CN110001952A - 无人机及其倾转机构 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种无人机及其倾转机构，包括：倾转舵机(10)；舵机座(20)，用于安装所述倾转舵机(10)；以及电机座(30)，用于安装驱动旋翼(40)的电机(50)，所述电机座(30)通过第一转轴(31)可转动地连接在所述舵机座(20)上，所述倾转舵机(10)用于驱动所述电机座(30)转动，并且所述倾转舵机(10)的输出轴与所述第一转轴(31)同轴。通过上述技术方案，旋翼和电机在工作时的振动载荷以及倾转时产生的陀螺力矩不只会通过电机座作用在倾转舵机的输出轴上，也会作用在舵机座上，即舵机座可以承担部分上述的振动载荷和陀螺力矩，从而增加了倾转舵机的寿命及控制和输出精度。

Description

无人机及其倾转机构

技术领域

本公开涉及无人机技术领域，具体地，涉及一种无人机及其倾转机构。

背景技术

无人机大体可分为多旋翼无人机和固定翼无人机，随着产品的升级，无论是多旋翼无人机还是安装有旋翼的固定翼无人机，都需要实现旋翼的倾转功能。

相关技术中，每个旋翼的倾转通常通过设置一个倾转舵机来实现，具体地，将用于安装旋翼的底座固定在倾转舵机的输出轴上，该输出轴转动时，旋翼随底座一同倾转。但是，旋翼以及用于驱动旋翼的电机在工作时的振动载荷和倾转时产生的陀螺力矩会直接作用到倾转舵机输出轴上，增加了该输出轴的受力，使倾转舵机在使用过程中的寿命减少。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种无人机倾转机构，以解决倾转舵机受力大，寿命较低的问题。

本公开的另一个目的是提供一种无人机，该无人机设置有本公开提供的无人机倾转机构。

为了实现上述目的，本公开提供一种无人机倾转机构，包括：

倾转舵机；

舵机座，用于安装所述倾转舵机；以及

电机座，用于安装驱动旋翼的电机，所述电机座通过第一转轴可转动地连接在所述舵机座上，

所述倾转舵机用于驱动所述电机座转动，并且所述倾转舵机的输出轴与所述第一转轴同轴。

可选地，所述倾转舵机的输出轴连接有摇臂，所述电机座与所述摇臂固定连接。

可选地，所述摇臂的自由端开设有第一过孔，所述电机座上开设有与所述第一过孔对应的第二过孔，所述摇臂和所述电机座通过依次穿过所述第一过孔和所述第二过孔的紧固件固定连接。

可选地，所述舵机座构造为容纳槽；所述倾转舵机安装在所述容纳槽中；所述电机座构造为架设在所述倾转舵机的外侧的n形架，所述n形架的两个侧板分别通过各自对应的所述第一转轴连接在所述容纳槽的槽壁。

可选地，所述容纳槽的形成有用于限制所述电机座转动的限位挡块。

可选地，所述n形架的顶板上开设有用于安装所述电机的安装孔。

可选地，所述倾转舵机包括本体和从所述本体上相对凸出的两个支耳；所述舵机座包括第一座体和第二座体，所述第一座体和所述第二座体夹持所述支耳，并固定在所述支耳上。

可选地，所述n形架的一个侧板连接在所述第一座体上，另一个侧板连接在所述第二座体上。

根据本公开的第二个方面，提供一种无人机，包括根据以上所述的无人机倾转机构。

可选地，所述无人机包括机身和横向贯穿所述机身的支臂，所述无人机倾转机构安装在所述支臂的末梢，并能够驱动所述旋翼横向倾转。

通过上述技术方案，旋翼通过电机安装在电机座上，并能够随电机座一同转动，而电机座与舵机座连接。这样，旋翼和电机在工作时的振动载荷以及倾转时产生的陀螺力矩不只会通过电机座作用在倾转舵机的输出轴上，也会作用在舵机座上，即舵机座可以承担部分上述的振动载荷和陀螺力矩，从而增加了倾转舵机的寿命及控制和输出精度。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开的一个实施方式的无人机倾转机构的一个角度的示意图；

图2是图1示出的无人机倾转机构的一个角度的示意图；

图3是图1示出的无人机倾转机构的爆炸图；

图4是图1示出的无人机倾转机构中的舵机座的示意图；

图5是根据本公开的一个实施方式的无人机的示意图；

图6是图5中的A部分的局部放大图。

附图标记说明

10 倾转舵机 11 摇臂

111 第一过孔 12 本体

13 支耳 20 舵机座

21 第一座体 22 第二座体

23 限位挡块 30 电机座

31 第一转轴 32 侧板

321 第二过孔 33 顶板

331 安装孔 40 旋翼

50 电机 60 紧固件

70 机身 80 支臂

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开实施例中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内”、“外”是针对相应零部件的本身轮廓而言的；无人机的“纵向”和“横向”是以无人机正常平飞的状态为基准定义的，具体地，无人机的前后方向为纵向，左右方向为横向；本公开实施例使用的术语“第一”、“第二”是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性；此外，下面的描述在涉及附图时，不同附图中的同一附图标记表示相同或相似的要素。

如图1和图2所示，本公开实施例提供的无人机倾转机构包括倾转舵机10、舵机座20以及电机座30。其中，舵机座20用于安装倾转舵机10；电机座30用于安装如图5和图6示出的旋翼40以及能够驱动旋翼40旋转的电机50，电机座30通过第一转轴31可转动地连接在舵机座20上。本公开实施例中，倾转舵机10用于驱动电机座30转动，并且倾转舵机10的输出轴与第一转轴31同轴。即，倾转舵机10的输出轴驱动电机座30绕该输出轴以及第一转轴31转动，安装在电机座30上的旋翼40和电机50能够随电机座30一同转动，从而实现倾转。这样，旋翼40和电机50在工作时的振动载荷以及倾转时产生的陀螺力矩不只会通过电机座30作用在倾转舵机10的输出轴上，也会作用在舵机座20上，即舵机座20可以承担部分上述的振动载荷和陀螺力矩，从而增加了倾转舵机10的寿命及控制和输出精度。

本公开实施例对舵机座20的结构、电机座30的结构以及倾转舵机10驱动电机座30的形式均不作具体限定，只要能够实现由舵机座20承担电机座30传递来的振动载荷和陀螺力矩即可，本公开下面仅结合附图针对一些实施方式做示例性说明。

参照图3，倾转舵机10的输出轴可以连接有摇臂11，电机座30与摇臂11固定连接。在这种情况下，电机座30不直接连接在倾转舵机10的输出轴上，不会将上述的振动载荷和陀螺力矩直接传递至该输出轴，从而进一步增加倾转舵机10的使用寿命。此外，在本实施方式中，电机座30通过第一转轴31连接在舵机座20上，而倾转舵机10的输出轴不直接与电机座30连接，避免了该输出轴与第一转轴31在布置时的干涉问题。

具体地，参照图2和图3，根据一些实施例，摇臂11的自由端可以开设有第一过孔111，电机座30上开设有与第一过孔111对应的第二过孔321，摇臂11和电机座30通过依次穿过第一过孔111和第二过孔321的紧固件60固定连接。例如，在下述的电机座30构造为n形架的实施方式中，该摇臂11可以固定连接在其中一个侧板32上，第二过孔321开设在该侧板32上。这里需要说明的是，摇臂11的一端连接在倾转舵机10的输出轴上，而摇臂11的自由端指的是其远离倾转舵机10的输出轴的一端，这样，在倾转动机10输出转矩相同的情况下，驱动电机座30转动所需的力可以较小。在其他实施方式中，还可以通过其他方式将摇臂11固定在电机座30上，例如卡扣连接或者焊接等。

根据一些实施例，参照图1至图4，舵机座20可以构造为容纳槽，倾转舵机10安装在该容纳槽中，电机座30构造为架设在倾转舵机10的外侧的n形架，n形架的两个侧板32分别通过各自对应的第一转轴31连接在容纳槽的槽壁。这里，电机座30的n形结构是以图示的方向为例进行定义的，具体地，参照图3，n形架包括一个顶板33和两个侧板32。倾转舵机10被限制在槽形结构的舵机座20中，不会因连接不稳固而轻易脱离于舵机座20。两个侧板32分别通过各自对应的第一转轴31连接在舵机座20上，可以提高电机座30安装的稳定性，从而有助于稳定地支撑旋翼40和电机50，并且，电机座30可以通过两个第一转轴31将上述的振动载荷和陀螺力矩直接传递至舵机座20。

为限制电机座30的转动，避免其过度转动导致旋翼40旋转时撞击舵机座20或其他结构，也避免旋翼40过度转动导致升力不足，在本公开实施例中，舵机座20上可以形成有限位结构。该限位结构可以根据舵机座20和电机座30的实际形状做适应性设计，例如，参照图2至图4，容纳槽的槽壁可以向内凸出形成有限位挡块23，电机座30转动到极限位置时，被该限位挡块23限制。

如上所述，n形架包括两个侧板32和一个顶板33，其中，两个侧板32分别连接在舵机座32上，参照图1至图3，顶板33上可以开设有用于安装电机50的安装孔331，电机50可以通过螺栓等紧固件安装在顶板33上。此外，顶板33上开可以形成有定位槽，电机50具有与该定位槽形状配合的凸起，从而可以在固定安装到顶板33之前，首先被定位槽定位，以提高装配效率。

根据一些实施例，参照图1至图4，倾转舵机10可以包括本体12和从本体12上相对凸出的两个支耳13；舵机座20可以包括第一座体21和第二座体22，第一座体21和第二座体22夹持支耳13，并固定在支耳13上。这样，相对于整体式的结构，分体式的舵机座20可以提高装配效率。具体地，参照图3，第一座体21和第二座体22分别形成有开口，在装配时，可以首先将倾转舵机10设置在第二座体22中，在设置电机座30后，第一座体21侧向扣合在第二座体上即可，不会出现倾转舵机10设置在整体式的容纳槽中而不易装配电机座30的问题。

进一步地，参照图3，支耳13、第一座体21以及第二座体22的相应位置可以对应地设置孔位，这样，三者可以通过一次装配即完成两两之间的固定安装。

此外，根据一些实施例，n形架的一个侧板32连接在第一座体21上，另一个侧板32连接在第二座体22上，这样，来自电机座30的振动载荷和陀螺力矩可以通过两个零件进行分散。

根据本公开实施例的第二个方面，提供一种无人机，该无人机包括上述的无人机倾转机构，无人机具有上述的倾转机构的全部有益效果，这里不再赘述。

本公开实施例提供的无人机既可以为多旋翼无人机，也可以为在具有倾转旋翼的固定翼无人机上。这里以前者为例进行示例性说明，参照图5和图6，根据一些实施例，无人机包括机身70和横向贯穿机身70的支臂80，无人机倾转机构安装在支臂80的末梢，并能够驱动旋翼40横向倾转。这样，横向倾转的旋翼40既能够产生将无人机保持在一定高度的升力，也能够产生驱动无人机侧向移动的驱动力，使得无人机在进行横滚运动时，机身可以始终保持水平状态。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种无人机倾转机构，其特征在于，包括：

倾转舵机(10)；

舵机座(20)，用于安装所述倾转舵机(10)；以及

电机座(30)，用于安装驱动旋翼(40)的电机(50)，所述电机座(30)通过第一转轴(31)可转动地连接在所述舵机座(20)上，

所述倾转舵机(10)用于驱动所述电机座(30)转动，并且所述倾转舵机(10)的输出轴与所述第一转轴(31)同轴。

2.根据权利要求1所述的无人机倾转机构，其特征在于，所述倾转舵机(10)的输出轴连接有摇臂(11)，所述电机座(30)与所述摇臂(11)固定连接。

3.根据权利要求2所述的无人机倾转机构，其特征在于，所述摇臂(11)的自由端开设有第一过孔(111)，所述电机座(30)上开设有与所述第一过孔(111)对应的第二过孔(321)，所述摇臂(11)和所述电机座(30)通过依次穿过所述第一过孔(111)和所述第二过孔(321)的紧固件(60)固定连接。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的无人机倾转机构，其特征在于，所述舵机座(20)构造为容纳槽；所述倾转舵机(10)安装在所述容纳槽中；所述电机座(30)构造为架设在所述倾转舵机(10)的外侧的n形架，所述n形架的两个侧板(32)分别通过各自对应的所述第一转轴(31)连接在所述容纳槽的槽壁。

5.根据权利要求4所述的无人机倾转机构，其特征在于，所述容纳槽的槽壁形成有用于限制所述电机座(30)转动的限位挡块(23)。

6.根据权利要求4所述的无人机倾转机构，其特征在于，所述n形架的顶板(33)上开设有用于安装所述电机(50)的安装孔(331)。

7.根据权利要求4所述的无人机倾转机构，其特征在于，所述倾转舵机(10)包括本体(12)和从所述本体(12)上相对凸出的两个支耳(13)；所述舵机座(20)包括第一座体(21)和第二座体(22)，所述第一座体(21)和所述第二座体(22)夹持所述支耳(13)，并固定在所述支耳(13)上。

8.根据权利要求7所述的无人机倾转机构，其特征在于，所述n形架的一个侧板(32)连接在所述第一座体(21)上，另一个侧板(32)连接在所述第二座体(22)上。

9.一种无人机，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的无人机倾转机构。

10.根据权利要求9所述的无人机，其特征在于，所述无人机包括机身(70)和横向贯穿所述机身(70)的支臂(80)，所述无人机倾转机构安装在所述支臂(80)的末梢，并能够驱动所述旋翼(40)横向倾转。