CN107813922A - 自动变换机翼掠角市政园林绿化用折叠翼无人机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动变换机翼掠角市政园林绿化用折叠翼无人机，包括机身和机翼，所述机身设有内腔，所述内腔左右两侧相贯通，所述内腔的前板上设有第一电机，所述第一电机上连接一与机身同向设置的丝杆，所述丝杆的两侧对称地啮合有一齿轮，所述齿轮的中心通过中轴连接于机身上，所述齿轮的侧壁上连接有转动板，所述转动板的外端部垂直连接有支撑板，所述支撑板的前端连接有第一气缸，所述第一气缸的前端连接有第二电机，所述第二电机的输出轴连接有第一螺纹杆，所述内腔的前板上还设有用于与所述第一螺纹杆相螺合的第一螺母，所述支撑板与转动板同侧的侧壁上设有第二气缸。本发明可方便收折机翼，便于存放，具有实用性。

Description

自动变换机翼掠角市政园林绿化用折叠翼无人机

技术领域

本发明涉及市政园林用无人机技术领域，特别是指一种自动变换机翼掠角市政园林绿化用折叠翼无人机。

背景技术

现有的固定翼无人机，由于机翼是固定的，所以成为最易损的部件之一，且由于机翼和尾翼是固定的，飞行效率不是很理想。

另外由于机翼是固定的，无法折叠，仓储空间太大，使用不方便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种自动变换机翼掠角市政园林绿化用折叠翼无人机，以解决现有技术的无人机的机翼容易损坏且仓储空间大、以及飞行效率不理想的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种市政园林绿化用折叠翼无人机，包括机身、机翼以及尾翼，所述机身设有内腔，所述内腔左右两侧相贯通，所述内腔的前板上设有第一电机，所述第一电机上连接一与机身同向设置的丝杆，所述丝杆的两侧对称地啮合有一齿轮，所述齿轮的中心通过中轴连接于机身上，所述齿轮的侧壁上连接有转动板，所述转动板的外端部垂直连接有支撑板，所述支撑板的前端连接有第一气缸，所述第一气缸的前端连接有第二电机，所述第二电机的输出轴连接有第一螺纹杆，所述内腔的前板上还设有用于与所述第一螺纹杆相螺合的第一螺母，所述支撑板与转动板同侧的侧壁上设有第二气缸，所述第二气缸的端部连接有第三电机，所述第三电机的输出轴连接有第二螺纹杆，所述内腔的前板上还设有用于与所述第二螺纹杆相螺合的第二螺母，所述第二螺母通过第三气缸连接于前板上，所述支撑板的另一侧设有所述机翼；

所述尾翼包括设于机身后端部上的第四电机以及延伸于机身后端的连接环，所述连接环内通过轴承连接有旋转轴，所述旋转轴横向设置，所述旋转轴上固定连接有传动齿轮，所述第四电机通过主动齿轮驱动所述传动齿轮，所述旋转轴的两端处各设有一第五电机，所述第五电机的输出轴上连接有螺旋桨。

其中，所述机翼包括与所述支撑板相连的底板、机翼本体以及滑板；所述底板上设有滑槽，所述滑槽内设有导柱，所述导柱上安装有第一弹簧，所述底板上的中部位置设有一螺纹孔，所述底板上以螺纹孔为中心均布有多个浅槽；

所述滑板顶部两侧分别设有一转轮，所述滑板底部两侧分别设有一滑块，所述滑块设有一通孔，所述滑块滑动安装于所述滑槽内，所述滑块的通孔穿设于所述导柱上以使所述滑块一侧壁顶抵于所述第一弹簧；

所述机翼本体上靠近机身的一侧设有一连接孔，所述连接孔与所述底板上的螺纹孔同轴设置，一螺钉穿过所述连接孔后螺合于所述螺纹孔上并使所述机翼本体相对所述底板自由转动，所述机翼本体两侧壁上设有凹弧部，所述滑板上的转轮嵌合于所述凹弧部，所述机翼本体底部上以所述连接孔为中心均布有多个盲孔，所述多个盲孔与所述多个浅槽一一对应并同轴设置，每个盲孔内设有一第二弹簧，所述第二弹簧的下端部顶抵有一球体，所述球体部分容置于所述浅槽内。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，本发明可实现随着飞行速度的不同自动变换机翼掠角，当飞行速度高时，机翼的掠角变大，从而降低飞行阻力，提升飞行效率，且能在发生碰撞时有效保护机翼不受损毁；其次，由于具有折叠功能，可方便收折机翼，便于存放，具有实用性；本发明的尾翼通过旋转轴来变换螺旋桨的转动角度，可实现减速、加速、辅助起降等功效。

附图说明

图1为本发明的机翼展开状态的示意图。

图2为本发明的机翼收折状态的示意图。

图3为本发明的尾翼的示意图。

图4为本发明的外轮廓的示意图。

图5为图4中A-A方向的剖视图。

图6为本发明的底板的示意图。

图7为本发明的滑板的示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1和图2所示，本发明实施例提供一种市政园林绿化用折叠翼无人机，包括机身1、机翼以及尾翼50，无人机可通过置于机身1头部或机翼下方的发动机来驱动其飞行；所述机身1设有内腔，所述内腔左右两侧相贯通，所述内腔的前板2上设有第一电机3，所述第一电机3上连接一与机身1同向设置的丝杆4，所述丝杆4的两侧对称地啮合有一齿轮5，所述齿轮5的中心通过中轴6连接于机身1上，所述齿轮5的侧壁上连接有转动板7，所述转动板7的外端部垂直连接有支撑板8，所述支撑板8的前端连接有第一气缸9，所述第一气缸9的前端连接有第二电机10，所述第二电机10的输出轴连接有第一螺纹杆11，所述内腔的前板2上还设有用于与所述第一螺纹杆11相螺合的第一螺母12，所述支撑板8与转动板同侧的侧壁上设有第二气缸13，所述第二气缸13的端部连接有第三电机14，所述第三电机14的输出轴连接有第二螺纹杆15，所述内腔的前板2上还设有用于与所述第二螺纹杆15相螺合的第二螺母16，所述第二螺母16通过第三气缸17连接于前板2上，所述支撑板8的另一侧设有所述机翼。

如图3所示，所述尾翼50包括设于机身1后端部上的第四电机51以及延伸于机身1后端的连接环54，所述连接环54内通过轴承连接有旋转轴55，所述旋转轴55横向设置，所述旋转轴55上固定连接有传动齿轮53，所述第四电机51通过主动齿轮52驱动所述传动齿轮53，所述旋转轴55的两端处各设有一第五电机57，所述第五电机57的输出轴上连接有螺旋桨56。第四电机51通过主动齿轮52驱动传动齿轮53转动，传动齿轮53带动旋转轴55在连接环54内转动，因此可调节螺旋桨的转动角度。

如图4至图7所示，所述机翼包括与所述支撑板8相连的底板18、机翼本体19以及滑板20；所述底板18上设有滑槽21，所述滑槽21内设有导柱22，所述导柱22上安装有第一弹簧23，所述底板18上的中部位置设有一螺纹孔24，所述底板18上以螺纹孔24为中心均布有多个浅槽25；

所述滑板20顶部两侧分别设有一转轮26，所述滑板20底部两侧分别设有一滑块27，所述滑块27设有一通孔28，所述滑块27滑动安装于所述滑槽21内，所述滑块27的通孔28穿设于所述导柱22上以使所述滑块27一侧壁顶抵于所述第一弹簧23；

所述机翼本体19上靠近机身1的一侧设有一连接孔28，所述连接孔28与所述底板18上的螺纹孔24同轴设置，一螺钉30穿过所述连接孔28后螺合于所述螺纹孔24上并使所述机翼本体19相对所述底板18自由转动，所述机翼本体19两侧壁上设有凹弧部29，所述滑板20上的转轮26嵌合于所述凹弧部29，所述机翼本体19底部上以所述连接孔28为中心均布有多个盲孔31，所述多个盲孔31与所述多个浅槽25一一对应并同轴设置，每个盲孔31内设有一第二弹簧32，所述第二弹簧32的下端部顶抵有一球体33，所述球体33部分容置于所述浅槽25内。所述底板18上外端部还设有挡板34用于限位所述滑板20的滑动，防止滑板20滑出滑槽21。

无人机在初始状态下，机翼本体19通过盲孔31内的球体33嵌合于底板18的第一浅槽251上，且机翼本体19通过螺钉30定位于底板18上，因此机翼本体19与底板18可保持相对静止状态，当其飞行时，机翼本体19前方会受到气流的反作用力，使得机翼本体19的外端会具有朝向机身尾部方向运动的趋势，当该反作用力使得球体33滑脱出第一浅槽251时，机翼本体19的外端转动，此时机翼本体19上的凹弧部29会推动转轮26，机翼本体19上的球体33会朝着第二浅槽252运动，这时滑板20沿着滑槽21滑动，从而施予第一弹簧23一个压紧力，第一弹簧23的反推力与气流的反作用力相抵消，这时机翼本体19上的球体33会嵌合于第二浅槽252内，当无人机的飞行速度继续增大时，机翼本体19上的球体33会朝着第三浅槽253运动，从而实现了可根据飞行速度自动变换机翼掠角的功能。当机翼本体19发生碰撞，机翼本体19会以螺钉30为圆心自动旋转来降低损毁的可能性。当停止飞行时，第一弹簧23的反推力会将机翼本体19回复到初始位置，即使得球体33位于第一浅槽251上。

当无人机需要折叠时，启动第二电机10，第一螺纹杆11从第一螺母12中脱离出来，启动第一气缸9，将第一螺纹杆11回收至初始状态，启动第一电机3，丝杆4转动带动齿轮6旋转，转动板7由横置转至纵置状态，此时机翼会整体收折到机身1的内腔里，然后启动第二气缸13和第三气缸17，使第二螺母16和第二螺纹杆15相靠近，然后启动第三电机14，使第二螺纹杆15螺合于第二螺母16内，达到稳固折叠地状态。当无人机的机翼需要展开时，启动第三电机14，使第二螺纹杆15脱离于第二螺母16，然后启动第二气缸13和第三气缸17，，使第二螺母16和第二螺纹杆15分别收回至初始状态，然后启动第一电机3，丝杆4转动带动齿轮6旋转，转动板7由纵置转至横置状态，然后启动第一气缸9，将第一螺纹杆11推出至靠近第一螺母12处，然后启动第二电机10，使第一螺纹杆11螺合于第一螺母12中。

无人机在市政园林绿化工程中，可通过挂载各种设备来进行监控、测绘、施工等辅助性作业。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，本发明可实现随着飞行速度的不同自动变换机翼掠角，当飞行速度高时，机翼的掠角变大，从而降低飞行阻力，提升飞行效率，且能在发生碰撞时有效保护机翼不受损毁；其次，由于具有折叠功能，可方便收折机翼，便于存放，具有实用性；本发明的尾翼通过旋转轴来变换螺旋桨的转动角度，可实现减速、加速、辅助起降等功效。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种自动变换机翼掠角市政园林绿化用折叠翼无人机，包括机身、机翼以及尾翼，其特征在于，所述机身设有内腔，所述内腔左右两侧相贯通，所述内腔的前板上设有第一电机，所述第一电机上连接一与机身同向设置的丝杆，所述丝杆的两侧对称地啮合有一齿轮，所述齿轮的中心通过中轴连接于机身上，所述齿轮的侧壁上连接有转动板，所述转动板的外端部垂直连接有支撑板，所述支撑板的前端连接有第一气缸，所述第一气缸的前端连接有第二电机，所述第二电机的输出轴连接有第一螺纹杆，所述内腔的前板上还设有用于与所述第一螺纹杆相螺合的第一螺母，所述支撑板与转动板同侧的侧壁上设有第二气缸，所述第二气缸的端部连接有第三电机，所述第三电机的输出轴连接有第二螺纹杆，所述内腔的前板上还设有用于与所述第二螺纹杆相螺合的第二螺母，所述第二螺母通过第三气缸连接于前板上，所述支撑板的另一侧设有所述机翼；

所述尾翼包括设于机身后端部上的第四电机以及延伸于机身后端的连接环，所述连接环内通过轴承连接有旋转轴，所述旋转轴横向设置，所述旋转轴上固定连接有传动齿轮，所述第四电机通过主动齿轮驱动所述传动齿轮，所述旋转轴的两端处各设有一第五电机，所述第五电机的输出轴上连接有螺旋桨；

所述机翼包括与所述支撑板相连的底板、机翼本体以及滑板；所述底板上设有滑槽，所述滑槽内设有导柱，所述导柱上安装有第一弹簧，所述底板上的中部位置设有一螺纹孔，所述底板上以螺纹孔为中心均布有多个浅槽；

所述滑板顶部两侧分别设有一转轮，所述滑板底部两侧分别设有一滑块，所述滑块设有一通孔，所述滑块滑动安装于所述滑槽内，所述滑块的通孔穿设于所述导柱上以使所述滑块一侧壁顶抵于所述第一弹簧；

所述机翼本体上靠近机身的一侧设有一连接孔，所述连接孔与所述底板上的螺纹孔同轴设置，一螺钉穿过所述连接孔后螺合于所述螺纹孔上并使所述机翼本体相对所述底板自由转动，所述机翼本体两侧壁上设有凹弧部，所述滑板上的转轮嵌合于所述凹弧部，所述机翼本体底部上以所述连接孔为中心均布有多个盲孔，所述多个盲孔与所述多个浅槽一一对应并同轴设置，每个盲孔内设有一第二弹簧，所述第二弹簧的下端部顶抵有一球体，所述球体部分容置于所述浅槽内；

该无人机的工作方法如下：

无人机在初始状态下，机翼本体通过盲孔内的球体嵌合于底板的第一浅槽上，且机翼本体通过螺钉定位于底板上，因此机翼本体与底板可保持相对静止状态，当其飞行时，机翼本体前方会受到气流的反作用力，使得机翼本体的外端会具有朝向机身尾部方向运动的趋势，当该反作用力使得球体滑脱出第一浅槽时，机翼本体的外端转动，此时机翼本体上的凹弧部会推动转轮，机翼本体上的球体会朝着第二浅槽运动，这时滑板沿着滑槽滑动，从而施予第一弹簧一个压紧力，第一弹簧的反推力与气流的反作用力相抵消，这时机翼本体上的球体会嵌合于第二浅槽内，当无人机的飞行速度继续增大时，机翼本体上的球体会朝着第三浅槽运动，从而实现了可根据飞行速度自动变换机翼掠角的功能。当机翼本体发生碰撞，机翼本体会以螺钉为圆心自动旋转来降低损毁的可能性。当停止飞行时，第一弹簧的反推力会将机翼本体回复到初始位置，即使得球体位于第一浅槽上；

当无人机需要折叠时，启动第二电机，第一螺纹杆从第一螺母中脱离出来，启动第一气缸，将第一螺纹杆回收至初始状态，启动第一电机，丝杆转动带动齿轮旋转，转动板由横置转至纵置状态，此时机翼会整体收折到机身的内腔里，然后启动第二气缸和第三气缸，使第二螺母和第二螺纹杆相靠近，然后启动第三电机，使第二螺纹杆螺合于第二螺母内，达到稳固折叠地状态。当无人机的机翼需要展开时，启动第三电机，使第二螺纹杆脱离于第二螺母，然后启动第二气缸和第三气缸，，使第二螺母和第二螺纹杆分别收回至初始状态，然后启动第一电机，丝杆转动带动齿轮旋转，转动板由纵置转至横置状态，然后启动第一气缸，将第一螺纹杆推出至靠近第一螺母处，然后启动第二电机，使第一螺纹杆螺合于第一螺母中。