CN108622397A - 一种可折叠多旋翼无人机 - Google Patents

Abstract

一种可折叠多旋翼无人机，所述无人机包括机身，所述机身包括前侧，后侧，左侧和右侧，所述机身前侧设有云台组件，所述机身左侧的前后两端各设有一组可折叠的旋翼组件，所述机身的右侧与左侧对称位置设有两组可折叠的旋翼组件，所述无人机还包括多个电池组件，所述无人机机身侧面的两组旋翼组件之间设有多个电池组件的安装位，所述电池组件呈长条形，并竖直设于安装位中。本发明设置三组相互并联的电池组件，当一组电池组件的电量用完之后，另外一个电池继续为无人机续航，大大延长了无人机的飞行时间，增加了用户的体验。无人机可折叠旋翼和旋翼远端支架的设置能够进一步减小无人机的体积，减小占用空间，便于携带和运输。

Description

一种可折叠多旋翼无人机

技术领域

本专利涉及多旋翼无人机领域，具体的说，是一种可折叠多旋翼无人机。

背景技术

常见飞行器通常被分为固定翼、直升机和多旋翼（四旋翼最为主流）。在2010年之前，固定翼和直升机无论在航拍还是航模运动领域，基本上占有绝对主流的地位。然而，在之后的几年中，因优良的操控性能，多旋翼迅速成为航拍和航模运动领域的新星。因该产品极大地降低了航拍的难度和成本，获得了广大的消费群体，成为迄今为止最热销的产品。

多旋翼无人机也是由电机的旋转，使螺旋桨产生升力而飞起来的。比如四旋翼无人机，当飞机四个螺旋桨的升力之和等于飞机总重量时，飞机的升力与重力相平衡，飞机就可以悬停在空中了。当飞机需要升高高度时，四个螺旋桨同时加速旋转，升力加大，飞机就会上升；当飞机需要降低高度时同理，四个螺旋桨会同时降低转速，飞机也就下降了。

多旋翼无人机受青睐原因很多，如在操控性方面，多旋翼的操控是最简单的。它不需要跑道便可以垂直起降，起飞后可在空中悬停。它的操控原理简单，操控器四个遥感操作对应飞行器的前后、左右、上下和偏航方向的运动。且固定翼飞行场地要求开阔，而直升机飞行过程中会产生通道间耦合，自驾仪控制器设计困难，控制器调节也很困难。

在可靠性方面，多旋翼也是表现最出色的。若仅考虑机械的可靠性，多旋翼没有活动部件，它的可靠性基本上取决于无刷电机的可靠性，因此可靠性较高。相比较而言，固定翼和直升机有活动的机械连接部件，飞行过程中会产生磨损，导致可靠性下降。而且多旋翼能够悬停，飞行范围受控，相对固定翼更安全。

在勤务性方面，多旋翼的勤务性是最高的。因其结构简单，若电机、电子调速器、电池、桨和机架损坏，很容易替换。而固定翼和直升机零件比较多，安装也需要技巧，相对比较麻烦。

然而，旋翼的展开占用了很大的空间，在不使用时，无法更好的进行收纳，既不方便运输，也不方便包装。现有技术中，也有一些多旋翼折叠无人机，但是整体机身的设计不够紧凑，使折叠后的机身仍然较大，包装、运输都不方便。

另一方面，现有的多旋翼无人机由于需要利用多个电机驱动旋桨，因此所消耗的电能也更多，现有技术中的多旋翼无人机大多由于耗电太多，导致飞行时间短，续航能力不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可折叠多旋翼无人机，解决多旋翼无人机结构不紧凑，占用空间大，且续航时间短的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种可折叠多旋翼无人机，所述无人机包括机身，所述机身包括前侧，后侧，左侧和右侧，所述机身前侧设有云台组件，所述机身左侧的前后两端各设有一组可折叠的旋翼组件，所述机身的右侧与左侧对称位置设有两组可折叠的旋翼组件，所述无人机还包括多个电池组件，所述无人机机身侧面的两组旋翼组件之间设有多个电池组件的安装位，所述电池组件呈长条形，并竖直设于安装位中。

所述机身呈近似正方体形状，包括四个侧面，其中前侧设有云台组件的安装位，所述云台组件设于安装位中，所述机身内部设有控制系统，以及电路元件，通过外接遥控器或移动端可连接控制系统，并实现对无人机的控制。

为了增加无人机的续航时间，本发明设置三组相互并联的电池组件，当一组电池组件的电量用完之后，另外一个电池继续为无人机续航，大大延长了无人机的飞行时间，增加了用户的体验。

为了减小无人机的整体体积，本发明设置有四个旋翼，所述旋翼间隔设置，其中电池组件设置在两个旋翼组件之间，且由于电池组过多同样会增加无人机的耗电量，反而不利于长久续航，优选的，本发明设置3组电池，分别设置在机身的左侧、右侧和后侧，而所述机身左侧的前后两端各设有一组可折叠的旋翼组件，所述机身的右侧与左侧对称位置设有两组可折叠的旋翼组件，所述旋翼靠近机身一端为近端，另一端为远端，所述旋翼的远端设有可折叠支架，旋翼和支架同时展开时，所述无人机可平稳的放置地上，当需要收纳时，可将支架和旋翼都折叠，减小无人机的整体体积。

为了更进一步减小无人机体积，本发明设置的电池组竖直安装在机身的侧面，所述电池组件的长度小于机身的高度，所述电池组件的宽度小于相邻两旋翼组件近端的水平距离。使得机身的重心更加集中在中部，减小无人机体积的同时，使得飞行更加稳定。

本发明的多旋翼无人机通过设置旋翼可折叠以及电池位置的设置，能够进一步减小无人机的体积，减小占用空间，便于携带和运输。且可折叠旋翼和可折叠旋翼支架的设置使无人机收纳方便，另外，电池竖直集中设置在机身的侧面，使得机身重力集中，飞行更加稳定。

进一步的，所述旋翼组件包括与机身固定连接的固定头，与固定头转动连接的悬臂以及与悬臂连接的旋桨，所述旋桨下端设有电机，所述电机与电源电连接。

所述固定头可以通过螺纹组件与机身固定连接，所述悬臂与固定头为转动连接，可以为铰接，所述悬臂上设有锁扣机构，能够实现固定头与悬臂的锁合和解锁，从而实现旋翼的快速折叠和展开。

所述悬臂的另一端设有旋桨以及驱动旋桨转动的电机，所述电源线铺设在悬臂内部，防止电线损坏或者影响旋桨工作。所述悬臂的下侧设有支架，所述支架与悬臂转动连接，所述支架可折叠成与悬臂平行。

由于无人机在起飞时需要平稳的放置在地面或者水平面上，因此，本发明通过设置在悬臂远端的支架，使无人机能够平稳的放置在起飞平面，不需要额外增加固定支架，进一步减小了无人机体积，方便收纳。

进一步的，所述悬臂包括与固定头转动连接的悬臂卡头，所述固定头与悬臂的连接端设有卡扣件和凸起，所述凸起上设有第一通孔，所述悬臂卡头设有与凸起对应的第二通孔和与卡扣件对应的卡孔，所述第一通孔与第二通孔通过插栓连接，可实现悬臂的转动；所述卡扣件通过扣合在卡孔上实现锁合。

由于悬臂的可折叠功能主要依靠悬臂与固定头之间的转动连接关系，由于悬臂具有一定的重量，因此需要设置卡扣机构，使得悬臂在展开时能够更加稳定。

通过固定头的第一通孔与悬臂卡头的第二通孔之间通过插栓连接，能够实现二者连接的同时，兼具有转动功能，结构简单，易操作。所述固定头上设有卡扣件，所述悬臂卡头设有与卡扣件对应的卡孔，通过将卡扣件锁合在卡孔中实现二者的锁合。

进一步的，所述悬臂卡头上设有用于锁扣固定头与悬臂卡头的弹簧卡扣件，通过弹簧卡扣件的按压实现固定头与悬臂卡头的锁定和解锁。

所述悬臂卡头上设有弹簧卡扣件，悬臂卡头上设有卡孔，所述卡扣件为能够穿过卡孔的卡勾，并通过按压弹簧卡扣件实现卡勾在卡孔上锁合或解锁。

通过弹簧卡扣件的设置，能够保证悬臂在展开时能够更加稳定，防止无人机在飞行过程中悬臂意外折叠的情况，且该装置结构简单，用户使用方便，且支座成本低，适于推广使用。

进一步的，所述弹簧卡扣件包括依次连接的压片、弹簧、连接杆以及挡片，通过手动按压压片实现挡片的上下移动，进而实现卡扣件的锁定和解锁。

当旋翼处于折叠状态时，所述弹簧处于自然状态，所述卡勾与卡孔为分开状态，且所述挡片遮挡在卡孔的位置。当需要展开旋翼时，首先按压弹簧卡扣件，由于压片受到向下的推力，使得挡片会向下移动至最下端，且弹簧处于压缩状态，并漏出卡孔，再将旋翼展开，使得固定头的卡勾伸入卡孔中，最后松开弹簧，由于弹簧向上推力的作用，使得挡片上移，使得所述卡勾能够勾住挡片，实现锁合。当需要折叠时，同样，先按住压片，使得挡片下移，卡勾和挡片实现解锁，再折叠旋翼即可。

所述弹簧卡扣件主要是方便用户能够快速展开和折叠旋翼，只需要用户按压弹簧卡扣件即可，且该操作简单，且能保证旋翼展开后结构稳定。

进一步的，所述卡扣件包括两个呈“7”字型的卡勾。

为了进一步方便卡勾勾住挡片，本发明设置所述卡扣件呈“7”字型，可在“7”字型的卡扣件顶端设置倒勾，防止卡扣件从挡片上滑落，使整体结构更加稳定。

进一步的，所述电池组件包括可拆卸的电池和设有电池接口的电池座，所述电池座固定在无人机机身的侧面。

为了便于更换电池，本发明设置所述电池为可拆卸结构。

进一步的，所述电池座设有多组通风口，所述通风口包括设于侧面的多个进风口和设于顶端的多个出风口。

由于电池设于电池座中，在工作时会产生大量的热量，通过设置多个通风口，能够实现良好的散热，更好的优化了电池工作环境，提高使用寿命。

进一步的，所述电池接口设于电池座与机身固定侧的上端。

为了便于安装和后续的维修保养，本发明将电池接口设置在电池座与机身固定侧的上端，用户可直观的看到电池是否完全接好，也后续电池座出现问题，也方便从电池接口入手进行检修和保养。

进一步的，所述机身前侧设有红外感应装置，所述机身的后侧顶端设有可折叠天线，所述天线的折叠方向为向后折叠。

所述红外感应装置包括红外发射器和红外接收器，通过二者结合实现无人机的避障功能。所述天线设置在机身的后侧顶端，当需要使用时，将其转到竖直角度，当不需要使用时，将其向后转动收纳成初竖直向下的方向。

本发明的有益效果：

（1）本发明设置三组相互并联的电池组件，当一组电池组件的电量用完之后，另外一个电池继续为无人机续航，大大延长了无人机的飞行时间，增加了用户的体验。

（2）无人机可折叠旋翼和旋翼远端支架的设置能够进一步减小无人机的体积，减小占用空间，便于携带和运输，支架使得无人机可平稳的放置地上，当需要收纳时，可将支架和旋翼都折叠，减小无人机的整体体积。

（3）电池竖直集中设置在机身的侧面，使得机身重力集中，飞行更加稳定。

（4）通过固定头的第一通孔与悬臂卡头的第二通孔之间通过插栓连接，能够实现二者连接的同时，兼具有转动功能，结构简单，易操作。

（5）所述弹簧卡扣件主要是方便用户能够快速展开和折叠旋翼，只需要用户按压弹簧卡扣件即可，且该操作简单，且能保证旋翼展开后结构稳定。

附图说明

图1为本发明的多旋翼无人机展开立体图。

图2为本发明的多旋翼无人机又一展开立体图。

图3为本发明旋翼组件爆炸图。

图4为本发明旋翼组件局部爆炸图。

图5为本发明旋翼组件又一局部爆炸图。

图6为本发明弹簧卡扣件爆炸图。

图7为本发明的多旋翼无人机折叠立体图。

图8为本发明的多旋翼无人机无电池状态折叠立体图。

图9为本发明的多旋翼无人机又一展开立体图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利作进一步的说明。其中，本专利实施例附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件，仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本专利的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；本专利中实施例术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例

本发明提供一种可折叠多旋翼无人机，如图1所示，所述无人机包括机身1，所述机身1包括前侧，后侧，左侧和右侧，所述机身1前侧设有云台组件11，所述机身左侧的前后两端各设有一组可折叠的旋翼组件12，所述机身1的右侧与左侧对称位置设有两组可折叠的旋翼组件12，所述无人机还包括多个电池组件13，所述无人机机身侧面的两组旋翼组件12之间设有多个电池组件13的安装位10，所述电池组件13呈长条形，并竖直设于安装位10中。

所述机身1呈近似正方体形状，包括四个侧面，其中前侧设有云台组件11的安装位10，所述云台组件11设于安装位10中，所述机身1内部设有控制系统，以及电路元件，通过外接遥控器或移动端可连接控制系统，并实现对无人机的控制。

为了增加无人机的续航时间，本发明的一些实施例中，设置三组相互并联的电池组件13，当一组电池组件13的电量用完之后，另外一个电池继续为无人机续航，大大延长了无人机的飞行时间，增加了用户的体验。

为了减小无人机的整体体积，如图2所示，本发明的一些实施例中，设置有四个旋翼组件，所述旋翼组件间隔设置，其中电池组件13设置在两个旋翼组件12之间，且由于电池组件13过多同样会增加无人机的耗电量，反而不利于长久续航，优选的，本发明的一些实施例中，设置3组电池，分别设置在机身1的左侧、右侧和后侧，而所述机身1左侧的前后两端各设有一组可折叠的旋翼组件12，所述机身1的右侧与左侧对称位置设有两组可折叠的旋翼组件12，所述旋翼靠近机身1一端为近端，另一端为远端，所述旋翼组件12的远端设有可折叠支架121，旋翼组件12和支架121同时展开时，所述无人机可平稳的放置地上，当需要收纳时，可将支架121和旋翼组件12都折叠，减小无人机的整体体积。

为了更进一步减小无人机体积，本发明的一些实施例中，设置的电池组件13竖直安装在机身1的侧面，所述电池组件13的长度小于机身1的高度，所述电池组件13的宽度小于相邻两旋翼组件12近端的水平距离。使得机身1的重心更加集中在中部，减小无人机体积的同时，使得飞行更加稳定。

本发明的一些实施例中，的多旋翼无人机通过设置旋翼可折叠以及电池位置的设置，能够进一步减小无人机的体积，减小占用空间，便于携带和运输。且可折叠旋翼和可折叠旋翼支架的设置使无人机收纳方便，另外，电池竖直集中设置在机身1的侧面，使得机身1重力集中，飞行更加稳定。

进一步的，如图3所示，所述旋翼组件12包括与机身1固定连接的固定头122，与固定头122转动连接的悬臂123以及与悬臂123连接的旋桨124，所述旋桨124下端设有电机125，所述电机125与电源电连接。

所述固定头122可以通过螺纹组件与机身1固定连接，所述悬臂123与固定头122为转动连接，可以为铰接，所述悬臂123上设有锁扣机构，能够实现固定头122与悬臂123的锁合和解锁，从而实现旋翼的快速折叠和展开。

所述悬臂123的另一端设有旋桨124以及驱动旋桨124转动的电机125，所述电源线铺设在悬臂123内部，防止电线损坏或者影响旋桨工作。所述悬臂123的下侧设有支架121，所述支架121与悬臂123转动连接，所述支架121可折叠成与悬臂123平行。

由于无人机在起飞时需要平稳的放置在地面或者水平面上，因此，本发明的一些实施例中，通过设置在悬臂远端的支架121，使无人机能够平稳的放置在起飞平面，不需要额外增加固定支架，进一步减小了无人机体积，方便收纳。

进一步的，如图4~5所示，所述悬臂123包括与固定头122转动连接的悬臂卡头10，所述固定头122与悬臂的连接端设有卡扣件20和凸起30，所述凸起30上设有第一通孔40，所述悬臂卡头10设有与凸起30对应的第二通孔50和与卡扣件20对应的卡孔70，所述第一通孔40与第二通孔50通过插栓连接，可实现悬臂的转动；所述卡扣件20通过扣合在卡孔70上实现锁合。

由于悬臂的可折叠功能主要依靠悬臂与固定头122之间的转动连接关系，由于悬臂具有一定的重量，因此需要设置卡扣件，使得悬臂在展开时能够更加稳定。

通过固定头122的第一通孔40与悬臂卡头10的第二通孔50之间通过插栓连接，能够实现二者连接的同时，兼具有转动功能，结构简单，易操作。所述固定头122上设有卡扣件20，所述悬臂卡头10设有与卡扣件20对应的卡孔101，通过将卡扣件20锁合在卡孔中实现二者的锁合。

进一步的，如图5所示，所述悬臂卡头10上设有用于锁扣固定头122与悬臂卡头10的弹簧卡扣件60，通过弹簧卡扣件60的按压实现固定头122与悬臂卡头10的锁定和解锁。

所述悬臂卡头10上设有弹簧卡扣件60，悬臂卡头10上设有卡孔101，所述卡扣件20为能够穿过卡孔101的卡勾201，并通过按压弹簧卡扣件60实现卡勾201在卡孔101上锁合或解锁。

通过弹簧卡扣件60的设置，能够保证悬臂在展开时能够更加稳定，防止无人机在飞行过程中悬臂意外折叠的情况，且该装置结构简单，用户使用方便，且支座成本低，适于推广使用。

进一步的，如图6所示，所述弹簧卡扣件60包括依次连接的压片601、弹簧602、连接杆603以及挡片604，通过手动按压压片601实现挡片604的上下移动，进而实现卡扣件20的锁定和解锁。

如图5~6所示，当旋翼处于折叠状态时，所述弹簧602处于自然状态，所述卡勾与卡孔为分开状态，且所述挡片604遮挡在卡孔的位置。当需要展开旋翼时，首先按压弹簧602卡扣件60，由于压片601受到向下的推力，使得挡片604会向下移动至最下端，且弹簧602处于压缩状态，并漏出卡孔，再将旋翼展开，使得固定头122的卡勾伸入卡孔中，最后松开弹簧602，由于弹簧602向上推力的作用，使得挡片604上移，使得所述卡勾能够勾住挡片604，实现锁合。当需要折叠时，同样，先按住压片601，使得挡片604下移，卡勾和挡片604实现解锁，再折叠旋翼即可。

所述弹簧602卡扣件60主要是方便用户能够快速展开和折叠旋翼，只需要用户按压弹簧602卡扣件60即可，且该操作简单，且能保证旋翼展开后结构稳定。

进一步的，如图4所示，所述卡扣件20包括两个呈“7”字型的卡勾。

为了进一步方便卡勾勾住挡片604，本发明的一些实施例中，设置所述卡扣件20呈“7”字型，还可在“7”字型的卡扣件20顶端设置倒勾，防止卡扣件20从挡片604上滑落，使整体结构更加稳定。

进一步的，如图8所示，所述电池座设有多组通风口70，所述通风口70包括设于侧面的多个进风口和设于顶端的多个出风口。

由于电池设于电池座中，在工作时会产生大量的热量，通过设置多个通风口，能够实现良好的散热，更好的优化了电池工作环境，提高使用寿命。

进一步的，如图8~9所示，所述电池组件13包括可拆卸的电池131和设有电池接口132的电池座133，所述电池座133固定在无人机机身1的侧面。

为了便于更换电池，本发明的一些实施例中，设置所述电池为可拆卸结构。

进一步的，如图9所示，所述电池接口132设于电池座133与机身1固定侧的上端。

为了便于安装和后续的维修保养，本发明的一些实施例中，将电池接口132设置在电池座133与机身1固定侧的上端，用户可直观的看到电池131是否完全接好，且后续电池座133出现问题，也方便从电池接口132入手进行检修和保养。

进一步的，如图9所示，所述机身1前侧设有红外感应装置14，所述机身1的后侧顶端设有可折叠天线15，所述天线15的折叠方向为向后折叠。

所述红外感应装置14包括红外发射器和红外接收器，通过二者结合实现无人机的避障功能。所述天线15设置在机身1的后侧顶端，当需要使用时，将其转到竖直角度，当不需要使用时，将其向后转动收纳成初竖直向下的方向。

显然，本申请虽然以上述实施例公开，但并不是对本申请的限定。任何本领域的普通技术人员在不脱离本申请的精神和范围内，在上述说明的基础上都可以做出可能的变化和修改。因此，本申请的保护范围应当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种可折叠多旋翼无人机，所述无人机包括机身，所述机身设有外壳，所述机身包括前侧，后侧，左侧和右侧，所述机身前侧设有云台组件，所述机身左侧的前后两端各设有一组可折叠的旋翼组件，所述机身的右侧与左侧对称位置设有两组可折叠的旋翼组件，其特征在于，所述无人机还包括多个电池组件，所述无人机机身侧面的两组旋翼组件之间设有多个电池组件的安装位，所述电池组件呈长条形，并竖直设于安装位中。

2.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述旋翼组件包括与机身固定连接的固定头，与固定头转动连接的悬臂以及与悬臂连接的旋桨，所述旋桨下端设有电机，所述电机与电源电连接。

3.根据权利要求2所述的无人机，其特征在于，所述悬臂包括与固定头转动连接的悬臂卡头，所述固定头与悬臂的连接端设有卡扣件和凸起，所述凸起上设有第一通孔，所述悬臂卡头设有与凸起对应的第二通孔和与卡扣件对应的卡孔，所述第一通孔与第二通孔通过插栓连接，可实现悬臂的转动；所述卡扣件通过扣合在卡孔上实现锁合。

4.根据权利要求2所述的无人机，其特征在于，所述悬臂卡头上设有用于锁扣固定头与悬臂卡头的弹簧卡扣件，通过弹簧卡扣件的按压实现固定头与悬臂卡头的锁定和解锁。

5.根据权利要求4所述的无人机，其特征在于，所述弹簧卡扣件包括依次连接的压片、弹簧、连接杆以及挡片，通过手动按压压片实现挡片的上下移动，进而实现卡扣件的锁定和解锁。

6.根据权利要求3所述的无人机，其特征在于，所述卡扣件包括两个呈“7”字型的卡勾。

7.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述电池组件包括可拆卸的电池和设有电池接口的电池座，所述电池座固定在无人机机身的侧面。

8.根据权利要求7任一项所述的无人机，其特征在于，所述电池座设有多组通风口，所述通风口包括设于侧面的多个进风口和设于顶端的多个出风口。

9.根据权利要求7任一项所述的无人机，其特征在于，所述电池接口设于电池座与机身固定侧的上端。

10.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述机身前侧设有红外感应装置，所述机身的后侧顶端设有可折叠天线，所述天线的折叠方向为向后折叠。