CN108216603A - 一种大轴距可折叠四轴无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大轴距可折叠四轴无人机,包括:无人机本体,中心为机身,机身下端设有电池仓,脚架通过脚架固定管夹与所述机身相连,机身平面四周等角度装有四根机臂,且末端装有电机座,电机座上装有电机,电机上装有桨叶。所述机臂中间通过按压式折叠管夹连接上机臂和下机臂,下机臂通过所述管夹可水平折叠收起呈正方形,或展开呈飞行状态。该设计方案的创新点在于:创新折叠方式,大大缩小大轴距四轴无人机在收纳状态下的体积,便捷了大型无人机携带运输;按压式设计,无需专业技术及工具,实现大轴距无人机快速展开与收纳,降低使用者技能门槛,提升实际作业效率;提高机身和机臂一体化,增强飞行稳定性,提升无人机飞行安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种无人机类型,具体是一种大轴距可折叠四轴无人机。
背景技术
目前,无人机(UAV)相关技术飞速发展,被广泛运用于影视拍摄、防火、安防等众多领域,为人们的生活和工作带来了诸多便利。通常无人机需要根据不同的使用领域,搭载相应的功能性装置,以致部分机型结构体积变大,尤其是多旋翼无人机,机臂会相应增多和加长,这使得机体的收纳以及运输携带变得困难。
现在行业内多旋翼无人机通常采用插销拔插式连接结构使无人机机臂进行向下垂直或向左右水平折叠。水平折叠的折叠点一般都是在机身和机臂的连接处,仍旧不能很好的减少占用空间;向下折叠方式虽然节约了空间但是可能会出现为了隐藏较长的机臂不得不加高无人机整机高度的现象,从而增大无人机体积,与此同时,向下的电机在运输过程中容易造成磨损,减短产品寿命。
而且现有市场中的部分无人机折叠过程繁琐复杂需要随时携带工具,涉及零部件较多,需要一定的技术知识,从而造成较差的使用体验,降低工作效率和结构可靠性。
为解决大轴距四轴无人机在运输和收纳上不便利的问题,现有技术中从无人机的折叠方式,折叠角度等方面分别提出了几个不同的解决方案,其中较为典型的技术方案有中国专利CN105947210A和CN106005413。
CN105947210A提及的技术方案是:由第一/第二主杆、第一/第二翼组件、飞控舱组件、云控舱组件、云台组件、四个螺旋桨组件、若干个连接件组成,其特征在于:第一/第二主杆平行;飞控舱/云控仓组件的两侧部,通过连接件,装在第一、第二主杆上;第一/第二翼组件分别套装在第一/第二主杆上;第一/第二螺旋桨组件装在第二翼组件上,第三/第四螺旋桨组件装在第一翼组件上;云台组件与云控舱组件连接。该方案的优点在于,具制造方便,结构简单,维修便捷,可折叠等特点,兼有飞行噪音低、振动幅度小、起落稳定性高等良好的飞行性能,还具有较高的抗干扰能力和导热散热能力,功耗低,实现了操控性好、飞行时间长的目的。
CN106005413提及的技术方案是:无人机本体,其设有机架,所述机架下端连接有机箱;所述机架侧面连接多个机臂,所述机臂一始端设置可活动地连接与所述机架,所述机臂围绕所述机架旋转折叠收起或旋转展开在机架架身四周呈飞行状态。该设计方案颠覆传统的工业设计,从折叠伸缩可到携带收纳,采用不同方向的折叠方式配合不同机型完成便携式设计,实现机架与机臂之间元素的完美平衡,集体完美融合高,大大增强飞行稳定性和操控精度。
上述两个方案在大轴距无人机折叠角度以及折叠方式上都做出了创新,但是在如下几个方面存在较大缺陷:对于CN105947210A提及的技术方案,它零件众多,重量重,影响续航能力,并且安装繁琐,拆卸困难,对安装者的技术要求高,对于非专业人士的安装造成不便,;对于CN106005413提及的技术方案,这个方案存在两个问题,第一,这种折叠方式无人机折叠后所缩减体积较少,效果不明显。第二,浆叶不可拆卸,容易在运输途中意外碰撞或损坏,增加配件成本,也不利于无人机的安全飞行。
发明内容
本发明针对上述缺陷,旨在提供一种大轴距可折叠四轴无人机。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下。
一种大轴距可折叠四轴无人机,其特征在于,所述无人机包括机身,所述机身下方设有电池仓,所述电池仓两侧设有脚架,所述机身平面四周等角度装有四根机臂,所述机臂末端装有电机座,所述电机座上装有电机,所述电机上装有桨叶。
进一步地,所述机身内部装有飞行控制单元,以及加速度计、水平仪、陀螺仪、气压计、罗盘等传感器,所述飞行控制单元通过对传感器采样数据进行计算,控制动力系统与飞行姿态。
进一步地,所述电池仓下方设有不同功能模块挂载空间与接口。
进一步地,所述脚架通过所述控制单元实现电动收起与放下。
进一步地,所述电机与所述桨叶通过桨叶快拆装置安装。
进一步地,所述机臂中段设有按压式折叠装置,所述机臂以机身垂直中心线为轴,水平方向向内135度折叠收拢,形成一个与无人机脚架等宽的正方形。
进一步地,所述的按压式折叠管夹,包括六棱柱型旋转管夹、转轴连接块、推块、光轴、弹簧、固定管夹和上下机臂,其特征在于,所述旋转管夹与下机臂相连,机臂折叠发生在上机臂与下机臂之间,管夹底部一侧设置有两个垂直倒钩,通过旋转轴与转轴连接块相连,所述转轴连接块顶面设有与倒钩宽度等宽的两个长方形孔,内部安装有推块和光轴,所述推块一端采用通孔与光轴相连,另一端用作按压面,通过转轴连接块一凸台安装于导轨槽内,所述弹簧一端固定于推块内部一端固定于转轴连接块凸台位置,所述固定管夹一端通过螺栓与转轴连接块相连,一端连接上机臂。
进一步地,所述四个下机臂向内折叠角度有限位装置限制。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下。
便捷性:通过折叠管夹设计、折叠点的选择以及折叠方式的创新,可折叠型机臂有效利用三维空间,缩小无人机体积,方便收纳盒运输。
高效性:方便简单的快拆装置,无需专业工具,方便拆装,提高工作效率,也降低了对使用者的技术门槛。
安全性:简易方便的快拆装置,有控制性的限位装置,减少零件摩擦,延长零件寿命,保证无人机的安全飞行。
附图说明
图1为本发明处于展开状态时的结构示意图。
图中:1-固定管夹、2-机身、3-螺栓、4-按压式折叠管夹、5-下机臂、6-电机座、7-上机臂、8-浆叶、9-电机、10-脚架固定管夹、11-电池仓、12-脚架。
图2为本发明处于折叠状态时的结构示意图。
图3为本发明折叠方式示意图。
图4为本发明折叠结构细节图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一。
请参阅图1,本发明实施例中提供了一种大轴距可折叠四轴无人机,包括机身2,机身2下方设有电池仓11,所述电池仓11两侧设有脚架12,脚架12采用脚架固定管夹10与机身2相连,所述机身2平面四周等角度通过螺栓3装有四个固定管夹1,固定管夹1上装有四根上机臂7,下机臂5通过按压式折叠装置4与上机臂5相连接,所述机臂末端装有电机座6,所述电机座6上装有电机9,所述电机9上装有桨叶8。
其中,所述机身内部装有飞行控制单元,以及加速度计、水平仪、陀螺仪、气压计、罗盘等传感器,所述飞行控制单元通过对传感器采样数据进行计算,控制动力系统与飞行姿态。
其中,所述电池仓11下方设有不同功能模块挂载空间与接口。
其中,所述脚架12通过所述控制单元实现电动收起与放下。
其中,所述电机9与所述桨叶8通过桨叶快拆装置安装。
其中,所述机臂中段设有按压式折叠装置4,所述机臂以机身垂直中心线为轴,水平方向向内135度折叠收拢,形成一个与无人机脚架等宽的正方形。
其中,所述按压式折叠装置4包括六棱柱型旋转管夹、转轴连接块、推块、光轴、弹簧、固定管夹和上下机臂,其特征在于,所述旋转管夹与下机臂相连,机臂折叠发生在上机臂与下机臂之间,管夹底部一侧设置有两个垂直倒钩,通过旋转轴与转轴连接块相连,所述转轴连接块顶面设有与倒钩宽度等宽的两个长方形孔,内部安装有推块和光轴,所述推块一端采用通孔与光轴相连,另一端用作按压面,通过转轴连接块一凸台安装于导轨槽内,所述弹簧一端固定于推块内部一端固定于转轴连接块凸台位置,所述固定管夹一端通过螺栓与转轴连接块相连,一端连接上机臂。
其中,所述四个下机臂5向内折叠角度有限位装置限制。
其中,所述无人机可携带不同设备进行飞行作业。
所述无人机通过四个电机9带动桨叶8转动提供上升动力。所述桨叶8分为正桨与反桨,正桨与反桨间隔安装,因此可以抵消陀螺效应与空气动力扭矩效应,平衡飞行时各个旋翼对机身所产生的反扭矩,从而实现多旋翼无人机更加稳定的飞行。飞行控制系统通过调节电机9转速来改变螺旋桨转速,分配各电机动力输出,实现升力的变化,进而达到控制飞行不同姿态的目的。无人机下方功能平台可挂载多种应用设备,从而实现植保、消防、军事侦察等不同应用功能。
所述无人机架高48cm,轴距140cm,30寸浆叶,整机展开体积为1.12m³,机臂折叠收纳后体积为0.16m³,相比展开状态体积减少了约85.71%。
实施例二。
所述无人机架高48cm,轴距160cm,40寸浆叶,整机展开体积为1.64m³,机臂折叠收纳后体积为0.22m³,相比展开状态体积减少了约86.59%。本实施例其他结构发明原理和与实施例一一样,不多做赘述。
本发明结构新颖,通过合理的折叠设计,做到快速折叠,快速展开,减小空间浪费,运输便携,大大提高了工作效率和降低了运输成本。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或范围的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种大轴距可折叠四轴无人机,其特征在于,所述无人机包括机身,所述机身下方设有电池仓,所述电池仓两侧设有脚架,所述机身平面四周等角度装有四根机臂,所述机臂末端装有电机座,所述电机座上装有电机,所述电机上装有桨叶。
2.根据权利要求1所述的一种大轴距可折叠四轴无人机,其特征在于,所述机身内部装有飞行控制单元,以及加速度计、水平仪、陀螺仪、气压计、罗盘等传感器,所述飞行控制单元通过对传感器采样数据进行计算,控制动力系统与飞行姿态。
3.根据权利要求1所述的一种大轴距可折叠四轴无人机,其特征在于,所述电池仓下方设有不同功能模块挂载空间与接口。
4.根据权利要求1所述的一种大轴距可折叠四轴无人机,其特征在于,所述脚架通过所述控制单元实现电动收起与放下。
5.根据权利要求1所述的一种大轴距可折叠四轴无人机,其特征在于,所述电机与所述桨叶通过桨叶快拆装置安装。
6.根据权利要求1所述的一种大轴距可折叠四轴无人机,其特征在于,所述机臂中段设有按压式折叠装置,所述机臂以机身垂直中心线为轴,水平方向向内135度折叠收拢,可以形成一个与无人机脚架等宽的正方形。
7.根据权利要求6所述的一种大轴距可折叠四轴无人机,其特征在于,所述按压式折叠装置包括六棱柱型旋转管夹、转轴连接块、推块、光轴、弹簧、固定管夹和上下机臂,其特征在于,所述旋转管夹与下机臂相连,机臂折叠发生在上机臂与下机臂之间,管夹底部一侧设置有两个垂直倒钩,通过旋转轴与转轴连接块相连,所述转轴连接块顶面设有与倒钩宽度等宽的两个长方形孔,内部安装有推块和光轴,所述推块一端采用通孔与光轴相连,另一端用作按压面,通过转轴连接块一凸台安装于导轨槽内,所述弹簧一端固定于推块内部一端固定于转轴连接块凸台位置,所述固定管夹一端通过螺栓与转轴连接块相连,一端连接上机臂。
8.根据权利要求6所述的一种大轴距可折叠四轴无人机,其特征在于:所述四个下机臂向内折叠角度有限位装置限制。
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