CN106585971B - 一种便携伸缩式无人机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携伸缩式无人机，解决了现有伸缩式无人机体积不能充分收缩的技术问题。该无人机包括机身，机身侧边设置有机臂，机臂与机身之间连接有伸缩支架，机臂两端均设置有动力部，动力部包括组装在一起的电机和螺旋桨，动力部在机臂上可旋转调整螺旋桨朝向，伸缩支架通过连杆连接动力部；向外拉动机臂，伸缩支架做扩张变形，连杆驱动动力部旋转将螺旋桨调整至朝上方向，向内推动机臂，伸缩支架做收缩变形，连杆驱动动力部旋转将螺旋桨调整至水平方向。本发明通过将机臂设置为相对机身可整体移位的结构，并且在机臂收缩的同时带动电机和螺旋桨旋转，充分缩小了无人机的体积。

Description

一种便携伸缩式无人机

技术领域

本发明涉及一种无人机，具体涉及一种便携伸缩式无人机。

背景技术

近年来多轴无人飞行器(简称无人机)的相关技术和应用蓬勃发展，传统无人机的结构如中国实用新型专利“无人机”(CN204642144U，公开日2015年9月16日)中所公开的，机身100包括机体151，机体151四周设置有若干个机臂153，机臂153端部设置动力部，动力部包括电机和螺旋桨。机臂153是不可伸缩的，动力部的位置不可调，所以该类型的无人机体积不能缩小，不方便携带。

针对不可伸缩的机臂，现有技术中改进了设计，例如中国实用新型专利“一种折叠式旋翼型无人机”(CN103979107U，公开日2014年8月13日)中所公开的，在主机体1外侧设置了4根旋翼臂2，旋翼臂2上端设置有电机和螺旋桨，旋翼臂2下端与主机体1铰接，从而实现了旋翼臂2的折叠和展开，旋翼臂2向上旋转折叠后紧贴主机体1。该结构的无人机实现了机臂的折叠功能，能够有效缩小无人机的体积，但是折叠后旋翼臂2上端凸出主机体1，无人机的长度(也可以看作是高度)仍然较长，收缩体积有限，效果不太理想。4根旋翼臂2要逐个展开，逐个收缩，操作过程较繁琐。

还有中国实用新型专利“便携式无人机”(CN204956909U，公开日2016年1月13日)中所公开的，在机身1外侧设置了4根机臂3，机臂3外端设置有电机和螺旋桨，机臂3内端与主机体1铰接，从而实现了机臂3的折叠和展开，铰接部件包括机身旋转部件2和机臂旋转部件4，机臂3水平旋转折叠后紧贴机身1。为了方便机臂3水平旋转，该专利中螺旋桨的两片桨叶8也可以旋转折叠。

该结构的无人机同样实现了机臂的折叠功能，能够有效缩小无人机的体积，但是4根机臂3要逐个展开，逐个收缩，操作过程较繁琐。尽管螺旋桨的桨叶8可以折叠，但是电机和螺旋桨的高度依然没有降低，无人机的体积没有被有效缩小。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种便携伸缩式无人机，将机臂设置为相对机身可整体移位的结构，从而可以减少机臂的设置数量，简化了机臂的展开和收缩操作过程，并且在机臂收缩的同时带动电机和螺旋桨旋转，将螺旋桨调整至水平方向，有效降低了动力部的高度，充分缩小了无人机的体积。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种便携伸缩式无人机，包括机身，所述机身侧边设置有机臂，所述机臂与机身之间连接有伸缩支架，所述机臂两端均设置有动力部，所述动力部包括组装在一起的电机和螺旋桨，所述动力部在机臂上可旋转调整螺旋桨朝向，所述伸缩支架通过连杆连接所述动力部；向外拉动所述机臂，所述伸缩支架做扩张变形，所述连杆驱动所述动力部旋转将所述螺旋桨调整至朝上方向，向内推动所述机臂，所述伸缩支架做收缩变形，所述连杆驱动所述动力部旋转将所述螺旋桨调整至水平方向。

进一步，所述机身呈扁平盒体状，所述机臂设置两条，分别设置在所述机身相对的两条侧边上，并且与该侧边平行设置，所述机臂收缩之后与所述机身侧边相接触。

进一步，所述伸缩支架包括两根交叉的连接臂，每根所述连接臂两端均设置有滑块，所述滑块和连接臂端部铰接，所述机臂、以及所述机身与机臂接触的侧边上均设置有滑轨，所述滑块分别安装在机身、机臂的滑轨内。

进一步，所述滑轨内沿着滑动方向的一条侧壁上设置有波浪状凹槽，所述滑块与该侧壁接触的一面设置有波浪状凸起，所述滑块在滑动过程中通过所述波浪状凹槽和波浪状凸起定位。

进一步，所述动力部中，所述电机下端安装有底座，所述连杆为一根连接在所述滑块上的螺柱，所述底座中设置有匹配的螺纹孔，所述螺柱轴向移动，驱动所述底座旋转，从而驱动所述动力部旋转调整所述螺旋桨朝向。

进一步，所述机臂外侧边上设置有安装槽，所述电机的底座位于所述安装槽内，在所述安装槽内旋转。

进一步，所述连接臂、所述螺柱均采用金属材质。

进一步，所述螺旋桨安装在所述电机转子上，桨叶安装高度不等，所述电机停机后，所述桨叶可收缩旋转至上下重叠状态。

进一步，所述机臂中部设置有拉动把手，所述拉动把手表面设置有防滑凸点或凹槽。

进一步，所述拉动把手向外侧凸出所述机臂，所述拉动把手两侧的空间形成收纳区，所述螺旋桨收缩重叠后旋转至该收纳区。

采用上述结构设置的无人机具有以下优点：

本发明中，将无人机的机臂设置为相对机身可整体移位的结构，由于每根机臂上可以设置两组动力部，所以可以减少机臂的移动数量，拉动一根机臂相当于拉动了现有技术中的两根机臂，从而简化了机臂的展开和收缩操作过程。

本发明中，在机臂收缩的同时带动电机和螺旋桨旋转，将螺旋桨调整为水平方向，有效降低了动力部的高度，从宽度方向和高度方向充分缩小了无人机的体积。

在无人机使用结束之后，向内推动收回机臂，带动电机和螺旋桨旋转，从而将无人机的机体充分收缩，方便携带。

附图说明

图1是无人机折叠状态的俯视图；

图2是无人机折叠状态的立体图；

图3是无人机折叠状态的局部视图，该图表达的是无人机内部结构；

图4是无人机展开状态的局部视图，该图表达的是无人机内部结构；

图5是图4中局部放大视图；

图6是无人机展开状态的俯视图，该图表达的是无人机内部结构。

图中：1.机身；

2.机臂；2-1.拉动把手；

3.动力部；3-1.底座；3-2.外桨叶；3-3.内桨叶；3-4.电机；

4.摄像头；

5.伸缩支架；5-1.滑块；5-2.滑轨；5-3.连接臂；5-4.螺柱。

具体实施方式

本发明的设计构思是：

针对现有伸缩式无人机中需要逐个展开逐个收缩的机臂，本发明将机臂设置为相对机身可整体移位的结构，由于每根机臂上可以设置两组动力部，所以可以减少机臂的设置数量，拉动一根机臂相当于拉动了现有技术中的两根机臂，从而简化了机臂的展开和收缩操作过程。并且在机臂收缩的同时带动电机和螺旋桨旋转，有效降低了动力部的高度，从宽度方向和高度方向充分缩小了无人机的体积。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

如图1、图2、图3、图4、图6所示为本发明的实施例之一，在该实施例中，一种便携伸缩式无人机，包括机身1，机身1侧边设置有机臂2，机臂2与机身1之间连接有伸缩支架5，机臂2两端均设置有动力部3，动力部3总共为4组，动力部3包括组装在一起的电机3-4和螺旋桨，动力部3在机臂2上可旋转调整螺旋桨朝向，伸缩支架5通过连杆连接动力部3。调整螺旋桨朝向，主要是为了收缩无人机的机体，让无人机体积变小，方便携带。

在无人机开始飞行之前，向外拉动机臂2，伸缩支架5做扩张变形，连杆驱动动力部3旋转将螺旋桨调整至朝上方向(电机轴朝上)，即可启动无人机。在无人机开始结束之后，向内推动机臂2，伸缩支架5做收缩变形，连杆驱动动力部3旋转将螺旋桨调整至水平方向(电机轴为水平方向)。

如图1、图2所示，机身1呈扁平盒体状，机臂2设置两条，分别设置在机身1相对的两条侧边上，并且与该侧边平行设置，机臂2收缩之后与机身1侧边相接触，此时伸缩支架5不外露，可以完全收纳至机臂2和机身1中，伸缩支架5的具体结构如下所述。

如图3、图4所示，伸缩支架5包括两根交叉的连接臂5-3，连接臂5-3中部可以铰接，这样可以提高伸缩支架5的强度和稳定性。每根连接臂5-3两端均设置有滑块5-1，滑块5-1和连接臂5-3端部铰接，机臂2、以及机身1与机臂2接触的侧边上均设置有滑轨5-2，滑块5-1分别安装在机身1、机臂2的滑轨5-2内。滑块5-1在滑轨5-2内滑动但是不能脱离滑轨5-2，如此设计在拉动机臂2时才即可实现伸缩支架5的变形。

滑轨5-2内沿着滑动方向的一条侧壁上设置有波浪状凹槽，滑块5-1与该侧壁接触的一面设置有波浪状凸起，滑块5-1在滑动过程中通过波浪状凹槽和波浪状凸起定位。在滑块5-1的滑动过程中，要求滑轨5-2中波浪状侧壁的相对侧壁具有一定的弹性变形能力，如此设计即可实现滑块5-1的定位。

如图3、图5所示，在动力部3中，电机3-4下端安装有底座3-1，连杆为一根连接在滑块5-1上的螺柱5-4，底座3-1中设置有匹配的螺纹孔，螺柱5-4轴向移动，驱动底座3-1旋转，从而驱动动力部3旋转调整螺旋桨朝向。该驱动结构类似丝杠配合螺母的驱动方式。

如图2所示，机臂2外侧边上设置有安装槽，电机3-4的底座3-1位于安装槽内，在安装槽内旋转。在该实施例中，安装槽的槽底托住了动力部3，动力部3不可以由水平向下方旋转。

为了提高连接强度，在该实施例中，连接臂5-3、螺柱5-4均采用金属材质，可以采用不锈钢、铝合金、铜合金等材质。

如图1、图2所示，螺旋桨安装在电机3-4转子上，桨叶安装高度不等，电机3-4停机后，桨叶可收缩旋转至上下重叠状态，如图中的外桨叶3-2和内桨叶3-3可以旋转至上下重叠状态。如此设计可以进一步缩小无人机的体积。螺旋桨的桨叶展开之后，需要保持展开状态，该结构具体可以参考现有技术中的设计，例如本专利背景技术中所提到的专利(CN204956909U)。

螺旋桨的桨叶采用手动收缩，展开也通过手动进行，还可以在电机3-4启动旋转时依靠离心力自动展开。

螺旋桨的桨叶也可以不折叠，这样螺旋桨的结构较简单，但是机身1的长度会增长。

如图1、图2所示，机臂2中部设置有拉动把手2-1，拉动把手2-1表面设置有防滑凸点或凹槽，方便把握住。

拉动把手2-1向外侧凸出机臂2，拉动把手2-1两侧的空间形成收纳区，螺旋桨收缩重叠后旋转至该收纳区，对无人机结构空间合理利用。

如图2所示，在机身1的前端设置有摄像头4用于拍摄，摄像头4可以上下旋转调整拍摄角度。

实施例2

在该实施例中，与实施例1所不同的是，伸缩支架包括两根交叉的连接臂，连接臂中部不铰接，如此设计伸缩支架的伸缩自由度更大一些。

其他结构与实施例1中相同，在此不再重复描述。

实施例3

在该实施例中，与实施例1所不同的是，机臂设置四条，分别设置在机身相对的四条侧边上，机臂收缩之后与机身侧边相接触，动力部相应地设置为8组。

其他结构与实施例1中相同，在此不再重复描述。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种便携伸缩式无人机，包括机身，其特征在于，所述机身侧边设置有机臂，所述机臂与机身之间连接有伸缩支架，所述机臂两端均设置有动力部，所述动力部包括组装在一起的电机和螺旋桨，所述动力部在机臂上可旋转调整螺旋桨朝向，所述伸缩支架通过连杆连接所述动力部；向外拉动所述机臂，所述伸缩支架做扩张变形，所述连杆驱动所述动力部旋转将所述螺旋桨调整至朝上方向，向内推动所述机臂，所述伸缩支架做收缩变形，所述连杆驱动所述动力部旋转将所述螺旋桨调整至水平方向。

2.根据权利要求1所述的便携伸缩式无人机，其特征在于，所述机身呈扁平盒体状，所述机臂设置两条，分别设置在所述机身相对的两条侧边上，并且与该侧边平行设置，所述机臂收缩之后与所述机身侧边相接触。

3.根据权利要求2所述的便携伸缩式无人机，其特征在于，所述伸缩支架包括两根交叉的连接臂，每根所述连接臂两端均设置有滑块，所述滑块和连接臂端部铰接，所述机臂、以及所述机身与机臂接触的侧边上均设置有滑轨，所述滑块分别安装在机身、机臂的滑轨内。

4.根据权利要求3所述的便携伸缩式无人机，其特征在于，所述滑轨内沿着滑动方向的一条侧壁上设置有波浪状凹槽，所述滑块与该侧壁接触的一面设置有波浪状凸起，所述滑块在滑动过程中通过所述波浪状凹槽和波浪状凸起定位。

5.根据权利要求3所述的便携伸缩式无人机，其特征在于，所述动力部中，所述电机下端安装有底座，所述连杆为一根连接在所述滑块上的螺柱，所述底座中设置有匹配的螺纹孔，所述螺柱轴向移动，驱动所述底座旋转，从而驱动所述动力部旋转调整所述螺旋桨朝向。

6.根据权利要求5所述的便携伸缩式无人机，其特征在于，所述机臂外侧边上设置有安装槽，所述电机的底座位于所述安装槽内，在所述安装槽内旋转。

7.根据权利要求5所述的便携伸缩式无人机，其特征在于，所述连接臂、所述螺柱均采用金属材质。

8.根据权利要求1所述的便携伸缩式无人机，其特征在于，所述螺旋桨安装在所述电机转子上，桨叶安装高度不等，所述电机停机后，所述桨叶可收缩旋转至上下重叠状态。

9.根据权利要求8所述的便携伸缩式无人机，其特征在于，所述机臂中部设置有拉动把手，所述拉动把手表面设置有防滑凸点或凹槽。

10.根据权利要求9所述的便携伸缩式无人机，其特征在于，所述拉动把手向外侧凸出所述机臂，所述拉动把手两侧的空间形成收纳区，所述螺旋桨收缩重叠后旋转至该收纳区。