CN105109679B - 一种锁紧组件及多旋翼无人飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种锁紧组件及多旋翼无人飞行器。该锁紧组件(150)用于在多旋翼无人飞行器(1000)的多根支撑臂(110)展开时将所述多根支撑臂(110)同时锁紧在中心安装座(120)上，其中，所述中心安装座(120)上周向均匀形成有多个缺口部(122)，所述多根支撑臂(110)上相应地设置有多个凸起部(112)，在所述多根支撑臂(110)展开时各凸起部(112)相应地位于各缺口部(122)内。根据本发明的锁紧组件，在多旋翼无人飞行器的多根支撑臂展开时，锁紧组件将多根支撑臂一次性同时锁紧在中心安装座上，可靠地保持多根支撑臂的展开状态。

Description

一种锁紧组件及多旋翼无人飞行器

技术领域

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种锁紧组件以及具备该锁紧组件的多旋翼无人飞行器。

背景技术

无人飞行器具有独特的飞行能力，并且体积小，在航拍、大气检测、交通监控、资源勘探、电力巡检、森林防火、农业、军用等方面具有广泛的前景。

现有的多旋翼飞行器的旋翼由机臂支撑，而机臂通常固定设置在机架上，由此在飞行器达到六轴甚至八轴时，整个飞行器的轴距会变得非常大而体积伴随着变大，给搬运、存放等造成很大的不便。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种多旋翼无人飞行器，其能够通过折叠最大限度地缩小飞行器的体积。

本发明通过如下技术方案实现：一种锁紧组件，用于在多旋翼无人飞行器的多根支撑臂展开时将所述多根支撑臂同时锁紧在中心安装座上，其中，所述中心安装座上周向均匀形成有多个缺口部，所述多根支撑臂上相应地设置有多个凸起部，在所述多根支撑臂展开时所述多个凸起部的各凸起部相应地位于所述多个缺口部的各缺口部内，所述锁紧组件具有多个延伸锁紧部，各延伸锁紧部具有向下伸出的止挡部，在所述锁紧组件位于锁紧位置时所述止挡部的内表面相应地抵接所述多个凸起部的各凸起部的外表面。

作为上述技术方案的进一步改进，所述锁紧组件设置成围绕所述中心安装座的中心自由旋转，在所述锁紧组件旋转至锁紧位置时，所述止挡部的内表面相应地抵接所述多个凸起部的各凸起部的外表面，且所述多个凸起部的各凸起部的外表面为与所述中心安装座的外表面匹配的弧形表面。

作为上述技术方案的进一步改进，所述锁紧组件还具有施力部件，所述施力部件设置成朝靠近所述中心安装座的方向推压所述锁紧组件。

根据本发明的另一方面，还提供一种多旋翼无人飞行器，所述多旋翼无人飞行器包括动力装置、摄像装置、电池系统、控制电路、多根支撑臂、中心安装座以及锁紧组件，其中，所述动力装置、所述摄像装置以及所述电池系统分别与所述控制电路连接，所述多根支撑臂可旋转地连接在所述中心安装座上，所述锁紧组件为上述的锁紧组件。

作为上述技术方案的进一步改进，所述控制电路设置在所述中心安装座上且位于所述锁紧组件的上方。

作为上述技术方案的进一步改进，所述多根支撑臂的各根支撑臂为圆柱形，且各根支撑臂为具有容纳所述电池系统的充电电池的容纳空间的管件。

作为上述技术方案的进一步改进，所述多旋翼无人飞行器还包括多个起落架，所述多个起落架分别可旋转地连接在所述多根支撑臂上，所述多个起落架的形状与所述多根支撑臂的形状分别匹配以便在所述多根支撑臂折叠时贴附在所述多根支撑臂的外表面上，且所述多个起落架上设置有天线。

作为上述技术方案的进一步改进，所述动力装置包括多个电机和多个螺旋桨，所述多个电机的各电机固定设置在所述多根支撑臂的各根支撑臂的自由端部上方，所述多个螺旋桨为快拆式螺旋桨或折叠式螺旋桨。

作为上述技术方案的进一步改进，所述多旋翼无人飞行器为四旋翼无人飞行器、六旋翼无人飞行器或八旋翼无人飞行器。

作为上述技术方案的进一步改进，所述摄像装置包括依次相互连接的减震机构、快拆云台及相机，所述减震机构具有多个分叉部，在所述多根支撑臂折叠时所述快拆云台及所述相机脱离所述减震机构且所述多根支撑臂分别位于所述多个分叉部之间。

本发明的有益效果是：根据本发明的锁紧组件，多根支撑臂相对中心安装座转动，多根支撑臂可以向下折叠收拢，最大限度地缩小飞行器的体积。而且，在多旋翼无人飞行器的多根支撑臂展开时，锁紧组件将所述多根支撑臂一次性同时锁紧在中心安装座上，可靠地保持多根支撑臂的展开状态。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方式的多旋翼无人飞行器的电气构成示意框图；

图2是图1的多旋翼无人飞行器的立体示意图；

图3是图1的多旋翼无人飞行器的另一立体示意图；

图4是图1的多旋翼无人飞行器的再一立体示意图，显示了起落架处于收起状态，起落架贴附在支撑臂上；

图5是图4中A处的放大图，显示了支撑臂展开但未被锁紧组件锁紧的状态；

图6是图1的多旋翼无人飞行器的又一立体示意图，显示了起落架处于收起状态，起落架贴附在支撑臂上；

图7是图6中B处的放大图，显示了支撑臂展开且被锁紧组件锁紧的状态；

图8显示了中心安装座与第一实施例的锁紧组件的分解状态；

图9显示了中心安装座与第一实施例的锁紧组件的组装状态；

图10是显示第一实施例的锁紧组件的正面示意图；

图11是显示第一实施例的锁紧组件的仰视示意图；

图12是图1的多旋翼无人飞行器的又一立体示意图，显示了支撑臂展开且被锁紧组件锁紧的状态；

图13是图1的多旋翼无人飞行器的俯视示意图，显示了支撑臂展开且被锁紧组件锁紧的状态；

图14是图1的多旋翼无人飞行器的正面示意图，显示了支撑臂展开且被锁紧组件锁紧的状态；

图15是图1的多旋翼无人飞行器的收拢状态的立体示意图，显示了支撑臂折叠收拢的状态；

图16是图1的多旋翼无人飞行器的收拢状态的俯视示意图，显示了支撑臂折叠收拢的状态；

图17是图1的多旋翼无人飞行器的支撑臂的立体示意图，显示了起落架处于收起状态，起落架贴附在支撑臂上；

图18是图17中C处的放大图；

图19是图1的多旋翼无人飞行器的动力装置的电机与折叠式螺旋桨的立体示意图，

图20显示了中心安装座与第二实施例的锁紧组件的分解状态；

图21显示了中心安装座与第一实施例的锁紧组件的组装状态；

图22显示了中心安装座与第一实施例的锁紧组件的组装状态；

图23是显示第一实施例的锁紧组件的重要部分的正面示意图；

图24是显示第一实施例的锁紧组件的重要部分的仰视示意图；

图中标号含义如下：1000-多旋翼无人飞行器；200-动力装置；300-摄像装置；400-电池系统；500-遥控器；600-控制电路；610-通信部；700-起落架；110-支撑臂；111-旋转孔；112-凸起部；1120-外表面；114-容纳空间；120-中心安装座；122-缺口部；124-第二穿线孔；126-第一穿线孔；150-锁紧组件；150A-锁紧组件；151-中心孔；152-延伸锁紧部；154-第二穿透部；156-第一穿透部；158-止挡部；1582-内表面；151A-中心孔；152A-延伸锁紧部；154A-第二穿透部；156A-第一穿透部；158A-止挡部；1582A-内表面；210-电机；220-螺旋桨；310-减震机构；311-转轴；320-快拆云台；160-施力部件；162-导柱；164-压缩弹簧；166-螺钉；312-弧形空间；314-分叉部。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的说明。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。附图用于帮助理解本发明的各实施例，附图中的各图的尺寸比例可能不同。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明提供一种锁紧组件及多旋翼无人飞行器，多旋翼无人飞行器具备该锁紧组件。首先，对多旋翼无人飞行器进行说明。如图1所示，本实施例的多旋翼无人飞行器1000包括动力装置200、摄像装置300、电池系统400、遥控器(未示出)500、控制电路600、多根支撑臂110、中心安装座120以及锁紧组件150。其中，所述动力装置200、所述摄像装置300以及所述电池系统400分别与所述控制电路600连接。

所述控制电路600由保护盖(图中未示出)遮蔽保护。在本实施例中，所述控制电路600设置在所述中心安装座120上且位于所述锁紧组件150的上方。所述控制电路600具有通信部610，通过通信部610与遥控器500等外部设备双向通信连接，执行图像回传、数据回传等工作。控制电路600由CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、ROM(Read OnlyMemory只读存储器)、RAM(Random Access Memory随机存储器)以及与相互电连接的各部件进行各种信号的收发的输入输出接口等构成。控制电路600负责多旋翼无人飞行器1000的整体的动作控制。ROM存储多旋翼无人飞行器1000的基本工作的工作程序。RAM用作多旋翼无人飞行器1000的工作区域等。

本实施例的多旋翼无人飞行器1000中，所述多根支撑臂110可以旋转地通过转轴连接在所述中心安装座120上。所述多根支撑臂110例如可以折叠90度至100度左右。本实施例中，所述多根支撑臂110可以从大致水平状态(展开时)折叠收拢成大致竖直状态(折叠时)。

所述锁紧组件150用于在所述多根支撑臂110展开时将所述多根支撑臂110同时锁紧在所述中心安装座120上。如后所述，所述锁紧组件可以采用各种形式。如后所述，本申请提供了两种锁紧组件的实施例。所述锁紧组件可以统一地将所述多根支撑臂110一次性且同时锁紧在所述中心安装座120上，便于操作。

在本实施例中，所述多根支撑臂110的各根支撑臂110为圆柱形，且各根支撑臂110为具有容纳所述电池系统400的圆柱形的充电电池的容纳空间114的管件。充电电池可内置于支撑臂110的容纳空间114内。充电电池例如为18650型电池、26650型电池。将充电电池内置于支撑臂110的容纳空间114内，可以进一步简化飞行器的结构。这样，在多根支撑臂110向下折叠90度至100度左右时，可以进一步缩小飞行器的体积。

在本实施例中，所述多旋翼无人飞行器1000还包括多个起落架700，所述多个起落架700分别通过转轴可旋转地连接在所述多根支撑臂110上。所述多个起落架700的形状与所述多根支撑臂110的形状分别匹配以便在所述多根支撑臂110折叠时贴附在所述多根支撑臂110的外表面上。多个起落架700为片状结构。如图15所示，这样，在多根支撑臂110向下折叠90度至100度左右收拢时，多个起落架700贴附在所述多根支撑臂110的外表面上，基本上不占据体积，多个起落架700之间不相互干涉，可以进一步缩小飞行器的折叠后的体积。此外，所述多个起落架700上设置有天线。天线例如可以是FPC天线、PCB天线、弹簧天线或馈线天线等。此外，天线也可以设置在中心安装座上或者云台上。

在本实施例中，所述动力装置200包括多个电机210和多个螺旋桨220，所述多个电机210的各电机210固定设置在所述多根支撑臂110的各根支撑臂110的自由端部上方，所述多个螺旋桨220为快拆式螺旋桨或折叠式螺旋桨。然而，本发明不限于此，螺旋桨220也可以为普通的平装浆。图19显示了折叠式螺旋桨。螺旋桨220的结构例如可以采用中国实用新型专利申请CN201320311523.9(申请人：深圳市大疆创新科技有限公司)公开的结构。在多根支撑臂110向下折叠90度至100度左右时，将多个螺旋桨220从电机210拆下。

虽然在图示的实施例中，多旋翼无人飞行器1000为四旋翼无人飞行器，但本发明不限于此，所述多旋翼无人飞行器可以为四旋翼无人飞行器、六旋翼无人飞行器或八旋翼无人飞行器。

在本实施例中，如图1所示，所述摄像装置300包括依次相互连接的减震机构310、快拆云台320及相机(未示出)。所述减震机构310具有多个分叉部314。在所述多根支撑臂110折叠收拢时，所述快拆云台320及所述相机脱离所述减震机构310，即所述快拆云台320及所述相机从所述减震机构310拆下。所述减震机构310例如可以采用中国发明专利申请CN201480001516.6(申请人：深圳市大疆创新科技有限公司)公开的结构。且所述多根支撑臂110分别位于所述多个分叉部314之间。

结合图8及图15所示，在多根支撑臂110向下折叠90度至100度左右时，支撑臂110刚好位于多个分叉部314之间的弧形空间312内。这样，在多根支撑臂110向下折叠90度至100度左右时，可以进一步缩小飞行器的体积。

此外，快拆云台320上可搭载光学设备，例如摄像机、照相机、望远镜、远程摄像机和测量仪等，用以实现所述光学设备的固定、随意调节所述光学设备的姿态(例如：改变所述光学设备的高度、倾角、拍摄方向和/或使所述光学设备稳定保持在确定的姿态上)，以实现高质量的拍摄和/或照相等。

如上所述，所述锁紧组件用于在所述多根支撑臂110展开准备飞行时将所述多根支撑臂110同时锁紧在所述中心安装座120上。通过操作锁紧组件，可以一次锁紧多根支撑臂110，快速可靠。

虽然本发明提供了两种方式的锁紧组件(旋转式的锁紧组件150和移动式的锁紧组件150A)，但本领域普通技术人员可以根据本发明容易地想出变形例，这些变形例理应落入本发明的保护范围。

下面结合附图介绍第一实施例的锁紧组件。第一实施例的锁紧组件为旋转式的锁紧组件。

如图5、图8、图9、图10所示，在该第一实施例中，所述中心安装座120上周向均匀形成有4个缺口部122。4根支撑臂110的各根支撑臂110上相应地设置有凸起部112。在所述多根支撑臂110展开时，各凸起部112相应地位于缺口部122内。

如图18所示，支撑臂110上设置有用于设置转轴的旋转孔111。由此，支撑臂110可以旋转地通过转轴连接在所述中心安装座120上。在向上展开支撑臂110，各凸起部112相应地位于缺口部122内的状态下，通过旋转锁紧组件150，可以一次将4根支撑臂同时锁紧在中心安装座120上。

具体而言，所述锁紧组件150通过转轴311可旋转地安装在中心安装座120上方。转轴311的顶部具有凸缘，使得锁紧组件150不会从上方脱落。以这种方式，所述锁紧组件150设置成围绕所述中心安装座120的中心自由旋转。

如图8、图9、图10、图11所示，所述锁紧组件150具有中心孔151、4个第一穿透部156、4个第二穿透部154和4个延伸锁紧部152。

如图5所示，中心安装座120设置有4个第一穿线孔126和4个第二穿线孔124。与摄像装置300连接的第一接线经中心孔151与控制电路600连接。与电机210连接的接线经第一穿线孔126和第一穿透部156与控制电路600连接。第二穿线孔124用于设置固定控制电路600的螺柱。第一穿透部156和第二穿透部154均呈弧形，以便即使锁紧组件150旋转也不会与接线、螺柱干涉。

各延伸锁紧部152具有向下伸出的止挡部158。这样一来，在所述锁紧组件150旋转至锁紧位置时，所述止挡部158的内表面1582相应地抵接各凸起部112的外表面1120。如图18所示，各凸起部112的外表面1120为与所述中心安装座120的外表面匹配的弧形表面。

接着结合附图介绍第二实施例的锁紧组件。第二实施例的锁紧组件为移动式的锁紧组件。

如图20至图23所示，所述锁紧组件150A具有中心孔151A、4个第一穿透部156A、4个第二穿透部154A、4个延伸锁紧部152A以及施力部件160。与摄像装置300连接的第一接线经中心孔151A与控制电路600连接。与电机210连接的接线经第一穿线孔126和第一穿透部156A与控制电路600连接。第二穿线孔124用于设置固定控制电路600的螺柱。与第一实施例不同，第一穿透部156A和第二穿透部154A均为圆形孔。

所述施力部件160具有导柱162、压缩弹簧164以及螺钉166。压缩弹簧164套设在导柱162上，螺钉166从下方向上方依次穿过中心安装座120、延伸锁紧部152A以及压缩弹簧164，再与导柱162螺纹紧固。压缩弹簧164的两端分别抵压在延伸锁紧部152A和导柱162的端部凸缘上。以这种方式，施力部件160常时朝靠近所述中心安装座120的方向推压所述锁紧组件150A。各延伸锁紧部152A具有向下伸出的止挡部158A，在所述锁紧组件150A位于锁紧位置时所述止挡部158A的内表面1582A相应地抵接各凸起部112的外表面1120。

在该第二实施例中，各凸起部112的外表面1120可以不是弧形表面，例如可以是平面。而且，在该第二实施例中，锁紧组件150A的外轮廓可以呈方形。

在需要收拢多旋翼无人飞行器时，逆着压缩弹簧164推压锁紧组件150A，使得锁紧组件150A远离中心安装座120，所述止挡部158A的内表面1582A远离各凸起部112的外表面1120，再向下折叠支撑臂110。

此外，在图20至图23显示的实施例中，锁紧组件150A也可以不具备施力部件160。在不具备施力部件的情况下，例如，锁紧组件本身是由工程塑料等弹性材料制成的，直接通过弹性锁住支撑臂的各凸起部。在这种情况下，可以通过用力或通过工具撬起止挡部进行解锁。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

另外，上述的实施的形态中说明的结构特征可以部分地重新组合。

Claims (8)

1.一种锁紧组件，用于在多旋翼无人飞行器的多根支撑臂展开时将所述多根支撑臂同时锁紧在中心安装座上，其中，所述中心安装座上周向均匀形成有多个缺口部，所述多根支撑臂上相应地设置有多个凸起部，在所述多根支撑臂展开时所述多个凸起部的各凸起部相应地位于所述多个缺口部的各缺口部内，所述锁紧组件具有多个延伸锁紧部，各延伸锁紧部具有向下伸出的止挡部，在所述锁紧组件位于锁紧位置时所述止挡部的内表面相应地抵接所述多个凸起部的各凸起部的外表面，所述锁紧组件设置成围绕所述中心安装座的中心自由旋转，在所述锁紧组件旋转至锁紧位置时，所述止挡部的内表面相应地抵接所述多个凸起部的各凸起部的外表面，且所述多个凸起部的各凸起部的外表面为与所述中心安装座的外表面匹配的弧形表面。

2.一种多旋翼无人飞行器，其特征在于，所述多旋翼无人飞行器包括动力装置、摄像装置、电池系统、控制电路、多根支撑臂、中心安装座以及锁紧组件，其中，所述动力装置、所述摄像装置以及所述电池系统分别与所述控制电路连接，所述多根支撑臂可旋转地连接在所述中心安装座上，所述锁紧组件为权利要求1所述的锁紧组件。

3.根据权利要求2所述的多旋翼无人飞行器，其特征在于，所述控制电路设置在所述中心安装座上且位于所述锁紧组件的上方。

4.根据权利要求2所述的多旋翼无人飞行器，其特征在于，所述多根支撑臂的各根支撑臂为圆柱形，且各根支撑臂为具有容纳所述电池系统的充电电池的容纳空间的管件。

5.根据权利要求2所述的多旋翼无人飞行器，其特征在于，所述多旋翼无人飞行器还包括多个起落架，所述多个起落架分别可旋转地连接在所述多根支撑臂上，所述多个起落架的形状与所述多根支撑臂的形状分别匹配以便在所述多根支撑臂折叠时贴附在所述多根支撑臂的外表面上，且所述多个起落架上设置有天线。

6.根据权利要求2所述的多旋翼无人飞行器，其特征在于，所述动力装置包括多个电机和多个螺旋桨，所述多个电机的各电机固定设置在所述多根支撑臂的各根支撑臂的自由端部上方，所述多个螺旋桨为快拆式螺旋桨或折叠式螺旋桨。

7.根据权利要求2所述的多旋翼无人飞行器，其特征在于，所述多旋翼无人飞行器为四旋翼无人飞行器、六旋翼无人飞行器或八旋翼无人飞行器。

8.根据权利要求2所述的多旋翼无人飞行器，其特征在于，所述摄像装置包括依次相互连接的减震机构、快拆云台及相机，所述减震机构具有多个分叉部，在所述多根支撑臂折叠时所述快拆云台及所述相机脱离所述减震机构且所述多根支撑臂分别位于所述多个分叉部之间。