CN107161327A - 一种利用齿轮组开合的脚架结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用齿轮组开合的脚架结构，包括固定在无人机主体上的支架、与所述支架通过脚架转轴连接的脚架、设置在所述支架和脚架之间的传动机构，所述传动机构包括固定在支架上的电机、与电机轴固定连接的输出齿轮、与脚架转轴同轴设置的输入齿轮及设于所述输出齿轮和输入齿轮之间的至少一个传动齿轮。本发明采用了电机和齿轮组来控制无人机脚架的开合，当无人机不投入使用时，该齿轮组传动机构可控制脚架收缩至机体内或贴伏在机体表面，从而减小了无人机的体积及占地面积，有利于无人机的保存。
Description
技术领域
本发明属于无人机领域，涉及脚架可自动开合的无人机，具体地说，涉及一种利用齿轮组开合的脚架结构。
背景技术
无人机又称无人驾驶飞行器，利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，是一个集空气动力学、材料力学、自动控制技术、软件技术为一体的高科技产品。无人机以其行动灵活、起降环境要求较低，并具有良好的操作性能等，广泛应用在航拍、监视、侦查、搜救等诸多领域。这种无人机一般都具有脚架，以便于无人机着陆时，可以通过其脚架对飞行器站立支撑。
但是，现有无人机均将所伸展出的脚架与机身采用固定连接，当无人机不投入使用时，带有较大脚架的无人机存放会占用较大的空间。同时，出于无人机自身减重的考量，其自身各个部分的结构也设计得相对简洁，因此，脚架较大无人机若存放不当还会引起无人机部分零件的折损危险。因此，设计一种在不使用时便于存放的无人机便成为了一个重要的研究方向。同时为了实现这种无人机，诸如无人机的骨架机构、能够实现无人机脚架展开和收回的驱动和锁紧机构均需要进行新的开发。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种能够实现无人机脚架展开和收回的脚架结构，解决了无人机不投入使用时，展开的脚架存放时引起的占地面积大问题，同时也避免了存放时可能造成的无人机折损危险。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
本发明公开了一种利用齿轮组开合的脚架结构，包括固定在无人机主体上的支架、与所述支架通过脚架转轴连接的脚架、设置在所述支架和脚架之间的传动机构，所述传动机构包括固定在支架上的电机、与电机轴固定连接的输出齿轮、与脚架转轴同轴设置的输入齿轮及设于所述输出齿轮和输入齿轮之间的至少一个传动齿轮。
进一步地，所述支架包括一基板，所述基板的一端设置有电机，另一端的两侧分别向上延伸形成两个支撑臂；所述基板背面设有固定板，所述固定板与无人机固定连接。
进一步地，所述两个支撑臂端部对应设置有轴孔，所述脚架通过设置在轴孔中的脚架转轴可转动地固定在两支撑臂之间。
进一步地，所述脚架转轴至少一端伸出于支撑臂外侧面，所述脚架转轴伸出支撑臂外侧面的一端上固定设有输入齿轮。
进一步地，所述传动齿轮和输出齿轮与输入齿轮同平面地设置于支撑臂外侧；所述传动齿轮数量为1，所述传动齿轮通过一设置在支撑臂外侧面上的凸柱与支撑臂可转动地连接，所述凸柱与转轴平行设置并与支撑臂外侧面连为一体。
进一步地，所述电机轴一端伸出至与输入齿轮同侧的基板外侧，并与输出齿轮同轴连接。进一步地，所述基板安装电机的端部具有向上延伸的电机挡板，所述电机挡板略高于电机表面并且其顶部具有向电机方向的弯折部。
进一步地，所述脚架结构具有与电机抵靠的限位挡板，所述限位挡板与基板相连，垂直于电机轴设置。进一步地，所述支撑臂端部高于电机上表面设置，所述支撑臂还朝远离电机的方向倾斜，与基板夹角呈钝角。
进一步地，所述脚架包括设有条形槽的脚架本体和覆盖在脚架本体上的脚架盖板。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明采用电机及齿轮组作为传动机构来控制无人机脚架的开合，当无人机不投入使用时，传动机构可控制脚架收缩至机体内或贴伏在机体表面，从而减小无人机的体积及占地面积，有利于无人机的保存和存放；利用齿轮组来实现传动，齿轮越多，电机控制脚架旋转开合的平稳性就越强，避免了单一驱动传动所可能造成的用力过猛问题，减小了脚架和机体的日常损耗；同时该脚架结构上还设有用于监测脚架伸展或折叠角度的限位机构，限位机构与无人机通信发送监测信号，通过该限位机构可有效地控制脚架的开合角度，防止脚架打开/闭合不到位或偏转过度。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
图1是利用齿轮组开合的脚架结构示意图；
图2是利用齿轮组开合的脚架结构侧视图；
图3是利用齿轮组开合的脚架结构俯视图。
图中：
1、支架；101、基板；102、支撑臂；103：固定板；104：电机挡板；105：限位挡板；
2、传动机构；201：电机；202：输出齿轮；203：传动齿轮；204：输入齿轮；
3、脚架；301：脚架转轴。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
如图1及图3所示，本实施例所述的一种利用三轴齿轮开合的脚架结构，用于无人机，包括支架1、传动机构2和脚架3，支架1一方面与无人机相连，另一方面作为传动机构2的安装基部，另外在末端又通过脚架转轴301与脚架3连接，承载连接了脚架和无人机。传动机构2为该脚架结构的关键结构，该传动机构2由电机201作为驱动源，驱动源一端设有输出齿轮202，输出齿轮202啮合传动齿轮203，传动齿轮203啮合输入齿轮204，最后输入齿轮204与脚架3通过脚架转轴301相连，从而实现了对脚架3的动力输出和驱动，电机201转动控制脚架3在特定情况下做伸开及闭合的动作。
支架1上设有固定板103，该固定板103向外伸出与无人机机体通过紧固件相连，该支架1还包括基板101以及在基板101一端两侧分别向上延伸形成的两个支撑臂102，基板101上设有传动机构2的驱动源电机201，电机201半内嵌在基板101上，上部具有一个略高于电机201表面的电机挡板104，该电机挡板104顶部具有向电机方向弯折的弯折部，在电机靠近支撑臂的一侧具有两个凸出基板101的限位挡板105将电机201固定卡紧。电机201设有电机轴，该电机轴一侧伸出与输出齿轮201固定连接，输出齿轮202下侧与传动齿轮203啮合连接，传动齿轮203又与输入齿轮204啮合连接。该传动齿轮203一端固定连接在支撑臂102外侧，通过设置在支撑臂102外侧面上的凸柱与支撑臂102可转动地连接，该凸柱与转轴平行设置并与支撑臂外侧面连为一体。脚架转轴301在端部对应设置有轴孔，脚架3通过设置在轴孔中的脚架转轴301可转动地固定在两个支撑臂102之间，该脚架转轴301的一端伸出于支撑臂102的外侧面，在脚架转轴301伸出支撑臂102外侧面的一端上固定设有输入齿轮204，该输入齿轮204与脚架转轴301通过紧固件紧固连接。
输出齿轮202、传动齿轮203及输入齿轮204由上至下依次设于脚架结构的一侧，彼此啮合，将动力源的动力输出传递到脚架转轴301上。同时分别安装有所述输出齿轮202、传动齿轮203以及输入齿轮204的三根轴是互相平行的结构设计。
在驱动源工作的情况下其脚架3的开合过程如下：电机201通电工作，通过输出轴带动输出齿轮202转动，输出齿轮202转动带动传动齿轮203转动，传动齿轮203转动带动输入齿轮204转动，输入齿轮204转动带动脚架转轴301转动，实现脚架3的打开或闭合旋转。所述电机201带动输出齿轮202转动的方向为顺时针或逆时针，对应脚架做伸展或折叠动作。
实施例二
如图2所示，为一种利用齿轮组开合的脚架结构。本实施例与上述实施例一的区别在于：所述传动机构2所包括传动齿轮203为一个或多个。当所述传动齿轮203为多个时，多个传动齿轮203依次啮合连接，实现动力的传输。本实施例相较于实施例一的好处在于：多个传动齿轮的设计使得动力传输的过程更平缓，避免了动力过猛可能造成的脚架故障。
实施例三
图中未示出，本实施例为上述实施例的进一步限定，所述的脚架结构上设有限位机构，该限位机构用于监测脚架的打开或闭合角度，并与无人机通信传输监测到的信息，无人机可以通过监测到的角度信息判断脚架3的打开及闭合是否到位，从而控制电机201转动或停转。该限位机构可以设于电机201上，监测电机201的旋转圈数；或者设置在齿轮上，监测齿轮的旋转圈数；又或者设于脚架转轴301上。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。
Claims (10)
1.一种利用齿轮组开合的脚架结构，其特征在于：包括固定在无人机主体上的支架、与所述支架通过脚架转轴连接的脚架、设置在所述支架和脚架之间的传动机构，所述传动机构包括固定在支架上的电机、与电机轴固定连接的输出齿轮、与脚架转轴同轴设置的输入齿轮及设于所述输出齿轮和输入齿轮之间的至少一个传动齿轮。
2.根据权利要求1所述一种利用齿轮组开合的脚架结构，其特征在于：所述支架包括一基板，所述基板的一端设置有电机，另一端的两侧分别向上延伸形成两个支撑臂；所述基板背面设有固定板，所述固定板与无人机固定连接。
3.根据权利要求2所述一种利用齿轮组开合的脚架结构，其特征在于：所述两个支撑臂端部对应设置有轴孔，所述脚架通过设置在轴孔中的脚架转轴可转动地固定在两支撑臂之间。
4.根据权利要求3所述一种利用齿轮组开合的脚架结构，其特征在于：所述脚架转轴至少一端伸出于支撑臂外侧面，所述脚架转轴伸出支撑臂外侧面的一端上固定设有输入齿轮。
5.根据权利要求4所述一种利用齿轮组开合的脚架结构，其特征在于：所述传动齿轮和输出齿轮与输入齿轮同平面地设置于支撑臂外侧；
所述传动齿轮数量为1，所述传动齿轮通过一设置在支撑臂外侧面上的凸柱与支撑臂可转动地连接，所述凸柱与转轴平行设置并与支撑臂外侧面连为一体。
6.根据权利要求2所述一种利用齿轮组开合的脚架结构，其特征在于：所述电机轴一端伸出至与输入齿轮同侧的基板外侧，并与输出齿轮同轴连接。
7.根据权利要求6所述一种利用齿轮组开合的脚架结构，其特征在于：所述基板安装电机的端部具有向上延伸的电机挡板，所述电机挡板略高于电机表面并且其顶部具有向电机方向的弯折部。
8.根据权利要求7所述一种利用齿轮组开合的脚架结构，其特征在于：所述脚架结构具有与电机抵靠的限位挡板，所述限位挡板与基板相连，垂直于电机轴设置。
9.根据权利要求2所述一种利用齿轮组开合的脚架结构，其特征在于：所述支撑臂端部高于电机上表面设置，所述支撑臂还朝远离电机的方向倾斜，与基板夹角呈钝角。
10.根据权利要求1所述一种利用齿轮组开合的脚架结构，其特征在于：所述脚架包括设有条形槽的脚架本体和覆盖在脚架本体上的脚架盖板。
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