CN105947202A - 一种可折叠的无人机及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人机技术领域，提供了一种可折叠的无人机及其使用方法。其中无人机包括无人机机体、四个螺旋翼和两组螺旋翼支撑臂，两组螺旋翼支撑臂分别固定于无人机机体的前端和后端；每一组螺旋翼支撑臂包括由两个带空心轴的端子互嵌构成的活页结构；带空心轴的端子位于螺旋翼支撑臂的一端，螺旋翼支撑臂的另一端用于固定螺旋翼；活页结构具体由位于无人机机体上的活页轴，贯穿活页结构中两个带空心轴的端子的中空轴心的方式固定在无人机体上。本发明实施例利用了尽可能少的折叠组件，将活页结构巧妙的运用到无人机螺旋翼折叠上来，并通过设计螺旋翼折叠臂上的阶梯结构，保证了折叠后的无人机整体的稳定性和牢固性。

Description

一种可折叠的无人机及其使用方法

【技术领域】

本发明涉及无人机技术领域，特别是涉及一种可折叠的无人机及其使用方法。

【背景技术】

无人驾驶飞机简称“无人机”，是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操作的无人驾驶飞行器，最早出现于20世纪40年代。国内外无人机相关技术飞速发展，无人机系统种类繁多、用途广特点鲜明，致使其在尺寸、质量、航程、航时、飞行高度、飞行速度，任务等多方面都有较大差异。由于无人机的多样性，出于不同的考量会有不同的分类方法：

按飞行平台构型分类，无人机可分为固定翼无人机、旋翼无人机、无人飞艇、伞翼无人机、扑翼无人机等。而其中旋翼无人机由于其操控的简易性以及悬停特等特定，被广泛的应用于航拍、运送快递、抢险救灾等领域。为了减轻旋翼无人机工业设计难度，通常都会采用四个旋翼对称分布的方式，并通过控制不同方位旋翼产生的区别作用力来实现旋翼无人机的控制。然而，四旋翼结构的无人机其机体占用大面积空间，给运输带和储藏带来了麻烦。

现有技术中，例如专利CN201520580644.2，发明名称为一种可折叠的无人机，提供了一种活页式的旋翼折叠解决方案，以机体为中心线，将两侧的旋翼两两构成一对，并通过与机体上的连接端构成活页结构。但是，该方式仍然存在不足的地方，由于两两旋翼构成的一片活页，其位于主体上的连接端是一种通过上下两个齿轮完成固定的方式，因此，长时间使用就可能出现由于一片活页上的上下两个齿轮磨损程度不同，造成工作时活页的不正常晃动。

现有技术中，例如专利CN201410216866.6，发明名称为一种折叠式旋翼型无人机，提供了一种只有两个旋翼的可折叠的无人机。其存在的问题是，为了固定其折叠后的旋翼臂，需要设计体积较大的机体，该机体和其设计的F型限位闭锁片配合工作才能实现折叠后旋翼的固定，直接带来的后果就是无人机整体重量的增加，影响工作时的续航能力。

鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是缺少一种可折叠的无人机稳定性更高的旋翼折叠解决方案，由于现有的旋翼折叠方式，其固定连接端的方式是分离的，因此长时间使用后可能出现连接端不对称磨损，给无人机正常使用造成影响。

本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种可折叠的无人机，包括无人机机体、四个螺旋翼和两组螺旋翼支撑臂，具体的：

所述两组螺旋翼支撑臂分别固定于所述无人机机体的前端和后端；每一组螺旋翼支撑臂包括由两个带空心轴的端子互嵌构成的活页结构；所述带空心轴的端子位于螺旋翼支撑臂的一端，所述螺旋翼支撑臂的另一端用于固定螺旋翼；其中，每一组螺旋翼支撑臂中，带空心轴的端子侧支撑臂所在第一平面高度比固定螺旋翼侧支撑臂所在第二平面高度高出预设值；

所述活页结构具体由位于无人机机体上的活页轴，贯穿所述活页结构中两个带空心轴的端子的中空轴心的方式固定在所述无人机体上；其中，无人机机体在活页轴两侧设置的第三平面高度能够保证螺旋翼支撑臂展开后得到水平支撑。

优选的，所述每一组螺旋翼支撑臂中，带空心轴的端子侧支撑臂所在第一平面高度比固定螺旋翼侧支撑臂所在第二平面高度高出预设值，具体为：

所述高出的预设值，是使得各组螺旋翼支撑臂所构成的活页结构在闭合情况下，能够紧密的闭合在一起条件下计算获得。

优选的，无人机机体在活页轴两侧设置的第三平面高度能够保证螺旋翼支撑臂展开后得到水平支撑，并且，螺旋翼支撑臂和无人机机体之间作为支撑面的接触面上，各自安装有一块或者多块吸附磁石。

优选的，各组接触面上的吸附磁石连接着无人机上的MCU，用于保证各组吸附磁石正常吸附后才能正常启动无人机。

优选的，对于每一个接触面，其中固定在螺旋翼支撑臂和无人机机体上的一对吸附磁石由带有凸面和凹面可形成互嵌结构的吸附磁石构成。

优选的，构成活页结构的两个螺旋翼支撑臂上还安装有一组吸附磁石，用于在闭合所述活页时，利用吸附磁石的吸附力，固定折叠后的螺旋翼。

优选的，所述构成活页结构的两个螺旋翼支撑臂上还安装有一组吸附磁石连接着无人机上的MCU，用于保证在未正确固定折叠后的螺旋翼时，能够由MCU生成警示消息。

第二方面，本发明实施例还提供了一种可折叠的无人机的使用方法，所述无人机包括无人机机体、四个螺旋翼和两组螺旋翼支撑臂，所述两组螺旋翼支撑臂分别固定于所述无人机机体的前端和后端；每一组螺旋翼支撑臂包括由两个带空心轴的端子互嵌构成的活页结构；所述带空心轴的端子位于螺旋翼支撑臂的一端，所述螺旋翼支撑臂的另一端用于固定螺旋翼；其中，每一组螺旋翼支撑臂中，带空心轴的端子侧支撑臂所在第一平面高度比固定螺旋翼侧支撑臂所在第二平面高度高出预设值；所述活页结构具体由位于无人机机体上的活页轴，贯穿所述活页结构中两个带空心轴的端子的中空轴心的方式固定在所述无人机体上；其中，无人机机体在活页轴两侧设置的第三平面高度能够保证螺旋翼支撑臂展开后得到水平支撑，并且，螺旋翼支撑臂和无人机机体之间作为支撑面的接触面上，各自安装有一块或者多块吸附磁石，具体的：

打开位于无人机前端和后端的两组活页式的螺旋翼支撑臂；

确定展开后的螺旋翼支撑臂上的吸附磁石和无人机机体上的吸附磁石完成稳固的吸附；

放置无人机，使得活页结构朝向地面，以便在无人机启动后，由无人机机体和螺旋翼支撑臂构成的承载力结构，以及吸附磁石形成的辅助稳定结构，实现无人机在飞行中的机身稳定。

优选的，在所述螺旋翼支撑臂上的吸附磁石和无人机机体上的吸附磁石未完成稳固时，若开启无人机启动功能，则会触发报警声。

优选的，所述构成活页结构的两个螺旋翼支撑臂上还安装有一组吸附磁石连接着无人机上的MCU，具体的，

在未正确固定折叠后的螺旋翼时，由MCU生成警示消息。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明实施例利用了尽可能少的折叠组件，将活页结构巧妙的运用到无人机螺旋翼折叠上来，并通过设计螺旋翼折叠臂上的阶梯结构，实现了折叠后的叠合面具有最大特点，保证了折叠后的无人机整体的稳定性和牢固性，相比较现有技术更简便、实用。

【附图说明】

图1是本发明实施例提供的一种可折叠的无人机的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种可折叠的无人机的部分拆分结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种可折叠的无人机折叠后示意图；

图4是本发明实施例提供的一种可折叠的无人机折叠后示意图；

图5是本发明实施例提供的一种可折叠的无人机飞行状态俯视图；

图6是本发明实施例提供的一种可折叠的无人机的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种可折叠的无人机使用方法流程图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1:

本发明实施例提供了一种可折叠的无人机，如图1和图2所述，所述可折叠的无人机包括无人机机体21、四个螺旋翼22(包括2201、2202、2203和2204)和两组螺旋翼支撑臂23(分别由2301和2302构成第一组，2303和2304构成第二组)，其结构具体包括：

所述两组螺旋翼支撑臂23分别固定于所述无人机机体21的前端和后端；每一组螺旋翼支撑臂23包括由两个带空心轴的端子24互嵌构成的活页结构；所述带空心轴的端子24位于螺旋翼支撑臂23的一端，所述螺旋翼支撑臂23的另一端用于固定螺旋翼；其中，每一组螺旋翼支撑臂23中，带空心轴的端子24侧支撑臂所在第一平面高度比固定螺旋翼侧支撑臂所在第二平面高度高出预设值。

其中，所述预设值，是使得各组螺旋翼支撑臂23所构成的活页结构在闭合情况下，能够紧密的闭合在一起条件下计算获得，闭合螺旋翼支撑臂23后的效果如图3所示。该预设值表现在结构上即为如图2中画圈部分所示，将螺旋翼支撑臂23设计成带阶梯结构的，而该阶梯结构的两个阶梯面分别为带空心轴的端子24侧支撑臂所在第一平面和固定螺旋翼侧支撑臂所在第二平面。在将本实施例所述方案运用到具体实践中时，通常还会遇到在固定螺旋翼侧支撑臂侧不仅会设置有螺旋翼，还会设置有螺旋翼保护外壳25。优选的做法就是，将螺旋翼保护外壳25与螺旋翼支撑臂23折叠面平行，这样就能保证螺旋翼支撑臂23在被折叠后获得最大程度的叠合面(如图3中矩形框所示)，对于折叠后无人机整体的稳固性有较大裨益。

所述活页结构具体由位于无人机机体21上的活页轴26(前端和后端各一个，图2中的前端活页轴未示出)，贯穿所述活页结构中两个带空心轴的端子24的中空轴心的方式固定在所述无人机体上；其中，无人机机体21在活页轴两侧设置的第三平面高度能够保证螺旋翼支撑臂23展开后得到水平支撑。

本发明实施例利用了尽可能少的折叠组件，将活页结构巧妙的运用到无人机螺旋翼折叠上来，并通过设计螺旋翼折叠臂上的阶梯结构，实现了折叠后的叠合面具有最大特点，保证了折叠后的无人机整体的稳定性和牢固性，相比较现有技术更简便、实用。

现有技术中一些折叠式的无人机，展开后的机翼通常都会使用弹簧梭子卡住机翼后者采用弹簧片自身的弹力抵住展开的机翼。但是，上述两种方式无论那种都存在连接结构上额外强作用力的存在，并且会带来接口上较快的磨损，从而在一段时间使用后影响机翼展开后的稳定性。基于对上述问题的研究，结合本发明实施例，提出了一种优选的实现方案，具体实现为：

无人机机体21在活页轴两侧设置的第三平面高度能够保证螺旋翼支撑臂23展开后得到水平支撑，并且，螺旋翼支撑臂23和无人机机体21之间作为支撑面的接触面上，各自安装有一块或者多块吸附磁石27，如图4所示。

该扩展技术方案够保证本发明实施例所提出的可折叠无人机，在无数次的展开、工作、折叠再展开的循环中，尽可能的减少其连接件上的机械磨损，利用磁石的吸引力，保证了展开后螺旋翼支撑臂23的固定。进一步的，基于上述固定方式，本发明实施例还提供了一种优选的无人机飞行方式，与之吸附磁石结构配合使用能够应对各种恶劣天气，所述优选的飞行方式具体为：如图5所示为所述飞行方式的高位俯视图，无人机的飞行方式为螺旋翼支撑臂23和无人机机体21之间作为支撑面的接触面相对于无人机机体21来说是在机体下方的，也就是说无人机在飞行过程中，所产生的上升力能够转化为螺旋翼支撑臂23对无人机机体21上作为支撑面的向上作用力，而该力会进一步的稳定两者的接触稳定性。

基于上述扩展方案，本发明实施例还对应吸附磁石的结构，提出了一种可优化的方案，在该可优化的方案中：对于每一个接触面，其中固定在螺旋翼支撑臂23和无人机机体21上的一对吸附磁石由带有凸面和凹面可形成互嵌结构的吸附磁石构成。

为了进一步的保证在起飞之前，无人机的折叠翼已经正确的展开，并处于稳定状态，本发明实施例提出了一种可扩展方案，利用了吸附磁石的导电特性，并利用无人机上的MCU来完成状态的判断，具体实现为：各组接触面上的吸附磁石连接着无人机上的MCU，用于保证各组吸附磁石正常吸附后才能正常启动无人机。最简单的实现方式，就是给MCU两个I/O口分别设置高电平和低电平，并分别连接一组接触面上的吸附磁石，那么MCU监控该I/O的电平变化，就能确定折叠翼是否完成稳定状态的展开。

结合本发明实施例，还存在一种优选的实现方案，即将吸附磁石运用在折叠后螺旋翼支撑臂23的固定上。如图6所示，所述优选的实现方案具体包括：构成活页结构的两个螺旋翼支撑臂23上还安装有一组或者多组吸附磁石28，用于在闭合所述活页时，利用吸附磁石的吸附力，固定折叠后的螺旋翼。

为了进一步的保证在折叠后，无人机的折叠翼已经正确的并拢，并处于稳定状态，本发明实施例提出了一种可扩展方案，利用了吸附磁石的导电特性，并利用无人机上的MCU来完成状态的判断，具体实现为：所述构成活页结构的两个螺旋翼支撑臂23上还安装有一组吸附磁石连接着无人机上的MCU，用于保证在未正确固定折叠后的螺旋翼时，能够由MCU生成警示消息，例如：指示灯常亮、响铃声等等。

实施例2:

本发明实施例除了提供了如实施例1所述的一种可折叠的无人机之外，本发明实施例还提供了一种可折叠的无人机的使用方法，所述无人机包括无人机机体21、四个螺旋翼和两组螺旋翼支撑臂23，所述两组螺旋翼支撑臂23分别固定于所述无人机机体21的前端和后端；每一组螺旋翼支撑臂23包括由两个带空心轴的端子24互嵌构成的活页结构；所述带空心轴的端子24位于螺旋翼支撑臂23的一端，所述螺旋翼支撑臂23的另一端用于固定螺旋翼；其中，每一组螺旋翼支撑臂23中，带空心轴的端子24侧支撑臂所在第一平面高度比固定螺旋翼侧支撑臂所在第二平面高度高出预设值；所述活页结构具体由位于无人机机体21上的活页轴，贯穿所述活页结构中两个带空心轴的端子24的中空轴心的方式固定在所述无人机体上；其中，无人机机体21在活页轴两侧设置的第三平面高度能够保证螺旋翼支撑臂23展开后得到水平支撑，并且，螺旋翼支撑臂23和无人机机体21之间作为支撑面的接触面上，各自安装有一块或者多块吸附磁石，如图7所示，具体包括以下步骤：

在步骤201中，打开位于无人机前端和后端的两组活页式的螺旋翼支撑臂23。

在步骤202中，确定展开后的螺旋翼支撑臂23上的吸附磁石和无人机机体21上的吸附磁石完成稳固的吸附。

在步骤203中，放置无人机，使得活页结构朝向地面，以便在无人机启动后，由无人机机体21和螺旋翼支撑臂23构成的承载力结构，以及吸附磁石形成的辅助稳定结构，实现无人机在飞行中的机身稳定。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，具体的，在所述螺旋翼支撑臂23上的吸附磁石和无人机机体21上的吸附磁石未完成稳固时，若开启无人机启动功能，则会触发报警声。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，具体的，所述构成活页结构的两个螺旋翼支撑臂23上还安装有一组吸附磁石连接着无人机上的MCU，具体的，

在未正确固定折叠后的螺旋翼时，由MCU生成警示消息吗，例如指示灯常亮、响铃声等等。

值得说明的是，上述装置和系统内的模块、单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明的处理方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可折叠的无人机，其特征在于，包括无人机机体、四个螺旋翼和两组螺旋翼支撑臂，具体的：

所述两组螺旋翼支撑臂分别固定于所述无人机机体的前端和后端；每一组螺旋翼支撑臂包括由两个带空心轴的端子互嵌构成的活页结构；所述带空心轴的端子位于螺旋翼支撑臂的一端，所述螺旋翼支撑臂的另一端用于固定螺旋翼；其中，每一组螺旋翼支撑臂中，带空心轴的端子侧支撑臂所在第一平面高度比固定螺旋翼侧支撑臂所在第二平面高度高出预设值；

所述活页结构具体由位于无人机机体上的活页轴，贯穿所述活页结构中两个带空心轴的端子的中空轴心的方式固定在所述无人机体上；其中，无人机机体在活页轴两侧设置的第三平面高度能够保证螺旋翼支撑臂展开后得到水平支撑。

2.根据权利要求1所述的可折叠的无人机，其特征在于，所述每一组螺旋翼支撑臂中，带空心轴的端子侧支撑臂所在第一平面高度比固定螺旋翼侧支撑臂所在第二平面高度高出预设值，具体为：

所述高出的预设值，是使得各组螺旋翼支撑臂所构成的活页结构在闭合情况下，能够紧密的闭合在一起条件下计算获得。

3.根据权利要求1所述的可折叠的无人机，其特征在于，无人机机体在活页轴两侧设置的第三平面高度能够保证螺旋翼支撑臂展开后得到水平支撑，并且，螺旋翼支撑臂和无人机机体之间作为支撑面的接触面上，各自安装有一块或者多块吸附磁石。

4.根据权利要求3所述的可折叠的无人机，其特征在于，各组接触面上的吸附磁石连接着无人机上的MCU，用于保证各组吸附磁石正常吸附后才能正常启动无人机。

5.根据权利要求3所述的可折叠的无人机，其特征在于，对于每一个接触面，其中固定在螺旋翼支撑臂和无人机机体上的一对吸附磁石由带有凸面和凹面可形成互嵌结构的吸附磁石构成。

6.根据权利要求1-5任一所述的可折叠的无人机，其特征在于，构成活页结构的两个螺旋翼支撑臂上还安装有一组吸附磁石，用于在闭合所述活页时，利用吸附磁石的吸附力，固定折叠后的螺旋翼。

7.根据权利要求6所述的可折叠的无人机，其特征在于，所述构成活页结构的两个螺旋翼支撑臂上还安装有一组吸附磁石连接着无人机上的MCU，用于保证在未正确固定折叠后的螺旋翼时，能够由MCU生成警示消息。

8.一种可折叠的无人机的使用方法，其特征在于，所述无人机包括无人机机体、四个螺旋翼和两组螺旋翼支撑臂，所述两组螺旋翼支撑臂分别固定于所述无人机机体的前端和后端；每一组螺旋翼支撑臂包括由两个带空心轴的端子互嵌构成的活页结构；所述带空心轴的端子位于螺旋翼支撑臂的一端，所述螺旋翼支撑臂的另一端用于固定螺旋翼；其中，每一组螺旋翼支撑臂中，带空心轴的端子侧支撑臂所在第一平面高度比固定螺旋翼侧支撑臂所在第二平面高度高出预设值；所述活页结构具体由位于无人机机体上的活页轴，贯穿所述活页结构中两个带空心轴的端子的中空轴心的方式固定在所述无人机体上；其中，无人机机体在活页轴两侧设置的第三平面高度能够保证螺旋翼支撑臂展开后得到水平支撑，并且，螺旋翼支撑臂和无人机机体之间作为支撑面的接触面上，各自安装有一块或者多块吸附磁石，具体的：

打开位于无人机前端和后端的两组活页式的螺旋翼支撑臂；

确定展开后的螺旋翼支撑臂上的吸附磁石和无人机机体上的吸附磁石完成稳固的吸附；

放置无人机，使得活页结构朝向地面，以便在无人机启动后，由无人机机体和螺旋翼支撑臂构成的承载力结构，以及吸附磁石形成的辅助稳定结构，实现无人机在飞行中的机身稳定。

9.根据权利要求8所述的可折叠的无人机使用方法，其特征在于，在所述螺旋翼支撑臂上的吸附磁石和无人机机体上的吸附磁石未完成稳固时，若开启无人机启动功能，则会触发报警声。

10.根据权利要求8所述的可折叠的无人机使用方法，其特征在于，所述构成活页结构的两个螺旋翼支撑臂上还安装有一组吸附磁石连接着无人机上的MCU，具体的，

在未正确固定折叠后的螺旋翼时，由MCU生成警示消息。