CN107618651B - 一种多旋翼无人机机臂遥控收放装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多旋翼无人机机臂遥控收放装置，包括分别安装在无人机机身四角的折叠机构、安装在无人机机身中间的长十字盘、短十字盘以及连接在折叠机构一端的机臂，折叠机构另一端通过短连杆与短十字盘活动连接，机臂通过长连杆与长十字盘活动连接，长十字盘与短十字盘同轴心并上下错开分布，长十字盘与短十字盘分别连接舵机，舵机连接控制器，通过遥控控制舵机带动长十字盘及短十字盘转动，实现机臂的打开与折叠。本发明采用遥控电信号取代传统手工操作，使控制系统能整合到现有无人机遥控上，实现遥控器一键收折与一键打开，操作快捷、机动性好，机臂能及时打开；转动设有时间差，保证装置在运动过程中不会出现卡死而烧毁舵机。

Description

一种多旋翼无人机机臂遥控收放装置

技术领域

本发明涉及多旋翼无人机领域，具体涉及一种多旋翼无人机机臂遥控收放装置。

背景技术

与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需。目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。

随着多旋翼无人机运用领域的拓宽，运输及携带问题日益凸显，为减小无人机在运输过程中受损伤的风险以及实现便于携带的目的，目前已有几种方案，如手动伞状折叠无人机，即使机臂呈伞状下垂收折，但需要手动先松开卡扣再向下弯折，且不能一次收折完成，又如将机臂回折至机身使整体呈长方形以减小体积，但种种方案都需手动控制，较为麻烦，且机动性较差，如遇紧急情况机臂有可能不能及时打开。无人机机臂收折与打开过程中存在手动操控不方便，机动性差等问题，无法实现操控收展的自动化，此外，飞行过程中不稳定，装置在运动过程中易出现卡死而烧毁舵机。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种多旋翼无人机机臂遥控收放装置，反应快速、操作方便，极大减小体积，替代传统的手动操作，实现操控收展的自动化。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种多旋翼无人机机臂遥控收放装置，包括分别安装在无人机机身四角的折叠机构、安装在无人机机身中间的长十字盘、短十字盘以及连接在折叠机构一端的机臂，所述折叠机构的另一端通过短连杆与短十字盘活动连接，所述的机臂通过长连杆与长十字盘活动连接，所述的长十字盘与短十字盘同轴心并上下错开分布，长十字盘与短十字盘分别连接舵机，所述舵机连接控制器，通过遥控控制舵机带动长十字盘及短十字盘转动，实现机臂的打开与折叠。

作为优选的技术方案，所述的折叠机构包括底座、套筒以及可前后移动并将套筒卡住的卡紧单元，所述的底座固定在无人机机身上，所述套筒一端与底座活动连接并可绕底座转动，另一端插入并固定机臂，所述的卡紧单元连接短连杆并由短连杆带动进行前顶或退出动作。

作为优选的技术方案，所述的卡紧单元包括横顶、弹簧和螺栓，所述的横顶设于底座内并可抵住套筒，所述的弹簧设于横顶上，所述横顶通过螺栓与短连杆连接，所述的螺栓插入底座的通孔内并旋进横顶中间。

作为优选的技术方案，所述的机臂与长连杆之间通过夹块连接。

作为优选的技术方案，与长十字盘和短十字盘连接的两舵机相对设置，分别安装于机身的上表面与下表面，并直接安装于长、短十字盘的中心孔处，确保动力输入。

作为优选的技术方案，所述的舵机分别控制长十字盘与短十字盘独立转动，且转动时设有时间差，延时的先后运动确保装置在运动过程中不会出现卡死而烧毁舵机。

本装置的具体工作原理为，

短十字盘转动带动短连杆做平面运动时，短连杆带动卡紧单元做直线运动，进行前顶或退出，长十字盘转动带动长连杆做平面运动时，长连杆带动夹块，使得固定于套筒的机臂可绕底座一点转动，实现展开或收折动作。长十字盘和短十字盘同轴心，在空间上呈上下分布错开，使各自带动连杆运动时不会相互干扰，避免出现卡死等故障，且转动有延时关系，机臂收折时，接收到控制信号使舵机带动短十字盘先转动，延时确保横顶脱出后，另一舵机再使长十字盘带动机臂收折；机臂打开时，控制信号使得舵机带动长十字盘转动使机臂先展开，延时确认展开后，另一舵机再带动短十字盘转动使横顶顶入直角处，在弹簧辅助下确保不会晃动。

与现有技术相比，本发明的优点为：

1、遥控电信号取代传统手工操作，使控制系统能整合到现有无人机遥控上，实现遥控器一键收折与一键打开，操作快捷、机动性好，机臂能及时打开。

2、采用十字盘联动机构，可实现多个机臂的同时收折与打开，且打开后固定牢靠，保证飞行过程中的稳定。

3、装置结构简单，易安装，且重量增加较少，不会对飞行造成干扰。

4、转动设有时间差，保证装置在运动过程中不会出现卡死而烧毁舵机。

附图说明

图1为本发明装置机臂展开的俯视图；

图2为本发明折叠机构的局部示意图；

图3为本发明装置机臂收折的俯视图；

图中：机臂1、夹环2、套筒3、底座4、横顶5、弹簧6、螺栓7、短连杆8、短十字盘9、长十字盘10、长连杆11。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

一种多旋翼无人机机臂遥控收放装置，参见图1-3，包括有机臂1、夹环2、套筒3，底座4、横顶5、弹簧6、螺栓7、短连杆8、短十字盘9、长十字盘10和长连杆11。套筒3、底座4、横顶5、弹簧6和螺栓7组成折叠机构，四个折叠机构固定于机身四角，折叠机构处于展开位置时，螺栓7插入底座4一通孔，并旋进横顶5中间，弹簧6辅助防止松动回弹，横顶5抵住套筒3的直角形位置，使其不会产生晃动，当横顶5退出一定距离后，套筒3可绕底座4一点转动，机臂1插入套筒3并固定，短连杆8一端连接螺栓7，另一端连接短十字盘9，夹环2固定于机臂1上，长连杆11一端连接夹环2，另一端连接长十字盘10。短十字盘9与长十字盘10同轴心，在空间上呈上下分布错开，分别由两个舵机实现动力输入，两个舵机呈对向形式，分别安装于机身上表面与下表面，并直接安装于长、短十字盘的中心孔处，确保动力输入，各自带动连杆运动时不会相互干扰，避免出现卡死等故障，且转动有延时关系。

机臂1收折时，接收到控制信号使得舵机带动短十字盘9先转动，延时确保横顶5脱出后，另一舵机再使长十字盘10带动机臂1收折；机臂1打开时，控制信号使得舵机带动长十字盘10转动使机臂1先展开，延时确认展开后，另一舵机再带动短十字盘9转动使横顶5顶入直角处，在弹簧6辅助下确保不会晃动，延时的先后运动确保了装置在运动过程中不会出现卡死而烧毁舵机。

当开始飞行前，操作人员需要使机臂展开时，通过遥控发射信号，接收端接收到展开信号后即执行相应程序，首先舵机带动长十字盘10顺时针转动，推动机臂1展开，到预设指定位置后，由另一舵机带动短十字盘9逆时针转动，推动横顶5往前运动卡住套筒3的直角形部位，在弹簧6的辅助下实现机臂1卡死不晃动，即可开始起飞。当需要机臂折叠时，通过遥控发射信号，接收端控制先使舵机带动短十字盘9顺时针转动，使横顶脱出，然后另一舵机带动长十字盘10逆时针转动，拉动机臂1向内收折，以此实现无人机机臂的打开与折叠运动。

Claims (3)

1.一种多旋翼无人机机臂遥控收放装置，其特征在于，包括分别安装在无人机机身四角的折叠机构、安装在无人机机身中间的长十字盘（10）、短十字盘（9）以及连接在折叠机构一端的机臂（1），所述折叠机构的另一端通过短连杆（8）与短十字盘（9）活动连接，所述的机臂（1）通过长连杆（11）与长十字盘（10）活动连接，所述的长十字盘（10）与短十字盘（9）同轴心并上下错开分布，长十字盘（10）与短十字盘（9）分别连接舵机，所述舵机连接控制器，通过遥控控制舵机带动长十字盘（10）及短十字盘（9）转动，实现机臂（1）的打开与折叠；

所述的折叠机构包括底座（4）、套筒（3）以及可前后移动并将套筒（3）卡住的卡紧单元，所述的底座（4）固定在无人机机身上，所述套筒（3）一端与底座（4）活动连接并可绕底座（4）转动，另一端插入并固定机臂（1），所述的卡紧单元连接短连杆（8）并由短连杆（8）带动进行前顶或退出动作；

与长十字盘（10）和短十字盘（9）连接的两舵机相对设置，分别安装于机身的上表面与下表面；

所述的舵机分别控制长十字盘（10）与短十字盘（9）独立转动，且转动时设有时间差。

2.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机机臂遥控收放装置，其特征在于，所述的卡紧单元包括横顶（5）、弹簧（6）和螺栓（7），所述的横顶（5）设于底座（4）内并可抵住套筒（3），所述的弹簧（6）设于横顶（5）上，所述横顶（5）通过螺栓（7）与短连杆（8）连接，所述的螺栓（7）插入底座（4）的通孔内并旋进横顶（5）中间。

3.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机机臂遥控收放装置，其特征在于，所述的机臂（1）与长连杆（11）之间通过夹块（2）连接。