CN110329498A - 一种四轴可折叠式飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种四轴可折叠式飞行器，属于飞行器领域，包括主机，主机的侧部设置有四个连接轴，四个连接轴包括相对设置的第一连接轴和第二连接轴以及相对设置的第三连接轴和第四连接轴，第一连接轴及第二连接轴的端部设置有复合驱动机构，第三连接轴及第四连接轴的端部设置有风叶，且第三连接轴及第四连接轴与主机相铰接；复合驱动机构包括驱动电机、叶片组及驱动轮，叶片组设置于第一连接轴的顶部，驱动轮设置于第一连接轴的底部，驱动电机位于叶片组及驱动轮之间，叶片组连接驱动电机。这种飞行器具有更多的功能，使用起来更具有乐趣。

Description

一种四轴可折叠式飞行器

技术领域

本发明涉及飞行器领域，具体而言，涉及一种四轴可折叠式飞行器。

背景技术

目前常见的飞行器多为四轴飞行器，这种飞行器结构设计较为合理，飞行器在飞行时更加稳定，更容易操控。然而常见的四轴飞行器其结构较为单一，功能较少，不能够给人们带来更多的体验。

发明内容

本发明提供了一种四轴可折叠式飞行器，旨在解决现有技术中的上述问题。

本发明是这样实现的：

一种四轴可折叠式飞行器，包括主机，所述主机的侧部设置有四个连接轴，四个连接轴包括相对设置的第一连接轴和第二连接轴以及相对设置的第三连接轴和第四连接轴，所述第一连接轴及第二连接轴的端部设置有复合驱动机构，所述第三连接轴及第四连接轴的端部设置有风叶，且所述第三连接轴及第四连接轴与所述主机相铰接；

所述复合驱动机构包括驱动电机、叶片组及驱动轮，所述叶片组设置于所述第一连接轴的顶部，所述驱动轮设置于所述第一连接轴的底部，所述驱动电机位于叶片组及驱动轮之间，所述叶片组连接所述驱动电机且叶片组能够与驱动电机相分离；所述驱动轮与所述驱动电机相分离且驱动轮能够与驱动电机相连接。

进一步地，所述风叶的结构与叶片组的结构相同，所述第三连接轴及第四连接轴上的风叶能够拆除，所述第一连接轴及第二连接轴上的叶片组也能够拆除。

进一步地，所述第一连接轴及第二连接轴上套设有连接套，所述连接套的顶部设置有踏板；所述主机内部设置有控制器、陀螺仪、加速度传感器及无线通讯模块，所述踏板内设置有重力传感器及无线通讯模块。

进一步地，所述第一连接轴的端部设置有连接槽，所述驱动电机设置于所述连接槽内且驱动电机的轴线方向为竖向，所述驱动电机的外部设置有罩壳，所述罩壳的侧部与所述连接槽相铰接，使所述驱动电机能够绕水平的轴线转动；

所述驱动电机连接有输出轴，所述输出轴延伸至所述罩壳的外部，所述输出轴的端部连接有传动轴，所述传动轴的一端设置有第一插孔，传动轴的另一端设置有第二插孔，所述输出轴的端部插入所述第一插孔，且第一插孔内设置有弹簧，所述输出轴能够带动所述传动轴转动；

所述第一连接轴的端部具有第一连接座及第二连接座，所述第一连接座位于所述连接槽的上方，所述第二连接座位于连接槽的下方；所述第一连接座内沿竖向设置有第一驱动轴，所述第一驱动轴的顶端连接所述叶片组，所述第一驱动轴的底端具有第一驱动头，所述第一驱动头插入所述第二插孔；所述第二连接座内沿竖向设置有第二驱动轴，所述第二驱动轴的底端连接所述驱动轮，所述第二驱动轴的顶端设置有与所述第二插孔适配的第二驱动头。

进一步地，所述罩壳的侧部设置有与其活动连接的限位柱，所述连接槽内设置有两个限位孔，两个限位孔分别位于所述罩壳的两侧，所述限位柱的端部插入其中一个所述限位孔。

进一步地，所述第二连接座的底部设置有轮槽，所述驱动轮的一部分置于所述轮槽内，所述第二驱动轴的底端设置有第一伞齿轮，所述驱动轮的一侧设置有第二伞齿轮，所述第一伞齿轮与所述第二伞齿轮相啮合。

进一步地，所述叶片组包括轴套及连接在轴套侧部的多个叶片，所述轴套的底部设置有底孔，且轴套的顶部连接有紧固螺栓；所述第一驱动轴的顶部设置有螺纹孔，第一驱动轴的顶部插入所述底孔，且所述紧固螺栓连接于所述螺纹孔。

进一步地，所述第一驱动轴顶部的横截面及所述底孔的横截面为矩形，所述第一驱动头及第二驱动头的横截面也为矩形，所述第一插孔及第二插孔的横截面也为矩形。

本发明提供的四轴可折叠式飞行器，这种飞行器能够在空中飞行也能够在地面行走，其结构灵活多变，使其在飞行时能够十分稳定，在行走时也能够十分灵活，使其具有更多的功能，使用起来更具有乐趣。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的四轴可折叠式飞行器在飞行时的俯视示意图；

图2是本发明实施例提供的四轴可折叠式飞行器在飞行时的主视示意图；

图3是本发明实施例提供的四轴可折叠式飞行器中复合驱动机构的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的四轴可折叠式飞行器中驱动电机连接叶片组的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的四轴可折叠式飞行器中驱动电机连接驱动轮的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的四轴可折叠式飞行器在行走时的俯视示意图；

图7是本发明实施例提供的四轴可折叠式飞行器在行走时的主视示意图。

附图标记汇总：主机11、第一连接轴12、第二连接轴13、第三连接轴14、第四连接轴15、复合驱动机构16、风叶17、驱动电机18、叶片组19、驱动轮20、连接套21、踏板22、连接槽23、罩壳24、输出轴25、传动轴26、第一插孔27、第二插孔28、弹簧29、第一连接座30、第二连接座31、第一驱动轴32、第一驱动头33、第二驱动轴34、第二驱动头35、限位柱36、限位孔37、第一伞齿轮38、第二伞齿轮39、轴套40、底孔41、紧固螺栓42、螺纹孔43。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7。

本实施例提供了一种四轴可折叠式飞行器，这种飞行器能够在空中飞行也能够在地面行走，其结构灵活多变，使其在飞行时能够十分稳定，在行走时也能够十分灵活，使其具有更多的功能，使用起来更具有乐趣。

如图1及图2所示，这种四轴可折叠式飞行器包括主机11，主机11的侧部设置有四个连接轴，四个连接轴包括相对设置的第一连接轴12和第二连接轴13以及相对设置的第三连接轴14和第四连接轴15，第一连接轴12及第二连接轴13的端部设置有复合驱动机构16，第三连接轴14及第四连接轴15的端部设置有风叶17，且第三连接轴14及第四连接轴15与主机11相铰接；

第一连接轴12及第二连接轴13的端部设置的复合驱动机构16的结构是一致的，为了方便描述，只描述第一连接轴12端部的复合驱动机构16。

复合驱动机构16包括驱动电机18、叶片组19及驱动轮20，叶片组19设置于第一连接轴12的顶部，驱动轮20设置于第一连接轴12的底部，驱动电机18位于叶片组19及驱动轮20之间，叶片组19连接驱动电机18且叶片组19能够与驱动电机18相分离；驱动轮20与驱动电机18相分离且驱动轮20能够与驱动电机18相连接。

主机11是飞行器的主体部件，主机11内设置蓄电池、控制器等装置，主机11侧部设置四个连接轴，使该飞行器为四轴飞行器。复合驱动机构16用来驱动飞行器，复合驱动机构16具有能够使四轴飞行器在空中飞行的叶片组19以及能够使四轴飞行器在地面行走的驱动轮20。第一连接轴12与第二连接轴13相对，且基本位于同一直线上。第三连接轴14与第四连接轴15上设置有用来带动飞行器飞行的风叶17。

叶片组19与风叶17结构是一样的，只是为了区分而命名不同。叶片组19及风叶17转动起来后能够带动四轴飞行器在空中飞行，此时驱动轮20与驱动电机18处于分离状态，使飞行过程中驱动轮20不会转动，使叶片组19能够获得充分的动力。

四轴飞行器在飞行使用时，驱动电机18连接叶片组19且驱动电机18与驱动轮20分离，风叶17也连接有电机，两个叶片组19及两个风叶17同时工作，带动四轴飞行器完成爬升、下降、翻滚、俯冲等动作。四轴飞行器在陆地行走时，驱动电机18连接驱动轮20且驱动电机18与叶片组19分离，风叶17此时也不工作，使驱动电机18能够带动驱动轮20慢速转动，使四轴飞行器能够在地面行走。

如图1所示，风叶17的结构与叶片组19的结构相同，第三连接轴14及第四连接轴15上的风叶17能够拆除，第一连接轴12及第二连接轴13上的叶片组19也能够拆除。四轴飞行器在地面行走时，将叶片组19及风叶17拆除，使叶片组19及风叶17不影响走动，防止叶片组19及风叶17触及障碍物，对叶片组19及风叶17起到保护作用。第三连接轴14及第四连接轴15与主机11为铰接关系，四轴飞行器在地面行走时，将第三连接轴14及第四连接轴15向上翻转，使第三连接轴14及第四连接轴15处于竖直状态，使第三连接轴14及第四连接轴15不影响四轴飞行器的走动。

如图2所示，第一连接轴12及第二连接轴13上套设有连接套21，连接套21的顶部设置有踏板22；主机11内部设置有控制器、陀螺仪、加速度传感器及无线通讯模块，踏板22内设置有重力传感器及无线通讯模块。

采用连接套21，使踏板22与第一连接轴12及第二连接轴13之间为活动连接的关系，使踏板22在使用时能够前后晃动。采用重力传感器及加速度传感器能够计算出踏板22的倾角，当踏板22倾斜时能够产生模拟信号，通过无线传输模块传输给控制器，产生控制信号，使电机加速或者减速，进而控制四轴飞行器的行进。在主机11内设置陀螺仪能够测量主机11的倾斜的角速度，能够使四轴飞行器转弯行走，并且可以完成漂移动作。

为了使该四轴飞行器能够兼顾快速空中飞行及稳定地面行驶的功能，各部件可以制作的较为轻薄，使该四轴飞行器只用于承载体重较小的小孩行驶，不用来承载体重较大的成人。当然该四轴飞行器在地面行走时也可以单纯地作为行走器使用，不承担载人的功能，使其续航更长。

如图3-图5所示，第一连接轴12的端部设置有连接槽23，驱动电机18设置于连接槽23内且驱动电机18的轴线方向为竖向，驱动电机18的外部设置有罩壳24，罩壳24的侧部与连接槽23相铰接，使驱动电机18能够绕水平的轴线转动；

驱动电机18连接有输出轴25，输出轴25延伸至罩壳24的外部，输出轴25的端部连接有传动轴26，传动轴26的一端设置有第一插孔27，传动轴26的另一端设置有第二插孔28，输出轴25的端部插入第一插孔27，且第一插孔27内设置有弹簧29，输出轴25能够带动传动轴26转动；

第一连接轴12的端部具有第一连接座30及第二连接座31，第一连接座30位于连接槽23的上方，第二连接座31位于连接槽23的下方；第一连接座30内沿竖向设置有第一驱动轴32，第一驱动轴32的顶端连接叶片组19，第一驱动轴32的底端具有第一驱动头33，第一驱动头33插入第二插孔28；第二连接座31内沿竖向设置有第二驱动轴34，第二驱动轴34的底端连接驱动轮20，第二驱动轴34的顶端设置有与第二插孔28适配的第二驱动头35。

通过上述结构，使驱动电机18能够快速改变位置，完成动力的转换，使四轴飞行器由飞行状态改变为行走状态。

驱动电机18设置于叶片组19及驱动轮20之间，方便使驱动电机18与叶片组19连接或者与驱动轮20连接，驱动电机18设置于连接槽23内，能够对驱动电机18起到保护作用。罩壳24与连接槽23的槽壁相铰接，使驱动电机18能够转动，进而改变朝向。

驱动电机18的端部通过联轴器连接输出轴25，输出轴25与传动轴26活动连接，使动力能够从输出轴25传送至传动轴26，并且传动轴26能够沿轴线方向移动。第一驱动轴32设置于第一连接座30内，第一驱动轴32底端具有第一驱动头33，第一驱动头33用来与传动轴26连接，第一驱动轴32的顶端用来连接叶片组19。飞行状态下，在弹簧29的弹性作用下使第二插孔28与第一驱动头33连接，使动力能够传输至第一驱动轴32及叶片组19，使叶片组19能够快速转动。

需要将四轴飞行器由飞行状态转变为行走状态时，将传动轴26下压，使第一驱动头33与第二插孔28分离，使驱动电机18能够向下转动，并使得第二插孔28朝向第二驱动轴34，松开传动轴26之后，在弹簧29作用下能够使第二驱动头35插入第二插孔28，使驱动电机18在工作时能够带动第二驱动轴34及驱动轮20工作，且驱动电机18工作时不会带动第一驱动轴32工作。

如图6及图7所示，在行走状态时，将叶片组19及风叶17拆下，使其不会影响到四轴飞行器的行走，并且能够对叶片组19及风叶17起到保护作用。并且将第三连接轴14及第四连接轴15转动至竖直状态，使四轴飞行器能够更顺利地在地面行走。

如图3所示，罩壳24的侧部设置有与其活动连接的限位柱36，连接槽23内设置有两个限位孔37，两个限位孔37分别位于罩壳24的两侧，限位柱36的端部插入其中一个限位孔37。限位柱36插入限位孔37之后，对罩壳24及驱动电机18起到限制作用，使罩壳24不会转动，使动力传输能够更加稳定。

如图5所示，第二连接座31的底部设置有轮槽，驱动轮20的一部分置于轮槽内，第二驱动轴34的底端设置有第一伞齿轮38，驱动轮20的一侧设置有第二伞齿轮39，第一伞齿轮38与第二伞齿轮39相啮合。设置轮槽使得驱动轮20能够连接在第二连接座31的底部，并且驱动轮20的一部分位于轮槽的外部，能够在地面行走。在飞行使用时，驱动轮20也能够起到起落架的作用。第二驱动轴34与驱动轮20之间通过一对伞齿轮连接，使动力能够改变方向进行传输。

如图5及图6所示，叶片组19包括轴套40及连接在轴套40侧部的多个叶片，轴套40的底部设置有底孔41，且轴套40的顶部连接有紧固螺栓42；第一驱动轴32的顶部设置有螺纹孔43，第一驱动轴32的顶部插入底孔41，且紧固螺栓42连接于螺纹孔43。叶片组19具有轴套40，通过轴套40将叶片组19连接在第一驱动轴32的顶部，使叶片组19方便拆装。且轴套40与第一驱动轴32之间还通过紧固螺栓42连接，使得叶片组19与第一驱动轴32之间连接十分稳定。

第一驱动轴32顶部的横截面及底孔41的横截面为矩形，第一驱动头33及第二驱动头35的横截面也为矩形，第一插孔27及第二插孔28的横截面也为矩形。这种结构设置使得动力能够顺利地传输，各部件能够同步运动，完成飞行或者行走动作。

可以看出，这种结构的四轴可折叠式飞行器具有灵活多变的结构，能够在飞行状态与行走状态之间快速的切换，使其具有更多的可玩性，能够给人们带来更多的乐趣。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种四轴可折叠式飞行器，其特征在于，包括主机，所述主机的侧部设置有四个连接轴，四个连接轴包括相对设置的第一连接轴和第二连接轴以及相对设置的第三连接轴和第四连接轴，所述第一连接轴及第二连接轴的端部设置有复合驱动机构，所述第三连接轴及第四连接轴的端部设置有风叶，且所述第三连接轴及第四连接轴与所述主机相铰接；

所述复合驱动机构包括驱动电机、叶片组及驱动轮，所述叶片组设置于所述第一连接轴的顶部，所述驱动轮设置于所述第一连接轴的底部，所述驱动电机位于叶片组及驱动轮之间，所述叶片组连接所述驱动电机且叶片组能够与驱动电机相分离；所述驱动轮与所述驱动电机相分离且驱动轮能够与驱动电机相连接。

2.根据权利要求1所述的四轴可折叠式飞行器，其特征在于，所述风叶的结构与叶片组的结构相同，所述第三连接轴及第四连接轴上的风叶能够拆除，所述第一连接轴及第二连接轴上的叶片组也能够拆除。

3.根据权利要求2所述的四轴可折叠式飞行器，其特征在于，所述第一连接轴及第二连接轴上套设有连接套，所述连接套的顶部设置有踏板；所述主机内部设置有控制器、陀螺仪、加速度传感器及无线通讯模块，所述踏板内设置有重力传感器及无线通讯模块。

4.根据权利要求2所述的四轴可折叠式飞行器，其特征在于，所述第一连接轴的端部设置有连接槽，所述驱动电机设置于所述连接槽内且驱动电机的轴线方向为竖向，所述驱动电机的外部设置有罩壳，所述罩壳的侧部与所述连接槽相铰接，使所述驱动电机能够绕水平的轴线转动；

所述驱动电机连接有输出轴，所述输出轴延伸至所述罩壳的外部，所述输出轴的端部连接有传动轴，所述传动轴的一端设置有第一插孔，传动轴的另一端设置有第二插孔，所述输出轴的端部插入所述第一插孔，且第一插孔内设置有弹簧，所述输出轴能够带动所述传动轴转动；

所述第一连接轴的端部具有第一连接座及第二连接座，所述第一连接座位于所述连接槽的上方，所述第二连接座位于连接槽的下方；所述第一连接座内沿竖向设置有第一驱动轴，所述第一驱动轴的顶端连接所述叶片组，所述第一驱动轴的底端具有第一驱动头，所述第一驱动头插入所述第二插孔；所述第二连接座内沿竖向设置有第二驱动轴，所述第二驱动轴的底端连接所述驱动轮，所述第二驱动轴的顶端设置有与所述第二插孔适配的第二驱动头。

5.根据权利要求4所述的四轴可折叠式飞行器，其特征在于，所述罩壳的侧部设置有与其活动连接的限位柱，所述连接槽内设置有两个限位孔，两个限位孔分别位于所述罩壳的两侧，所述限位柱的端部插入其中一个所述限位孔。

6.根据权利要求4所述的四轴可折叠式飞行器，其特征在于，所述第二连接座的底部设置有轮槽，所述驱动轮的一部分置于所述轮槽内，所述第二驱动轴的底端设置有第一伞齿轮，所述驱动轮的一侧设置有第二伞齿轮，所述第一伞齿轮与所述第二伞齿轮相啮合。

7.根据权利要求4所述的四轴可折叠式飞行器，其特征在于，所述叶片组包括轴套及连接在轴套侧部的多个叶片，所述轴套的底部设置有底孔，且轴套的顶部连接有紧固螺栓；所述第一驱动轴的顶部设置有螺纹孔，第一驱动轴的顶部插入所述底孔，且所述紧固螺栓连接于所述螺纹孔。

8.根据权利要求7所述的四轴可折叠式飞行器，其特征在于，所述第一驱动轴顶部的横截面及所述底孔的横截面为矩形，所述第一驱动头及第二驱动头的横截面也为矩形，所述第一插孔及第二插孔的横截面也为矩形。