CN108423164B - 一种折叠式手机无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明一种折叠式手机无人机，包括机身模块、机臂模块、机臂锁紧模块、智能设备固定模块、控制模块以及电池模块，其中机臂模块通过机臂锁紧模块连接至机身模块的四个角部，智能设备固定模块安装于机身模块两个相对的侧边位置，电池模块安装于机身模块上，控制模块包括智能设备及内置控制模块，其中智能设备通过智能设备固定模块安装于机身模块上部，内置控制模块安装于机身模块底部。本发明利用现有智能设备的运算能力和搭载的高清摄像头，实现了智能设备控制无人机飞行，智能手机在飞行中处于竖直状态，在1‑2m的高度，手机摄像头就可以直接拍到人和手势，方便操作者直接面对无人机挥手，实现手势控制。

Description

一种折叠式手机无人机
技术领域
本发明涉及一种无人机，具体为一种折叠式手机无人机。
背景技术
近年来无人机技术得到飞速发展，在影视拍摄，生活，历史勘探，农业等多个领域得到有效的使用；同时近些年智能手机的发展令人叹为观止，手机的性能已经大大超出了人们最初对于它的设想，手机性能的提升，已经有能力去作为一种普适性的处理器使用。那么当无人机技术与当代智能手机技术相结合，可以整合人们对便携电源，手机，无人机三方面的要求。
自拍无人机属于消费级无人机领域，目前市面上大部分带有高清拍摄设备的无人机由于体积大，占用空间多，仍不方便携带，而小型化的便携式无人机拍摄像素低，续航短，无法满足长时间的拍摄要求。
现有一种便携式无人机，可携带智能手机起升，利用智能手机的相关功能实现无人机功能，但固定手机的结构大小不能调节，只能装载同一尺寸的手机，使无人机的应用受到限制；同时由于智能手机水平放置于机体底部，只能俯拍，视野受到限制，不方便手势控制。
发明内容
针对现有技术中的便携式无人机只能装载同一尺寸的手机，使无人机的应用受到限制等不足，本发明要解决的问题是提供一种可延长续航时间、拍摄像素高且方便携带、可装载各种尺寸智能手机的折叠式手机无人机。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
本发明一种折叠式手机无人机，包括机身模块、机臂模块、机臂锁紧模块、智能设备固定模块、控制模块以及电池模块，其中机臂模块通过机臂锁紧模块连接至机身模块的四个角部，智能设备固定模块安装于机身模块两个相对的侧边位置，电池模块安装于机身模块上，控制模块包括智能设备及内置控制模块，其中智能设备通过智能设备固定模块安装于机身模块上部，内置控制模块安装于机身模块底部。
智能设备固定模块包括挡板、扭转弹簧以及第三螺栓，其中挡板通过扭转弹簧及第三螺栓转动安装于固定块中，固定块安装于机身模块的侧边，扭转弹簧向挡板提供向机身方向旋转的扭矩。
固定模块为两个，相距为可容置一个手机的长度。
挡板为底端可绕机身模块的侧边旋转的长条形板，中间具有长条形孔，长条形孔的宽度为可容置一个智能手机的厚度。
机身模块的机架上表面设有置放智能设备的凹槽。
机臂模块中的机臂与机身模块中的机架的接合面处设置3个60°梯形牙，同时在机架上与机臂接合面处设置3个60°梯形牙，分别与机臂上的3 个60°梯形牙嵌合。
机身模块包括机架和底板，底板通过卡扣方式与机架底部连接，形成相对密闭的机身内部空间；机架和底板侧边中部为内凹形，其宽度及凹进深度为可容置两个桨叶驱动电机。
本发明具有以下有益效果及优点：
1.本发明利用现有智能设备的运算能力和搭载的高清摄像头，实现了智能设备控制无人机飞行，智能手机在飞行中处于竖直状态，在1-2m的高度，手机摄像头就可以直接拍到人和手势，方便操作者直接面对无人机挥手，实现手势控制。
2.本发明体积小，质量轻，其机臂具有折叠功能，更具便携性。
3.本发明无人机可以拍照片、录视频，通过手势控制还可以以跟随视角飞行。
附图说明
图1为本发明无人机立体结构示意图；
图2为图1另一角度结构示意图；
图3为本发明无人机正面视图；
图4为本发明无人机侧面视图；
图5为本发明中的机臂结构示意图；
图6为本发明中的机臂及机臂锁紧模块结构示意图；
图7为本发明中的智能设备固定模块结构示意图；
图8为本发明折叠后随身携带状态下结构示意图。
其中，1为机身模块，101为机架，2为机臂模块，201为机臂，202为无刷电机，203为桨叶，204为第一螺栓，3为机臂锁紧模块， 301为第二螺栓，302为蝶形螺母，4为智能设备固定模块，401为挡板， 402为扭转弹簧，403为第三螺栓，501为智能设备，502为内置控制模块， 503为电动机电子调速器，504为电源管理模块，6为电池模块。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。
如图1～4所示，本发明一种折叠式手机无人机机架，包括机身模块1、机臂模块2、机臂锁紧模块3、智能设备固定模块4、控制模块以及电池模块6，其中机臂模块2通过机臂锁紧模块连接至机身模块1的四个角部，智能设备固定模块4安装于机身模块1两个相对的侧边位置，电池模块6安装于机身模块1上，控制模块包括智能设备及内置控制模块，其中智能设备通过智能设备固定模块4安装于机身模块1上部，内置控制模块安装于机身模块1底部。
如图5～6所示，机臂模块2包括机臂201、无刷电机202、桨叶203以及第一螺栓204，其中桨叶203通过螺纹直接连接至无刷电机202的转动轴上，四个第一螺栓204穿过机臂201的四个孔位，与无刷电机202底部的四个螺纹孔配合连接。机臂模块2中的机臂201与机身模块1中的机架接合面处设置3个60°梯形牙，同时在机架上与机臂接合面处设置3个60°梯形牙，分别与机臂201上的3个60°梯形牙嵌合。
机臂锁紧模块3包含螺栓301和蝶形螺母302，螺栓穿过机架101的孔位与机臂201的孔位，与蝶形螺母302螺纹配合连接。
如图7所示，智能设备固定模块4包括挡板401、扭转弹簧402以及第三螺栓403，其中挡板401通过扭转弹簧402及第三螺栓403转动安装于固定块中，固定块安装于机身模块的侧边；固定模块4为两个，相距为可容置一个手机的长度。挡板401为底端可绕机身模块的侧边旋转的长条形板，中间具有长条形孔，长条形孔的宽度为可容置一个智能手机的厚度。
本实施例中，螺栓403穿过设置在机架101上的孔位，将挡板401与扭转弹簧402固定在机架101上，扭转弹簧402向挡板401提供向机身方向旋转的扭矩。机架101两侧设置对称的智能设备固定模块4，将智能设备 501以竖直状态固定在机架101上。
安装智能设备501(本实施例采用智能手机)时，将两侧挡板401向机身外转动，将智能设备501以短边竖直状态放置在机架上101表面设置的凹槽即长条形孔内，释放两侧挡板，挡板在扭转弹簧402的作用下，自动将智能设备固定在机身上，配合机架101上表面的凹槽，使智能设备固定更稳定。同时，在挡板内圈与机架凹槽内涂覆橡胶涂层，增加与智能设备的摩擦力，吸收机身飞行时的震动，使智能设备的工作状态更加稳定。
机身模块1包括机架101和底板，底板通过卡扣方式与机架 101底部连接，形成相对密闭的机身内部空间；机架101和底板侧边中部为内凹形，其宽度及凹进深度为可容置两个桨叶驱动电机。
机臂模块2通过机臂锁紧模块3连接至机架101上，机臂设计有折叠功能，机臂能绕螺栓旋转，进行展开和收回状态的切换。为了避免产生意外旋转，需要设置锁定机构。如图6、7、8所示，在机臂上与机架接合面处设置3个60°梯形牙，同时在机架上与机臂接合面处设置3个60°梯形牙。通过梯形牙嵌合的方式，机臂在收回状态下与机身中轴线呈0°，可以完全收回，如图8所示。同时，机臂在展开状态下与机身中轴线呈120°，并在飞行中保持锁定角度，保证飞行安全。
本发明的控制部分包括智能设备501、内置控制模块502、电动机电子调速器503以及电源管理模块504。智能设备501通过智能设备固定模块4 固定在机架上表面。内置控制模块502、电动机电子调速器503和电源管理模块504通过机架101内部预留的安装孔位定位粘合在机架101内表面。电池模块6(采用电池组)通过粘合方式固定在机架101内表面。机架101内部的剩余空间为电缆走线空间，并在侧面留有走线孔位，线缆从电动机电子调速器503引出，穿过孔位，经过机臂201预留的凹槽，最终连接至无刷电机202。孔位留有足够宽度和长度，保证折叠与展开状态的走线伸缩空间。
智能设备501通过智能设备固定模块4以竖直状态固定在机身模块1 上，即垂直于机身模块1；机臂模块2为无人机提供飞行动力，机臂锁紧模块3控制机臂模块2的锁紧、伸出与回收，控制模块接受智能设备501的信号并为无人机提供直接控制信号，电池模块6为无人机提供电源。
智能设备501开机后，通过其搭载的摄像头捕捉控制者动作信息，通过内置图像识别程序，解算控制信号，并传输给飞控程序，飞控程序同时收集智能设备501的其他传感器信息，解算出控制信号。然后通过数据线方式或无线传输方式将控制信号传至内置控制模块502，内置控制模块502 解算后，输出至四个为电动机电子调速器503，电动机电子调速器503控制四个无刷电机202使无人机完成相应飞行动作。通过自定义图像识别程序的功能，控制者可以自定义人体动作所对应的控制信号，进而实现无人机录像、拍照、跟随、环绕等多种功能。由于高级控制程序都运行在智能设备上，可以方便的进行升级、调试、模拟等操作，拥有后期开发空间。
正常飞行状态下，电池组在电源管理模块的协助下为内置控制模块、电动机电调和无刷电机供电。如出现设备电量不足等紧急状态下，电源管理模块也可控制电池组与智能设备交叉供电，保证飞行安全。非飞行状态下，电源管理模块可以控制电池组的充电过程，电池组充满电后，平时也可为智能设备提供充电功能。

Claims (1)

1.一种折叠式手机无人机，其特征在于：包括机身模块、机臂模块、机臂锁紧模块、智能设备固定模块、控制模块以及电池模块，其中机臂模块通过机臂锁紧模块连接至机身模块的四个角部，智能设备固定模块安装于机身模块两个相对的侧边位置，电池模块安装于机身模块上，控制模块包括智能设备及内置控制模块，其中智能设备通过智能设备固定模块安装于机身模块上部，内置控制模块安装于机身模块底部；智能设备固定模块包括挡板、扭转弹簧以及第三螺栓，其中挡板通过扭转弹簧及第三螺栓转动安装于固定块中，固定块安装于机身模块的侧边，扭转弹簧向挡板提供向机身方向旋转的扭矩；固定模块为两个，相距为可容置一个手机的长度；挡板为底端可绕机身模块的侧边旋转的长条形板，中间具有长条形孔，长条形孔的宽度为可容置一个智能手机的厚度；机身模块的机架上表面设有置放智能设备的凹槽；机臂模块中的机臂与机身模块中的机架的接合面处设置3个60°梯形牙，同时在机架上与机臂接合面处设置3个60°梯形牙，分别与机臂上的3个60°梯形牙嵌合；机身模块包括机架和底板，底板通过卡扣方式与机架底部连接，形成相对密闭的机身内部空间；机架和底板侧边中部为内凹形，其宽度及凹进深度为可容置两个桨叶驱动电机。
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