CN107757885A - 无人机脚架收放装置及无人机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无人机脚架收放装置及无人机，该无人机脚架收放装置包括支架、固定在所述支架上的电机、连接在所述电机的输出轴上的同步传动件、转动连接在所述支架上的多个脚架、固定在每一所述脚架上的蜗轮及转动连接在所述支架上且与所述蜗轮啮合的蜗杆，所述电机通过所述同步传动件带动所述蜗杆转动。该无人机脚架收放装置的多个脚架由一个电机控制收放，使得该无人机脚架收放装置尺寸较小、控制简单及成本低；并且，可以利用蜗杆与蜗轮传动的反向自锁特性锁死脚架，不需要额外增加锁死机构，能够减小整个无人机脚架收放装置体积，有利于无人机的轻量化，进而增加无人机的续航里程。

Description

无人机脚架收放装置及无人机

技术领域

本发明属于飞行器技术领域，特别是涉及一种无人机脚架收放装置及无人机。

背景技术

现有无人机的每个脚架由一个电机控制收放，当应用于具有多个脚架的无人机时，脚架收放装置尺寸偏大、控制单元复杂及成本高；而需要锁死脚架时，又独立增加一个锁死机构，使整个结构体积较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有的具有多个脚架的无人机，每个脚架由一个电机控制收放，脚架收放装置尺寸偏大、控制单元复杂及成本高的缺陷，提供一种无人机脚架收放装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

提供一种无人机脚架收放装置，包括支架、固定在所述支架上的电机、连接在所述电机的输出轴上的同步传动件、转动连接在所述支架上的多个脚架、固定在每一所述脚架上的蜗轮及转动连接在所述支架上且与所述蜗轮啮合的蜗杆，所述电机通过所述同步传动件带动所述蜗杆转动。

进一步地，所述无人机脚架收放装置还包括多个蜗杆轴，所述蜗杆轴的上端设置有与所述同步传动件啮合的第一齿轮，所述蜗杆轴的下端与所述蜗杆固定连接。

进一步地，所述蜗杆的内部中空，所述蜗杆轴的下端穿插在所述蜗杆的内部，并通过一销钉固定连接。

进一步地，所述支架的边缘间隔设置有多个连接耳，所述脚架上固定设置有一转动连接在所述连接耳上的转轴，所述蜗轮固定在所述转轴的一端。

进一步地，所述连接耳包括第一纵臂、第二纵臂以及位于所述第一纵臂与第二纵臂之间的第三纵臂，所述脚架位于所述第一纵臂与第三纵臂之间，所述蜗轮及蜗杆位于所述第二纵臂与第三纵臂之间，所述第一纵臂、第二纵臂及第三纵臂上分别设置有第一通孔、第二通孔及第三通孔，所述转轴的一端由里向外依次穿过所述第三通孔及第二通孔，所述转轴的另一端穿过所述第一通孔。

进一步地，所述第二纵臂与第三纵臂的之间设置有上支撑板及下支撑板，所述上支撑板及下支撑板上分别设置有上通孔及下通孔，所述蜗杆轴的下端向下穿过所述上通孔，所述第一齿轮支撑在所述上支撑板的上表面上，所述蜗杆的下端向下穿过所述下通孔。

进一步地，所述脚架上设置有转轴孔，所述转轴孔的内壁上设置有防转平面，所述转轴穿过所述转轴孔，且所述转轴上设置有与所述防转平面贴合的切削平面。

进一步地，所述第一通孔中设置有第一轴套，所述第一轴套的外圏与所述第一通孔的内壁过盈配合，所述第一轴套的内圏与所述转轴间隙配合；所述第二通孔中设置有第二轴套，所述第二轴套的外圏与所述第二通孔的内壁过盈配合，所述第二轴套的内圏与所述转轴间隙配合；所述转轴的两端分别设置有第一卡簧槽及第二卡簧槽，所述第一卡簧槽及第二卡簧槽分别卡入第一卡簧及第二卡簧，所述第一卡簧贴紧在所述第一轴套的轴向外侧表面，所述第二卡簧贴紧在所述第二轴套的轴向外侧表面。

进一步地，所述同步传动件为设置在所述支架上方的圆盘齿轮，所述电机设置在所述支架的下方，且所述电机的输出轴穿过所述支架并连接在所述圆盘齿轮的中心位置，所述第一齿轮与所述圆盘齿轮啮合。

进一步地，所述同步传动件为设置在所述支架上方的同步皮带或同步链条，所述电机设置在所述支架的下方，且所述电机的输出轴穿过所述支架并连接在所述圆盘齿轮的中心位置，所述电机的输出轴的上端设置有第二齿轮，所述同步皮带或同步链条绕过所述第二齿轮及每一所述第一齿轮。

根据本发明的无人机脚架收放装置，电机通过同步传动件带动蜗杆转动，蜗杆与固定在脚架上的蜗轮啮合，这样，通过蜗杆及蜗轮带动多个脚架绕支架同步转动(同步收放)。另外，当蜗杆的导程角小于蜗轮的啮合轮齿间的当量摩擦角，该蜗杆与蜗轮传动具有反向自锁的特性，使得该无人机脚架收放装置具有反向安全自锁功能。可见，该无人机脚架收放装置的多个脚架由一个电机控制收放，使得该无人机脚架收放装置尺寸较小、控制简单及成本低；并且，可以利用蜗杆与蜗轮传动的反向自锁特性锁死脚架，不需要额外增加锁死机构，能够减小整个无人机脚架收放装置体积，有利于无人机的轻量化，进而增加无人机的续航里程。

另外，本发明还提供了一种无人机，其包括上述的无人机脚架收放装置。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的无人机脚架收放装置其脚架放下时的示意图；

图2是图1的另一视角图；

图3是本发明一实施例提供的无人机脚架收放装置的分解图；

图4是图1中a处的放大图；

图5是图4的分解图；

图6是本发明另一实施例提供的无人机脚架收放装置其脚架放下时的示意图。

说明书中的附图标记如下：

1、支架；11、连接耳；111、第一纵臂；1111、第一通孔；112、第二纵臂；1121、第二通孔；113、第三纵臂；1131、第三通孔；114、上支撑板；1141、上通孔；115、下支撑板；1151、下通孔；12、圆孔；2、电机；21、输出轴；3、圆盘齿轮；31、中心孔；4、脚架；41、转轴孔；411、防转平面；5、蜗轮；6、蜗杆；7、蜗杆轴；71、第一齿轮；8、销钉；9、转轴；91、切削平面；92、第一卡簧槽；93、第二卡簧槽；10、第一轴套；20、第二轴套；30、第一卡簧；40、第二卡簧；50、同步皮带；60、第二齿轮。

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的详细说明。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。

本文中的上、下是指无人机正常放置于地面上的方位。

如图1至图5所示，本发明一实施例提供的无人机脚架收放装置，包括支架1、通过螺钉固定在所述支架1上的电机2、连接在所述电机2的输出轴21上且作为同步传动件的圆盘齿轮3、转动连接在所述支架1上的多个脚架4、固定在每一所述脚架4上的蜗轮5及转动连接在所述支架1上且与所述蜗轮5啮合的蜗杆6，所述电机2通过所述圆盘齿轮3带动所述蜗杆6转动。蜗杆6转动可以驱动蜗轮5转动，通过调整蜗轮5的齿数和蜗杆6的头数可以实现不同传动比。且该蜗杆6的导程角小于蜗轮5的啮合轮齿间的当量摩擦角，使得该蜗杆6与蜗轮5传动具有反向自锁的特性，即只能由蜗杆6带动蜗轮5转动，而不能由蜗轮5带动蜗杆6转动，使得该无人机脚架收放装置具有反向安全自锁功能。

本实施例中，脚架4为四个，四个脚架沿圆盘齿轮3的圆周边缘均匀间隔排布。当然，在其它实施例中，脚架4根据需要可以是其它数量，例如2个或3个。

如图1至图3所示，所述电机2设置在所述支架1的下方，且所述电机2的输出轴21穿过所述支架1并连接在所述圆盘齿轮3的中心位置，所述第一齿轮7与所述圆盘齿轮3啮合。具体地，电机2的输出轴21向上穿过支架1中心位置的圆孔12及圆盘齿轮3的中心孔31。圆盘齿轮3的中心孔31与电机2的输出轴21上的形状相配合，配合的形状可以是D型、腰型、三角型等。然后，用卡簧或防松螺丝将圆盘齿轮3固定在电机2的输出轴21上，从而电机2的输出轴21转动，带动圆盘齿轮3以相同角速度转动。

如图4及图5所示，所述无人机脚架收放装置还包括多个蜗杆轴7，所述蜗杆轴7的上端设置有与所述圆盘齿轮3啮合的第一齿轮71，所述蜗杆轴7的下端与所述蜗杆6固定连接。从而，圆盘齿轮3的转动可以带动蜗杆轴7转动，进而实现了蜗杆6转动，通过调整圆盘齿轮3与第一齿轮71的齿数比及模式等参数，可以实现不同的传动比及传动稳定性。

如图5所示，所述蜗杆6的内部中空，所述蜗杆轴7的下端穿插在所述蜗杆6的内部，并通过一销钉8固定连接。从而，蜗杆6与蜗杆轴7一体转动。

如图1至图5所示，所述支架1的边缘间隔设置有多个连接耳11，所述脚架4上固定设置有一转动连接在所述连接耳11上的转轴9，所述蜗轮5固定在所述转轴9的一端。本实施例中，所述连接耳11包括第一纵臂111、第二纵臂112以及位于所述第一纵臂111与第二纵臂112之间的第三纵臂113，所述脚架4位于所述第一纵臂111与第三纵臂113之间，所述蜗轮5及蜗杆6位于所述第二纵臂112与第三纵臂113之间，所述第一纵臂111、第二纵臂112及第三纵臂113上分别设置有第一通孔1111、第二通孔1121及第三通孔1131，所述转轴9的一端由里向外依次穿过所述第三通孔1131及第二通孔1121，所述转轴9的另一端穿过所述第一通孔1111。

如图3至图5所示，所述第二纵臂112与第三纵臂113的之间设置有上支撑板114及下支撑板115，所述上支撑板114及下支撑板115上分别设置有上通孔1141及下通孔1151，所述蜗杆轴7的下端向下穿过所述上通孔1141，所述第一齿轮71支撑在所述上支撑板114的上表面上，所述蜗杆6的下端向下穿过所述下通孔1151。以此，将蜗杆6及蜗杆轴7转动支撑在上支撑板114及下支撑板115之间。

本实施例中，如4及图5所示，所述脚架4上设置有转轴孔41，所述转轴孔41的内壁上设置有防转平面411，所述转轴9穿过所述转轴孔41，且所述转轴9上设置有与所述防转平面411贴合的切削平面91。具有防转平面411的转轴孔41可以是D型、腰型及三角形等，转轴9具有与匹配的D型、腰型及三角形等安装段。

本实施例中，如4及图5所示，所述第一通孔1111中设置有第一轴套10，所述第一轴套10的外圏与所述第一通孔1111的内壁过盈配合，所述第一轴套10的内圏与所述转轴9间隙配合；所述第二通孔1121中设置有第二轴套20，所述第二轴套20的外圏与所述第二通孔1121的内壁过盈配合，所述第二轴套20的内圏与所述转轴9间隙配合；这样，转轴9的两端转动支撑在第一轴套10及第二轴套20内，避免第一通孔1111及第二通孔1121直接与转轴9接触。

另外，所述转轴9的两端分别设置有第一卡簧槽92及第二卡簧槽93，所述第一卡簧槽92及第二卡簧槽93分别卡入第一卡簧30及第二卡簧40，所述第一卡簧30贴紧在所述第一轴套10的轴向外侧表面，所述第二卡簧40贴紧在所述第二轴套20的轴向外侧表面。

从而，蜗轮6、脚架4及转轴9通过第一轴套10、第二轴套20、第一卡簧30及第二卡簧40连接一体，并能够相对支架1的连接耳11一体的转动。

综上，只要采用相同参数的蜗杆轴7、蜗杆6、蜗轮5及连接耳11，圆盘齿轮3转动即可驱动每个脚架4以相同的速度转动，也即一个电机2可以驱动每个脚架4以相同速度转动，达到多个脚架4同步收放功能。

根据本发明上述实施例的无人机脚架收放装置，电机通过同步传动件带动蜗杆转动，蜗杆与固定在脚架上的蜗轮啮合，这样，通过蜗杆及蜗轮带动多个脚架绕支架同步转动(同步收放)。另外，当蜗杆的导程角小于蜗轮的啮合轮齿间的当量摩擦角，该蜗杆与蜗轮传动具有反向自锁的特性，使得该无人机脚架收放装置具有反向安全自锁功能。可见，该无人机脚架收放装置的多个脚架由一个电机控制收放，使得该无人机脚架收放装置尺寸较小、控制简单及成本低；并且，可以利用蜗杆与蜗轮传动的反向自锁特性锁死脚架，不需要额外增加锁死机构，能够减小整个无人机脚架收放装置体积，有利于无人机的轻量化，进而增加无人机的续航里程。

如图6所示，为本发明另一实施例提供的无人机脚架收放装置。本实施例中，所述同步传动件为设置在所述支架1上方的同步皮带50，且所述电机2的输出轴21为齿型轴，即所述电机2的输出轴21的上端设置有第二齿轮60，所述同步皮带50绕过所述第二齿轮60及每一所述第一齿轮71。通过电机2转动带动同步皮带50移动，同步皮带50带动第一齿轮71以相同的速度同步转动。

另外，在其它实施例中，也可以用同步链条替代上述的同步皮带50，其原理类似。

另外，本发明一实施例还提供了一种无人机，其包括机体及上述的无人机脚架收放装置。所述多个无人机脚架收放装置安装在无人机的机体(图中未示出)的底部。即支架1固定连接在机体的底部。

当然，无人机还应当包括其它部件，例如图中未示出的控制板、电池及机臂等部件。机臂上设置有电机及螺旋桨等部件。

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 (11)

1.一种无人机脚架收放装置，其特征在于，包括支架、固定在所述支架上的电机、连接在所述电机的输出轴上的同步传动件、转动连接在所述支架上的多个脚架、固定在每一所述脚架上的蜗轮及转动连接在所述支架上且与所述蜗轮啮合的蜗杆，所述电机通过所述同步传动件带动所述蜗杆转动。

2.根据权利要求1所述的无人机脚架收放装置，其特征在于，所述无人机脚架收放装置还包括多个蜗杆轴，所述蜗杆轴的上端设置有与所述同步传动件啮合的第一齿轮，所述蜗杆轴的下端与所述蜗杆固定连接。

3.根据权利要求2所述的无人机脚架收放装置，其特征在于，所述蜗杆的内部中空，所述蜗杆轴的下端穿插在所述蜗杆的内部，并通过一销钉固定连接。

4.根据权利要求2所述的无人机脚架收放装置，其特征在于，所述支架的边缘间隔设置有多个连接耳，所述脚架上固定设置有一转动连接在所述连接耳上的转轴，所述蜗轮固定在所述转轴的一端。

5.根据权利要求4所述的无人机脚架收放装置，其特征在于，所述连接耳包括第一纵臂、第二纵臂以及位于所述第一纵臂与第二纵臂之间的第三纵臂，所述脚架位于所述第一纵臂与第三纵臂之间，所述蜗轮及蜗杆位于所述第二纵臂与第三纵臂之间，所述第一纵臂、第二纵臂及第三纵臂上分别设置有第一通孔、第二通孔及第三通孔，所述转轴的一端由里向外依次穿过所述第三通孔及第二通孔，所述转轴的另一端穿过所述第一通孔。

6.根据权利要求5所述的无人机脚架收放装置，其特征在于，所述第二纵臂与第三纵臂的之间设置有上支撑板及下支撑板，所述上支撑板及下支撑板上分别设置有上通孔及下通孔，所述蜗杆轴的下端向下穿过所述上通孔，所述第一齿轮支撑在所述上支撑板的上表面上，所述蜗杆的下端向下穿过所述下通孔。

7.根据权利要求5所述的无人机脚架收放装置，其特征在于，所述脚架上设置有转轴孔，所述转轴孔的内壁上设置有防转平面，所述转轴穿过所述转轴孔，且所述转轴上设置有与所述防转平面贴合的切削平面。

8.根据权利要求5所述的无人机脚架收放装置，其特征在于，所述第一通孔中设置有第一轴套，所述第一轴套的外圏与所述第一通孔的内壁过盈配合，所述第一轴套的内圏与所述转轴间隙配合；所述第二通孔中设置有第二轴套，所述第二轴套的外圏与所述第二通孔的内壁过盈配合，所述第二轴套的内圏与所述转轴间隙配合；所述转轴的两端分别设置有第一卡簧槽及第二卡簧槽，所述第一卡簧槽及第二卡簧槽分别卡入第一卡簧及第二卡簧，所述第一卡簧贴紧在所述第一轴套的轴向外侧表面，所述第二卡簧贴紧在所述第二轴套的轴向外侧表面。

9.根据权利要求2-8任意一项所述的无人机脚架收放装置，其特征在于，所述同步传动件为设置在所述支架上方的圆盘齿轮，所述电机设置在所述支架的下方，且所述电机的输出轴穿过所述支架并连接在所述圆盘齿轮的中心位置，所述第一齿轮与所述圆盘齿轮啮合。

10.根据权利要求2-8任意一项所述的无人机脚架收放装置，其特征在于，所述同步传动件为设置在所述支架上方的同步皮带或同步链条，所述电机设置在所述支架的下方，且所述电机的输出轴穿过所述支架并连接在所述圆盘齿轮的中心位置，所述电机的输出轴的上端设置有第二齿轮，所述同步皮带或同步链条绕过所述第二齿轮及每一所述第一齿轮。

11.一种无人机，其特征在于，包括权利要求1-10任意一项所述的无人机脚架收放装置。