CN104071336A - 便携式折叠翼无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便携式折叠翼无人机，包括前翼、平尾尾翼、V型尾翼、折叠桨、机身及动力件，所述动力件安装于机身的前部，所述折叠桨连接于动力件的输出端，所述前翼安装于机身的中部，所述平尾尾翼和V型尾翼安装于机身的尾部，所述前翼和平尾尾翼均通过折叠机构与机身相连，以在携带和弹射时呈收缩状态且在飞行时机翼呈展开状。本发明具有结构简单紧凑、操作简便、便于携带和起飞等优点。
Description
技术领域
本发明主要涉及到通用飞行器领域，特指一种便携式折叠翼无人机。
背景技术
随着无人驾驶飞行器在飞行器家族中的发展壮大，其在信息化条件下表现出的多用途能力和便捷性备受重视，而无人机的使用又提高了使用效率，减少了人员的参与。不过，传统无人机存在如下问题：
1、体积相对较大，不方便携带。目前国际上几款主流的无人机都不适合单人携带。
2、普遍采用滑跑起飞方式，受限于地形。对于普通的小型无人机，滑跑起飞通常至少需要20～30米的距离。如果起飞地点为山地或者丘陵，便无法正常起飞。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、操作简便、便于携带和起飞的便携式折叠翼无人机。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种便携式折叠翼无人机，包括前翼、平尾尾翼、V型尾翼、折叠桨、机身及动力件，所述动力件安装于机身的前部，所述折叠桨连接于动力件的输出端，所述前翼安装于机身的中部，所述平尾尾翼和V型尾翼安装于机身的尾部，所述前翼和平尾尾翼均通过折叠机构与机身相连，以在携带和弹射时呈收缩状态且在飞行时机翼呈展开状。
作为本发明的进一步改进：所述折叠机构包括上限位板、下限位板、一对翼板及机翼限位板，所述下限位板与机身固定，所述上限位板用来与下限位板配合使用，所述上限位板的中部开孔通过轴与下限位板上的开孔相连；所述翼板连接于上限位板和下限位板之间的轴上，所述翼板用来连接前翼或平尾尾翼；所述机翼限位板连接于翼板上，所述机翼限位板上设有弧面，位于其内边缘的弧面与支撑板或上限位板接触以避免机翼在径向上的运动。
作为本发明的进一步改进：所述翼板上开设用于粘连碳棒的安装槽。
作为本发明的进一步改进：所述折叠机构还包括支撑板，所述支撑板用来与上限位板或下限位板固定连接。
作为本发明的进一步改进：所述支撑板上设有挖空部。
作为本发明的进一步改进：所述折叠桨的若干个叶片均与动力件的转轴之间通过轴承和转轴相连以实现折叠。
作为本发明的进一步改进：所述V型尾翼处设有尾翼折叠机构，所述尾翼折叠机构包括支撑座和铰接件，所述V型尾翼通过铰接件与支撑座相连。
作为本发明的进一步改进：所述铰接件内设置有扭簧。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的便携式折叠翼无人机，结构简单紧凑、操作简便，可以将机翼折叠至机身，使之适用于单人携带，便于携带和起飞的，可以适应复杂条件下的使用。
附图说明
图1是本发明处于折叠状态时的结构原理示意图。
图2是本发明处于展开状态时的结构原理示意图。
图3是本发明在具体应用实例中折叠机构的结构原理示意图。
图4是本发明在具体应用实例中尾翼折叠机构的结构原理示意图。
图5是本发明在具体应用实例中折叠桨的结构原理示意图。
图例说明：
1、动力件；2、折叠桨；3、下限位板；4、支撑板；5、机翼限位板；6、翼板；7、第一轴；8、第二轴；9、上限位板；10、第三轴；11、第四轴；12、铰接件；13、支撑座；14、V型尾翼；15、前翼；16、平尾尾翼；17、机身侧壁；18、机身。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明的便携式折叠翼无人机，包括前翼15、平尾尾翼16、V型尾翼14、折叠桨2、机身18及动力件1，机身18采用KT板制成，动力件1安装于机身18的前部，折叠桨2连接于动力件1的输出端，可在动力件1的驱动下旋转提供飞行动力。前翼15安装于机身18的中部，平尾尾翼16和V型尾翼14安装于机身18的尾部，前翼15和平尾尾翼16均通过折叠机构与机身18相连，在携带和弹射时呈收缩状态，在飞行时机翼呈展开状，不仅能够实现便于携带和弹射，还可以避免复杂结构对飞机气动性能的影响和对整机重量的增加。
本实施例中，如图3所示，折叠机构包括上限位板9、下限位板3、一对翼板6及机翼限位板5，其主要由硬度适当、加工方便的层板经过激光切割而成，整个机身18由轻巧、易加工的KT板粘合而成。其中，下限位板3与机身18固定，使得折叠部分能够将升力作用在机身18上。上限位板9则用来与下限位板3配合使用，目的是将折叠机构的其余零部件都限制在上限位板9与下限位板3之间，同时也限制了飞行过程中机翼的震颤。上限位板9的中部开孔内安装有轴承，并通过轴（第一轴7和第二轴8）与下限位板3上的开孔相连。
翼板6连接于上限位板9和下限位板3之间的轴（第一轴7和第二轴8）上，翼板6用来连接前翼15或平尾尾翼16，通过翼板6可以增大与KT板制的机翼的接触面，提供一定的强度。如图所示，机翼可绕第一轴7与第二轴8旋转，在展开达到一定程度后在第三轴10与第四轴11相互作用下限位。在上限位板9和下限位板3的作用下，机翼只能在相应的自由度上转动。
机翼限位板5连接于翼板6上，机翼限位板5上设有弧面，位于其内边缘的弧面与支撑板4或上限位板9接触，避免机翼在径向上的运动。同时，配合翼板6可以增大与KT板制的机翼的接触面，提高其强度。本实施例中，机翼限位板5上靠近翼段开设有槽，该槽用于粘连碳棒，碳棒将作为KT板机翼的骨架，进一步提高机翼部分的强度。
可以理解，还可以在翼板6上也开设用于粘连碳棒的安装槽，进一步将碳棒作为KT板机翼的骨架，提高机翼部分的强度。机翼限位板5上设置定位孔与翼板6上的定位孔配合，结合边缘定位，通过胶水使得翼板6与机翼限位板5之间无相对运动。
本发明中，进一步包括支撑板4，支撑板4用来与上限位板9或下限位板3固定连接，支撑板4中间的孔用来安装轴承，定位销孔用于装配。支撑板4上设有挖空部，该挖空部的作用是保障结构强度的同时降低机构重量。支撑板4本身则是由于两个翼面不在同一平面，为了是机构能够具有强度而安装的，同时在旋转过程中能起到限位作用，避免弹性作用使机翼展开角度过大。
由上可知，整个折叠机构均是由若干挡板组成，结构设计独特不仅能保证机翼完全折叠至机身18，而且能利用皮筋等提供的弹力将是机翼完全展开，还具备限位功能，从而有效地提高了无人机的便携性和效率。
本实施例中，折叠桨2由可塑性、硬度较好的塑料加工而成，折叠桨2的若干个叶片均与动力件1的转轴之间通过轴承和转轴相连，可以实现折叠。
本实施例中，V型尾翼14处设有尾翼折叠机构，该尾翼折叠机构包括支撑座13和铰接件12，支撑座13由层板加工而成，铰接件12为合页，V型尾翼14通过铰接件12与支撑座13相连，且还可以进一步设置弹性伸缩件（如皮筋等）。合页内还可以进一步设置扭簧以增加弹性力。
本发明的便携式折叠翼无人机在正常携带状态下，机翼折叠至机身18的机身侧壁17处，成长方体形状，置于与之配套使用的弹射架内。此时，拉伸与第一轴7、第三轴10之间和第二轴8、第四轴11之间的橡皮筋处于伸长状态，航模用合页内的扭簧处于压缩状态，折叠桨2受重力作用自然下垂。在无人机发射的瞬间，前翼15和平尾尾翼16在折叠机构中橡皮筋的拉力作用下，迅速张开至机翼限位板5出定位，同时，V型尾翼14在扭簧的弹力下，相继展开。至此，无人机的前翼15、平尾尾翼16、V型尾翼14全部张开，使无人机具备了稳定飞行的条件。机翼张开后，作为动力件1的电机转动，在离心力作用下，折叠桨2展开，可以为无人机提供飞行的动力。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种便携式折叠翼无人机，其特征在于，包括前翼（15）、平尾尾翼（16）、V型尾翼（14）、折叠桨（2）、机身（18）及动力件（1），所述动力件（1）安装于机身（18）的前部，所述折叠桨（2）连接于动力件（1）的输出端，所述前翼（15）安装于机身（18）的中部，所述平尾尾翼（16）和V型尾翼（14）安装于机身（18）的尾部，所述前翼（15）和平尾尾翼（16）均通过折叠机构与机身（18）相连，以在携带和弹射时呈收缩状态且在飞行时机翼呈展开状。
2.根据权利要求1所述的便携式折叠翼无人机，其特征在于，所述折叠机构包括上限位板（9）、下限位板（3）、一对翼板（6）及机翼限位板（5），所述下限位板（3）与机身（18）固定，所述上限位板（9）用来与下限位板（3）配合使用，所述上限位板（9）的中部开孔通过轴与下限位板（3）上的开孔相连；所述翼板（6）连接于上限位板（9）和下限位板（3）之间的轴上，所述翼板（6）用来连接前翼（15）或平尾尾翼（16）；所述机翼限位板（5）连接于翼板（6）上，所述机翼限位板（5）上设有弧面，位于其内边缘的弧面与支撑板（4）或上限位板（9）接触以避免机翼在径向上的运动。
3.根据权利要求1或2所述的便携式折叠翼无人机，其特征在于，所述翼板（6）上开设用于粘连碳棒的安装槽。
4.根据权利要求3所述的便携式折叠翼无人机，其特征在于，所述折叠机构还包括支撑板（4），所述支撑板（4）用来与上限位板（9）或下限位板（3）固定连接。
5.根据权利要求4所述的便携式折叠翼无人机，其特征在于，所述支撑板（4）上设有挖空部。
6.根据权利要求1或2所述的便携式折叠翼无人机，其特征在于，所述折叠桨（2）的若干个叶片均与动力件（1）的转轴之间通过轴承和转轴相连以实现折叠。
7.根据权利要求1或2所述的便携式折叠翼无人机，其特征在于，所述V型尾翼（14）处设有尾翼折叠机构，所述尾翼折叠机构包括支撑座（13）和铰接件（12），所述V型尾翼（14）通过铰接件（12）与支撑座（13）相连。
8.根据权利要求7所述的便携式折叠翼无人机，其特征在于，所述铰接件（12）内设置有扭簧。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |