CN109279017A - 一种纳型可折叠查证无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种纳型可折叠查证无人机，采用外壳与电路板组合式承力结构，类纺锤体外形将大部分设备隐藏在机壳内部，通过单手按拧按压旋转式结构件即可实现无人机的机臂快速展开，无人机整体结构简单，使用、安装与维修方便，可以实现应急任务相应。通过将机臂与按压旋转式机臂折叠机构组合，机臂能轻松的嵌入机身内部，极大的缩小无人机整体在展开与折叠后的尺寸并保持良好外观，使得个人可在掌间放飞和收取无人机；并在机体内集成Type‑c接口，可快速的对无人机内置电池充放电，并调取录像视频，使得无人机的使用流程极大地简化。

Description

一种纳型可折叠查证无人机
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种具有按压旋转式机臂折叠机构并集成Type-c接口的纳型可折叠查证无人机。
背景技术
无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，无人机目前主要应用于航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄等领域。
随着科学技术的不断发展，无人机在各个领域应用的不断扩展。小到跟随拍照、森林防火、地图测绘、资源监测、城市规划、交通管制，大到无人货运、救援赈灾、察打一体、集群作战。但是对于警方而言，无人机主要用于追踪犯罪分子，违章拍照，危险区域侦察以及火力打击。现有的无人机都属于小型以及微型无人机，其尺寸在500mm轴距到6m翼展不等。此类无人机只能在空旷领域执行任务，一旦敌方狡猾分子进行隐匿，之前的侦察追踪都无法继续，导致任务失败。同时，应急型任务使得警方须快速做出响应，无法获得足够的时间展开无人机并进行任务飞行。
因此，需要一种结构简单的新型查证无人机，既能在复杂的较小空间内进行飞行、穿越、侦查、搜证、监视，为作战行动提供情报，同时又不会让操作人员迷失控制方向，并能快速响应任务需求。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种纳型可折叠查证无人机，可将大部分设备隐藏在机壳内部，可实现无人机的机臂快速展开，并使得无人机的使用流程极大地简化。
为实现上述目的，本发明提供了一种纳型可折叠查证无人机，所述无人机包括：无人机外壳和设置在所述无人机外壳上方的机臂，所述无人机外壳包括通过卡口进行旋转对接固定的上段机壳和下段机壳；所述下段机壳上设有多个安装孔位；所述上段机壳内包括按压旋转式机臂折叠机构、环形结构承力板、飞行控制板、电池槽、电子调速器、图像传输板以及电源控制板，所述按压旋转式机臂折叠机构进一步包括按压旋转式结构件、按压下沉式滑轨、旋转下沉式卡板、机臂旋转轴固定件以及机臂折叠件；所述按压旋转式结构件，突出于所述上段机壳上部，通过机身中心孔插入所述按压下沉式滑轨并固定于所述旋转下沉式卡板上；所述机臂旋转轴固定件，固定于所述环形结构承力板上；所述机臂折叠件，一端通过固定在所述机身中心孔的圆柱销与所述按压下沉式滑轨连接，另一端固定连接所述机臂，且所述机臂折叠件与所述机臂旋转轴固定件共轴并可绕固定于所述机臂旋转轴固定件上的中心轴旋转；所述环形结构承力板，固定于所述无人机外壳内；所述飞行控制板，设置在所述环形结构承力板下方；所述电池槽，设置在所述飞行控制板下方，所述电池槽的侧边上设有所述电子调速器和所述图像传输板，所述电池槽的下方设有所述电源控制板；所述机臂，在远离所述机臂折叠件的一端设有电机舱，所述电机舱内安装有电机，所述电机上设有锥形齿轮；盘形齿轮，通过延伸至所述电机舱外表面的齿轮轴卡接在所述电机舱一端部的卡槽中，所述盘形齿轮与所述锥形齿轮啮合；所述螺旋桨，设于所述电机舱外表面且卡接在远离所述无人机外壳的所述盘形齿轮的齿轮轴上；所述上段机壳、所述环形结构承力板、所述飞行控制板以及所述下段机壳上相应位置均设有容纳所述机臂和所述盘形齿轮所需的凹槽。
本发明的优点在于，本发明所述的纳型可折叠查证无人机，采用外壳与电路板组合式承力结构，类纺锤体外形将大部分设备隐藏在机壳内部，通过单手按拧按压旋转式结构件即可实现无人机的机臂快速展开，无人机整体结构简单，使用、安装与维修方便，可以实现应急任务相应。通过将机臂与按压旋转式机臂折叠机构组合，机臂能轻松的嵌入机身内部，极大的缩小无人机整体在展开与折叠后的尺寸并保持良好外观，使得个人可在掌间放飞和收取无人机；并在机体内集成Type-c接口，可快速的对无人机内置电池充放电，并调取录像视频，使得无人机的使用流程极大地简化。既能在复杂的较小空间内进行飞行、穿越、侦查、搜证、监视，为作战行动提供情报，同时又不会让操作人员迷失控制方向，并能快速响应任务需求。
附图说明
图1，本发明所述的纳型可折叠查证无人机的收纳状态示意图；
图2，本发明所述的纳型可折叠查证无人机的收纳状态拆分后部分结构示意图；
图3，本发明所述的纳型可折叠查证无人机的待飞状态结构示意图；
图4，本发明所述的纳型可折叠查证无人机的待飞状态拆分后部分结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。此外，本发明在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
参考图1-图4；其中，图1为本发明所述的纳型可折叠查证无人机的收纳状态示意图；图2为本发明所述的纳型可折叠查证无人机的收纳状态拆分后部分结构示意图；图3为本发明所述的纳型可折叠查证无人机的待飞状态结构示意图；图4为本发明所述的纳型可折叠查证无人机的待飞状态拆分后部分结构示意图。本发明所述无人机包括：无人机外壳和设置在无人机外壳上方的机臂7；无人机外壳包括通过卡口进行旋转对接固定的上段机壳22和下段机壳23；下段机壳23上设有多个安装孔位；上段机壳22内包括按压旋转式机臂折叠机构、环形结构承力板6、飞行控制板13、电池槽14、电子调速器15、图像传输板16以及电源控制板17；按压旋转式机臂折叠机构进一步包括按压旋转式结构件1、按压下沉式滑轨2、旋转下沉式卡板3、机臂旋转轴固定件4以及机臂折叠件5；机臂7上设有电机舱8、盘形齿轮10、螺旋桨12。上段机壳22、环形结构承力板6、飞行控制板13以及下段机壳23上相应位置均设有容纳机臂7和盘形齿轮10所需的凹槽。
所述的按压旋转式机臂折叠机构中，按压旋转式结构件1突出于上段机壳22上部，通过机身中心孔插入按压下沉式滑轨2并固定于旋转下沉式卡板3上；机臂旋转轴固定件4固定于环形结构承力板6上；机臂折叠件5，一端通过固定在机身中心孔的圆柱销与按压下沉式滑轨2连接，另一端固定连接机臂7，且机臂折叠件5与机臂旋转轴固定件4共轴并可绕固定于机臂旋转轴固定件4上的中心轴旋转。本发明按压旋转式机臂折叠机构设计，可以将除螺旋桨之外的全部设备嵌入在机身之内，可轻松的将机臂展开或收纳于机体外壳内。
在上段机壳22内：环形结构承力板6固定于无人机外壳4内；飞行控制板13设置在环形结构承力板6下方；电池槽14设置在飞行控制板13下方，电池槽14的侧边上设有电子调速器15和图像传输板16，电池槽14的下方设有电源控制板17。
在机臂7上：机臂7的远离机臂折叠件5的一端设有电机舱8，电机舱8内安装有电机(未示于图中)，电机上设有锥形齿轮9；盘形齿轮10通过延伸至电机舱8外表面的齿轮轴卡接在电机舱8一端部的卡槽中，盘形齿轮10与锥形齿轮9啮合；螺旋桨12设于电机舱8外表面且卡接在远离无人机外壳的盘形齿轮10的齿轮轴上。盘形齿轮10与锥形齿轮9构成大减速比的锥形齿轮组。机臂7外端的电机舱8能全包式的包住整个电机以及电机上的锥形齿轮9，通过使用大减速比的锥形齿轮组使得电机可很好的嵌入在无人机外壳之中；螺旋桨12旋转平面与电机旋转平面垂直，螺旋桨12下方盘形齿轮10可以嵌入在机臂7外端的卡槽中。
优选的，下段机壳23的下端面采用内凹式球面设计，使得无人机底部外轮廓高于底部中心，担负保护设备所需的起落架的功能。
可选的，下段机壳23上设有Type-c接口、双目摄像头、超声定位模块以及红外定高模块所需安装孔位；双目摄像头18、Type-c接口19、红外定高模块20、超声定位模块21设于下段机壳23内，并均固定在电源控制板17下方。在底部侧边中间位置安放Type-c接口，方便无人机立放时充电，两边给双目摄像头提供安放窗口，内凹面设有超声定位以及红外定高模块所需孔位。通过Type-c接口即可快速的对无人机内置电池充电，并调取录像视频，使得无人机的使用流程极大地简化，增强了无人机的通用性和便利性。
优选的，按压旋转式结构件1位于机身轴线位置上，且中部设有通孔101。通孔101可实现高密度的挂架式安放与摘取无人机。
优选的，锥形齿轮9与盘形齿轮10安装轴线角度为90度，电机舱8的卡槽上设有用于限制盘形齿轮10形变的滚针11。卡槽上方设置的平面滚针11用于约束盘形齿轮10，以限制大减速比的锥形齿轮组的形变。平面滚针11类似止推轴承，轴承的滚珠球换成一排滚针，减小质量和体积。
优选的，上段机壳22、环形结构承力板6、飞行控制板13以及下段机壳23均沿水平方向每隔90度设有容纳机臂7和盘形齿轮10所需的凹槽。例如图3所示上段机壳22上开设的凹槽221。
优选的，机臂7、电机舱8、螺旋桨12、机臂旋转轴固定件4、机臂折叠件5以及盘形齿轮10的数目均设为四个；四个机臂7沿着机体周线以90度夹角通过机臂折叠件5与机臂旋转轴固定件4固定连接；四个螺旋桨12位于环形结构承力板6的对称轴轴线上。
优选的，飞行控制板13上集成有GPS模块。
优选的，电池槽14内设有锂电池。在其它实施方式中电池槽14内也可以设置充电电池、蓄电池等其它电池。
优选的，所述无人机外壳采用纺锤体外型结构，美观同时有效减少飞行时的阻力。其中顶部的按压旋转式结构件1采用子弹头流线型设计；机臂7为杆状结构，折叠后完全嵌入在整个机身之中，大减速比盘形齿轮组锥形齿轮9与盘形齿轮10在收纳状态同样隐藏在无人机外形之中，并且两齿轮夹角为90度。下段机壳23的下端面采用内凹式球面设计使得无人机底部外轮廓高于底部中心，担负保护设备所需的起落架的功能，无需额外的起落架，整机造型更加简单合理。
如图1所示，在收纳状态时，按压旋转式结构件1突出于上段机壳22上部，机臂7和盘形齿轮10贴合在上段机壳22、环形结构承力板6、飞行控制板13以及下段机壳23上开设的凹槽内。
如图3所示，在待飞状态时，按压旋转式结构件1与按压下沉式滑轨2下沉，机臂7向上展开，旋转下沉式卡板3卡在环形结构承力板6下方。具体的，通过向下按压该捏住按压旋转式结构件1，使得按压下沉式滑轨2下沉，带动机臂折叠件5沿着固定于机臂旋转轴固定件4的中心轴旋转，使得四个机臂7围着固定旋转端(固定于机臂旋转轴固定件4的中心轴)往上旋转抬起；当机臂7旋转90度时，此时的旋转下沉式卡板3正好在环形结构承力板6下方；通过转动按压旋转式结构件1(例如转动46度)可使得旋转下沉式卡板3正好卡在环形结构承力板6下方，完成机臂7展开动作。
本发明所述的纳型可折叠查证无人机，采用外壳与电路板组合式承力结构，尺寸小(长宽高约为50mm x 50mm x 150mm)仅用一个成人手掌即能握住；集成多项传感器，满足复杂地形近距离的飞行定位需求，配备的双目摄像头既可监视敌方动态，又可实施图像定位功能，并能通过VR眼镜实时传输画面给操作人员，使得操作人员以第一视角飞行而不至于迷失方向并消失距离感；类纺锤体外形将大部分设备隐藏在机壳内部，通过单手按拧按压旋转式结构件即可实现无人机的机臂快速展开，无人机整体结构简单，使用、安装与维修方便，可以实现应急任务相应。将机臂与按压旋转式机臂折叠机构组合，机臂能轻松的嵌入机身内部，极大的缩小无人机整体在展开与折叠后的尺寸并保持良好外观，使得个人可在掌间放飞和收取无人机；并在机体内集成Type-c接口，可快速的对无人机内置电池充放电，并调取录像视频，使得无人机的使用流程极大地简化。既能在复杂的较小空间内进行飞行、穿越、查证、监视，为作战行动提供情报，同时又不会让操作人员迷失控制方向，并能快速响应任务需求。
以上所述仅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，在不脱离本发明原理的前提下，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 (11)

1.一种纳型可折叠查证无人机，所述无人机包括：无人机外壳和设置在所述无人机外壳上方的机臂(7)，其特征在于，
所述无人机外壳包括通过卡口进行旋转对接固定的上段机壳(22)和下段机壳(23)；
所述下段机壳(23)上设有多个安装孔位；
所述上段机壳(22)内包括按压旋转式机臂折叠机构、环形结构承力板(6)、飞行控制板(13)、电池槽(14)、电子调速器(15)、图像传输板(16)以及电源控制板(17)，所述按压旋转式机臂折叠机构进一步包括按压旋转式结构件(1)、按压下沉式滑轨(2)、旋转下沉式卡板(3)、机臂旋转轴固定件(4)以及机臂折叠件(5)；
所述按压旋转式结构件(1)，突出于所述上段机壳(22)上部，通过机身中心孔插入所述按压下沉式滑轨(2)并固定于所述旋转下沉式卡板(3)上；
所述机臂旋转轴固定件(4)，固定于所述环形结构承力板(6)上；
所述机臂折叠件(5)，一端通过固定在所述机身中心孔的圆柱销与所述按压下沉式滑轨(2)连接，另一端固定连接所述机臂(7)，且所述机臂折叠件(5)与所述机臂旋转轴固定件(4)共轴并可绕固定于所述机臂旋转轴固定件(4)上的中心轴旋转；
所述环形结构承力板(6)，固定于所述无人机外壳(4)内；
所述飞行控制板(13)，设置在所述环形结构承力板(6)下方；
所述电池槽(14)，设置在所述飞行控制板(13)下方，所述电池槽(14)的侧边上设有所述电子调速器(15)和所述图像传输板(16)，所述电池槽(14)的下方设有所述电源控制板(17)；
所述机臂(7)，远离所述机臂折叠件(5)的一端设有电机舱(8)，所述电机舱(8)内安装有电机，所述电机上设有锥形齿轮(9)；
盘形齿轮(10)，通过延伸至所述电机舱(8)外表面的齿轮轴卡接在所述电机舱(8)一端部的卡槽中，所述盘形齿轮(10)与所述锥形齿轮(9)啮合；
螺旋桨(12)，设于所述电机舱(8)外表面且卡接在远离所述无人机外壳的所述盘形齿轮(10)的齿轮轴上；
所述上段机壳(22)、所述环形结构承力板(6)、所述飞行控制板(13)以及所述下段机壳(23)上相应位置均设有容纳所述机臂(7)和所述盘形齿轮(10)所需的凹槽。
2.根据权利要求1所述的纳型可折叠查证无人机，其特征在于，
在收纳状态时，所述按压旋转式结构件(1)突出于所述上段机壳(22)上部，所述机臂(7)和所述盘形齿轮(10)贴合在所述上段机壳(22)、所述环形结构承力板(6)、所述飞行控制板(13)以及所述下段机壳(23)上开设的凹槽内；
在待飞状态时，所述按压旋转式结构件(1)与所述按压下沉式滑轨(2)下沉，所述机臂(7)向上展开，所述旋转下沉式卡板(3)卡在所述环形结构承力板(6)下方。
3.根据权利要求1所述的纳型可折叠查证无人机，其特征在于，所述下段机壳(23)的下端面采用内凹式球面设计。
4.根据权利要求1所述的纳型可折叠查证无人机，其特征在于，所述下段机壳(23)上设有Type-c接口、双目摄像头、超声定位模块以及红外定高模块所需安装孔位；双目摄像头(18)、Type-c接口(19)、红外定高模块(20)、超声定位模块(21)均设于所述下段机壳(23)内，并均固定在所述电源控制板(17)下方。
5.根据权利要求1所述的纳型可折叠查证无人机，其特征在于，所述无人机外壳采用纺锤体外型结构。
6.根据权利要求1所述的纳型可折叠查证无人机，其特征在于，所述按压旋转式结构件(1)位于机身轴线位置上，且中部设有通孔(101)。
7.根据权利要求1所述的纳型可折叠查证无人机，其特征在于，所述锥形齿轮(9)与所述盘形齿轮(10)安装轴线角度为90度，所述电机舱(8)的卡槽上设有用于限制所述盘形齿轮(10)形变的滚针(11)。
8.根据权利要求1所述的纳型可折叠查证无人机，其特征在于，所述上段机壳(22)、所述环形结构承力板(6)、所述飞行控制板(13)以及所述下段机壳(23)均沿水平方向每隔90度设有容纳机臂(7)和盘形齿轮(10)所需的凹槽。
9.根据权利要求1所述的纳型可折叠查证无人机，其特征在于，所述机臂(7)、电机舱(8)、螺旋桨(12)、机臂旋转轴固定件(4)、机臂折叠件(5)以及盘形齿轮(10)的数目均设为四个，四个机臂(7)沿着机体周线以90度夹角通过所述机臂折叠件(5)与机臂旋转轴固定件(4)固定连接，四个螺旋桨(12)位于所述环形结构承力板(6)的对称轴轴线上。
10.根据权利要求1所述的纳型可折叠查证无人机，其特征在于，所述飞行控制板(13)上集成有GPS模块。
11.根据权利要求1所述的纳型可折叠查证无人机，其特征在于，所述电池槽(14)内设有锂电池。
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