CN105059528A - 一种可折叠式无人机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人机设计技术领域，具体涉及一种可折叠式无人机。折叠式无人机包括：机体，呈工字形；相机云台，设置在机体头部的底侧；电池组件和飞行控制系统，均设置在机体内部；起落架，可转动地均匀设置在机体底部；至少四个机臂以及带驱动装置的螺旋桨，四个机臂的一端分别铰接在工字形的机体的四个角；机臂锁紧装置，用于在机臂转动至预定开启或者预定关闭状态时，将机臂进行锁紧。本发明的可折叠式无人机，当机臂转动至预定关闭状态时，位于机体同侧的两个机臂完全收纳在该侧的容纳腔中，并通过机臂锁紧装置锁定，使得无人机折叠后结构紧凑，尺寸较小，更方便携带；当需要使用时，还能够快速展开，迅速达到飞行状态。

Description

一种可折叠式无人机

技术领域

本发明涉及无人机设计技术领域，具体涉及一种可折叠式无人机。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机可搭载多种负载完成各种复杂任务，具体在摄影、农药喷洒、防火救灾、通信、治安反恐、缉毒缉私等多个领域有广泛用途。

然而，现有技术所述的无人机结构设计不合理，结构尺寸较大，很多无人机采用十字型布局，机臂无法折叠，且大部分的电子器件及电池组件等均位于十字布局中部的腔体内，上下堆叠，占用空间大，使得整个无人机不方便收纳、携带，外出只能用大尺寸的背包或者由汽车等工具进行运输，拆卸零部件又增加了操作复杂性，重复拆装时容易出现电接插件接触不良、机械结构未锁紧等隐患降低无人机的可靠性，并且费时费力。

发明内容

本发明的目的是提供一种可折叠式无人机，以解决上述至少一种技术问题。

本发明的技术方案是：

一种可折叠式无人机，包括：

机体，左、右侧均凹陷形成为左、右容纳腔，当无人机水平放置时，所述机体在水平面上的投影呈工字形；

相机云台，设置在所述机体头部的底侧；

电池组件和飞行控制系统，均设置在所述机体内部；

起落架，可转动地均匀设置在所述机体底部；

机臂，包括至少四个，四个所述机臂的一端分别铰接在所述工字形的机体的四个角，每个所述机臂转动轴线垂于所述机体的上下表面，且位于所述机体左侧的两个所述机臂与位于所述机体右侧的两个所述机臂以所述机体的前后轴线为对称轴对称分布，另外，每个所述机臂的另一端设置有带驱动装置的螺旋桨；

机臂锁紧装置，设置在所述机体上与所述机臂铰接的位置处，用于在所述机臂转动至预定开启或者预定关闭状态时，将所述机臂进行锁紧，另外，当所述机臂转动至所述预定关闭状态时，位于所述机体同侧的两个所述机臂完全收纳在该侧的所述容纳腔中。

可选地，同侧的两个所述机臂在所述机体上的铰接点的距离，小于两个所述机臂的长度之和，且当所述机臂转动至所述预定关闭状态时，同侧的两个所述机臂的轴线相平行。

可选地，所述机体包括上壳和下壳；

所述下壳的前端向上凹陷为第一收容部，用于容纳所述相机云台及所述相机云台底部的摄像设备。

可选地，

所述上壳的前端具有第二收容部，所述相机云台的顶部贯穿所述安装板并通过设置在所述第二收容部中的固定装置进行固定；

所述第二收容部顶部设置有相匹配云台盖，与所述上壳固定连接，并将所述第二收容部以及所述第一收容部的顶盖部分分隔成独立的第一空腔。

可选地，所述摄像设备为相机。

可选地，所述电池组件设置在所述机体内部空腔中，且位于所述相机云台的后方靠近所述机体尾部位置；

所述飞行控制系统，设置在所述机体内部空腔中，且位于所述相机云台与所述电池组件之间。

可选地，所述机体内部空腔是由所述上壳和所述下壳形成的第二空腔，且在所述机体尾部具有与第二空腔连通的开口，所述开口处设置有与所述开口扣合的曲面控制板，且所述曲面控制板还从所述开口处插入所述电池组件。

可选地，在所述机体的四角与所述机臂铰接的位置处，分别具有一凹陷的半包腔，所述半包腔顶面由所述机体的上壳的部分侧边向内且向上凹陷形成，所述半包腔底面由所述机体的下壳的部分侧边向内且向下凹陷形成，所述机臂的一端位于所述半包腔内。

可选地，所述半包腔顶面有柱形凸起，底面相应位置处也有同轴的柱形凸起，两者配合作为所述机臂的转动轴；

所述机臂的上壳和下壳上均设有柱形凹陷，所述半包腔顶面的柱形凸起和所述上壳的柱形凹陷相配合，底面的所述柱形凸起和所述下壳的柱形凹陷相配合。

可选地，所述机臂内部具有空腔，空腔内设置有电子调速器。

本发明的有益效果：

本发明的可折叠式无人机，机臂是铰接在机体的四个角，能够在机臂转动至预定关闭状态时完全收纳在同侧的容纳腔中，并通过机臂锁紧装置锁定，使得本发明的无人机折叠后结构紧凑，尺寸较小，更方便携带；当需要使用时，还能够快速展开，迅速达到飞行状态。

附图说明

图1是本发明可折叠式无人机优选实施例的立体图；

图2是本发明可折叠式无人机图1所示实施例的云台盖开启时的立体图；

图3是本发明可折叠式无人机图1所示实施例的主视图；

图4是本发明可折叠式无人机图1所示实施例的机臂处于收纳状态时的结构示意图；

图5是本发明可折叠式无人机图1所示实施例的机臂处于展开状态时的结构示意图；

图6是本发明可折叠式无人机图1所示实施例中机臂与机体连接处采用剖视后的结构示意图；

图7是本发明可折叠式无人机图1所示实施例中机臂内部结构示意图。

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。

如图1和图7所示，本发明提供的一种可折叠式无人机，包括机体1、相机云台4、电池组件6、飞行控制系统7、起落架5以及机臂2。

机体1的左、右侧均凹陷形成为左、右容纳腔，当无人机水平放置时，机体1在水平面上的投影呈工字形。

相机云台4设置在机体1头部的底侧，用于设置摄像设备41；电池组件6和飞行控制系统7均设置在机体1内部适合位置处。

起落架5的数量、形状以及连接方式可以根据需要选择为多种适合的方式，其可转动地均匀设置在机体1底部。通常在停放时以支撑无人机，需要时还能够转动收纳起来，方便携带。

机臂2包括至少四个，具体数量可以根据需要进行选择。本实施例中，优选为四个，四个机臂2的一端分别铰接在工字形的机体1的四个角，每个机臂2转动轴线垂于机体1的上下表面；并且，位于机体1左侧的两个机臂2与位于机体1右侧的两个机臂2是以机体1的前后轴线为对称轴对称分布；进一步，每个机臂2的另一端设置有带驱动装置的螺旋桨8，驱动装置结构可以采用目前已知的多种适合的结构，可以包括例如电机、皮带等，此处不再赘述。

机臂锁紧装置3通常设置在机体1上与机臂2铰接的位置处，用于在机臂2转动至预定开启或者预定关闭状态时，将机臂2进行锁紧；同样，机臂锁紧装置3同样可以采用多种适合的形状结构，例如可以直接采用销孔配合的固定方式，此处不再赘述。另外，机体1中部外侧与折叠后的机臂2外部轮廓形状保持一致，能保留机臂2折叠的空间，更能保证内部控件安装空间充足，当机臂2转动至预定关闭状态时，位于机体1同侧的两个机臂2完全收纳在该侧的容纳腔中。需要说明的是，预定开启状态是指无人机能够正常飞行时机臂2的展开状态，预定关闭状态是指机臂2完全收纳在该侧的容纳腔中的状态。

本发明的可折叠式无人机中，机臂2是铰接在机体1的四个角，能够在机臂2转动至预定关闭状态时完全收纳在同侧的容纳腔中，并通过机臂锁紧装置3锁定，使得本发明的无人机折叠后结构紧凑，尺寸较小，更方便携带；同时，需要使用时，能够快速展开，迅速达到飞行状态。

本发明的可折叠式无人机中，同侧的两个机臂2在机体1上的铰接点的距离，小于两个机臂2的长度之和，且当机臂2转动至预定关闭状态时，同侧的两个机臂2的轴线相平行。这样的结构能够使得机体1的整体长度减小，重量减轻，携带更方便。

当机臂2展开时，折叠机臂锁紧装置3锁紧且起落架5展开时，飞机可随时起飞，实现相机的自由拍摄。当机臂2折叠，折叠机臂锁紧装置3打开且起落架收起，飞机处于折叠状态，体积小巧，可随身收纳，方便携带。

机体1包括上壳16和下壳11；下壳11的前端向上凹陷为第一收容部12，用于容纳相机云台4及相机云台4底部的摄像设备41。摄像设备41可以为摄像机、相机等，本实施例中优选为相机。

进一步，在上壳16的前端具有第二收容部9，相机云台4的顶部贯穿第一收容部12的顶板并通过设置在第二收容部9中的固定装置进行固定，固定装置可以是螺栓。

在第二收容部9顶部设置有相匹配云台盖13，

与所述上壳16固定连接，并将所述第二收容部9以及所述第一收容部12的顶盖部分分隔成独立的第一空腔。

电池组件6是设置在机体1内部空腔中，且位于相机云台4的后方靠近机体1尾部位置；进一步，在机体1内部由上壳16和下壳11形成第二空腔17(呈工字形狭长扁平状空腔)，电池组件6设置在第二空腔17中，且在机体1尾部具有与第二空腔17连通的开口，开口处设置有与开口扣合的曲面控制板61，且曲面控制板61还从开口处插入所述电池组件6。

飞行控制系统7同样设置在机体1第二空腔17中，且位于相机云台4与电池组件6之间。电池组件6与飞行控制系统7的设置方式使得无人机整体结构更加紧凑，能够减小无人机的体积和重量。

进一步，在机体1的四角与机臂2铰接的位置处，分别具有一凹陷的半包腔18，半包腔18顶面由机体1的上壳16的部分侧边向内且向上凹陷形成，半包腔18底面由机体1的下壳11的部分侧边向内且向下凹陷形成，机臂2的一端位于所述半包腔18内。

半包腔18顶面有柱形凸起19，底面相应位置处也有同轴的柱形凸起19，两者配合作为机臂2的转动轴；另外，机臂2的上壳16和下壳11上均设有柱形凹陷21，半包腔18顶面的柱形凸起19和上壳16的柱形凹陷21相配合，底面的柱形凸起19和下壳11的柱形凹陷21相配合，使得结构更牢固紧凑。

本发明的机臂2内部具有独立空腔，空腔内设置有电子调速器10，将电子调速器10与飞机控制系统进行分体设计，在出现损坏时，可单独更换，降低维修成本；可以降低对机身内飞控的干扰，而且节省机体空间，使机体整体外形减小；靠近螺旋桨电机布置，可减少走线。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种可折叠式无人机，其特征在于，包括：

机体(1)，左、右侧均凹陷形成为左、右容纳腔，当无人机水平放置时，所述机体(1)在水平面上的投影呈工字形；

相机云台(4)，设置在所述机体(1)头部的底侧；

电池组件(6)和飞行控制系统(7)，均设置在所述机体(1)内部；

起落架(5)，可转动地均匀设置在所述机体(1)底部；

机臂(2)，包括至少四个，四个所述机臂(2)的一端分别铰接在所述工字形的机体(1)的四个角，每个所述机臂(2)转动轴线垂于所述机体(1)的上下表面，且位于所述机体(1)左侧的两个所述机臂(2)与位于所述机体(1)右侧的两个所述机臂(2)以所述机体(1)的前后轴线为对称轴对称分布，另外，每个所述机臂(2)的另一端设置有带驱动装置的螺旋桨(8)；

机臂锁紧装置(3)，设置在所述机体(1)上与所述机臂(2)铰接的位置处，用于在所述机臂(2)转动至预定开启或者预定关闭状态时，将所述机臂(2)进行锁紧，另外，当所述机臂(2)转动至所述预定关闭状态时，位于所述机体(1)同侧的两个所述机臂(2)完全收纳在该侧的所述容纳腔中。

2.根据权利要求1所述的可折叠式无人机，其特征在于，同侧的两个所述机臂(2)在所述机体(1)上的铰接点的距离小于两个所述机臂(2)的长度之和，且当所述机臂(2)转动至所述预定关闭状态时，同侧的两个所述机臂(2)的轴线相平行。

3.根据权利要求1或2所述的可折叠式无人机，其特征在于，所述机体(1)包括上壳(16)和下壳(11)；

所述下壳(11)的前端向上凹陷为第一收容部(12)，用于容纳所述相机云台(4)及所述相机云台(4)底部的摄像设备(41)。

4.根据权利要求3所述的可折叠式无人机，其特征在于，所述上壳(16)的前端具有第二收容部(9)，所述相机云台(4)的顶部贯穿所述安装板并通过设置在所述第二收容部(9)中的固定装置进行固定；

所述第二收容部(9)顶部设置有相匹配云台盖(13)，与所述上壳(16)固定连接，并将所述第二收容部(9)以及所述第一收容部(12)的顶盖部分分隔成独立的第一空腔。

5.根据权利要求4所述的可折叠式无人机，其特征在于，所述摄像设备(41)为相机。

6.根据权利要求3所述的可折叠式无人机，其特征在于，所述电池组件(6)设置在所述机体(1)内部空腔中，且位于所述相机云台(4)的后方靠近所述机体(1)尾部位置；

所述飞行控制系统(7)，设置在所述机体(1)内部空腔中，且位于所述相机云台(4)与所述电池组件(6)之间。

7.根据权利要求6所述的可折叠式无人机，其特征在于，所述机体(1)内部空腔是由所述上壳(16)和所述下壳(11)形成的第二空腔(17)，且在所述机体(1)尾部具有与第二空腔(17)连通的开口，所述开口处设置有与所述开口扣合的曲面控制板(61)，且所述曲面控制板(61)还从所述开口处插入所述电池组件(6)。

8.根据权利要求3所述的可折叠式无人机，其特征在于，在所述机体(1)的四角与所述机臂(2)铰接的位置处，分别具有一凹陷的半包腔(18)，所述半包腔(18)顶面由所述机体(1)的上壳(16)的部分侧边向内且向上凹陷形成，所述半包腔(18)底面由所述机体(1)的下壳(11)的部分侧边向内且向下凹陷形成。

9.根据权利要求8所述的可折叠式无人机，其特征在于，所述半包腔(18)顶面有柱形凸起(19)，底面相应位置处也有同轴的柱形凸起(19)，两者配合作为所述机臂(2)的转动轴；

所述机臂(2)的上壳(16)和下壳(11)上均设有柱形凹陷(21)，所述半包腔(18)顶面的柱形凸起(19)和所述上壳(16)的柱形凹陷(21)相配合，底面的所述柱形凸起(19)和所述下壳(11)的柱形凹陷(21)相配合。

10.根据权利要求1所述的可折叠式无人机，其特征在于，所述机臂(2)内部具有空腔，空腔内设置有电子调速器(10)。