悬臂具有四种不同的桶内折叠角度，同时满足桶内动力系统高效叠放和展开平台动力学稳定的设计要求；其中，四个旋翼通过前低后高的空间分布设计，降低高速前飞时的前后桨叶干扰；位于机身左右两侧的机臂分别向前和向后折叠，且左右机臂前后折叠形式对调，实现折叠后电机在机身前后的堆叠式设计，能够降低发射筒的截面尺寸。

技术研发人员：林德福,董轶昊,谷雪晨,曲家琦,余茜,张奉林,王赫杨,闫浩民,单雨航
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21