CN105416578A - 可穿戴无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可穿戴无人机，属于无人机技术领域。本发明包括机身，机身为中空盒体，机身的两侧对称设置有四个能在收纳时向内机身中心闭合、飞行时能远离机身中心展开的机翼臂，每侧的两个所述机翼臂连接为一体，所述机翼臂的底端有转轴伸入所述机身内并与机身铰接，所述的机身装有控制所述机翼臂动作的收放控制与锁定机构，收放控制与锁定机构具有从所述机身伸出的收放键，所述机翼臂的前端装有电机，电机的动力输出轴上装有桨叶，电机连接电源。本发明通过一键收放结构设计，实现了无人机像手表一样便捷携带。

Description

可穿戴无人机
技术领域
本发明涉及一种便携式无人机，属于无人机技术领域。
背景技术
现有的四旋翼航拍无人机，多为350cm或以上轴距，携带的飞控、GPS与三轴云平台及照相机，尺寸较大、无法小型化，使得携带不方便，同时由于尺寸较大很多区域狭小空间如室内无法使用。而市场上现有小型（5cm以下轴距）四旋翼无人机载重较小，不能负载专业飞控、GPS定位等传感器以及高清晰度相机。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种可穿戴无人机，不仅尺寸小，并通过一键收放结构设计，实现了像手表一样便捷携带。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种可穿戴无人机，它包括机身，机身为中空盒体，机身的两侧对称设置有四个能在收纳时向内机身中心闭合、飞行时能远离机身中心展开的机翼臂，每侧的两个所述机翼臂连接为一体，所述机翼臂的底端有转轴伸入所述机身内并与机身铰接，所述的机身装有控制所述机翼臂动作的收放控制与锁定机构，收放控制与锁定机构具有从所述机身伸出的收放键，所述机翼臂的前端装有电机，电机的动力输出轴上装有桨叶，电机连接电源。
所述的收放控制与锁定机构包括：每侧两个所述的机翼臂的转轴中，一个转轴上装有齿轮，另一个转轴上套装有扭簧；两侧的齿轮相对设置，两侧的齿轮之间卡装有制动用的弹片，弹片担在所述机身内部的弹片架上，所述的收放键具有能使所述弹片在常态下卡住所述齿轮、而在需要调节时能使弹片中部弯曲两端脱离齿轮的调节装置。
所述的收放键水平安装在所述机身上，收放键的杆部与机身滑动副连接，所述调节装置是将收放键的杆部制作成变截面轴，变截面轴的截面积从内朝外越来越大。
所述的收放键水平安装在所述机身上，收放键的杆部与机身转动副连接，所述调节装置是在收放键的杆部具有的调节凸轮或凸起。
所述的收放键竖直安装在所述机身上，收放键的杆部位于所述弹片的上方，所述的调节装置是控制所述收放键的杆部升降和复位的装置。
所述的机身上与所述机翼臂闭合方向相反的一面安装有可拆的桨叶收纳盒，桨叶收纳盒具有四个与所述桨叶适配的桨叶收纳槽，桨叶收纳槽的中部具有兼做无人机起落架的桨叶收纳槽凸起；所述桨叶与电机的动力输出轴为可拆连接。
所述的机翼臂制作成在收纳后适于卡装在手腕上的形状。
所述的机身内装有电子调速器、自动驾驶仪、全球定位系统、数据链机载终端和任务载荷机载设备，所述电机连接所述电子调速器，电子调速器的信号线与所述自动驾驶仪相连，自动驾驶仪与数据链机载终端双向连接。
所述任务载荷机载设备为数据图像传感器，所述的机身侧部装有摄像头，所述数据图像传感器与所述数据链机载终端相连，所述摄像头与所述数据图传设备相连。
所述的电源为电池，为所述电机和所有电子设备供电。
本发明的有益效果是：本发明可穿戴无人机的外形与智能手表相似，用一键收放模式实现无人机的穿戴与机翼打开。桨叶在穿戴时收纳于表盘桨叶槽内便于携带与取出使用。本发明采用一键收放机翼模式，在机身壳内用齿轮和弹簧连接机翼转轴，用弹片卡住齿轮，当按下收放键，收放键挤压弹片，弹片向下弯曲，离开齿轮，齿轮由于弹簧弹性产生转向运动，同时带动机翼打开；松开收放键，弹片不受挤压再次卡住齿轮则机翼固定，此时从表盘收纳槽内取出桨叶，安放在机翼末端的电机上；当需要收起机翼携带于手腕时，只需手指同时挤压机翼，机翼受力带动齿轮旋转，齿轮顶开弹片，当贴近手腕时，松开手指，弹片再次卡住齿轮，则机翼固定在手腕。
本发明尺寸小巧，佩戴便捷，收放自如，从而有效增加了无人机的应用场景，适用于人员集中区以及狭小空间或不便于携带普通航拍机如旅游途中，实现想拍即拍的功能，不受空间、人流的限制。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明佩戴状态下的结构示意图；
图2为本发明展开飞行状态下的结构示意图；
图3为本发明螺旋桨收纳盒结构的示意图；
图4为本发明一键收放结构示意图；
图5是本发明收放控制与锁定机构原理图。
图中，1-机身、1-1-弹片架上、2-机翼臂、2-1-转轴、3-电机、4-桨叶收纳盒、5-收放键、6-桨叶、7-桨叶收纳槽、8-桨叶收纳槽凸起、9-摄像头、10-齿轮、11-扭簧，12-弹片。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
如图1-4所示的一种可穿戴无人机，它包括机身1，机身1为中空盒体，机身1的两侧对称设置有四个能在收纳时向内机身1中心闭合、飞行时能远离机身1中心展开的机翼臂2，每侧的两个所述机翼臂连接为一体，所述机翼臂2的底端有转轴2-1伸入所述机身1内并与机身1铰接，所述的机身1装有控制所述机翼臂2动作的收放控制与锁定机构，收放控制与锁定机构具有从所述机身1伸出的收放键5，所述机翼臂2的前端装有电机3，电机3的动力输出轴上装有桨叶6，电机3连接电源。
如图4、图5所示，所述的收放控制与锁定机构包括：每侧两个所述的机翼臂2的转轴2-1中，一个转轴上装有齿轮10，另一个转轴上套装有扭簧11；两侧的齿轮10相对设置，两侧的齿轮10之间卡装有制动用的弹片12，弹片12担在所述机身1内部的弹片架1-1上，所述的收放键5具有能使所述弹片12在常态下卡住所述齿轮10、而在需要调节时能使弹片12中部弯曲两端脱离齿轮的调节装置。四个机翼臂能够在扭簧11扭矩的作用下，绕连接轴机身外侧翻转，以实现机翼从手腕处打开；按压收放键时，弹片的两端从齿轮处离开，在扭簧作用下实现翻转，待翻转到打开状态时，松开收放键，弹片重新夹住齿轮，机翼锁定。
所述的收放键5水平安装在所述机身1上，收放键5的杆部与机身1滑动副连接，所述调节装置是将收放键5的杆部制作成变截面轴，变截面轴的截面积从内朝外越来越大。本实施例通过伸缩收放键5达到控制弹片弯曲度的作用。
所述的收放键5水平安装在所述机身1上，收放键5的杆部与机身1转动副连接，所述调节装置是在收放键5的杆部具有的调节凸轮或凸起。本实施例通过转动放键5达到控制弹片弯曲度的作用。
所述的收放键5竖直安装在所述机身1上，收放键5的杆部位于所述弹片12的上方，所述的调节装置是控制所述收放键5的杆部升降和复位的装置。本实施例通过按压收放键5达到控制弹片弯曲度的作用。
所述的机身1上与所述机翼臂2闭合方向相反的一面安装有可拆的桨叶收纳盒4，桨叶收纳盒4具有四个与所述桨叶6适配的桨叶收纳槽7，桨叶收纳槽7的中部具有兼做无人机起落架的桨叶收纳槽凸起8；所述桨叶6与电机3的动力输出轴为可拆连接。本实施例所述桨叶6飞行时设置在电机的枢轴上，佩戴时放置于机身上方的桨叶收纳盒4内。中间凸起可将螺旋桨凸起部位轻松放入，凸起部分也可作为无人机降落时的起落架。
所述的机翼臂2制作成在收纳后适于卡装在手腕上的形状。可以是弧形或直弯形。
所述的机身1内装有电子调速器、自动驾驶仪、全球定位系统、数据链机载终端和任务载荷机载设备，所述电机3连接所述电子调速器，电子调速器的信号线与所述自动驾驶仪相连，自动驾驶仪与数据链机载终端双向连接。
所述任务载荷机载设备为数据图像传感器，所述的机身1侧部装有摄像头9，所述数据图像传感器与所述数据链机载终端相连，所述摄像头9与所述数据图传设备相连。
所述的电源为电池，为所述电机3和所有电子设备供电。
本发明原理是：如图1、图4、图5所示，本发明可穿戴无人机的外形与智能手表相似，用一键收放模式实现无人机的穿戴与机翼打开。桨叶在穿戴时收纳于表盘桨叶槽内便于携带与取出使用。本发明采用一键收放机翼模式，在机身壳内用齿轮和弹簧连接机翼转轴，用弹片卡住齿轮，当按下收放键，收放键挤压弹片，弹片向下弯曲，离开齿轮，齿轮由于弹簧弹性产生转向运动，同时带动机翼打开；松开收放键，弹片不受挤压再次卡住齿轮则机翼固定，此时从表盘收纳槽内取出桨叶，安放在机翼末端的电机上；当需要收起机翼携带于手腕时，只需手指同时挤压机翼，机翼受力带动齿轮旋转，齿轮顶开弹片，当贴近手腕时，松开手指，弹片再次卡住齿轮，则机翼固定在手腕。
参见图1和图2该可穿戴无人机有两种状态：穿戴锁定状态（图1）和展开飞行状态（图2），通过机翼旋转结构来实现，当所述无人机穿戴于手腕时，所述机翼臂2处于锁定状态，紧贴于手腕；当所述无人机需要进行飞行时，机翼臂2可旋转打开，四个机翼被同步旋转至打开状态，从桨叶收纳盒4内取出螺旋桨6安装后无人机即可飞行。
参见图3桨叶6即螺旋桨在穿戴时收纳于机身上方桨叶收纳槽7内便于携带与取出使用，便于佩戴手腕时桨叶的安全放置使得佩戴更舒适。桨叶收纳槽7置于桨叶收纳盒4四周边，无人机飞行前，将桨叶6从桨叶收纳槽7内取出后，插在电机3连接处。
本发明解决了航拍无人机小型化、便携性的难题、大大增加了安全性。使得航拍无人机便于携带、尺寸小、智能化水平更高、操控更简易、安全性更高。本发明克服了操控软件小型化，GPS小型化以及镜头增稳技术（不使用云台的方式实现），同时在结构设计上使用一键收放设计，桨叶遇物即停设计，桨叶科学收纳设计，使得无人机像手表一样可穿戴成为可能。

Claims (10)

1.一种可穿戴无人机，其特征在于：它包括机身（1），机身（1）为中空盒体，机身（1）的两侧对称设置有四个能在收纳时向内机身（1）中心闭合、飞行时能远离机身（1）中心展开的机翼臂（2），每侧的两个所述机翼臂连接为一体，所述机翼臂（2）的底端有转轴（2-1）伸入所述机身（1）内并与机身（1）铰接，所述的机身（1）装有控制所述机翼臂（2）动作的收放控制与锁定机构，收放控制与锁定机构具有从所述机身（1）伸出的收放键（5），所述机翼臂（2）的前端装有电机（3），电机（3）的动力输出轴上装有桨叶（6），电机（3）连接电源。
2.根据权利要求1所述的可穿戴无人机，其特征在于：所述的收放控制与锁定机构包括：每侧两个所述的机翼臂（2）的转轴（2-1）中，一个转轴上装有齿轮（10），另一个转轴上套装有扭簧（11）；两侧的齿轮（10）相对设置，两侧的齿轮（10）之间卡装有制动用的弹片（12），弹片（12）担在所述机身（1）内部的弹片架（1-1）上，所述的收放键（5）具有能使所述弹片（12）在常态下卡住所述齿轮（10）、而在需要调节时能使弹片（12）中部弯曲两端脱离齿轮的调节装置。
3.根据权利要求2所述的可穿戴无人机，其特征在于：所述的收放键（5）水平安装在所述机身（1）上，收放键（5）的杆部与机身（1）滑动副连接，所述调节装置是将收放键（5）的杆部制作成变截面轴，变截面轴的截面积从内朝外越来越大。
4.根据权利要求2所述的可穿戴无人机，其特征在于：所述的收放键（5）水平安装在所述机身（1）上，收放键（5）的杆部与机身（1）转动副连接，所述调节装置是在收放键（5）的杆部具有的调节凸轮或凸起。
5.根据权利要求2所述的可穿戴无人机，其特征在于：所述的收放键（5）竖直安装在所述机身（1）上，收放键（5）的杆部位于所述弹片（12）的上方，所述的调节装置是控制所述收放键（5）的杆部升降和复位的装置。
6.根据权利要求1或2所述的可穿戴无人机，其特征在于：所述的机身（1）上与所述机翼臂（2）闭合方向相反的一面安装有可拆的桨叶收纳盒（4），桨叶收纳盒（4）具有四个与所述桨叶（6）适配的桨叶收纳槽（7），桨叶收纳槽（7）的中部具有兼做无人机起落架的桨叶收纳槽凸起（8）；所述桨叶（6）与电机（3）的动力输出轴为可拆连接。
7.根据权利要求1所述的可穿戴无人机，其特征在于：所述的机翼臂（2）制作成在收纳后适于卡装在手腕上的形状。
8.根据权利要求1所述的可穿戴无人机，其特征在于：所述的机身（1）内装有电子调速器、自动驾驶仪、全球定位系统、数据链机载终端和任务载荷机载设备，所述电机（3）连接所述电子调速器，电子调速器的信号线与所述自动驾驶仪相连，自动驾驶仪与数据链机载终端双向连接。
9.根据权利要求8所述的可穿戴无人机，其特征在于：所述任务载荷机载设备为数据图像传感器，所述的机身（1）侧部装有摄像头（9），所述数据图像传感器与所述数据链机载终端相连，所述摄像头（9）与所述数据图传设备相连。
10.根据权利要求1所述的可穿戴无人机，其特征在于：所述的电源为电池，为所述电机（3）和所有电子设备供电。
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