CN106945817B - 多旋翼无人机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多旋翼无人机，包括机身与呈流线型的机壳，机壳覆盖机身；机身包括辊轴组，机身的两侧均设置有转轴，转轴上可转动地设有桨臂组件，桨臂组件包括桨臂与安装桨臂的的固定盒，固定盒连接折叠机构，桨臂的第一端设有桨叶组件，桨叶组件包括安装在桨臂的动力盒以及连接动力盒的桨叶，桨臂组件与桨叶组件均关于机身对称设置，采用以上机构，本发明的无人机，重量小，机身结构简单，后期升级改造拓展能力强并且无人机在飞行的过程中保证保持良好平衡，提高无人机的适航能力。

Description

多旋翼无人机

技术领域

本发明涉及无人机领域，尤其是涉及一种多旋翼无人机。

背景技术

目前，常见的飞行器通常被分为固定翼、直升机和多旋翼（四旋翼最为主流），多旋翼无人机的定义为一种具有三个及以上旋翼轴的特殊无人驾驶直升机。

近几年，由于多旋翼的优良操作性能，多旋翼迅速成为小型无人机的主流，多旋翼无人机可垂直起降，起飞后可在空中悬停，易于控制飞行范围，较为安全。但是，多旋翼无人机也存在自身的发展瓶颈：1、为增加多旋翼载重能力便增加桨叶数量，导致无人机的可靠性降低；2、无人机的机体结构复杂且固定，不可拆卸，不利于后期对无人机进行升级改造，拓展能力差。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种重量小，机身结构简单并拓展能力强的多旋翼无人机。

为实现上述的主要目的，本发明提供的多旋翼无人机，包括：

机身，机身包括辊轴组，辊轴组包括两根在水平方向上平行的辊轴，机身上设置有转轴；

机壳，机壳设置在机身上；

桨臂组件，桨臂组件可绕转轴转动，桨臂组件关于机身对称设置；桨臂组件包括桨臂；

桨叶组件，桨叶组件设在桨臂的第一端，桨叶组件包括动力盒以及连接动力盒的桨叶，桨叶组件关于机身对称设置。

由此可见，由辊轴组组成的机身，结构简单，重量小，后期升级改造的拓展能力强；桨臂组件可绕转轴转动，便于桨臂组件的折叠；桨臂组件及桨叶组件均关于机身轴对称设置，该结构形式的无人机在飞行的过程中保证保持良好平衡，提高无人机的适航能力。

进一步的方案是，桨臂组件包括固定盒，固定盒可绕转轴转动，固定盒上设有桨臂。

可见，将桨臂安装在固定盒上，将机身每一侧的桨臂连接成一个整体，便于机身每一侧的部件的整体活动。

进一步的方案是，桨臂组件还包括圆环形的旋翼护罩，旋翼护罩外套在桨叶外，旋翼护罩固定在桨臂上。

可见，圆环形的旋翼护罩有效减少桨叶在快速转动过程中产生的噪音，并且可以减少桨叶自由端在产生的尾涡。

进一步的方案是，多旋翼无人机还包括设置在机身的折叠机构，折叠机构包括连接件，连接件的第一端固定在固定盒上，连接件的第二端连接拉杆，连接件包括铰接部，铰接部设置在连接件的第一端与连接件的第二端之间，铰接部绕转轴转动，连接件的第一端可绕拉杆的第一端转动，拉杆的数量为两根，两个拉杆分别设置在连接件的两侧，拉杆上设有变形部。

可见，机身上设置的折叠机构用于桨臂组件的折叠，折叠后的无人机体积小，易于存放；设有变形部的拉杆，在无人机受冲击坠地的过程中随着桨臂的折叠而拉伸变形，变形的拉杆可有效缓冲无人机受到的冲击力，避免无人机一坠即毁。

进一步的方案是，拉杆连接驱动机构，驱动机构固定在辊轴组上，驱动机构包括丝杆以及套设上丝杆上的滑块，滑块连接拉杆，丝杆连接电机。

可见，拉杆机构可手动进行推拉实现桨臂的折叠与伸展，连接驱动机构的拉杆机构可实现自动进行推拉实现桨臂的折叠与伸展，包括在飞行的过程中无人机可根据飞行需求自动对桨臂的折叠角度进行调节。

进一步的方案是，机身设有中空部，中空部内放置有药桶，药桶的出药口朝向接药装置，接药装置的两端分别连接在辊轴组的辊轴，药桶的出药口贯穿有阀门座，阀门座内设有弹簧、小球以及橡胶圈，弹簧、小球以及橡胶圈共线设置，接药装置上设有与弹簧、小球、橡胶圈共线设置的接药块，接药块贯穿橡胶圈并与小球邻接，接药块为空心接药块，接药块上还设置有与药桶的出药口邻接的锁紧件，接药装置的两端分别连接辊轴组的辊轴。

可见，机身的中空部用于放置药桶，提高机身中空部的利用率，对无人机进行升级改造；药桶内的轴承座内共线设置的弹簧、小球、橡胶圈形成一个密闭结构，避免药桶漏药；当接药装置的接药块贯穿橡胶圈顶升小球时，密闭结构被打破，药桶中的药从空心接药块中流出，完成出药过程。

进一步的方案是，辊轴组连接有起落杆，起落杆远离辊轴组的一端连接有滚轮、起落垫。

可见，起落杆远离机身的一端可连接滚轮或起落垫，或一部分起落杆连接滚轮，一部分起落杆连接起落垫，使得无人机着陆时得到平稳的支撑。

进一步的，辊轴组内设有辊轴固定架，辊轴固定架同时连接两根辊轴，辊轴固定架朝向转轴延伸并与转轴连接。

可见，利用辊轴固定架将辊轴连接固定，形成辊轴组，辊轴固定架连接转轴使得无人机的部件更加紧凑稳固，有效保持无人机的可靠性。

进一步的方案是，中空部内设有机身固定架，机身固定架同时连接组成机身的辊轴组。

可见，机身固定架同时连接辊轴组完成机身的拼接，使得无人机的机身稳固，便于无人机的拓展。

附图说明

图1是本发明多旋翼无人机实施例的立体图。

图2是本发明多旋翼无人机实施例的机身的立体图。

图3是图2中A处的放大图。

图4是本发明多旋翼无人机实施例的拉杆的立体图。

图5是本发明多旋翼无人机实施例的药桶的右视图。

图6是沿图5中的A-A线剖切的剖视图。

图7是图6中B处的放大图。

图8是本发明多旋翼无人机实施例的接药机构的爆炸图。

图9是本发明多旋翼无人机实施例的接药机构与药桶的安装状态图。

图10是图9中C处的放大图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

本发明的多旋翼无人机，包括辊轴组成的机身，结构简单，重量小，后期升级改造的拓展能力强。

本发明的多旋翼无人机，可以是四旋翼、六旋翼机旋翼数量大于六且为偶数的无人机。

参见图1至图2，在本实施例中，多旋翼无人机为四旋翼无人机，四旋翼无人机包括机身2与设置在机身2上的机壳1，其中机身2轴向方向上的边为一端，机身2具有前后两端，机身2径向方向上的边为一侧，机身2具有上下左右四侧；机壳1覆盖机身2的前端与上侧。

机身2包括辊轴组，两个辊轴组上下叠加，使得机身内形成中空部7，中空部7内设有机身固定架21，机身固定架21同时连接组成机身2的辊轴组，完成机身2的拼接，使得无人机的机身2稳固，便于无人机的拓展，中空部7内还放置有药桶8，将无人机应用在农业植保领域。辊轴组包括两根在水平方向上平行的辊轴5，机身2的左右两侧均设置有转轴3，辊轴组内设有辊轴固定架20，辊轴固定架20同时连接两根辊轴5，辊轴固定架20朝向转轴3延伸并与转轴3连接，利用辊轴固定架20将辊轴5连接固定，形成辊轴组，辊轴固定架20连接转轴3使得无人机的部件更加紧凑稳固，有效保持无人机的可靠性，由辊轴组组成的机身2，机身结构简单，重量小，后期升级改造的拓展能力强。

机身2的左右两侧均设置有转轴3，转轴3上可转动地设有桨臂组件，机身2两侧的桨臂组件关于机身对称设置，桨臂组件可绕转轴3转动，便于桨臂组件的折叠。

桨臂组件包括桨臂6，桨臂6远离机身2的一端设有桨叶组件，桨叶组件包括安装在桨臂6的动力盒60以及连接动力盒60的桨叶，桨叶组件关于机身对称设置。动力盒60上设有安装桨叶的桨叶安装口63，桨叶组件的对称设置使无人机在飞行的过程中保证保持良好平衡，提高无人机的适航能力，动力盒60内设有电机，电机与桨叶连接。桨臂组件包括圆环形的旋翼护罩61，旋翼护罩61外套在桨叶外，旋翼护罩61固定在桨臂6上，桨臂6连接有固定杆62，固定杆62连接旋翼护罩61用于固定旋翼护罩61，圆环形的旋翼护罩61有效减少桨叶在快速转动过程中产生的噪音，并且可以减少桨叶自由端在产生的尾涡。

桨臂组件还包括固定盒4，转轴3贯穿固定盒4，固定盒4可绕转轴3转动，固定盒4上设有与桨臂6数量一致的安装口，安装口内安装有桨臂6，机身2的左右两侧连接一个固定盒4，将桨臂6安装在固定盒4上，可将机身2每一侧的桨臂6作为一个整体，便于机身每一侧的部件的整体活动。

辊轴组连接有起落杆10，起落杆10远离机身2的一端可连接滚轮100或起落垫101，也可连接在机身2前端的起落杆10连接滚轮100，连接在机身2后端的起落杆10连接起落垫101，使得无人机着陆时得到平稳的支撑。

在机身2上还设有电池组，电池组连接太阳能板11，为无人机的飞行提高充足的电源。

参见图3，固定盒4与折叠机构连接，折叠机构包括连接件40，连接件40的第一端固定在固定盒4上，连接件40的第一端也可绕转轴转动，连接件40的第二端连接拉杆56，拉杆56的数量为两根，两个拉杆56分别设置在连接件40的两侧，成为双推折叠机构，其中驱动折叠机构的方式可为手动，也可利用自动驱动机构进行折叠机构的驱动。拉杆56包括第一端561与第二端562，拉杆的第一端与第二端之间设有铰接部，铰接部可绕转轴转动，在本实施例中，拉杆的铰接部设置在第二端上。拉杆56为弹性拉杆，可拉伸变形同时具有一定强度，拉杆56的第一端561与第二端562上均设有开孔560，其中拉杆56的第一端与连接件40的第二端连接，拉杆56的第二端被固定在无人机机身的其他部件上或与驱动机构连接。连接杆41同时贯穿连接件40第二端上的开孔与拉杆56上的开孔560。折叠后的无人机体积小，易于存放。

参见图4，拉杆56的第一端561与第二端562上均设有通槽563，通槽563的数量为两个。拉杆56的一侧设有限位杆57，限位杆57的轴方向与拉杆56的轴方向平行，限位杆57的两端均连接有紧固件564，限位杆57的两端连接的紧固件564分别贯穿两个通槽563，以保证在限位杆57的作用下紧固件564在通槽563内可以产生摩擦，以保证在无人机受到冲击的过程中，拉杆56可以克服摩擦力做功，从而减缓冲击。拉杆56的第一端561与第二端562之间设有变形部，变形部径向上的宽度大于第一端561的宽度，且变形部径向上的宽度大于第二端562的宽度，变形部包括第一凸起块566与第二凸起块567，第一凸起块566与第二凸起块567以限位杆57为对称轴两侧对称设置，变形部还包括第一中空部565，第一中空部565设置在第一凸起块566与第二凸起块567之间，第一中空部565的设置保证弹性拉杆56有最大程度的变形范围。第一凸起块566与第二凸起块567均呈弧形，第一凸起块566与第二凸起块567的最高点为弹性变形点，拉杆56以第一凸起块566与第二凸起块567的最高点开始两边被拉伸变形。在无人机受到冲击发生坠落时，桨臂的折叠带动拉杆56拉伸，导致拉杆56变形，拉杆56变形时吸收冲击能力保护桨臂等部件，从而减缓冲击力，避免无人机受损严重。

当折叠机构的驱动方式为非手动时，拉杆的第二端连接驱动机构，驱动机构固定在辊轴组上。参见图3，驱动机构包括固定在机身1上的安装架，安装架由两片相互平行的安装片50组成，结构简单，使用部件少，有效减少机身负重；两片安装片50之间形成安装槽51，安装槽51的两端均设有轴承座52，安装槽51两端的轴承座52分别固定在辊轴组中的两个辊轴5上；安装槽51内设有丝杆53，丝杆53的轴方向与安装槽51的延伸方向相同，丝杆53设有在安装槽51两端的轴承座52之间，丝杆53上套设有滑块54，两片安装片50上均设有通槽55，滑块54连接第一连接件58，第一连接件58贯穿通槽55连接拉杆56的第一端。丝杆53的一端连接电机59，其中电机59为减速电机，丝杆53贯穿轴承座52与电机59连接，轴承座52与电机59之间还设有联轴器590，联轴器590完成丝杆53与电机59的连接，使得电机59内的主动轴与丝杆53联接，利用驱动机构驱动折叠的机构的自动折叠，减少手动操作，提高工作效率。

参见图5至图10，中空部7内放置的药桶8包括设在底部的出药块80，出药块80为空心圆柱体，出药块80的出药口朝向接药机构9。出药块80内设置有出药机构，出药机构包括阀门座81，阀门座81贯穿出药块80的出药口，利用螺丝与螺孔将阀门座81紧密固定在出药块80内，阀门座81的径向上的宽度小于出药块80径向上的宽度，便于出药块的出药。阀门座81内设有阀门腔82，阀门座81的远离出药块80的出药口的一端设有第一开孔83，阀门座81靠近出药块80的出药口的一端设有开口88，开口88径向上的宽度即为阀门腔82径向上的宽度，第一开孔83径向上的宽度小于开口88径向上的宽度。第一开孔83均与药桶8的内部、阀门腔82连通，阀门腔82内设有弹簧84，弹簧84的下方设有小球85，小球85的下方设有橡胶圈86，橡胶圈86的内圈朝向小球85，第一开孔83、弹簧84、小球85、橡胶圈86共线设置；橡胶圈86的内圈的直径小于小球85的直径，橡胶圈86的外圈的直径大于小球85的直径，同时橡胶圈的外圈的直径与阀门腔径向上的宽度一致，从而小球85能够紧紧塞住橡胶圈86的内圈，形成密封性强的密封结构，同时第一开孔83径向上的宽度小于弹簧84径向上的宽度，保证弹簧84被限位在阀门腔82内，小球85的直径大于弹簧84径向上的宽度，以保证在出药过程中小球85被顶升后，弹簧84处于被压缩的状态；出药机构还包括出药垫圈87，出药垫圈87设置在阀门座81的下方，出药垫圈87覆盖出药块80的出药口，出药垫圈87的内圈与阀门座81的开口88连通，出药垫圈87用于密封出药块80的出药口，因此出药垫圈87的内圈成为药桶8出药的唯一出口。在出药装置非工作状态时，在药桶内药水的水压力下，小球85紧紧塞住橡胶圈86的内圈，弹簧84处于正常伸展状态，形成紧密的密封结构保证出药块80的出药口的闭合，使得药桶8内的药水无法流出 。

接药机构9包括底座90，底座90的两侧均连接有安装架91，安装架91的数量为2个，分别设置在底座90的两侧，底座90设置在两个安装架91之间，两个安装架91均连接有抓手910，抓手910设置在两安装架91之间，抓手910的数量为2个，分别设有两个安装架91的两端，抓手910与辊轴5连接。底座90上垂直设置有接药块92，接药块92为空心接药块，接药块92贯穿阀门座81的开口88并与阀门腔82连通。底座90上设置有锁紧件93，锁紧件93的一端设有第三开孔94，底座90连接有轴承95，轴承95贯穿第三开孔94与底座90连接，锁紧件93可绕轴承95转动，锁紧件93通过转动实现对对出药块80进行锁紧或开锁。锁紧件93的形状配合出药块80的形状设置，出药块80为圆柱体，则锁紧件93为圆弧形，锁紧件93邻接出药块80。锁紧件93连接驱动模块96，锁紧件93上设有第一限位孔98，驱动模块96靠近锁紧件93的一端连接有拉杆97，拉杆97上设有第二限位孔99，第一限位孔98与第二限位孔99在竖直方向上共线连接，驱动模块96通过拉杆97与锁紧件93连接，锁紧件93在驱动模块96的驱动作用下，对出药块80锁紧或开锁，驱动模块96包括电磁铁，驱动模块96通过电磁铁对锁紧件93进行驱动，因为驱动模块96只需驱动锁紧件93的转动，动力无需要太大，且电磁铁结构简单，体积较小，进一步保证无人机的负重不会过大同时也能够驱动锁紧件93。

第一开孔83、弹簧84、小球85、橡胶圈86、接药块92在竖直方向上共线设置，即同一轴心设置，以保证小球85被顶升的过程中，弹簧84能被小球85压缩，小球85与橡胶圈86产生间隙，不再紧塞橡胶圈86的内圈，药桶8中的药水能够在通过第一开孔83流入阀门腔82，再通过小球85与橡胶圈86之间的间隙流向接药块92，药水通过接药块92流至无人机外，完成出药过程。

最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，如折叠机构的驱动方式、驱动机构等变化也应该包括在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.多旋翼无人机，其特征在于，包括：

机身，所述机身包括辊轴组，所述辊轴组包括两根在水平方向上平行的辊轴，所述机身上设置有转轴；

机壳，所述机壳设置在所述机身上；

桨臂组件，所述桨臂组件可绕所述转轴转动，所述桨臂组件关于所述机身对称设置，所述桨臂组件包括桨臂和固定盒，所述转轴贯穿所述固定盒，所述固定盒可绕所述转轴转动，所述固定盒上安装有所述桨臂；

桨叶组件，桨叶组件设置在所述桨臂远离所述机身的一端，所述桨叶组件包括动力盒以及连接所述动力盒的桨叶，所述桨叶组件关于所述机身对称设置；

所述多旋翼无人机还包括设置在所述机身上的折叠机构，所述折叠机构包括连接件，所述连接件的第一端固定在所述固定盒上，拉杆的第一端与所述连接件的第二端连接，所述拉杆的第二端与驱动机构连接；

所述拉杆的第一端与第二端上均设有通槽，所述通槽的数量为两个，所述拉杆的一侧设有限位杆，所述限位杆的轴方向与所述拉杆的轴方向平行，所述限位杆的两端均连接有紧固件，一个所述紧固件贯穿一个所述通槽；

所述拉杆的第一端与第二端之间设有变形部，所述变形部径向上的宽度大于所述拉杆的第一端的宽度，所述变形部径向上的宽度大于所述拉杆的第二端的宽度，所述变形部包括第一凸起块与第二凸起块，所述第一凸起块与所述第二凸起块以所述限位杆为对称轴对称设置，所述变形部还包括第一中空部，所述第一中空部设置在所述第一凸起块与所述第二凸起块之间。

2.根据权利要求1所述的多旋翼无人机，其特征在于：

所述桨臂组件还包括圆环形的旋翼护罩，所述旋翼护罩外套在所述桨叶外，所述旋翼护罩固定在所述桨臂上。

3.根据权利要求2所述的多旋翼无人机，其特征在于：

所述驱动机构固定在所述辊轴组上，驱动机构包括丝杆以及套设上丝杆上的滑块，所述滑块连接所述拉杆的第二端，所述丝杆连接电机。

4.根据权利要求2所述的多旋翼无人机，其特征在于：

所述机身设有中空部，所述中空部内放置有药桶，所述药桶的出药口朝向接药装置，所述接药装置的两端分别连接在所述辊轴组的辊轴，所述药桶的出药口贯穿有阀门座，所述阀门座内设有弹簧、小球以及橡胶圈，所述弹簧、所述小球以及所述橡胶圈共线设置，所述接药装置上设有与所述弹簧、所述小球、所述橡胶圈共线设置的接药块，所述接药块贯穿所述橡胶圈并与所述小球邻接，所述接药块为空心接药块，所述接药块上还设置有与所述药桶的出药口邻接的锁紧件，所述接药装置的两端分别连接所述辊轴组的所述辊轴。

5.根据权利要求1-4任一项所述的多旋翼无人机，其特征在于：

所述辊轴组连接有起落杆，所述起落杆远离所述辊轴组的一端连接有滚轮、起落垫。

6.根据权利要求1-4任一项所述的多旋翼无人机，其特征在于：

所述辊轴组内设有辊轴固定架，所述辊轴固定架连接两根所述辊轴，所述辊轴固定架朝向所述转轴延伸并与所述转轴连接。

7.根据权利要求4所述的多旋翼无人机，其特征在于：

所述中空部内设有机身固定架，所述机身固定架连接组成所述机身的所述辊轴组。