CN105539821A - 一种多旋翼飞行器的变形折叠结构 - Google Patents

一种多旋翼飞行器的变形折叠结构 Download PDF

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钱伟聪
谢佳亮
刘建勋
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    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/04—Helicopters
    • B64C27/08—Helicopters with two or more rotors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
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Abstract

本发明公开了一种多旋翼飞行器的变形折叠结构，包括构成机架的上碳板、下碳板和支撑于上碳板和下碳板间的若干支撑杆，机架内设有垂直于下碳板的丝杠和带动丝杠旋转的舵机，丝杠上设有滑块组件，环绕滑块组件设有若干机臂，下碳板上位于各机臂下方的两侧均设有垂直于下碳板的固定支臂，固定支臂的顶部与机臂铰接，滑块组件上设有若干滑槽，各机臂的端头连接有可沿滑槽水平滑动的滑动轴。此折叠结构通过与单个舵机连接的丝杠旋转带动与各机臂均相连的滑块组件运动来实现对机臂的折叠和打开，由于滑块组件内滑槽的设置，使得机臂与滑块组件间的连接和根据滑动轴在滑槽内的运行自行调整，无需多连杆结构即可达到更大的机臂折叠角度，此结构使得飞行器的折叠结构得到优化，且由于结构简化，能达到更好的折叠效果，此发明用于飞行器装置领域。

Description

一种多旋翼飞行器的变形折叠结构
技术领域
本发明涉及飞行器装置领域，特别是涉及一种多旋翼飞行器的变形折叠结构。
背景技术
多旋翼飞行器特别适合执行多种近地环境的任务，如监视、侦查等，具有广阔的军用和民用前景。然而目前多旋翼飞行器较多的使用固定形态的机身主体，此种飞行器体积庞大，不便于携带，拆装麻烦，起飞准备累赘。而其余极小数可折叠飞行器设计也存在着折叠角度不合理，机构复杂等缺点。其中大多数使用多个舵机或者多级连杆原理设计，此种设计结构复杂，机械性能低、耗电量大、重量重，严重缩短了飞行时间和质量。因此需要对多旋翼飞行器，特别是可折叠多旋翼飞行器进行优化设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使得折叠结构更为优化且折叠效果更好的多旋翼飞行器的变形折叠结构。
本发明所采取的技术方案是：
一种多旋翼飞行器的变形折叠结构，包括构成机架的上碳板、下碳板和支撑于上碳板和下碳板间的若干支撑杆，机架内设有垂直于下碳板的丝杠和带动丝杠旋转的舵机，丝杠上设有滑块组件，环绕滑块组件设有若干机臂，下碳板上位于各机臂下方的两侧均设有垂直于下碳板的固定支臂，固定支臂的顶部与机臂铰接，滑块组件上设有若干滑槽，各机臂的端头连接有可沿滑槽水平滑动的滑动轴。
进一步作为本发明技术方案的改进，环绕滑块组件设有若干滑块凸起，各滑槽分别设置于一滑块凸起内，各滑槽为垂直于丝杠轴向的水平通孔设置，各滑槽的宽度方向沿丝杠的径向延伸。
进一步作为本发明技术方案的改进，沿滑块组件等角度设有四个机臂、滑块凸起以及固定在各机臂下方的固定支臂。
进一步作为本发明技术方案的改进，还设有控制舵机通断电及正反转的控制器及与控制器相连的用于监测滑块组件运行位置的位置传感器。
进一步作为本发明技术方案的改进，舵机安装于上碳板上，丝杠的下端固定在下碳板上。
进一步作为本发明技术方案的改进，各机臂上还连接有用于附属设施安装的碳管。
本发明的有益效果是：此多旋翼飞行器的变形折叠结构通过与单个舵机连接的丝杠旋转带动与各机臂均相连的滑块组件运动来实现对机臂的折叠和打开，由于滑块组件内滑槽的设置，使得机臂与滑块组件间的连接和根据滑动轴在滑槽内的运行自行调整，无需多连杆结构即可达到更大的机臂折叠角度，此结构使得飞行器的折叠结构得到优化，且由于结构简化，能达到更好的折叠效果。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明实施例整体结构示意图；
图2是本发明实施例整体处于各工作状态结构示意图；
图3是本发明实施例中滑块组件结构示意图。
具体实施方式
参照图1～图3，本发明为一种多旋翼飞行器的变形折叠结构，包括构成机架的上碳板1、下碳板2和支撑于上碳板1和下碳板2间的若干支撑杆3，机架内设有垂直于下碳板2的丝杠4和带动丝杠4旋转的舵机41，丝杠4上设有滑块组件5，环绕滑块组件5设有若干机臂6，下碳板2上位于各机臂6下方的两侧均设有垂直于下碳板2的固定支臂61，固定支臂61的顶部与机臂6铰接，滑块组件5上设有若干滑槽52，各机臂6的端头连接有可沿滑槽52水平滑动的滑动轴。
此多旋翼飞行器的变形折叠结构通过与单个舵机41连接的丝杠4旋转带动与各机臂6均相连的滑块组件5运动来实现对机臂6的折叠和打开，由于滑块组件5内滑槽52的设置，使得机臂6与滑块组件5间的连接和根据滑动轴在滑槽52内的运行自行调整，无需多连杆结构即可达到更大的机臂6折叠角度，此结构使得飞行器的折叠结构得到优化，且由于结构简化，能达到更好的折叠效果。
作为本发明优选的实施方式，环绕滑块组件5设有若干滑块凸起51，各滑槽52分别设置于一滑块凸起51内，各滑槽52为垂直于丝杠4轴向的水平通孔设置，各滑槽52的宽度方向沿丝杠4的径向延伸。
作为本发明优选的实施方式，沿滑块组件5等角度设有四个机臂6、滑块凸起51以及固定在各机臂6下方的固定支臂61。
作为本发明优选的实施方式，还设有控制舵机41通断电及正反转的控制器及与控制器相连的用于监测滑块组件5运行位置的位置传感器。
作为本发明优选的实施方式，舵机41安装于上碳板1上，丝杠4的下端固定在下碳板2上。
作为本发明优选的实施方式，各机臂6上还连接有用于附属设施安装的碳管62。
丝杠4通过舵机41带动旋转并驱动滑块组件5沿丝杠4上下运动，机臂6上靠近顶端部分通过固定轴铰接安装固定支臂61上，滑块组件5带动四周的机臂6顶点上下运动过程中，在固定支臂61的铰接位置形成杠杆结构，带动机臂6折叠或者打开。同时，机臂6顶端的滑动轴则随着滑块组件5的上下运动，同时在滑槽52内做往复运动，从而有效避免了以往的机臂6折叠装置必须通过多连杆机构实现连接的尴尬，使得折叠结构得到优化，并达到更好的折叠效果。
位置传感器安装在机架上，可通过多个位置传感器分别设置在机架的上部和下部，来检测滑块组件5的上限位和下限位，并在滑块组件5运行到位后将信号传递至控制器，通过控制器控制舵机41通断电和正反转。
在此折叠结构中，不使用多舵机41或多个步进电机来分别驱动各个机臂6折叠，而是采用单个舵机41完成作业，可减低飞行器的重量，减低能耗，使得飞行器的使用更有效可靠。
同时，该折叠结构不使用多级连杆，仅仅使用简单机械杠杆机构，以机臂6自身作为杠杆，机臂6上的固定轴点为支点，机臂6上的滑动轴所在位置为动力作用点，机臂6与机翼连接一端即为阻力臂，从而达到了大角度折叠的目的。
在此折叠结构中，桨翼和机臂6均不用拆装，桨翼和机臂6可通过本结构直接和飞行器机身主体相连，免拆装，快速有效，作业速度可根据需要调整丝杆导程和滑动轴与固定轴之间的水平距离，有效解决了现有类似便携飞行器的飞行前准备时间长的问题。
此折叠结构大大减少了整机的包装尺寸。通过本折叠结构，飞行器的包装尺寸能大大压缩，可延伸出体积更小更轻便的包装方式和使用其他包装材料的可能性。
当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种多旋翼飞行器的变形折叠结构，其特征在于：包括构成机架的上碳板、下碳板和支撑于所述上碳板和下碳板间的若干支撑杆，所述机架内设有垂直于下碳板的丝杠和带动丝杠旋转的舵机，所述丝杠上设有滑块组件，环绕所述滑块组件设有若干机臂，所述下碳板上位于各机臂下方的两侧均设有垂直于下碳板的固定支臂，所述固定支臂的顶部与机臂铰接，所述滑块组件上设有若干滑槽，各所述机臂的端头连接有可沿滑槽水平滑动的滑动轴。
2.根据权利要求1所述的多旋翼飞行器的变形折叠结构，其特征在于：环绕所述滑块组件设有若干滑块凸起，各所述滑槽分别设置于一滑块凸起内，各所述滑槽为垂直于丝杠轴向的水平通孔设置，各所述滑槽的宽度方向沿丝杠的径向延伸。
3.根据权利要求2所述的多旋翼飞行器的变形折叠结构，其特征在于：沿所述滑块组件等角度设有四个机臂、滑块凸起以及固定在各机臂下方的固定支臂。
4.根据权利要求2或3所述的多旋翼飞行器的变形折叠结构，其特征在于：还设有控制舵机通断电及正反转的控制器及与控制器相连的用于监测滑块组件运行位置的位置传感器。
5.根据权利要求4所述的多旋翼飞行器的变形折叠结构，其特征在于：所述舵机安装于上碳板上，所述丝杠的下端固定在下碳板上。
6.根据权利要求4所述的多旋翼飞行器的变形折叠结构，其特征在于：各所述机臂上还连接有用于附属设施安装的碳管。
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