CN103332291B - 一种空投六旋翼无人机折叠与展开机构 - Google Patents
一种空投六旋翼无人机折叠与展开机构 Download PDFInfo
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Abstract
一种空投六旋翼无人机折叠与展开机构，包括折叠包装机构、出筒机构、展开机构和控制系统；折叠包装机构包括具有两个小圆筒耳的圆柱形包装筒、折叠的牵引伞、六旋翼无人机机身、与机身垂直折叠的撑杆；无人机折叠出筒过程：打开牵引伞，在牵引伞作用下牵引绳通过小滑轮和滚珠约束，带动机身滑出包装筒；展开机构，包括摇臂、拉绳、拉绳端处的铰链、摇臂与撑杆连接的铰链、撑杆与机身连接的铰链、控制系统、锁定机构；无人机展开过程：无人机机体滑出包装筒后，与牵引伞连接的拉绳将拉绳端铰链向上拉动，摇臂将撑杆向外推动，直至摇臂呈水平位置时，撑杆通过锁定机构与机身锁定，触动电动机开关，控制系统执行切伞指令，控制六旋翼无人机正常飞行。
Description
技术领域
本发明涉及一种空投六旋翼无人机，尤其涉及一种空投六旋翼无人机折叠与展开机构，其属于无人机的特种机构。
背景技术
为了发挥多旋翼小型无人机机动灵活可悬停等特点、又能执行远距离任务，可以将旋翼小型无人机由较大的飞行器携带到远处。因此，多旋翼小型无人机需要设计有折叠包装形式和可靠的展开机构。
出于空气动力和投放展开确保无人机姿态稳定的要求，需要专门的包装筒形式，所以折叠形式多旋翼小型无人机展开，还包括无人机出筒技术、展开技术、动力启动和自主控制飞行技术。
发明内容
本发明提供一种空投六旋翼无人机折叠与展开机构，其可以实现折叠的多旋翼无人机空投后自主展开飞行。
本发明采用如下技术方案：一种空投六旋翼无人机折叠与展开机构，包括折叠包装机构、出筒机构、展开机构和控制系统14，所述折叠包装机构包括具有两个小圆筒耳的圆柱形包装筒1、放置于所述包装筒1顶部的牵引伞2、六旋翼无人机机身3、与六旋翼无人机机身3垂直铰连的六根撑杆4、安装于撑杆4杆端的电动机与螺旋桨组件5、安装于所述撑杆4端头的两个小滑轮6、位于所述圆筒耳中的两个滚珠7及约束所述螺旋桨5的圈绳8。
所述出筒机构还包括有牵引绳9，打开牵引伞2，在牵引伞2作用下牵引绳9通过所述两个小滑轮6和两个滚珠7的约束，带动六旋翼无人机机身3滑出包装筒1，同时两个滚珠7沿所述两个小圆筒耳向包装筒1筒顶滑动直至滑出。
所述展开机构包括与牵引伞2连接的拉绳16、拉绳16端处的第一铰链11、与第一铰链11连接的六根摇臂10、摇臂10与撑杆4连接的第二铰链12、撑杆4与六旋翼无人机机身3连接的第三铰链13、控制系统14、撑杆4与六旋翼无人机机身3的锁定机构15及与所述电动机相连接的电动机开关17，所述六旋翼无人机机身3和撑杆4滑出包装筒1后，拉绳16将拉绳端处的第一铰链11向上拉动，六根摇臂10将六根撑杆4向外推动，直至摇臂10呈水平位置时，六根撑杆4通过锁定机构15与六旋翼无人机机身3锁定，并触动电动机开关17，控制系统14执行切伞指令，并控制六旋翼无人机正常飞行。
本发明具有如下有益效果：
（1）本发明六旋翼无人机可以实现折叠空投后自主展开飞行；
（2）本发明六旋翼无人机既具有机动灵活可悬停等特点、又能执行远距离任务。
附图说明
图1为本发明空投六旋翼无人机折叠包装时的结构示意图
图2为图1所示沿线A-A的剖视图。
图3为本发明空投六旋翼无人机折叠与展开机构中牵引伞打开时作动示意图。
图4为本发明六旋翼无人机出筒状态示意图。
图5为本发明六旋翼无人机折叠与展开机构图。
图6为本发明六旋翼无人机出筒后展开阶段示意图。
图7为本发明六旋翼无人机完全展开时示意图。
图8为本发明六旋翼无人机切伞后自主控制飞行示意图。
其中：
1-圆柱形包装筒；2-牵引伞；3-六旋翼无人机机身；4-撑杆；5-电动机与螺旋桨组件；6-小滑轮；7-滚珠；8-圈绳；9-牵引绳；10-摇臂；11-第一铰链；12-第二铰链；13-第三铰链；14控制系统；15-锁定机构；16-拉绳；17-电动机开关。
具体实施方式
请参照图1至图8所示，本发明空投六旋翼无人机折叠与展开机构主要用于被包装的六旋翼无人机从空中投放，可以自主实现六旋翼无人机从折叠状态到出筒、然后展开飞行的过程。本发明空投六旋翼无人机折叠与展开机构，包括折叠包装机构、出筒机构、展开机构和控制系统14，其中折叠包装机构包括具有两个小圆筒耳的圆柱形包装筒1、折叠的牵引伞2、六旋翼无人机机身3、呈与机身垂直折叠状态的六根撑杆4、安装于撑杆端的电动机与螺旋桨组件5、两个小滑轮6、两个滚珠7、约束六个螺旋桨的圈绳8；无人机折叠出筒机构包括牵引绳9：打开牵引伞2，在牵引伞作用下牵引绳9通过小滑轮6和两个滚珠7的约束，带动无人机机体滑出包装筒1；同时两个滚珠7沿两个小圆筒耳向包装筒1筒顶滑动。
请参照图1和图2所示，本发明空投六旋翼无人机折叠包装机构中包装筒1设计成圆筒状，外周两侧设计有2个小直径的圆筒耳，圆筒耳直径设计成使滚珠7可以自由滑动。撑杆4的杆端安装电动机与螺旋桨组件5，撑杆4以与旋翼无人机机身3连接的第三铰链13为支点，折叠成与旋翼无人机机身3呈垂直状态，撑杆4共包括有六根且作同样的折叠。圈绳8约束六个螺旋桨，防止螺旋桨运载中摆动。同时放置在包装筒1顶部呈折叠形式的牵引伞2、两个安装在撑杆端头的小滑轮6和位于圆筒耳中的两个滚珠7，都是为空投六旋翼无人机出筒与展开预备的零件。
请参照图3所示，本发明空投六旋翼无人机出筒机构的特征在于：牵引伞2从包装筒顶打开，在包装筒1作用下展开成半球状，牵引伞2阻力对下端的两根牵引绳9起拉动作用，牵引绳9通过小滑轮6（并在两个滚珠7的约束下），拉动撑杆4并带动六旋翼无人机机身3向上滑动，两个滚珠7也随着在小圆筒耳中向上滑动。
请参照图4所示，本发明空投六旋翼无人机出筒过程：在牵引伞2作用下，折叠形式的六旋翼无人机被拉出包装筒1上口，两个滚珠7滑出小圆筒耳后，不再起约束作用，圈绳8在包装筒1筒口受钩阻脱落；这时，牵引伞2下部的中间拉绳16开始起作用。
请参照图5至图6所示，本发明空投六旋翼无人机中展开机构包括摇臂10、拉绳16、拉绳16端处的第一铰链11、摇臂10与撑杆4连接的第二铰链12、撑杆4与六旋翼无人机机身3连接的第三铰链13、控制系统14、锁定机构15。六旋翼无人机展开过程：六旋翼无人机机身3与撑杆4滑出包装筒1后，两个滚珠7滑出小圆筒耳，牵引绳9自由散开不起作用，这时与牵引伞2连接的拉绳16开始起作用；六旋翼无人机出筒后展开阶段如图6所示，与牵引伞2连接的拉绳16将拉绳端处的第一铰链11向上拉动，六根摇臂10推动六根撑杆4，以撑杆4与六旋翼无人机机身3连接的第三铰链13为支点，使六根摇臂10将六根撑杆4向外推动展开。
请参照图5至图7所示，本发明空投六旋翼无人机折叠与展开机构都是以撑杆4与六旋翼无人机机身3连接的第三铰链13为支点转动的；折叠时，撑杆4转动折叠成与六旋翼无人机机身3呈垂直状态，展开时，撑杆4转动到与六旋翼无人机机身3呈水平状态。六旋翼无人机完全展开状态如图7所示，拉绳16拉动六根摇臂10，六根摇臂10推动六根撑杆4；当摇臂10被拉动到水平位置时，使六根撑杆4向外展开到水平位置；这时六根撑杆4通过锁定机构15与机身锁定，并触动电动机开关17；开关17控制电源与电动机的连线，于是，电动机启动，并带动螺旋桨工作。
请参照图8所示，电动机与螺旋桨启动工作后，控制系统14执行切伞指令，牵引伞2脱离六旋翼无人机机身3；控制系统14自主控制六旋翼无人机姿态稳定，并控制无人机正常飞行。本发明空投六旋翼无人机中的控制系统通过电子调速器，对六个电动机及螺旋桨组控制，可以实现按设定轨迹自主导航飞行。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些非原理改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种空投六旋翼无人机折叠与展开机构，包括折叠包装机构、出筒机构、展开机构和控制系统(14)，其特征在于：所述折叠包装机构包括具有两个小圆筒耳的圆柱形包装筒(1)、放置于所述包装筒(1)顶部的牵引伞(2)、六旋翼无人机机身(3)、与六旋翼无人机机身(3)垂直铰连的六根撑杆(4)、安装于撑杆(4)杆端的电动机与螺旋桨组件(5)、安装于所述撑杆(4)端头的两个小滑轮(6)、位于所述圆筒耳中的两个滚珠(7)及约束所述螺旋桨(5)的圈绳(8)，所述出筒机构还包括有牵引绳(9)，打开牵引伞(2)，在牵引伞(2)作用下牵引绳(9)通过所述两个小滑轮(6)和两个滚珠(7)的约束，带动六旋翼无人机机身(3)滑出包装筒(1)，同时两个滚珠(7)沿所述两个小圆筒耳向包装筒(1)筒顶滑动直至滑出，所述展开机构包括与牵引伞(2)连接的拉绳(16)、拉绳(16)端处的第一铰链(11)、与第一铰链(11)连接的六根摇臂(10)、摇臂(10)与撑杆(4)连接的第二铰链(12)、撑杆(4)与六旋翼无人机机身(3)连接的第三铰链(13)、控制系统(14)、撑杆(4)与六旋翼无人机机身(3)的锁定机构(15)及与所述电动机相连接的电动机开关(17)，所述六旋翼无人机机身(3)和撑杆(4)滑出包装筒(1)后，拉绳(16)将拉绳端处的第一铰链(11)向上拉动，六根摇臂(10)将六根撑杆(4)向外推动，直至摇臂(10)呈水平位置时，六根撑杆(4)通过锁定机构(15)与六旋翼无人机机身(3)锁定，并触动电动机开关(17)，控制系统(14)执行切伞指令，并控制六旋翼无人机正常飞行。
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