CN107458574B - 无人机 - Google Patents

Abstract

为解决现有无人机实现机臂收放折叠的结构复杂、占用体积大、增加了无人机体积的问题，本发明提供了一种无人机，包括机体及若干机臂；机体上设有与机臂数量对应的若干支撑座；支撑座上设有限位凸块；机臂铰接端上设有固定锁止部和运动锁止机构。本发明提供的无人机，其在支撑座上设有限位凸块，并在机臂铰接端上设置固定锁止部和运动锁止机构，可实现其机臂的展开锁止功能；同时，其通过设置在锁止滑块上的驱动机构，可解除锁止滑块的锁止，实现机臂的收回折叠。其机臂贴合锁紧更牢固和顺畅；本发明提供的机臂锁紧方式简单实用，涉及零件相对较少，占用空间小，可有效节省无人机内部空间。且组装方便，成本较低，收放操作方便快捷。

Description

无人机

技术领域

本发明涉及无人机领域，尤其指机臂可收放折叠的无人机领域。

背景技术

无人机(或称飞行器)已越来越被人们所认识，其可作为简单的遥控玩具，也可作为专业高空俯拍的摄影设备。现有无人机常见包括机体及若干安装于机体上，从机体上向外侧展开的机臂，机臂的外端部安装带有螺旋桨的马达，通过马达驱动螺旋桨旋转，进而实现无人机的飞行。

目前，现有大部分无人机的机臂无法收放折叠，部分无人机实现了机臂的收放折叠，其包括设置在机体上的机臂锁紧机构，该机臂锁紧机构实现各机臂的锁止和解除锁止。但其实现机臂收放折叠的结构一般均较复杂，锁止装置占用体积较大，增加了无人机体积。

发明内容

为解决现有无人机实现机臂收放折叠的结构复杂、占用体积大、增加了无人机体积的问题，本发明提供了一种无人机。

本发明提供了一种无人机，包括机体及若干机臂；所述机体上设有与机臂数量对应的若干支撑座；每个所述机臂包括铰接端和自由端，每个机臂的铰接端铰接在所述支撑座上，所述自由端上安装有带螺旋桨的马达；

所述支撑座上设有一限位凸块；所述机臂铰接端上设有固定锁止部和运动锁止机构；所述运动锁止机构包括锁止滑块和推力弹簧；所述机臂铰接端上设有滑槽，所述锁止滑块安装于所述机臂内，其前端从所述滑槽中伸出；

所述机臂铰接端上设有挡簧筋骨；所述推力弹簧位于所述挡簧筋骨和所述锁止滑块之间，用于为所述锁止滑块提供指向所述限位凸块的弹力；

所述固定锁止部和所述锁止滑块之间形成匚形锁槽，所述限位凸块与所述匚形锁槽相配合，所述限位凸块可被锁止在所述匚形锁槽内。

进一步地，所述运动锁止机构还包括一驱动机构；所述驱动机构与所述锁止滑块连接，用于为锁止滑块提供远离所述限位凸块的驱动力。

进一步地，所述锁止滑块包括框形本体，所述框形本体前端设有锁紧头；所述框形本体的尾部与所述机臂上的挡簧筋骨之间安装所述推力弹簧；

所述锁紧头滑动插设在所述滑槽中，并从所述滑槽中伸出；所述锁紧头位于所述固定锁止部的下方；

所述锁紧头和所述固定锁止部之间形成所述匚形锁槽。

进一步地，所述驱动机构为一横推手柄；所述机臂的下方开有一手柄槽；所述横推手柄从所述手柄槽中伸出。

进一步地，所述锁止滑块的尾部设有一弹簧柱和支撑板；所述推力弹簧的前端套在所述弹簧柱上，且被所述支撑板托住，其后端抵顶所述挡簧筋骨。

进一步地，所述限位凸块包括限位端面、位于所述限位端面上部的限位上面和位于所述限位端面下部的限位下斜面；所述限位凸块的限位上面上还设有若干斜面筋骨。

进一步地，所述固定锁止部与所述限位凸块上的限位上面配合，使所述机臂的固定锁止部不能再向下运动；

所述锁紧头的前端设有锁紧上斜面和锁紧下斜面；所述锁紧上斜面与所述限位凸块上的限位下斜面配合，使锁紧头在推力弹簧的作用下卡紧在所述限位下斜面的下方。

进一步地，所述支撑座上设有两个铰接臂，所述铰接臂上各设有一铰接轴孔；所述机臂的铰接端上设有转轴孔；一铰接轴穿过所述机臂上的转轴孔和铰接臂上的铰接轴孔，将所述机臂铰接在所述铰接臂上。

进一步地，所述支撑座通过螺丝安装在所述机体上。

进一步地，所述机臂上安装有机臂盖。

本发明提供的无人机，其在支撑座上设有限位凸块，并在机臂铰接端上设置固定锁止部和运动锁止机构，如此，可在固定锁止部和运动锁止机构上的锁止滑块之间形成匚形锁槽，所述锁止滑块受推力弹簧的作用，可使所述限位凸块锁止在所述匚形锁槽中，实现其机臂的展开锁止功能；同时，其通过设置在锁止滑块上的驱动机构，可解除锁止滑块的锁止，实现机臂的收回折叠。其机臂贴合锁紧更牢固和顺畅；本发明提供的机臂锁紧方式简单实用，涉及零件相对较少，占用空间小，可有效节省无人机内部空间。且组装方便，成本较低，收放操作方便快捷。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中提供的一种无人机爆炸示意图；

图2是本发明具体实施方式中提供的一种无人机剖视示意图；

图3是图2中E处放大示意图；

图4是本发明具体实施方式中提供的支撑座上部视角立体示意图；

图5是本发明具体实施方式中提供的支撑座下部视角立体示意图；

图6是本发明具体实施方式中提供的机臂立体示意图；

图7是本发明具体实施方式中提供的锁止机构立体示意图；

图8是本发明具体实施方式中提供的无人机机臂在收回状态下开始展开时的示意图；

图9是本发明具体实施方式中提供的无人机机臂展开至50度时的示意图；

图10是本发明具体实施方式中提供的无人机机臂展开至80度时的示意图；

图11是本发明具体实施方式中提供的无人机机臂完全展开时的示意图；

图12是本发明具体实施方式中提供的无人机机臂完全展开状态下开始收回的示意图；

图13是本发明具体实施方式中提供的无人机机臂收回至80度时的示意图；

图14是本发明具体实施方式中提供的无人机机臂收回至50度时的示意图；

图15是本发明具体实施方式中提供的无人机机臂完全收回时的示意图；

图16是图8中A处放大示意图；

图17是图9中B处放大示意图；

图18是图10中C处放大示意图；

图19是图11中D处放大示意图。

其中，1、机体；2、机臂；3、机臂盖；4、马达；5、螺旋桨；6、桨叶螺母；11、支撑座；2a、铰接端；2b、自由端；21、铰接轴；22、锁止滑块；23、推力弹簧；24、挡簧筋骨；25、固定锁止部；26、转轴螺母；27、手柄槽；28、滑槽；29、转轴孔；110、螺丝孔；111、铰接臂；112、限位凸块；113、斜面筋骨；1121、限位上面；1122、限位端面；1123、限位下斜面；1111、铰接轴孔；221、锁紧头；2211、锁紧上斜面；2212、锁紧下斜面；222、框形本体；223、尾部；224、横推手柄；225、弹簧柱；226、支撑板；a、匚形锁槽。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

实施例

本例将结合附图对本发明公开的无人机对其进行具体解释说明。

如图1、图2、图3所示，本例公开的无人机包括机体1及若干机臂2；本例中，为使图形看起来更清晰而不混乱，仅在附图中所示的无人机的机体1上示意性的显示一机臂2。但并不因此限定机臂2的数量，一般来说，机臂2的数量为2个以上；比如可以为3个或者4个。当然，更多数量的机臂2也是可以的，只是必要性不大。

该机体1的形状并不特别限定，其可以为本例中图1、图2中所示的方形结构，或者也可以为其他任意形状，比如鸟类或者飞行昆虫类的模拟形状等等。且机体1为公众所知，为免啰嗦，不再赘述。

为使方便描述，先简单定义一下机臂2的“前”“后”方向，机臂2的指向机体1的方向称为“前”向，指向远离机体1的方向为“后”向。同样的，安装于机臂2上的其他结构也可以用此描述。

所述机体1上设有与机臂2数量对应的若干支撑座11；每个所述机臂2包括铰接端2a和自由端2b，每个机臂2的铰接端2a铰接在所述支撑座11上；所述自由端2b上安装有带螺旋桨5的马达4；所谓的铰接端2a指与机身相连的一端，自由端2b指远离铰接端2a的另一端。如此，机臂2可绕该支撑座11和铰接端2a的铰接处转动，机臂2的自由端2b绕机体1顺时针或者逆时针转动，使机臂2收回折叠或者展开；其中，机臂2贴向机体1的状态为收回状态(或者折叠状态)，机臂2远离机体1的状态称为展开状态。

关于上述支撑座11，其可以一体成型在机体1上；或者也可通过焊接、卡接或者螺丝连接等方式安装在机体1上；本例中，如图1-图3所示，所述支撑座11上设有螺丝孔110，通过螺丝穿过所述螺丝孔110，安装到所述机体1上。

其中，该支撑座11具体如图4、图5所示，支撑座11上设有两个铰接臂111和一限位凸块112，每个所述铰接臂111上各设有一铰接轴孔1111；所述限位凸块112包括限位端面1122、位于所述限位端面1122上部的限位上面1121和位于所述限位端面1122下部的限位下斜面1123；所述限位凸块112的限位上面1121上还设有若干斜面筋骨113。

具体的，机臂2与支撑座11通过如下方式铰接：所述机臂2的铰接端2a上设有转轴孔29(请参见图6)；一铰接轴21穿过所述机臂2上的转轴孔29和铰接臂111上的铰接轴孔1111，将所述机臂2铰接在所述铰接臂111上。具体的，该铰接轴21的一端设有螺帽，另一端上设有外螺纹，铰接轴21穿过上述转轴孔29和铰接轴孔1111后，在其外螺纹上套装弹簧介子后用转轴螺母26拧紧。如此，即实现了机臂2与支撑座11的铰接。

本例中，如图1、图2、图6所示，具体的，该机臂2的内部成空，因此，其内部可以走线，并安装其他的结构等。该机臂2自由端2b呈与马达4外观形状匹配的圆形；该机臂2自由端2b上设有若干马达4螺丝孔；对应的，马达4上也设有若干螺丝孔(图中未标记)，通过螺钉与上述自由端2b上的马达4螺丝孔和马达4上螺丝孔的螺纹连接，将该马达4固定在所述自由端2b上。上述安装有螺旋桨5的马达4为公众所知，其马达4的输出轴上设有螺纹安装部，螺旋桨5套在所述螺纹安装部上，然后通过一桨叶螺母6锁紧在螺纹安装部上，以将所述螺旋桨5固定安装在所述马达4的输出轴上。

同时，如图1、图2、图6所示，所述机臂2铰接端2a上设有固定锁止部25和运动锁止机构；所述运动锁止机构包括锁止滑块22、推力弹簧23和驱动机构；所述机臂2铰接端2a上设有滑槽28，所述锁止滑块22安装于所述机臂2内，其前端从所述滑槽28中伸出；

所述机臂2铰接端2a上设有挡簧筋骨24；所述推力弹簧23位于所述挡簧筋骨24和所述锁止滑块22之间，用于为所述锁止滑块22提供指向所述限位凸块112的弹力；该推力弹簧23必须选用弹力较强的压缩弹簧，因其需长时间为锁止滑块22提供弹力，因此，必须保证机臂2的自重产生的限位凸块112对锁止滑块22的作用力小于压缩弹簧的弹力；如此，才会避免由于机臂2的自重使得推力弹簧23失去作用，使机臂2自行解除锁止状态，这样就相对较危险。但只要推力弹簧23的弹力大于机臂2自重产生的限位凸块112对锁止滑块22的作用力即可防止上述情形的发生。

所述固定锁止部25和所述锁止滑块22之间形成匚形锁槽a，所述限位凸块112与所述匚形锁槽a相配合，所述限位凸块112可被锁止在所述匚形锁槽a内；

所述驱动机构与所述锁止滑块22连接，用于为锁止滑块22提供远离所述限位凸块112的驱动力。

关于该驱动机构，也并不特别限定其具体结构和位置，只要其能驱动锁止滑块22向限位凸块112的方向运动，当其需要解锁机臂2时，该驱动机构可以带动锁止滑块22向后运动，压缩推力弹簧23，使锁止滑块22不再与限位凸块112形成锁止关系即可。

其中，所述驱动机构可一体成型在所述锁止滑块22上。或者卡接或者焊接或者任意其他方式与该锁止滑块22固定连接，并不限制其具体的连接方式，只要其能驱动锁止滑块22动作即可。

具体的，所述锁止滑块22如图7所示，所述锁止滑块22包括框形本体222，所述框形本体222前端设有锁紧头221；所述的尾部223与所述机臂2上的挡簧筋骨24之间安装所述推力弹簧23；

所述锁紧头221滑动插设在所述滑槽28中，并从所述滑槽28中伸出；所述锁紧头221位于所述固定锁止部25的下方；

所述锁紧头221和所述固定锁止部25之间形成所述匚形锁槽a。

具体的，所述驱动机构为一横推手柄224；所述机臂2的下方开有一手柄槽27；所述横推手柄224从所述手柄槽27中伸出。

本例中，推力弹簧23的具体安装方式描述如下：所述锁止滑块22的尾部223设有一弹簧柱225和支撑板226；所述推力弹簧23的前端套在所述弹簧柱225上，且被所述支撑板226托住，其后端抵顶所述挡簧筋骨24。

本例中，所述固定锁止部25与所述限位凸块112上的限位上面1121配合，使所述机臂2的固定锁止部25不能再向下运动；也即如图1-图3中所示为例，当其机臂2绕铰接轴21在逆时针方向转动时，其机臂2上的固定锁止部25转动到接触限位凸块112上的限位上面1121时，转动即会被阻止，不能再进行逆时针的转动(图1-图3中所示的机臂2位于机体1的左边，因此展开时是逆时针旋转，收回时是顺指针旋转。当然，如果是安装于机体1左边的机臂2，其机臂2展开时顺时针旋转，收回时逆时针旋转)。

如图7所示，所述锁紧头221的前端设有锁紧上斜面2211和锁紧下斜面2212；所述锁紧上斜面2211与所述限位凸块112上的限位下斜面1123配合，使锁紧头221在推力弹簧23的作用下卡紧在所述限位下斜面1123的下方。

本例中，上述锁紧头221可以在滑槽28内前后运动(向基体方向运动为前进方向，压缩推力弹簧23、机臂2的自由端2b方向运动为后退方向)。当锁紧头221没有受到驱动机构(如横推手柄224)的推动时，锁紧头221在推力弹簧23的作用下，自然向前，锁紧头221和固定锁止部25形成的匚形锁槽a与限位凸块112配合，以锁死机臂2。当锁紧头221受到驱动机构的作用，压缩该推力弹簧23，向后运动时，将使得锁紧头221不能再起到限位锁死的作用，因而解除锁止，使机臂2又可向机体1方向收回(图1、图2中机臂2顺时针运动)。

如图1、图2所示，一般在机臂2上还安装有机臂盖3，该机臂盖3上设有带有螺丝孔的螺丝柱，对应的，机臂2上也设有若干螺丝孔，然后通过螺丝与上述螺丝柱和机臂2上螺丝孔的配合，将机臂盖3安装在所述机臂2上。

下面结合图8-图11来描述无人机机臂2从收回状态(或者折叠状态)至完全打开时的工作过程。

如图8所示，按图中箭头R1所示方向在机臂2上施加作用力，使机臂2绕铰接轴21逆时针方向旋转。此时，如图16所示放大示意图，支撑座11上限位凸块112与机臂2上的固定锁止部25和锁紧头221等均不接触。当其机臂2按逆时针方向持续旋转时，机臂2上的限位部也绕该铰接轴21逆时针旋转。

当机臂2持续转动到一定角度时，比如，如图9所示，该机臂2与机体1约呈50度角时，(机臂2在箭头R1所示的方向上持续受到作用力)，如图17所示放大示意图，锁紧头221的下表面开始与限位凸块112上的斜面筋骨113的相接触，该斜面筋骨113在机臂2旋转时顶压锁紧头221，使锁紧头221向后运动，并压缩该推力弹簧23。

然后，当机臂2持续转动到一定角度，比如，如图10所示，该机臂2与基体约呈80度时，(机臂2在箭头R1所示的方向上持续受到作用力)，如图18所示放大示意图，该锁紧头221的锁紧下斜面2212和锁紧头221的尖端(锁紧下斜面2212和锁紧上斜面2211之间的连接处)顶推所述限位凸块112上的限位端面1122，使其锁紧头221持续向后退，并持续压缩该推力弹簧23。

然后当锁紧头221的尖端处转过限位凸块112的限位端面1122最下方处(即限位端面1122和限位下斜面1123之间的交接处)时；进入图11所示的状态，机臂2被展平，机体1和机臂2间夹角约为90度。此时，如图19所示放大示意图；此时，锁紧头221的锁紧上斜面2211已位于限位凸块112上的限位下斜面1123下方，此时，锁紧头221在推力弹簧23的作用下向前运动(图中为向左运动)。锁紧头221的锁紧上斜面2211与限位凸块112的限位下斜面1123相接触，将所述限位凸块112锁止在所述锁紧头221和固定锁止部25之间形成的匚形锁槽a内。具体的，该锁紧头221使得图示中机臂2无法在顺时针方向旋转，而固定锁止部25则使得图示中机臂2无法在逆时针方向旋转，因此，通过机臂2上的限位部与上述锁紧头221和下锁部的配合，完成机臂2展开后并锁定的动作。

下面结合图12-图15来描述无人机机臂2从展开状态下解锁然后收回至完全收回状态(或折叠状态)的工作过程。

如图12所示，如图中箭头R3所示方向，一手向右推所述横推手柄224，请结合图19所示放大示意图进行理解(因图12所示状态实际与图11所示状态相同)，如此，即可使所述锁止滑块22向右侧运动，并压缩推力弹簧23，使推力弹簧23积蓄弹力。此时，锁紧头221的锁紧上斜面2211从限位凸块112的限位下斜面1123向左移开，此时，即解除了该锁紧头221的锁止功能，锁紧头221已不再限制机臂2的顺时针旋转。此时，另一手按图12中箭头R2所示的方向，在机臂盖3上施加压力，向下按压机臂盖3；如此，使机臂2按顺时针方向开始旋转。

然后，当如图中箭头R2所示方向持续施加压力时，当机臂2收回至一定角度，比如本例中机臂2与机体1间夹角呈80度时，如图13所示，其状态可参考图18所示放大示意图(因图13所示状态实际与图10所示状态相同)。此时，锁紧头221的尖端已超过限位凸块112上的限位下斜面1123。此时，可以不再向右横推手柄224。

然后继续如图中箭头R2所示方向持续施加压力时，当机臂2收回与机体1间夹角呈80度时，其结果如图14所示，其状态可参考图17所示放大示意图(因图14所示状态实际与图9所示状态相同)。

最终，其结果如图15所示，其状态可参考图16所示放大示意图(因图15所示状态实际与图8所示状态相同)。机臂2上固定锁紧部和锁紧头221与支撑座11上的限位凸块112等均不接触。完成机臂2回收(或折叠)动作。

本发明提供的无人机，其在支撑座11上设有限位凸块112，并在机臂2铰接端2a上设置固定锁止部25和运动锁止机构，如此，可在固定锁止部25和运动锁止机构上的锁止滑块22之间形成匚形锁槽a，所述锁止滑块22受推力弹簧23的作用，可使所述限位凸块112锁止在所述匚形锁槽a中，实现其机臂2的展开锁止功能；同时，其通过设置在锁止滑块22上的驱动机构，可解除锁止滑块22的锁止，实现机臂2的收回折叠。其机臂2贴合锁紧更牢固和顺畅；本发明提供的机臂2锁紧方式简单实用，涉及零件相对较少，占用空间小，可有效节省无人机内部空间。且组装方便，成本较低，收放操作方便快捷。

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)

1.一种无人机，包括机体及若干机臂；所述机体上设有与机臂数量对应的若干支撑座；每个所述机臂包括铰接端和自由端，每个机臂的铰接端铰接在所述支撑座上，所述自由端上安装有带螺旋桨的马达；

其特征在于，所述支撑座上设有一限位凸块；

所述机臂铰接端上设有固定锁止部和运动锁止机构；所述运动锁止机构包括锁止滑块、推力弹簧和驱动机构；所述机臂铰接端上设有滑槽，所述锁止滑块安装于所述机臂内，其前端从所述滑槽中伸出；

所述机臂铰接端上设有挡簧筋骨；所述推力弹簧位于所述挡簧筋骨和所述锁止滑块之间，用于为所述锁止滑块提供指向所述限位凸块的弹力；

所述固定锁止部和所述锁止滑块之间形成匚形锁槽，所述限位凸块与所述匚形锁槽相配合，所述限位凸块可被锁止在所述匚形锁槽内；

所述驱动机构与所述锁止滑块连接，用于为锁止滑块提供远离所述限位凸块的驱动力。

2.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述驱动机构一体成型在所述锁止滑块上。

3.根据权利要求2所述的无人机，其特征在于，所述锁止滑块包括框形本体，所述框形本体前端设有锁紧头；所述框形本体的尾部与所述机臂上的挡簧筋骨之间安装所述推力弹簧；

所述锁紧头滑动插设在所述滑槽中，并从所述滑槽中伸出；所述锁紧头位于所述固定锁止部的下方；

所述锁紧头和所述固定锁止部之间形成所述匚形锁槽。

4.根据权利要求3所述的无人机，其特征在于，所述驱动机构为一横推手柄；所述机臂的下方开有一手柄槽；所述横推手柄从所述手柄槽中伸出。

5.根据权利要求4所述的无人机，其特征在于，所述锁止滑块的尾部设有一弹簧柱和支撑板；所述推力弹簧的前端套在所述弹簧柱上，且被所述支撑板托住，其后端抵顶所述挡簧筋骨。

6.根据权利要求3所述的无人机，其特征在于，所述限位凸块包括限位端面、位于所述限位端面上部的限位上面和位于所述限位端面下部的限位下斜面；所述限位凸块的限位上面上还设有若干斜面筋骨。

7.根据权利要求6所述的无人机，其特征在于，所述固定锁止部与所述限位凸块上的限位上面配合，使所述机臂的固定锁止部不能再向下运动；

所述锁紧头的前端设有锁紧上斜面和锁紧下斜面；所述锁紧上斜面与所述限位凸块上的限位下斜面配合，使锁紧头在推力弹簧的作用下卡紧在所述限位下斜面的下方。

8.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述支撑座上设有两个铰接臂，所述铰接臂上各设有一铰接轴孔；所述机臂的铰接端上设有转轴孔；一铰接轴穿过所述机臂上的转轴孔和铰接臂上的铰接轴孔，将所述机臂铰接在所述铰接臂上。

9.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述支撑座通过螺丝安装在所述机体上。

10.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述机臂上安装有机臂盖。