CN109625236A - 一种可折叠多轴无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可折叠多轴无人机，属于无人机技术领域。本发明中的可折叠多轴无人机包括：中心体和多个悬臂，悬臂与中心体相连接；每个悬臂包括：折叠件、碳管座和碳管，折叠件与中心体固定连接，碳管座通过转轴与折叠件转动连接；碳管一端与碳管座连接，固定于折叠件上，能够绕着转轴在水平和竖直位置之间转动，碳管远离碳管座的另一端安装电机。本发明中可折叠多轴无人机能够实现快速、轻量化折叠，易于携带，运输体积小。

Description

一种可折叠多轴无人机
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种可折叠多轴无人机。
背景技术
无人驾驶飞机简称无人机，英文缩写为UAV，它是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置来操纵的不载人飞机。
无人机是当今社会迅速发展的一种新概念无人驾驶飞行器，具有机动灵活、反应迅速、控制距离远、操作简单等诸多优点。无人机可搭载多种载荷完成各种复杂任务，无人机在民用方面的应用广泛，目前无人机在航拍、农业、植保、快递运输、灾难救援、野生动物观察、传染病监控、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、农药喷洒、防火救灾、通讯、缉毒等多个民用领域有广泛用途。
而目前的无人机无法对悬臂进行有效折叠，造成了携带困难、不易放置等问题，另外无人机降落时，可能由于降落地点不平整等原因导致电池组受到冲击而损坏甚至起火而烧毁无人机。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种可方便收纳且能对电池组进行有效保护而避免受到冲击的折叠多轴无人机。
本发明提供了一种可折叠多轴无人机，包括：中心体和多个悬臂，悬臂与中心体相连接；每个悬臂包括：折叠件、碳管座和碳管，折叠件与中心体固定连接，碳管座通过转轴与折叠件连接；所述碳管一端与碳管座嵌套连接固定于折叠件上，能够绕着转轴在水平和竖直位置之间转动，碳管远离碳管座的另一端安装电机。
进一步的，所述中心体为三舱结构，包括飞行控制舱、电池舱和设备舱，飞行控制舱位于最上部，设备舱位于最下部，电池舱位于飞行控制舱和设备舱的中间。
进一步的，飞行控制舱包括上盖和第一舱板，上盖盖在第一舱板上，上盖和第一舱板之间用来收容控制无人机飞行的飞控组件；第一舱板上安装有GPS天线和LED指示灯。
进一步的，所述电池舱连接在第一舱板的下部，电池舱包括位于第一舱板下部的第二舱板，第一舱板和第二舱板形成电池舱；电池舱的四周设置有隔板，隔板上部与第一舱板连接，隔板下部与第二舱板连接。
进一步的，所述设备舱连接在第二舱板的下部，设备舱包括位于第二舱板下部的第三舱板，第二舱板与第三舱板形成设备舱。
进一步的，所述连接悬臂和中心体的折叠件包括：相对设置的两块侧板，两块侧板的上下沿突出有若干卡槽块，与中心体相应位置的槽位卡槽固定；两块侧板之间安装挡板，在与挡板相对的另一端，两块侧板之间设置一转轴，碳管座通过该转轴与两块侧板转动连接；在挡板上固定一弹簧导柱，弹簧和滑块套在弹簧导柱上；弹簧的一端与挡板连接，另一端与滑块连接，滑块可沿弹簧导柱前后滑动，带动弹簧导柱上的弹簧进行压缩或伸长；滑块两侧连接两个滑轴，两侧板对应两滑轴处开设了两滑槽，两滑轴穿过侧板上的滑槽与两块推板固定连接，两块推板的另一端固定连接一复位杆。
进一步的，所述电机通过电机管夹固定在碳管上；电机通过螺纹连接方式与电机管夹底部的开孔连接；碳管穿过电机管夹的管夹孔，电机管夹头部通过螺纹缩进带动管夹孔夹紧碳管。
进一步的，所述碳管远离碳管座的末端安装有堵头，堵头一端中空内设限位槽，碳管插入限位槽与之固定连接；堵头的外侧设置成斜面，斜面上安装有航行LED灯；堵头上开有孔，收容在碳管中的电机电源线通过孔连接到电机为其供电。
进一步的，所述可折叠多轴无人机还包括：脚架，通过快拆机构与中心体连接；脚架包括相互垂直连接的连接杆和横杆，连接杆的一端连接中心体，另一端连接到横杆的中部，横杆的两端安装有减震圈。
进一步的，所述悬臂的数量为4个。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
(1)本发明可折叠多轴无人机的中心体采用三舱布局，飞行设备与电池组隔离，减少了相互干扰，增强了电池的散热；设备舱对电池舱起到缓冲作用，可有效降低电池舱中的电池组受到的冲击，避免电池组受损和起火；
(2)本发明可折叠多轴无人机的悬臂通过折叠件与中心体连接紧固，能够绕着转轴在水平和竖直位置之间转动，实现快速折叠收放，无人机易于携带，运输体积小。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1是本发明实施例可折叠多轴无人机的处于伸展状态的结构示意图；
图2是图1中的可折叠多轴无人机摘下电机螺旋桨后处于折叠状态的结构示意图；
图3是图2中可折叠多轴无人机的中心体三舱结构的主视图；
图4是图2中可折叠多轴无人机的中心体三舱结构的侧视图；
图5是图2中可折叠多轴无人机的中心体三舱结构的后视图；
图6是图2中可折叠多轴无人机的电池舱盖的结构示意图；
图7是图1中可折叠多轴无人机的悬臂的结构示意图；
图8a和图8b是图1中可折叠多轴无人机的折叠件和碳管座的结构示意图；
图9是图1中可折叠多轴无人机的电机管夹的结构示意图；
图10a和图10b是图1中可折叠多轴无人机的堵头的结构示意图；
图11是图1中可折叠多轴无人机的脚架的结构示意图。
附图标记：
1-中心体；11-飞行控制舱；110-飞控组件；111-凸出块；112-GPS天线；113-LED指示灯；12-电池舱；120-隔框；121-铰链；122-插销；13-设备舱；130-天线固定架；100-上盖；101-第一舱板；102-第二舱板；103-第三舱板；2-悬臂；21-折叠件；210-转轴；211-侧板；212-卡槽块；213-挡板；214-弹簧导柱；215-弹簧；216-滑块；217-滑轴；218-滑槽；219-推板；2101-杯头螺丝；2102-复位杆；22-碳管座；23-碳管；24-电机；240-电机管夹；2401-头部；2402-管夹孔；2403-底部；25-堵头；251-限位槽；252-航行LED灯；253-孔；3-脚架；31-连接杆；32-横杆；33-减震圈。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
请参阅图1和图2，本发明实施例中可折叠多轴无人机包括：中心体1、多个悬臂2和多个脚架3。
请参阅图3至图6，该中心体1为三舱结构，包括飞行控制舱11、电池舱12和设备舱13，飞行控制舱11位于最上部，设备舱13位于最下部，电池舱12位于飞行控制舱11和设备舱13的中间。
飞行控制舱11包括上盖100和第一舱板101，上盖100盖在第一舱板101上，上盖100和第一舱板101之间用来收容控制无人机飞行的飞控组件110；第一舱板101上有三个超出上盖100的凸出块111，其中在相对的两个凸出块111上安装有GPS天线112，在另一个凸出块111上安装一LED指示灯113。
电池舱12连接在第一舱板101的下部，电池舱12包括位于四侧的隔框120和位于下部的第二舱板102，隔框120的上端与第一舱板101以卡槽镶嵌的方式固定，隔框120的下端与第二舱板102以卡槽镶嵌的方式固定，在电池舱12内部设置有支撑舱体的支撑柱；在电池舱12的隔框120一侧通过铰链121活动安装了一电池舱盖，电池舱盖上设有插销121，所述第一舱板101对应设有容置所述插销121插入的插孔，还可在所述电池舱12的外周表面胶连碳纤维蒙皮，用于电池舱12的防水防尘。
设备舱13连接在第二舱板102的下部，设备舱13包括位于第二舱板102下部的第三舱板103，第二舱板102和第三舱板103形成设备舱13；第三舱板103的侧部安装了天线固定架130。
需要说明的是，本发明实施例中电池舱12中隔框120与支撑柱的结构有助于提高其稳定性和机械强度；电池舱12与设备舱13之间采用第二舱板102隔离开，减少了相互之间的干扰，增强了电池舱12中电池组的散热功能；将任务载荷悬挂于电池舱12下方所在的设备舱13，降低了飞行重心，可以有效提高无人机飞行的稳定性，且无人机下落受到冲击时，设备舱13首先被冲击，从而对电池舱12起到缓冲作用，可有效降低电池舱12中的电池组受到的冲击，避免电池组受损和起火。
请参阅图1和图7，中心体1的四角分别转动安装一悬臂2。悬臂2包括折叠件21、碳管座22和碳管23，所述折叠件21与中心体1固定连接，碳管座22通过转轴210与折叠件21转动连接；所述碳管23一端与碳管座22嵌套连接固定于折叠件21上，能够绕着所述转轴210旋转，从而在水平位置和竖直位置之间转动，碳管23远离碳管座22的另一端安装电机24，碳管23为中空的，从而减少重量，并可收容电线于其中。
请参阅图8a和图8b，其示出所述折叠件21与碳管座22的结构和连接关系，折叠件21包括相对设置的两块侧板211，两块侧板211的上下沿突出有若干卡槽块212，与飞行控制舱11的第一舱板101上相应位置的槽位实现卡槽固定，从而将折叠件21固定到中心体1上；两块侧板211之间安装一挡板213，在与挡板213相对的另一端，两块侧板211之间设置一转轴210，碳管座22通过转轴210与两块侧板211转动连接。
在挡板213上固定有一弹簧导柱214，弹簧215和滑块216套在弹簧导柱214上；弹簧215的一端与挡板213抵接，另一端与滑块216固定，滑块216可沿弹簧导柱214前后滑动，带动弹簧导柱214上的弹簧215进行压缩或伸长；滑块216两侧连接两个滑轴217，两侧板211对应两滑轴217处开设了两滑槽218，两滑轴217穿过侧板211上的滑槽218与两块推板219固定连接，两块推板219的另一端通过杯头螺丝2101固定连接一复位杆2102。
无人机处于伸展状态时，碳管座22处于水平位置，滑块216按压住碳管座22的前端，从而阻止碳管座22向下转动而将碳管座22保持在水平位置；无人机不工作而需要变化到折叠状态时，推动复位杆2102驱使滑轴217和紧贴在碳管座22上的滑块216向后运动压缩弹簧215，到达一定行程时，滑块216与碳管座22分离，实现碳管座22的解锁，碳管座22向下转动到竖直状态，从而让无人机变化到折叠状态；松开复位杆2102后，在弹簧215弹性恢复力的作用下，滑块216向前运动按压住碳管座22后端，锁止碳管座22，从而让碳管座22保持在竖直状态。
电机24通过电机管夹240固定在碳管23上，电机管夹240的结构如图10所示，电机管夹240由头部2401、管夹孔2402和底部2403组成，所述电机24通过螺纹连接方式与电机管夹底部2403上的开孔连接；碳管23穿过电机管夹240的管夹孔2402，电机管夹240的头部2401通过螺纹缩进带动管夹孔2402夹紧碳管23。
碳管23的末端安装一堵头25，堵头25的结构如图10a和图10b所示，堵头25一端中空，里面设有限位槽251，碳管23插入限位槽251中与之固定；堵头25的外侧设置成斜面，斜面上安装有航行LED灯252；堵头25上开设有孔253，收容在中空碳管23中的电机电源线通过孔253连接到电机24为电机24供电。
请参阅图11，两脚架3通过快拆机构与中心体1两侧连接，脚架3包括相互垂直连接的连接杆31和横杆32，连接杆31的一端连接中心体1，另一端连接到横杆32的中部，脚架3用于在无人机起飞或降落时，支撑在地面上。横杆32的两端设置有减震圈33，降落着陆过程中减震圈33能吸收地面对飞机的冲击力，实现平稳着陆。
在本发明实施例中，参照图1所示，悬臂2有4个，飞行过程中悬臂2位于同一个平面上，电机螺旋桨安装于电机24上，电机螺旋桨进行转动启动无人机；参照图2所示，在不进行飞行作业准备运输时，将电机螺旋桨从电机24上拆下来，然后将悬臂2沿着折叠件21中转轴210进行旋转，从水平位置旋转至竖直位置，最终所有悬臂2折叠至中心体1的下方与中心体1的轴线平行，达到快速折叠、节省存储空间的目的。
综上所述，本发明提供了一种可折叠多轴无人机，其中，中心体采用三舱布局，飞行设备与电池组隔离，无人机下落受到冲击时，设备舱首先被冲击，从而对电池舱起到缓冲作用，可有效降低电池舱中的电池组受到的冲击，避免电池组受损和起火；任务载荷悬挂于电池舱的下方，降低了飞行重心，拓宽了监视视野，提高了飞行稳定性。同时悬臂通过折叠件与中心体连接紧固，能实现在水平和竖直位置之间的旋转折叠，易于携带，运输体积小。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可折叠多轴无人机，包括：中心体和多个悬臂，悬臂与中心体相连接；其特征在于，每个悬臂包括：折叠件、碳管座和碳管，所述折叠件与中心体固定连接，碳管座通过转轴与折叠件连接，所述碳管一端与碳管座连接，固定于折叠件上，能够绕着转轴在水平和竖直位置之间转动，碳管远离碳管座的另一端安装电机。
2.根据权利要求1所述的一种可折叠多轴无人机，其特征在于，所述中心体为三舱结构，包括飞行控制舱、电池舱和设备舱，飞行控制舱位于最上部，设备舱位于最下部，电池舱位于飞行控制舱和设备舱的中间。
3.根据权利要求2所述的一种可折叠多轴无人机，其特征在于，所述飞行控制舱包括上盖和第一舱板，上盖盖在第一舱板上，上盖和第一舱板之间用来收容控制无人机飞行的飞控组件；第一舱板上安装有GPS天线和LED指示灯。
4.根据权利要求3所述的一种可折叠多轴无人机，其特征在于，所述电池舱连接在第一舱板的下部，电池舱包括位于第一舱板下部的第二舱板，第一舱板和第二舱板形成电池舱。
5.根据权利要求4所述的一种可折叠多轴无人机，其特征在于，所述设备舱连接在第二舱板的下部，设备舱包括位于第二舱板下部的第三舱板，第二舱板与第三舱板形成设备舱。
6.根据权利要求1所述的一种可折叠多轴无人机，其特征在于，所述折叠件包括相对设置的两块侧板，两块侧板的上下沿突出有若干卡槽块，与中心体相应位置的槽位卡槽固定；两块侧板之间安装挡板，在与挡板相对的另一端，两块侧板之间设置一转轴，碳管座通过该转轴与两块侧板转动连接；
在挡板上固定一弹簧导柱，弹簧和滑块套在弹簧导柱上；弹簧的一端与挡板连接，另一端与滑块连接，滑块可沿弹簧导柱前后滑动，带动弹簧导柱上的弹簧进行压缩或伸长；滑块两侧连接两个滑轴，两侧板对应两滑轴处开设了两滑槽，两滑轴穿过侧板上的滑槽与两块推板固定连接，两块推板的另一端固定连接一复位杆。
7.根据权利要求1所述的一种可折叠多轴无人机，其特征在于，所述电机通过电机管夹固定在碳管上；电机固定在电机管夹底部，碳管穿过电机管夹的管夹孔，缩进电机管夹头部实现管夹孔夹紧碳管。
8.根据权利要求1所述的一种可折叠多轴无人机，其特征在于，所述碳管的末端安装有堵头；堵头的外侧设置成斜面，斜面上安装有航行LED灯。
9.根据权利要求1所述的一种可折叠多轴无人机，其特征在于，所述可折叠多轴无人机还包括：脚架，通过快拆机构与中心体连接；所述脚架包括垂直连接的连接杆和横杆，连接杆的一端连接中心体，另一端连接到横杆的中部，横杆的两端安装有减震圈。
10.根据权利要求1至9任一项所述的一种可折叠多轴无人机，其特征在于，所述悬臂的数量为4个。
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