CN107521655B - 一种飞行器机臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞行器机臂，包括固定在飞行器主体上的机臂安装座，与所述机臂安装座转动连接的飞行器机臂，和设置于飞行器机臂与机臂安装座之间的锁紧机构，所述锁紧机构包括设置在飞行器机臂转轴端的限制部件，设置在机臂安装座上向飞行器机臂转轴延伸并与限制部件相抵靠接触的夹持部件，还包括一可滑动设置在飞行器机臂上并与夹持部件远离限制部件的一侧表面贴合接触或远离的锁头，所述锁头和所述限制部件分别与夹持部件的上下两侧面抵靠贴合实现飞行器机臂与机臂安装座的固定。本发明利用在飞行器机臂上设置夹持式锁紧机构，实现飞行器飞行状态下，飞行器机臂与飞行器主体之间的夹持锁紧的稳定性，提高了飞行器飞行的运行安全。

Description

一种飞行器机臂

技术领域

本发明涉及无人飞行器领域，尤其是一种飞行器机臂。

背景技术

目前，飞行器或无人机已经越来越广泛地应用于社会生活中，对于人难以到达的地方进行近距离观测，或者进行高空俯拍，进而为观测、拍摄提供了便利。

现有的飞行器往往由飞行器机身和从飞行器机身向外侧四周伸展出的机臂构成，机臂的外端部安装电机和螺旋桨，进而驱动飞行器的飞行，飞行器的下部还设置有脚架，以便于飞行器的着陆。

但是，现有的飞行器中，所伸展出的机臂和脚架都是与机身呈固定连接的方式，在使用之余，臂展较大使得飞行器对存放空间的较高要求，同时出于飞行器自身需要减重的考虑，飞行器中各个部分的结构也设计的相对简洁，因此，臂展较大也导致了存放不当所导致的易于折损的危险。

因此，设计一种在不使用时便于存放的飞行器便成为了一个重要的研究方向。同时为了实现这种飞行器，诸如飞行器的骨架机构、能够实现飞行器机臂的展开和回收的飞行器机臂的锁紧驱动机构、飞行器的机臂以及能够实现飞行器脚架的展开和回收的飞行器的脚架驱动机构等等，均需要进行新的开发。

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，提供一种飞行器机臂，利用在飞行器机臂上设置夹持式锁紧机构，实现飞行器飞行状态下，飞行器机臂与飞行器主体之间的夹角不变，提高了飞行器飞行的运行安全。

为了实现该目的，本发明采用如下技术方案：一种飞行器机臂，包括固定在飞行器主体上的机臂安装座，与所述机臂安装座转动连接的飞行器机臂，和设置于飞行器机臂与机臂安装座之间的锁紧机构，所述锁紧机构包括设置在飞行器机臂转轴端的限制部件，设置在机臂安装座上向飞行器机臂转轴延伸并与限制部件相抵靠接触的夹持部件，还包括一可滑动设置在飞行器机臂上并与夹持部件远离限制部件的一侧表面贴合接触或远离的锁头，所述锁头和所述限制部件分别与夹持部件的上下两侧面抵靠贴合实现飞行器机臂与机臂安装座的固定。

具体的，所述锁头和所述限制部件夹紧夹持部件相对两侧表面形成夹持式锁紧机构。

并且，所述飞行器机臂包括固定在飞行器主体上的机臂安装座，与所述机臂安装座铰接的飞行器机臂，所述飞行器机臂与机臂安装座之间还具有一固定飞行器机臂位置的锁紧机构，所述锁紧机构包括设置在机臂安装座上与飞行器机臂铰接轴靠近的夹持部件，设置在飞行器机臂铰接端一侧与夹持部件上表面或下表面抵靠贴合的限制部件，设置在飞行器机臂铰接端另一侧的可滑动配合设置在飞行器机臂上的锁头，所述锁头与夹持部件下表面或上表面贴合接触并与飞行器机臂铰接端另一侧的限制部件共同夹紧夹持部件形成夹持式锁紧机构。

进一步地，所述的飞行器机臂还包括设置于飞行器机臂连接端上内外贯通的导向孔，所述的锁头与导向孔可滑动配合。

进一步地，所述锁头与夹持部件的接触面和限制部件与夹持部件的接触面之间形成第一夹角。

进一步地，所述夹持部件前端设置有一倾斜面，所述倾斜面与所述第一夹角相配合。

进一步地，所述飞行器机臂转轴端一侧与夹持部件上表面或下表面抵靠贴合的限制部件与飞行器机臂外壳形成一体结构。

进一步地，所述限制部件包括与飞行器机臂外壳连接支撑部和与夹持部件上表面或下表面抵靠贴合的夹持部，所述支撑部和夹持部连接，并具有一第二夹角；

进一步地，所述限制部件为片状结构，且所述片状结构具有平滑的弧度。

进一步地，所述挡片上设置有至少一条加强筋。

进一步地，所述锁紧机构还包括与锁头连接并设置于飞行器机臂上的拉销、或者设置于飞行器机臂上的偏心轮驱动机构；

其中，所述锁头随拉销或者偏心轮驱动机构在导向孔内做直线运动，形成所述锁头前端与夹持部件可伸缩配合。

进一步地，所述飞行器机臂还包括螺旋桨和电机，设置于飞行器机臂的自由端；

并且，所述的电机和螺旋桨电连接，并由电机控制螺旋桨。

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：

1、本发明所述飞行器机臂解决了飞行器机臂能够稳固夹持于飞行器主体上的问题，主要是利用设置于飞行器机臂的锁紧机构中的锁头与夹持部件下表面或上表面贴合接触并与飞行器机臂铰接端另一侧的限制部件共同夹紧夹持部件形成夹持式锁紧机构，实现飞行器飞行状态下，飞行器机臂与飞行器主体之间的稳固夹持，提高了飞行器飞行的运行安全。

2、本发明所述飞行器机臂利用锁头与夹持部件的接触面和限制部件与夹持部件的接触面之间形成一个夹角，提高夹持锁紧机构的稳定性，进一步提高了夹持式锁紧机构夹持于机臂安装座上的稳定性。

3、本发明所述飞行器机臂结构简单，夹持锁紧机构的稳定效果好。

附图说明

图1、本发明实施例中所述飞行器机臂的结构图；

图2、本发明图1中A-A的剖面图；

图3、本发明实施例中所述飞行器机臂的爆炸图；

图4、本发明另一实施例中所述飞行器机臂的结构图；

图5、本发明实施例中图4中B-B的剖面图；

图6、本发明实施例中机臂安装座的结构图；

其中，1、飞行器机臂，2、锁头，3、偏心轮驱动机构，4、机臂安装座，5、夹持部件，6、偏心轮，7、手柄，8、转动轴，9、连接件，10、轴套，11、拉销，12、弹性件，13、限位结构，14，连接部，101、基板，102、加强构件，103、空腔，105、铰接孔，106、连接臂；107、加强筋，108、固定孔。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1至图5所示,本发明一种飞行器机臂，包括固定在飞行器主体上的机臂安装座4，与所述机臂安装座4转动连接的飞行器机臂1，和设置于飞行器机臂1与机臂安装座4之间的锁紧机构，所述锁紧机构包括设置在飞行器机臂1转轴端的限制部件，设置在机臂安装座4上向飞行器机臂1转轴延伸并与限制部件相抵靠接触的夹持部件5，还包括一可滑动设置在飞行器机臂1上并与夹持部件5远离限制部件的一侧表面贴合接触或远离的锁头2，所述锁头2和所述限制部件分别与夹持部件5的上下两侧面抵靠贴合实现飞行器机臂1与机臂安装座4的固定。

具体的，所述飞行器机臂1包括固定在飞行器主体上的机臂安装座4，与所述机臂安装座4转动连接的飞行器机臂1，和设置在机臂安装座4上与飞行器机臂1铰接轴靠近的夹持部件5，所述飞行器机臂1还包括设置在转动连接端一侧的限制部件和与机臂安装座4之间还具有一固定飞行器机臂1位置的锁紧机构，并且，所述锁紧结构还包括与夹持部件5可滑动配合的锁头2；

其中，所述限制部件与夹持部件5抵靠贴合，所述锁头2与夹持部件5相对限制部件另一侧抵靠贴合并与限制部件共同夹紧夹持部件形成夹持式锁紧机构。

具体的，所述飞行器机臂1包括固定在飞行器主体上的机臂安装座4，与所述安装座铰接的飞行器机臂1，所述飞行器机臂1与机臂安装座4之间还具有一固定飞行器机臂1位置的锁紧机构，所述锁紧机构包括设置在机臂安装座4上与飞行器机臂1铰接轴靠近的夹持部件5，设置在飞行器机臂1铰接端一侧与夹持部件5上表面或下表面抵靠贴合的限制部件，设置在飞行器机臂1铰接端另一侧的可滑动配合设置在飞行器机臂1上的锁头2，所述锁头2与夹持部件5下表面或上表面贴合接触并与飞行器机臂1铰接端另一侧的限制部件共同夹紧夹持部件5形成夹持式锁紧机构。

并且，所述飞行器机臂1可活动连接地设置在飞行器主体上或者之内，所述飞行器机臂1可转动并固定于至少一个第一位置和一个第二位置；所述的第一位置为：所述飞行器机臂1与飞行器主体之间具有一角度，所述的第二位置为：所述飞行器机臂1与飞行器主体基本靠拢、或者飞行器机臂1至少部分设置在飞行器主体之内；并且，在所述第二位置时，所述飞行器机臂1的自由端低于飞行器机臂1与飞行器主体的连接端。

并且，所述限制部件到飞行器机臂1的距离小于夹持部件5的长度；同时，所述限制部件自由端到飞行器机臂1与机臂安装座4连接轴的距离大于所述夹持部件5自由端到飞行器机臂1与机臂安装座4连接轴的距离。

同时，所述飞行器机臂1利用夹持式锁紧机构固定于第一位置，能够有效的保证所述飞行器机臂1与飞行器主体之间角度的不变，进而提高了飞行器的运行安全。

并且，所述的限位部件为一设置于飞行器机臂上外壳的挡块，所述夹持部件5为设置于机臂安装座上的夹持板。

进一步地，所述的飞行器机臂1还包括设置于飞行器机臂1连接端上内外贯通的导向孔，所述的锁头2与导向孔可滑动配合。

进一步地，所述锁头2与夹持部件5的接触面和限制部件与夹持部件5的接触面之间形成第一夹角。

具体的，所述飞行器机臂1中的锁头2与所述第一夹角，能够进一步的加强夹持式锁紧机构的稳定性和有效性。保证了所述飞行器机臂1与飞行器主体之间角度的不变，进而提高了飞行器的运行安全。

进一步地，所述夹持部件5前端设置有一倾斜面，所述倾斜面与第一夹角相配合。

进一步地，所述飞行器机臂1转轴端一侧与夹持部件5上表面或下表面抵靠贴合的限制部件与飞行器机臂外壳形成一体结构。

进一步地，所述限制部件包括与飞行器机臂外壳连接支撑部和与夹持部件5上表面或下表面抵靠贴合的夹持部，所述支撑部和夹持部连接，并具有一第二夹角；

进一步地，所述限制部件为片状结构，且所述片状结构具有平滑的弧度。

进一步地，所述挡片上设置有至少一条加强筋。

具体的，所述飞行器机臂1的限制部件利用支撑部和夹持部不仅能够实现与夹持部件5的良好贴合，还能够保证飞行器机臂1在第一位置和一个第二位置之间转动切换时，具有一定的活动空间。

并且，所述的限制部件的夹持部处于第二位置状态时，与夹持部件5的前端部抵靠贴合，保证飞行器机臂1在第二位置的稳定性。

进一步地，所述飞行器机臂1还包括螺旋桨和电机，设置于飞行器机臂1的自由端；

并且，所述的电机和螺旋桨电连接，并由电机控制螺旋桨。

综上所述，本实施例所述的飞行器机臂1具有以下优点：

1、本实施例所述飞行器机臂1解决了飞行器机臂1能够稳固夹持于飞行器主体上的问题，其中主要是利用设置于飞行器机臂1的锁紧机构中的锁头2与夹持部件5下表面或上表面贴合接触并与飞行器机臂1铰接端另一侧的限制部件共同夹紧夹持部件5形成夹持式锁紧机构，实现飞行器飞行状态下，飞行器机臂1与飞行器主体之间稳固夹持，提高了飞行器飞行的运行安全。

2、本实施例所述飞行器机臂1利用锁头2与夹持部件5的接触面和限制部件与夹持部件5的接触面之间形成一个夹角，提高夹持锁紧机构的稳定性，进一步提高了夹持式锁紧机构夹持于机臂安装座上的稳定性。

3、本实施例所述飞行器机臂1结构简单，夹持锁紧机构的稳定效果好。

实施例二

如图1至图5所示，本实施例中，所述锁紧机构还包括与锁头2连接并设置于飞行器机臂1上的拉销11、和设置于飞行器机臂1上用于限制拉销11直线运动的活动槽；所述拉销11一端与锁头2固定连接，另一端贯穿活动槽；其中，所述锁头2随拉销11在导向孔内做直线运动，形成所述锁头2前端与夹持部件5可伸缩配合；

具体的，所述锁紧机构还包括设置于飞行器机臂1上用于限制拉销11直线运动的活动槽、和设置于锁头2后端的连接部14，所述拉销11一端与连接部14固定连接，另一端贯穿活动槽；其中，所述锁头2随拉销11在导向孔内做直线运动，形成所述锁头2前端与夹持部件5可伸缩配合。所述活动槽和拉销11设置于飞行器机臂1的下表面外壳。所述锁紧机构还包括弹性件12和限位结构13，所述的限位结构13固定安装在机臂上，所述的弹性件12一端与锁紧件连接，另一端与限位结构13连接。所述限位结构13包括限位槽和固定部，所述的限位槽与固定部为一体结构，所述的固定部与机臂连接；其中，所述的限位槽内壁与弹性件12相配合。所述弹性件12与连接部14连接；其中，所述连接部14与弹性件12连接处设置有定位柱，所述的定位柱设于弹性件12内。所述活动槽内设置有至少一个与拉销11卡合的限位凹槽，所述限位凹槽设置于活动槽的前端、和/或活动槽的后端。所述锁头2前端远离夹持部件5一侧设置有一斜面。提高锁头2与夹持部件5的配合程度。或者，所述锁头2前端靠近夹持部件5一侧设置有与夹持部件5相对应的斜面，进一步提高了锁紧机构的稳定性。进一步地，所述锁头2设置有至少一个凹槽。

或者，所述锁紧机构还包括与锁头2连接并设置于飞行器机臂1上的偏心轮驱动机构3，所述偏心轮驱动机构3包括与锁头2活动连接的偏心轮6、和与偏心轮6连接的转动轴8，所述偏心轮6绕转动轴8做轴向运动，并带动锁头2在导向孔内做直线运动，形成所述锁头2前端与夹持部件5可伸缩配合。

具体的，所述锁紧机构还包括设置于锁头2后端的连接件9；所述连接件9为用于与偏心轮6相配合的空腔结构，所述偏心轮6外周为光滑结构，且所述偏心轮6与随动件的内壁活动连接。所述锁紧机构还包括设置于飞行器机臂1上且与转动轴8连接的手柄7，所述偏心轮驱动机构3通过转动轴8随手柄7绕转动轴8旋转。优选的，所述手柄7底部设置有一通孔，所述通孔与转动轴8配合。其中，所述通孔的截面和转动轴8与通孔的连接部截面均为十字形结构。所述锁紧机构还包括第一弹性结构；其中，所述的第一弹性结构设置于偏心轮6与靠近手柄7一侧的第一飞行器机臂外壳之间，所述第一弹性结构的一端抵靠在偏心轮6上，另一端抵靠在第一飞行器机臂外壳。所述第一弹性结构为扭力弹簧，所述的扭力弹簧包括主体和两端部；其中，所述扭力弹簧的主体设置于转动轴8的外周，一端抵靠在偏心轮6上，另一端抵靠在第一飞行器机臂外壳。所述锁紧机构还包括第二弹性结构；其中，所述的第二弹性结构设置于偏心轮6与远离手柄7一侧的第二飞行器机臂外壳之间，所述第二弹性结构的一端抵靠在偏心轮6上，另一端抵靠第二飞行器机臂外壳。所述偏心轮6设置有至少一连接柱，其中，所述的连接柱分别与第一弹性结构、第二弹性结构连接。所述的偏心轮6和连接轴为一体结构；或者，所述偏心轮6与转动轴8通过连接键固定连接。偏心驱动机构还包括轴套10，所述轴套10安装于连接轴外周。优选的，所述的轴套10为T型环形结构，所述环形结构底端接触面积大的一端靠近偏心轮6一侧。

并且，本实施例中所述一种可收纳飞行器机臂1和飞行器脚架的飞行器，该飞行器在使用时将飞行器机臂1和飞行器脚架展开以执行飞行操作和降落支撑，在不使用时将飞行器机臂1和飞行器脚架收纳于飞行器机臂1的外壳内，并且整个外壳连同飞行器机臂1和飞行器脚架收纳后所曝露于外的飞行器机臂覆盖板和飞行器脚架覆盖板共同形成椭球状，进而起到了在不使用飞行器时对飞行器内部设备和飞行器机臂1、飞行器脚架的保护，也便于对收纳飞行器机臂1和飞行器脚架后的飞行器的放置，节省飞行器的放置空间。

进一步地，所述飞行器机臂1与主体基本靠拢、或者飞行器机臂1至少部分设置在飞行器主体之内后；并且，所述飞行器外形为长轴方向平行于飞行器重心轴线的具有平滑闭合曲形包络面的椭球形飞行器。

进一步地，所述飞行器主体的外壳具有适配所述飞行器机臂1的开口或凹槽；

其中，所述开口或凹槽可整体容纳所述脚架处于第二位置时所述飞行器机臂1。

进一步地，所述飞行器机臂1包括与飞行器主体连接的机臂安装座4、和用于固定第一位置的夹持式锁紧机构；

其中，所述飞行器机臂1的连接端与机臂安装座4转动连接，所述的夹持式锁紧机构设置于飞行器机臂1上与所述飞行器机臂1转动连接的位置处，用于所述飞行器机臂1转动至预定位置时，将所述飞行器机臂1进行锁紧并固定于第一位置。

实施例三

如图6所示，本实施例中所述机臂安装座4，用于连接飞行器机臂与飞行器主体，所述机臂安装座4包括一基板101，所述基板101两侧分别设有向上延伸形成两个连接臂106，飞行器机臂1可转动连接于两连接臂106之间，所述飞行器机臂1的可转动连接端具有一锁头2，所述基板101位于两连接臂106之间的部分上具有向上延伸并与锁头2接触并抵靠的夹持部件5，所述夹持部件5的高度大于飞行器机臂1锁头2顶端与基板101间的距离，小于飞行器机臂1转轴与基板101间的距离，所述夹持部件5内具有空腔103。

具体的，所述机臂安装座4包括一基板101，所述基板101两侧分别设有向上延伸的连接臂106，所述基板101位于两连接臂106之间的部分，向上延伸为机臂安装座4的夹持部件5，与具有夹持式锁紧机构的飞行器机臂1夹持配合，所述夹持部件5内至少具有一个空腔103。

进一步地，所述空腔103数量至少为两个，并沿所述夹持部件5宽度方向间隔设置，所述间隔的宽度小于空腔103的宽度。

进一步地，所述空腔103沿夹持部件5延伸方向分布，形状为方形。

进一步地，所述连接臂106上段为向前或向后弯折的曲臂。

进一步地，所述连接臂106与基板101连接部分具有加强筋107，所述加强筋107两端分别与连接臂106和基板101固定连接。

进一步地，所述夹持部件5与锁头2接触并抵靠的表面上还设有加强构件102，所述加强构件102沿夹持部件5延伸方向设置。

或者，在所述夹持部件5平面上的连接臂106弯折方向一侧，具有数个与夹持部件5平面垂直沿夹持部件5延伸方向的加强构件102。

进一步地，所述加强构件102数量为两个，沿夹持部件5宽度方向间隔设置，所述两个加强构件102之间的间距不小于锁头2的宽度。

其中，所述两个加强构件102之间具有用于容纳所述锁头2的间距。

进一步地，所述加强构件102包含两片加强板，所述加强板一端与基板101相连，另一端靠近夹持部件5顶端且高度逐渐降低。

并且，所述加强板根部与基板101连接，各加强板长度相同且小于夹持部件5长度。

进一步地，所述基板101两侧还设有向连接臂106外侧延伸的固定板，所述固定板上设有用于将所述机臂安装座4的基板101固定在飞行器主体上的螺栓通孔。

并且，所述固定板还具有与所述曲臂的折弯方向同向延伸的有一连接板，所述连接板上设有用于将所述机臂安装座4的基板101固定在飞行器主体上的螺栓通孔。

同时，所述基板101在连接臂106的曲臂在其投影方向上具有延伸的结合面，结合面上设有用于将所述机臂安装座4的基板101固定在飞行器机体上的螺栓通孔。

进一步地，所述夹持部件5端部具有与飞行器机臂1接触面相背的一侧为斜面。

进一步地，所述连接臂106端部呈圆弧形状，其上设有用于安装铰接轴的铰接孔105。

进一步地，所述基板101还包括固定孔108，其中，所述基板101上的固定孔108用固定螺栓与飞行器本体相连。

本实施例所述机臂安装座4既可以在需要飞行器机臂1相对于飞行器主体运动时提供相应的自由度，也可以保证在需要飞行器机臂1固定时为飞行器机臂提供固定且牢靠的连接，在满足以上要求的同时还需要充分考虑减重问题。

上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案做出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种飞行器机臂，包括固定在飞行器主体上的机臂安装座，与所述机臂安装座转动连接的飞行器机臂，和设置于飞行器机臂与机臂安装座之间的锁紧机构，其特征在于：所述锁紧机构包括设置在飞行器机臂转轴端的限制部件，设置在机臂安装座上向飞行器机臂转轴延伸并与限制部件相抵靠接触的夹持部件，还包括一可滑动设置在飞行器机臂上并与夹持部件远离限制部件的一侧表面贴合接触或远离的锁头，所述锁头和所述限制部件分别与夹持部件的上下两侧面抵靠贴合实现飞行器机臂与机臂安装座的固定；

所述飞行器机臂还包括设置于飞行器机臂连接端上内外贯通的导向孔，所述的锁头与导向孔可滑动配合；

所述锁紧机构还包括与锁头连接并设置于飞行器机臂上的拉销、或者设置于飞行器机臂上的偏心轮驱动机构；

其中，所述锁头随拉销或者偏心轮驱动机构在导向孔内做直线运动，形成所述锁头前端与夹持部件可伸缩配合。

2.根据权利要求1所述的一种飞行器机臂，其特征在于：所述锁头与夹持部件的接触面和限制部件与夹持部件的接触面之间形成第一夹角。

3.根据权利要求2所述的一种飞行器机臂，其特征在于：所述夹持部件前端设置有一倾斜面，所述倾斜面与所述第一夹角相配合。

4.根据权利要求1所述的一种飞行器机臂，其特征在于：所述飞行器机臂转轴端一侧与夹持部件上表面或下表面抵靠贴合的限制部件与飞行器机臂外壳形成一体结构。

5.根据权利要求4所述的一种飞行器机臂，其特征在于：所述限制部件包括与飞行器机臂外壳连接的支撑部和与夹持部件上表面或下表面抵靠贴合的夹持部，所述支撑部和夹持部连接，并具有一第二夹角。

6.根据权利要求4所述的一种飞行器机臂，其特征在于：所述限制部件为片状结构，且所述片状结构具有平滑的弧度。

7.根据权利要求6所述的一种飞行器机臂，其特征在于：所述片状结构上设置有至少一条加强筋。

8.根据权利要求1所述的一种飞行器机臂，其特征在于：所述飞行器机臂还包括螺旋桨和电机，设置于飞行器机臂的自由端；

并且，所述的电机和螺旋桨电连接，并由电机控制螺旋桨。

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