CN109677592A - 一种可收缩的四旋翼无人机 - Google Patents

Abstract

本发明属于无人机领域，尤其涉及一种可收缩的四旋翼无人机，它包括机体、第一悬臂机构、第二悬臂机构，其中机体为现有的四旋翼无人机机体；第一悬臂机构和第二悬臂机构对称地安装在机体的两侧；四旋翼无人机中的第一悬臂机构和第二悬臂机构中的第一旋翼机构和第二旋翼机构能够发生相对方向的自由伸缩；当无人机被收纳时，第一悬臂机构和第二悬臂机构中的第一缠线机构和第二缠线机构放线或缠线，使得无人机中的线缆始终处于合适的绷紧和松弛状态，从而避免四旋翼无人机在收纳时由于线缆的松弛造成的卡线或阻塞现象的发生，同时保证了无人机在展开时不会因为机体与第一缠线机构和第二缠线机构之间的线缆绷得过紧而发生线缆与机体的接触不良现象。

Description

一种可收缩的四旋翼无人机

技术领域

本发明属于无人机领域，尤其涉及一种可收缩的四旋翼无人机。

背景技术

目前传统的四旋翼无人机上的连接旋翼机构之间的横梁没有伸缩功能，无论是在飞行的工作状态下或者在闲置的非工作状态下，其上位于一个横梁上的两个旋翼机构之间的相对位置及横梁与机体之间的相对位置均不会因其工作状态的改变而发生改变，从而使四旋翼无人机整体始终处于伸展状态，占用较大的空间，不利于四旋翼无人机的收纳、运输和携带。

本发明设计一种可收缩的四旋翼无人机解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种可收缩的四旋翼无人机，它是采用以下技术方案来实现的。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”、“上”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，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、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

一种可收缩的四旋翼无人机，其特征在于：它包括机体、第一悬臂机构、第二悬臂机构，其中机体为现有的四旋翼无人机机体；第一悬臂机构和第二悬臂机构对称地安装在机体的两侧。

第一悬臂机构与第二悬臂机构内部结构完全相同，对于第一悬臂机构而言，第一悬臂机构两端中具有能够在第一悬臂机构中缩入伸出的第一旋翼机构和与第一旋翼机构结构对称的第二旋翼机构；第一旋翼机构和第二旋翼机构均安装有电机、旋翼螺旋桨提供升力。

对于第一旋翼机构，第一旋翼机构上驱动电机的一号三芯线缆经过第一旋翼机构内腔缠绕在第二缠线机构中的第二收线轮，并从第二收线轮缠绕在第二放线轮上，之后与机身电气设备相通，第二放线轮的直径小于第二收线轮的直径。

第一旋翼机构安装有齿条，第一旋翼机构的缩入通过齿条带动第二缠线机构中的第二放线轮和第二收线轮共轴旋转且带动第二锥齿轮共轴旋转；第一旋翼机构的缩入时，第二收线轮的旋转能够将因第一旋翼机构缩入引起一号三芯线缆松弛的部分拉紧，同时第二放线轮放出少于第二收线轮收入的线，缓解因第一旋翼机构缩入引起的一号三芯线缆松弛。

对于第二旋翼机构，第二旋翼机构上驱动电机的二号三芯线缆经过第二旋翼机构内腔缠绕在第一缠线机构中的第一收线轮，并从第一收线轮缠绕在第一放线轮上，之后与机身电气设备相通，第一放线轮的直径小于第一收线轮的直径。

第一放线轮和第一收线轮共轴，且与第一锥齿轮共轴，第一锥齿轮与第二锥齿轮相向且通过第三锥齿轮传动，当第二放线轮和第二收线轮共轴旋转时，第一放线轮和第一收线轮旋转；第一收线轮的旋转能够将因第二旋翼机构缩入引起二号三芯线缆松弛的部分拉紧，同时第一放线轮放出少于第一收线轮收入的线，缓解因第二旋翼机构缩入引起的二号三芯线缆松弛。

作为本技术的进一步改进，上述第一悬臂机构中的零部件与第二悬臂机构中的零部件完全相同，且第一悬臂机构的内部结构与第二悬臂机构的内部结构关于机体的中心面对称；对于第一悬臂机构而言，它包括衔接盒、传动腔、传动槽、线缆孔、悬臂、第三线缆槽、第一旋翼机构、第二旋翼机构、齿条、第一缠线机构、第二缠线机构、一号三芯线缆、第一插头、二号三芯线缆、第二插头、第三销轴、第三锥齿轮，其中悬臂中开设有第三线缆槽；悬臂通过其一端安装在机体的侧面；衔接盒中开设有传动腔；衔接盒的两个相对的侧端面之间开设有贯通的传动槽，且传动槽与传动腔相通；衔接盒上与开设有传动槽的侧端面相邻的一个侧端面上开设有线缆孔，且线缆孔与传动腔相通；衔接盒上开设有线缆孔的侧端面与悬臂上未与机体连接的一端的端面固连，且线缆孔与第三线缆槽的槽口对接；第一缠线机构和第二缠线机构分别安装在传动腔的上、下端面上，且第一缠线机构和第二缠线机构关于衔接盒的中心面上下对称；第三锥齿轮通过第三销轴安装在传动槽的侧壁上，且第三锥齿轮与第一缠线机构和第二缠线机构相配合；第一旋翼机构和第二旋翼机构对称地安装在衔接盒上开有传动槽的两个相对的侧端面上；第一旋翼机构上安装有齿条，且齿条与第二缠线机构相配合；一号三芯线缆与第二缠线机构相配合；一号三芯线缆的一端与第一旋翼机构连接，另一端通过第一插头插入线缆插口与机体上的飞控系统连接；二号三芯线缆与第一缠线机构相配合；二号三芯线缆一端与第二旋翼机构连接，另一端通过第二插头插入线缆插口与机体上的飞控系统连接。

作为本技术的进一步改进，上述第一旋翼机构中的零部件与第二旋翼机构中的零部件完全相同，且第一旋翼机构的内部结构与第二旋翼机构的内部结构关于衔接盒的中心面左右对称；对于第一旋翼机构而言，它包括横梁伸缩外套、伸缩腔、限位孔、梯形滑块、横梁伸缩块、第一线缆槽、第二线缆槽、限位槽、梯形滑槽、电机、旋翼螺旋桨、支脚、限位销、限位弹簧，其中横梁伸缩外套中开设有伸缩腔，且伸缩腔与横梁伸缩外套的两个相对的端面相通；伸缩腔的两个侧壁上对称地安装有两个梯形滑块；横梁伸缩外套的上端面上沿其长度方向开有两个限位孔；横梁伸缩外套上与伸缩腔相通的一个侧端面与衔接盒的一个侧端面固连，且伸缩腔的腔口与传动槽的槽口对接；横梁伸缩块一端的侧端面上开有第一线缆槽；横梁伸缩块另一端的上端面上开有第二线缆槽，且第二线缆槽与第一线缆槽竖直相通；横梁伸缩块的上端面上开设有限位槽；横梁伸缩块上两个相对的侧端面上沿其长度方向对称地开设有两个梯形滑槽；限位销的一端为圆头；限位销通过其一端插入限位槽中；限位弹簧位于限位槽中，且限位弹簧的两端分别与限位槽的内壁和限位销的端面连接；横梁伸缩块的一端通过两个梯形滑槽与两个梯形滑块的滑动配合嵌入横梁伸缩外套中；限位销上的圆头与两个限位孔相配合；电机安装在横梁伸缩块上开有第二线缆槽的一端的上端面，且电机与第二线缆槽相对应；旋翼螺旋桨安装在电机输出轴的轴端；横梁伸缩块的下端面安装有支脚，且支脚位于电机的正下方；齿条的一端与横梁伸缩块位于伸缩腔中的一端连接，第一齿条的另一端与第二缠线机构相配合。

作为本技术的进一步改进，上述一号三芯线缆一端经第一旋翼机构中的传动腔、传动槽、伸缩腔、第一线缆槽和第二线缆槽与第一旋翼机构中的电机连接；二号三芯线缆一端经第二旋翼机构中的传动腔、传动槽、伸缩腔、第一线缆槽和第二线缆槽与第二旋翼机构中的电机连接。

作为本技术的进一步改进，上述第一缠线机构包括第一收线轮、第一穿线槽、第二穿线槽、第一锥齿轮、第三穿线槽、第一放线轮、第一销轴，其中第一收线轮的下端面靠近中心处开有第二穿线槽；第一收线轮的外圆面上沿径向开设有第一穿线槽，且第二穿线槽与第一穿线槽垂直相通；第一锥齿轮的端面上靠近中心处开设有贯通的第三穿线槽；第一收线轮、第一锥齿轮和第一放线轮通过第一销轴安装在传动腔的上端面；第二穿线槽槽口与第三穿线槽槽口对接；第一销轴与传动腔的上端面之间为轴承配合；第一收线轮与第一销轴之间为键配合；第一锥齿轮与第一销轴之间为键配合；第一放线轮与第一销轴之间为键配合；第一锥齿轮与第三锥齿轮相啮合。

作为本技术的进一步改进，上述二号三芯线缆未与电机连接的一端依次径行第二线缆槽、第一线缆槽、伸缩腔和传动槽缠绕在第一缠线机构中的第一收线轮上并继续穿过线缆孔通过第二插头与机体上的飞控系统连接。

作为本技术的进一步改进，上述第二缠线机构包括齿轮、第二收线轮、第四穿线槽、第五穿线槽、第二锥齿轮、第六穿线槽、第二放线轮、第二销轴，其中第二收线轮的上端面靠近中心处开设有第五穿线槽；第二收线轮的外圆面沿径向开设有第四穿线槽，且第四穿线槽与第三穿线槽垂直相通；第二锥齿轮的端面靠近中心处开设有贯通的第六穿线槽；齿轮、第二收线轮、第二锥齿轮和第二放线轮通过第二销轴安装在传动腔的下端面上，且第二销轴的中心轴线与第一销轴的中心轴线重合；第五穿线槽的槽口与第六穿线槽的槽口对接；第二销轴与传动腔的下端面之间为轴承配合；齿轮与第二销轴之间为键配合；第二收线轮与第二销轴之间为键配合；第二锥齿轮与第二销轴之间为键配合；第二放线轮与第二销轴之间为键配合；第二锥齿轮与第三锥齿轮相啮合；齿轮与齿条相啮合。

作为本技术的进一步改进，上述一号三芯线缆未与电机连接的一端依次径行第二线缆槽、第一线缆槽、伸缩腔和传动槽缠绕在第二缠线机构中的第二收线轮上并继续穿过线缆孔通过第一插头与机体上的飞控系统连接。

作为本技术的进一步改进，上述第一收线轮与第一放线轮的直径比为5：1；第一收线轮与第二收线轮的直径比为1：1；第一放线轮与第二放线轮的直径比为1：1；第一锥齿轮与第二锥齿轮的直径比为1：1。

作为本技术的进一步改进，上述齿轮的分度圆直径与第二收线轮的直径的比为1：1。

相对于传统的无人机，本发明中的四旋翼无人机中的第一悬臂机构和第二悬臂机构中的第一旋翼机构和第二旋翼机构能够发生相对方向的自由伸缩；当无人机被收纳时，第一悬臂机构和第二悬臂机构中的第一缠线机构和第二缠线机构放线或缠线，使得无人机中的线缆始终处于合适的绷紧和松弛状态，从而避免四旋翼无人机在收纳时由于线缆的松弛造成的卡线或阻塞现象的发生，同时保证了无人机在展开时不会因为机体与第一缠线机构和第二缠线机构之间的线缆绷得过紧而发生线缆与机体的接触不良现象；当无人机被展开时，第一缠线机构中的第一收线轮和第二缠线机构中的第二收线轮放线，配合第一旋翼机构和第二旋翼机构的展开，避免一号三芯线缆和二号三芯线缆由于第一旋翼机构和第二旋翼机构的展开发生绷断，最大限度地减少无人机的维护周期，降低无人机的维护成本，进而延长无人机的使用寿命；本发明结构简单，具有较好的使用效果。

附图说明

图1是无人机整体示意图。

图2是机体示意图。

图3是第一悬臂机构示意图。

图4是第一缠线机构、第二缠线机构及衔接盒配合剖面示意图。

图5是悬臂、第一旋翼机构、第二旋翼机构、第一缠线机构及第二缠线机构配合剖面示意图。

图6是衔接盒透视示意图。

图7是悬臂透视示意图。

图8是第一旋翼机构、第二旋翼机构、第一缠线机构及第二缠线机构配合剖面示意图。

图9是第一锥齿轮、第一旋翼机构、第二旋翼机构及第三锥齿轮配合剖面示意图。

图10是第一锥齿轮、第一缠线机构及第二缠线机构配合示意图。

图11是第一旋翼机构示意图。

图12是第一旋翼机构剖面示意图。

图13是横梁伸缩外套透视示意图。

图14是横梁伸缩外套及梯形滑块配合剖面示意图。

图15是横梁伸缩块示意图。

图16是横梁伸缩块剖面示意图。

图17是横梁伸缩块及横梁伸缩外套配合剖面示意图。

图18是第一缠线机构示意图。

图19是第一缠线机构剖面示意图。

图20是第二缠线机构透示意图。

图21是齿条、第一旋翼机构、第一缠线机构及第二缠线机构配合示意图。

图22是第二缠线机构剖面示意图。

图中标号名称：1、机体；2、线缆插口；3、第一悬臂机构；4、第二悬臂机构；5、衔接盒；6、传动腔；7、传动槽；8、线缆孔；9、悬臂；10、第三线缆槽；11、第一旋翼机构；12、横梁伸缩外套；13、伸缩腔；14、限位孔；15、梯形滑块；16、横梁伸缩块；17、第一线缆槽；18、第二线缆槽；19、限位槽；20、梯形滑槽；21、电机；22、旋翼螺旋桨；23、支脚；24、限位销；25、限位弹簧；26、齿条；27、第一缠线机构；28、第一收线轮；29、第一穿线槽；30、第二穿线槽；31、第一锥齿轮；32、第三穿线槽；33、第一放线轮；34、第一销轴；35、第二缠线机构；36、齿轮；37、第二收线轮；38、第四穿线槽；39、第五穿线槽；40、第二锥齿轮；41、第六穿线槽；42、第二放线轮；43、第二销轴；44、一号三芯线缆；45、第一插头；46、二号三芯线缆；47、第二插头；48、第二旋翼机构；49、第三销轴；50、第三锥齿轮。

具体实施方式

如图1所示，它包括机体1、第一悬臂机构3、第二悬臂机构4，其中机体1为现有的四旋翼无人机机体1；第一悬臂机构3和第二悬臂机构4对称地安装在机体1的两侧。

如图1所示，第一悬臂机构3与第二悬臂机构4内部结构完全相同，对于第一悬臂机构3而言，第一悬臂机构3两端中具有能够在第一悬臂机构3中缩入伸出的第一旋翼机构11和与第一旋翼机构11结构对称的第二旋翼机构48；第一旋翼机构11和第二旋翼机构48均安装有电机21、旋翼螺旋桨22提供升力。

如图11所示，对于第一旋翼机构11，第一旋翼机构11上驱动电机21的一号三芯线缆44经过第一旋翼机构11内腔缠绕在第二缠线机构35中的第二收线轮37，并从第二收线轮37缠绕在第二放线轮42上，之后与机身电气设备相通，第二放线轮42的直径小于第二收线轮37的直径。

如图21所示，第一旋翼机构11安装有齿条26，第一旋翼机构11的缩入通过齿条26带动第二缠线机构35中的第二放线轮42和第二收线轮37共轴旋转且带动第二锥齿轮40共轴旋转；第一旋翼机构11的缩入时，第二收线轮37的旋转能够将因第一旋翼机构11缩入引起一号三芯线缆44松弛的部分拉紧，同时第二放线轮42放出少于第二收线轮37收入的线，缓解因第一旋翼机构11缩入引起的一号三芯线缆44松弛。

如图5、10所示，对于第二旋翼机构48，第二旋翼机构48上驱动电机21的二号三芯线缆46经过第二旋翼机构48内腔缠绕在第一缠线机构27中的第一收线轮28，并从第一收线轮28缠绕在第一放线轮33上，之后与机身电气设备相通，第一放线轮33的直径小于第一收线轮28的直径。

如图18、20所示，第一放线轮33和第一收线轮28共轴，且与第一锥齿轮31共轴，第一锥齿轮31与第二锥齿轮40相向且通过第三锥齿轮50传动，当第二放线轮42和第二收线轮37共轴旋转时，第一放线轮33和第一收线轮28旋转；第一收线轮28的旋转能够将因第二旋翼机构48缩入引起二号三芯线缆46松弛的部分拉紧，同时第一放线轮33放出少于第一收线轮28收入的线，缓解因第二旋翼机构48缩入引起的二号三芯线缆46松弛。

如图1、3、4所示，上述第一悬臂机构3中的零部件与第二悬臂机构4中的零部件完全相同，且第一悬臂机构3的内部结构与第二悬臂机构4的内部结构关于机体1的中心面对称；对于第一悬臂机构3而言，如图3、4所示，它包括衔接盒5、传动腔6、传动槽7、线缆孔8、悬臂9、第三线缆槽10、第一旋翼机构11、第二旋翼机构48、齿条26、第一缠线机构27、第二缠线机构35、一号三芯线缆44、第一插头45、二号三芯线缆46、第二插头47、第三销轴49、第三锥齿轮50，其中如图7所示，悬臂9中开设有第三线缆槽10；如图1所示，悬臂9通过其一端安装在机体1的侧面；如图6所示，衔接盒5中开设有传动腔6；衔接盒5的两个相对的侧端面之间开设有贯通的传动槽7，且传动槽7与传动腔6相通；衔接盒5上与开设有传动槽7的侧端面相邻的一个侧端面上开设有线缆孔8，且线缆孔8与传动腔6相通；如图9所示，衔接盒5上开设有线缆孔8的侧端面与悬臂9上未与机体1连接的一端的端面固连，且线缆孔8与第三线缆槽10的槽口对接；如图4所示，第一缠线机构27和第二缠线机构35分别安装在传动腔6的上、下端面上，且第一缠线机构27和第二缠线机构35关于衔接盒5的中心面上下对称；第三锥齿轮50通过第三销轴49安装在传动槽7的侧壁上，且第三锥齿轮50与第一缠线机构27和第二缠线机构35相配合；如图3所示，第一旋翼机构11和第二旋翼机构48对称地安装在衔接盒5上开有传动槽7的两个相对的侧端面上；如图4、21所示，第一旋翼机构11上安装有齿条26，且齿条26与第二缠线机构35相配合；如图5、9、10所示，一号三芯线缆44与第二缠线机构35相配合；一号三芯线缆44的一端与第一旋翼机构11连接，另一端通过第一插头45插入线缆插口2与机体1上的飞控系统连接；二号三芯线缆46与第一缠线机构27相配合；二号三芯线缆46一端与第二旋翼机构48连接，另一端通过第二插头47插入线缆插口2与机体1上的飞控系统连接。

如图11、12所示，上述第一旋翼机构11中的零部件与第二旋翼机构48中的零部件完全相同，且第一旋翼机构11的内部结构与第二旋翼机构48的内部结构关于衔接盒5的中心面左右对称；对于第一旋翼机构11而言，如图12所示，它包括横梁伸缩外套12、伸缩腔13、限位孔14、梯形滑块15、横梁伸缩块16、第一线缆槽17、第二线缆槽18、限位槽19、梯形滑槽20、电机21、旋翼螺旋桨22、支脚23、限位销24、限位弹簧25，其中如图13所示，横梁伸缩外套12中开设有伸缩腔13，且伸缩腔13与横梁伸缩外套12的两个相对的端面相通；如图14所示，伸缩腔13的两个侧壁上对称地安装有两个梯形滑块15；横梁伸缩外套12的上端面上沿其长度方向开有两个限位孔14；如图5、9所示，横梁伸缩外套12上与伸缩腔13相通的一个侧端面与衔接盒5的一个侧端面固连，且伸缩腔13的腔口与传动槽7的槽口对接；如图15所示，横梁伸缩块16一端的侧端面上开有第一线缆槽17；横梁伸缩块16另一端的上端面上开有第二线缆槽18，且第二线缆槽18与第一线缆槽17竖直相通；如图16所示，横梁伸缩块16的上端面上开设有限位槽19；横梁伸缩块16上两个相对的侧端面上沿其长度方向对称地开设有两个梯形滑槽20；如图8、17所示，限位销24的一端为圆头；限位销24通过其一端插入限位槽19中；限位弹簧25位于限位槽19中，且限位弹簧25的两端分别与限位槽19的内壁和限位销24的端面连接；如图17所示，横梁伸缩块16的一端通过两个梯形滑槽20与两个梯形滑块15的滑动配合嵌入横梁伸缩外套12中；如图12所示，限位销24上的圆头与两个限位孔14相配合；电机21安装在横梁伸缩块16上开有第二线缆槽18的一端的上端面，且电机21与第二线缆槽18相对应；旋翼螺旋桨22安装在电机21输出轴的轴端；横梁伸缩块16的下端面安装有支脚23，且支脚23位于电机21的正下方；如图4、21所示，齿条26的一端与横梁伸缩块16位于伸缩腔13中的一端连接，第一齿条26的另一端与第二缠线机构35相配合。

如图4、5所示，上述一号三芯线缆44一端经第一旋翼机构11中的传动腔6、传动槽7、伸缩腔13、第一线缆槽17和第二线缆槽18与第一旋翼机构11中的电机21连接；如图4所示，二号三芯线缆46一端经第二旋翼机构48中的传动腔6、传动槽7、伸缩腔13、第一线缆槽17和第二线缆槽18与第二旋翼机构48中的电机21连接。

如图18所示，上述第一缠线机构27包括第一收线轮28、第一穿线槽29、第二穿线槽30、第一锥齿轮31、第三穿线槽32、第一放线轮33、第一销轴34，其中第一收线轮28的下端面靠近中心处开有第二穿线槽30；如图19所示，第一收线轮28的外圆面上沿径向开设有第一穿线槽29，且第二穿线槽30与第一穿线槽29垂直相通；第一锥齿轮31的端面上靠近中心处开设有贯通的第三穿线槽32；如图4、8所示，第一收线轮28、第一锥齿轮31和第一放线轮33通过第一销轴34安装在传动腔6的上端面；如图19所示，第二穿线槽30槽口与第三穿线槽32槽口对接；如图4所示，第一销轴34与传动腔6的上端面之间为轴承配合；第一收线轮28与第一销轴34之间为键配合；第一锥齿轮31与第一销轴34之间为键配合；第一放线轮33与第一销轴34之间为键配合；如图4所示，第一锥齿轮31与第三锥齿轮50相啮合。

如图3、4、10所示，上述二号三芯线缆46未与电机21连接的一端依次径行第二线缆槽18、第一线缆槽17、伸缩腔13和传动槽7缠绕在第一缠线机构27中的第一收线轮28上并继续穿过线缆孔8通过第二插头47与机体1上的飞控系统连接。

如图20所示，上述第二缠线机构35包括齿轮36、第二收线轮37、第四穿线槽38、第五穿线槽39、第二锥齿轮40、第六穿线槽41、第二放线轮42、第二销轴43，其中如图22所示，第二收线轮37的上端面靠近中心处开设有第五穿线槽39；第二收线轮37的外圆面沿径向开设有第四穿线槽38，且第四穿线槽38与第三穿线槽32垂直相通；第二锥齿轮40的端面靠近中心处开设有贯通的第六穿线槽41；如图4所示，齿轮36、第二收线轮37、第二锥齿轮40和第二放线轮42通过第二销轴43安装在传动腔6的下端面上，且第二销轴43的中心轴线与第一销轴34的中心轴线重合；如图22所示，第五穿线槽39的槽口与第六穿线槽41的槽口对接；如图4所示，第二销轴43与传动腔6的下端面之间为轴承配合；如图22所示，齿轮36与第二销轴43之间为键配合；第二收线轮37与第二销轴43之间为键配合；第二锥齿轮40与第二销轴43之间为键配合；第二放线轮42与第二销轴43之间为键配合；如图4、21所示，第二锥齿轮40与第三锥齿轮50相啮合；齿轮36与齿条26相啮合。

如图3、4、10所示，上述一号三芯线缆44未与电机21连接的一端依次径行第二线缆槽18、第一线缆槽17、伸缩腔13和传动槽7缠绕在第二缠线机构35中的第二收线轮37上并继续穿过线缆孔8通过第一插头45与机体1上的飞控系统连接。

如图18、20所示，上述第一收线轮28与第一放线轮33的直径比为5：1；第一收线轮28与第二收线轮37的直径比为1：1；第一放线轮33与第二放线轮42的直径比为1：1；如图4、8所示，第一锥齿轮31与第二锥齿轮40的直径比为1：1。

如图20所示，上述齿轮36的分度圆直径与第二收线轮37的直径的比为1：1。

本发明中第一收线轮28与第一放线轮33的直径比为5：1，第一收线轮28与第二收线轮37的直径比为1：1，第一放线轮33与第二放线轮42的直径比为1：1，第一锥齿轮31与第二锥齿轮40的直径比为1：1，齿轮36的分度圆直径与第二收线轮37的直径的比为1：1的设计目的是，当四旋翼无人机工作结束后需要被收纳时，收缩第一悬臂机构3和第二悬臂机构4中的第一旋翼机构11和第二旋翼机构48；第一旋翼机构11和第二旋翼机构48中的两个横梁伸缩块16沿相应的梯形滑槽20向伸缩腔13内收缩，一号三芯线缆44和二号三芯线缆46发生松弛；与第一旋翼机构11中的横梁伸缩块16连接的齿条26通过齿轮36带动第二缠线机构35中的第二收线轮37、第二放线轮42和第二锥齿轮40发生旋转；第二锥齿轮40通过第三锥齿轮50带动第一锥齿轮31发生旋转；第一锥齿轮31带动第一收线轮28和第一放线轮33旋转；由于齿轮36的分度圆直径与第二收线轮37的直径的比为1：1，第一收线轮28与第二收线轮37的直径比为1：1，第一锥齿轮31与第二锥齿轮40的直径比为1：1，所以一号三芯线缆44和二号三芯线缆46的松弛部分分别完全缠绕在第二缠线机构35中的第二收线轮37和第一缠线机构27中的第一收线轮28上，使得第一旋翼机构11与第二缠线机构35之间的一号三芯线缆44始终处于绷紧状态，第二旋翼机构48与第一缠线机构27之间的二号三芯线缆46始终处于绷紧状态，保证了第一旋翼机构11和第二旋翼机构48的收缩不受线缆的影响，线缆也不会因为被挤压而受到损坏；由于第一收线轮28与第一放线轮33的直径比为5：1，第一收线轮28与第二收线轮37的直径比为1：1，第一放线轮33与第二放线轮42的直径比为1：1，所以第一缠线机构27中的第一放线轮33的旋转放松的二号三芯线缆46的长度为第一收线轮28缠绕的二号三芯线缆46的长度的五分之一，第二缠线机构35中的第二放线轮42的旋转放松的一号三芯线缆44的长度为第二收线轮37缠绕的一号三芯线缆44的长度的五分之一，使得第一旋翼机构11和第二旋翼机构48因为收缩而松弛的线缆大部分被第二缠线机构35中的第二收线轮37和第一缠线机构27中的第一收线轮28收起；第一缠线机构27中的第一放线轮33放松的二号三芯线缆46和第二缠线机构35中的第二放线轮42放松的一号三芯线缆44的长度很小，一方面避免了机体1与第一缠线机构27和第二缠线机构35之间的线缆松弛造成的过度拥挤而影响线缆的信号传输的现象的发生；另一方面为无人机以后工作时的展开做好准备，防止无人机在展开过程中由于机体1与第一缠线机构27和第二缠线机构35之间的线缆过于绷紧而造成的机体1与线缆之间的接触不良现象的发生。

本发明的工作流程：当无人机结束工作需要被收纳时，收缩第一悬臂机构3和第二悬臂机构4中的第一旋翼机构11和第二旋翼机构48；第一旋翼机构11和第二旋翼机构48中的两个横梁伸缩块16沿相应的梯形滑槽20向伸缩腔13内收缩；第一旋翼机构11和第二旋翼机构48中的两个限位销24在相应的横梁伸缩外套12的作用下向限位槽19中收缩，与两个限位销24对应的两个限位弹簧25同时被压缩并储能；一号三芯线缆44和二号三芯线缆46发生松弛；与第一旋翼机构11中的横梁伸缩块16连接的齿条26通过齿轮36带动第二缠线机构35中的第二收线轮37、第二放线轮42和第二锥齿轮40发生旋转；第二锥齿轮40通过第三锥齿轮50带动第一锥齿轮31发生旋转；第一锥齿轮31带动第一收线轮28和第一放线轮33旋转；第一收线轮28把二号三芯线缆46的松弛部分缠绕起来，第二收线轮37把一号三芯线缆44的松弛部分缠绕起来；使得第一缠线机构27与横梁伸缩块16之间的二号三芯线缆46和第二缠线机构35与横梁伸缩块16之间的一号三芯线缆44在第一旋翼机构11和第二旋翼机构48收缩过程中始终处于合理的绷紧状态，防止松弛的一号三芯线缆44和二号三芯线缆46影响第二旋翼机构48和第一旋翼机构11的收缩，并且避免松弛的一号三芯线缆44和二号三芯线缆46因为受到挤压而被损坏；同时，第一缠线机构27的第一放线轮33和第二缠线机构35中的第二放线轮42放线，使得第一缠线机构27与机体1之间的二号三芯线缆46发生少量松弛，第二缠线机构35与机体1之间的一号三芯线缆44发生少量松弛，从而避免了机体1与第一缠线机构27和第二缠线机构35之间的一号三芯线缆44和二号三芯线缆46松弛造成的过度拥挤而影响一号三芯线缆44和二号三芯线缆46的信号传输的现象的发生，并且为无人机以后工作时的展开做好准备，防止无人机在展开过程中由于机体1与第一缠线机构27和第二缠线机构35之间的一号三芯线缆44和二号三芯线缆46过于绷紧而造成的机体1与线缆之间的接触不良现象的发生。当第一旋翼机构11和第二旋翼机构48收缩到极限位置时，第一旋翼机构11和第二旋翼机构48中的两个限位销24分别进入到相应的第二个限位孔14中，两个限位弹簧25恢复原状，两个限位销24对第一旋翼机构11和第二旋翼机构48形成新的限位。

当无人机需要展开时，使得第一旋翼机构11和第二旋翼机构48中的横梁伸缩块16沿相应的梯形滑槽20向伸缩腔13外滑动，两个横梁伸缩块16上的限位销24脱离相应的第二个限位孔14并解除对横梁伸缩块16的限制；安装于第一旋翼机构11中的横梁伸缩块16上的齿条26带动第二缠线机构35中的齿轮36发生反向旋转；第二缠线机构35中的齿轮36带动第二收线轮37、第二放线轮42和第二锥齿轮40同步旋转；第二锥齿轮40你通过第三锥齿轮50带动第一锥齿轮31旋转；第一锥齿轮31带动第一收线轮28和第一放线轮33旋转；第二缠线机构35中的第二放线轮42把第二缠线机构35与机体1之间的一号三芯线缆44松弛部分缠绕其上，第一缠线机构27中的第一放线轮33把第一缠线机构27与机体1之间的二号三芯线缆46的松弛部分缠绕其上，使得第二缠线机构35与机体1之间的一号三芯线缆44和第二缠线机构35与机体1之间的二号三芯线缆46逐渐趋于合理的绷紧状态；同时，第一缠线机构27中的第一收线轮28和第二缠线机构35中的第二收线轮37放线，配合第一悬臂机构3和第二悬臂机构4中的第一旋翼机构11和第二旋翼机构48的展开，避免一号三芯线缆44和二号三芯线缆46由于第一旋翼机构11和第二旋翼机构48的展开发生绷断。

综上所述，本发明的有益效果：四旋翼无人机中的第一悬臂机构3和第二悬臂机构4中的第一旋翼机构11和第二旋翼机构48能够发生相对方向的自由伸缩；当无人机被收纳时，第一悬臂机构3和第二悬臂机构4中的第一缠线机构27和第二缠线机构35放线或缠线，使得无人机中的线缆始终处于合适的绷紧和松弛状态，从而避免四旋翼无人机在收纳时由于线缆的松弛造成的卡线或阻塞现象的发生，同时保证了无人机在展开时不会因为机体1与第一缠线机构27和第二缠线机构35之间的线缆绷得过紧而发生线缆与机体1的接触不良现象；当无人机被展开时，第一缠线机构27中的第一收线轮28和第二缠线机构35中的第二收线轮37放线，配合第一旋翼机构11和第二旋翼机构48的展开，避免一号三芯线缆44和二号三芯线缆46由于第一旋翼机构11和第二旋翼机构48的展开发生绷断，最大限度地减少无人机的维护周期，降低无人机的维护成本，进而延长无人机的使用寿命。

Claims (10)

1.一种可收缩的四旋翼无人机，其特征在于：其特征在于：它包括机体、第一悬臂机构、第二悬臂机构，其中机体为现有的四旋翼无人机机体；第一悬臂机构和第二悬臂机构对称地安装在机体的两侧；

第一悬臂机构与第二悬臂机构内部结构完全相同，对于第一悬臂机构而言，第一悬臂机构两端中具有能够在第一悬臂机构中缩入伸出的第一旋翼机构和与第一旋翼机构结构对称的第二旋翼机构；第一旋翼机构和第二旋翼机构均安装有电机、旋翼螺旋桨提供升力；

对于第一旋翼机构，第一旋翼机构上驱动电机的一号三芯线缆经过第一旋翼机构内腔缠绕在第二缠线机构中的第二收线轮，并从第二收线轮缠绕在第二放线轮上，之后与机身电气设备相通，第二放线轮的直径小于第二收线轮的直径；

第一旋翼机构安装有齿条，第一旋翼机构的缩入通过齿条带动第二缠线机构中的第二放线轮和第二收线轮共轴旋转且带动第二锥齿轮共轴旋转；第一旋翼机构的缩入时，第二收线轮的旋转能够将因第一旋翼机构缩入引起一号三芯线缆松弛的部分拉紧，同时第二放线轮放出少于第二收线轮收入的线，缓解因第一旋翼机构缩入引起的一号三芯线缆松弛；

对于第二旋翼机构，第二旋翼机构上驱动电机的二号三芯线缆经过第二旋翼机构内腔缠绕在第一缠线机构中的第一收线轮，并从第一收线轮缠绕在第一放线轮上，之后与机身电气设备相通，第一放线轮的直径小于第一收线轮的直径；

第一放线轮和第一收线轮共轴，且与第一锥齿轮共轴，第一锥齿轮与第二锥齿轮相向且通过第三锥齿轮传动，当第二放线轮和第二收线轮共轴旋转时，第一放线轮和第一收线轮旋转；第一收线轮的旋转能够将因第二旋翼机构缩入引起二号三芯线缆松弛的部分拉紧，同时第一放线轮放出少于第一收线轮收入的线，缓解因第二旋翼机构缩入引起的二号三芯线缆松弛。

2.根据权利要求1所述的一种可收缩的四旋翼无人机，其特征在于：上述第一悬臂机构中的零部件与第二悬臂机构中的零部件完全相同，且第一悬臂机构的内部结构与第二悬臂机构的内部结构关于机体的中心面对称；对于第一悬臂机构而言，它包括衔接盒、传动腔、传动槽、线缆孔、悬臂、第三线缆槽、第一旋翼机构、第二旋翼机构、齿条、第一缠线机构、第二缠线机构、一号三芯线缆、第一插头、二号三芯线缆、第二插头、第三销轴、第三锥齿轮，其中悬臂中开设有第三线缆槽；悬臂通过其一端安装在机体的侧面；衔接盒中开设有传动腔；衔接盒的两个相对的侧端面之间开设有贯通的传动槽，且传动槽与传动腔相通；衔接盒上与开设有传动槽的侧端面相邻的一个侧端面上开设有线缆孔，且线缆孔与传动腔相通；衔接盒上开设有线缆孔的侧端面与悬臂上未与机体连接的一端的端面固连，且线缆孔与第三线缆槽的槽口对接；第一缠线机构和第二缠线机构分别安装在传动腔的上、下端面上，且第一缠线机构和第二缠线机构关于衔接盒的中心面上下对称；第三锥齿轮通过第三销轴安装在传动槽的侧壁上，且第三锥齿轮与第一缠线机构和第二缠线机构相配合；第一旋翼机构和第二旋翼机构对称地安装在衔接盒上开有传动槽的两个相对的侧端面上；第一旋翼机构上安装有齿条，且齿条与第二缠线机构相配合；一号三芯线缆与第二缠线机构相配合；一号三芯线缆的一端与第一旋翼机构连接，另一端通过第一插头插入线缆插口与机体上的飞控系统连接；二号三芯线缆与第一缠线机构相配合；二号三芯线缆一端与第二旋翼机构连接，另一端通过第二插头插入线缆插口与机体上的飞控系统连接。

3.根据权利要求2所述的一种可收缩的四旋翼无人机，其特征在于：上述第一旋翼机构中的零部件与第二旋翼机构中的零部件完全相同，且第一旋翼机构的内部结构与第二旋翼机构的内部结构关于衔接盒的中心面左右对称；对于第一旋翼机构而言，它包括横梁伸缩外套、伸缩腔、限位孔、梯形滑块、横梁伸缩块、第一线缆槽、第二线缆槽、限位槽、梯形滑槽、电机、旋翼螺旋桨、支脚、限位销、限位弹簧，其中横梁伸缩外套中开设有伸缩腔，且伸缩腔与横梁伸缩外套的两个相对的端面相通；伸缩腔的两个侧壁上对称地安装有两个梯形滑块；横梁伸缩外套的上端面上沿其长度方向开有两个限位孔；横梁伸缩外套上与伸缩腔相通的一个侧端面与衔接盒的一个侧端面固连，且伸缩腔的腔口与传动槽的槽口对接；横梁伸缩块一端的侧端面上开有第一线缆槽；横梁伸缩块另一端的上端面上开有第二线缆槽，且第二线缆槽与第一线缆槽竖直相通；横梁伸缩块的上端面上开设有限位槽；横梁伸缩块上两个相对的侧端面上沿其长度方向对称地开设有两个梯形滑槽；限位销的一端为圆头；限位销通过其一端插入限位槽中；限位弹簧位于限位槽中，且限位弹簧的两端分别与限位槽的内壁和限位销的端面连接；横梁伸缩块的一端通过两个梯形滑槽与两个梯形滑块的滑动配合嵌入横梁伸缩外套中；限位销上的圆头与两个限位孔相配合；电机安装在横梁伸缩块上开有第二线缆槽的一端的上端面，且电机与第二线缆槽相对应；旋翼螺旋桨安装在电机输出轴的轴端；横梁伸缩块的下端面安装有支脚，且支脚位于电机的正下方；齿条的一端与横梁伸缩块位于伸缩腔中的一端连接，第一齿条的另一端与第二缠线机构相配合。

4.根据权利要求3所述的一种可收缩的四旋翼无人机，其特征在于：上述一号三芯线缆一端经第一旋翼机构中的传动腔、传动槽、伸缩腔、第一线缆槽和第二线缆槽与第一旋翼机构中的电机连接；二号三芯线缆一端经第二旋翼机构中的传动腔、传动槽、伸缩腔、第一线缆槽和第二线缆槽与第二旋翼机构中的电机连接。

5.根据权利要求2所述的一种可收缩的四旋翼无人机，其特征在于：上述第一缠线机构包括第一收线轮、第一穿线槽、第二穿线槽、第一锥齿轮、第三穿线槽、第一放线轮、第一销轴，其中第一收线轮的下端面靠近中心处开有第二穿线槽；第一收线轮的外圆面上沿径向开设有第一穿线槽，且第二穿线槽与第一穿线槽垂直相通；第一锥齿轮的端面上靠近中心处开设有贯通的第三穿线槽；第一收线轮、第一锥齿轮和第一放线轮通过第一销轴安装在传动腔的上端面；第二穿线槽槽口与第三穿线槽槽口对接；第一销轴与传动腔的上端面之间为轴承配合；第一收线轮与第一销轴之间为键配合；第一锥齿轮与第一销轴之间为键配合；第一放线轮与第一销轴之间为键配合；第一锥齿轮与第三锥齿轮相啮合。

6.根据权利要求5所述的一种可收缩的四旋翼无人机，其特征在于：上述二号三芯线缆未与电机连接的一端依次径行第二线缆槽、第一线缆槽、伸缩腔和传动槽缠绕在第一缠线机构中的第一收线轮上并继续穿过线缆孔通过第二插头与机体上的飞控系统连接。

7.根据权利要求2所述的一种可收缩的四旋翼无人机，其特征在于：上述第二缠线机构包括齿轮、第二收线轮、第四穿线槽、第五穿线槽、第二锥齿轮、第六穿线槽、第二放线轮、第二销轴，其中第二收线轮的上端面靠近中心处开设有第五穿线槽；第二收线轮的外圆面沿径向开设有第四穿线槽，且第四穿线槽与第三穿线槽垂直相通；第二锥齿轮的端面靠近中心处开设有贯通的第六穿线槽；齿轮、第二收线轮、第二锥齿轮和第二放线轮通过第二销轴安装在传动腔的下端面上，且第二销轴的中心轴线与第一销轴的中心轴线重合；第五穿线槽的槽口与第六穿线槽的槽口对接；第二销轴与传动腔的下端面之间为轴承配合；齿轮与第二销轴之间为键配合；第二收线轮与第二销轴之间为键配合；第二锥齿轮与第二销轴之间为键配合；第二放线轮与第二销轴之间为键配合；第二锥齿轮与第三锥齿轮相啮合；齿轮与齿条相啮合。

8.根据权利要求7所述的一种可收缩的四旋翼无人机，其特征在于：上述一号三芯线缆未与电机连接的一端依次径行第二线缆槽、第一线缆槽、伸缩腔和传动槽缠绕在第二缠线机构中的第二收线轮上并继续穿过线缆孔通过第一插头与机体上的飞控系统连接。

9.根据权利要求5所述的一种可收缩的四旋翼无人机，其特征在于：上述第一收线轮与第一放线轮的直径比为5：1；第一收线轮与第二收线轮的直径比为1：1；第一放线轮与第二放线轮的直径比为1：1；第一锥齿轮与第二锥齿轮的直径比为1：1。

10.根据权利要求9所述的一种可收缩的四旋翼无人机，其特征在于：上述齿轮的分度圆直径与第二收线轮的直径的比为1：1。