CN110963019A - 一种机臂结构及无人机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人机技术领域，提供了一种机臂结构及无人机，其中机臂结构包括：固定部，用于连接于无人机上；折叠部，一端转动连接于固定部的一端上；转轴，一端转动连接于固定部的靠近折叠部的一端，另一端转动连接于折叠部的靠近固定部的一端，转轴的轴线均倾斜相交于固定部的轴线和折叠部的轴线，折叠部可绕转轴的轴线转动；以及锁定套，滑动套设于固定部和/或折叠部上，于折叠部转动至其轴线与固定部的轴线重合时滑动至同时套设于固定部和折叠部上以使得折叠部固定于固定部上；无人机设置有上述的机臂结构；本发明提供的机臂结构及无人机的机臂部分结构简单易于收纳。

Description

一种机臂结构及无人机

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，更具体地说，是涉及一种机臂结构及无人机。

背景技术

无人机的长杆状机臂结构具有结构简单，制造容易和使用效率高的优点，被广泛使用，但是也存在占地空间大，不方便携带的问题。

目前许多机臂结构采用的是将机臂结构分成几部分截断进行收纳，使用时再进行组合安装的方式，但是该方式存在操作用时过长，产品现场配合复杂的问题，而部分机臂结构采用折叠方式，但又存在其折叠部分结构臃肿，体积太大等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机臂结构及无人机，以解决现有技术中存在的机臂结构携带不便和难以收纳的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种机臂结构，包括：

固定部，用于连接于无人机上；

折叠部，一端转动连接于所述固定部的一端上；

转轴，一端转动连接于所述固定部的靠近所述折叠部的一端，另一端转动连接于所述折叠部的靠近所述固定部的一端，所述转轴的轴线倾斜相交于所述固定部的轴线和所述折叠部的轴线，所述折叠部可绕所述转轴的轴线转动；以及

锁定套，滑动套设于所述固定部和/或所述折叠部上，于所述折叠部转动至其轴线与所述固定部的轴线重合时滑动并套设于所述固定部和所述折叠部上以使得折叠部固定于所述固定部上。

在一个实施例中，所述转轴的轴线与所述固定部的轴线以30°-60°倾斜相交，所述转轴的轴线与所述折叠部的轴线以30°-60°倾斜相交。

在一个实施例中，所述固定部的靠近所述折叠部的一端具有第一对接面，所述第一对接面与所述固定部的轴线倾斜相交，所述折叠部的靠近所述固定部的一端具有第二对接面，所述第二对接面与所述折叠部的轴线倾斜相交，所述第一对接面和所述第二对接面紧密配合。

在一个实施例中，所述第一对接面和所述第二对接面之间设置有阻尼片，所述阻尼片的两侧面分别抵接于所述第一对接面上和所述第二对接面上。

在一个实施例中，所述第一对接面开设有第一转轴槽，所述第二对接面开设有第二转轴槽，所述转轴包括转轴主体和分别设置于所述转轴主体的两端的第一转轴固定体和第二转轴固定体，所述第一转轴固定体限位转动于所述第一转轴槽中，所述第二转轴固定体限位转动于所述第二转轴槽中。

在一个实施例中，所述固定部的外周面上开设有第一凹槽，所述锁定套的内周面上设置有用于滑入于所述第一凹槽的凸键。

在一个实施例中，所述固定部的外周面上设置有沿周向间隔分布的多个所述第一凹槽，所述锁定套的内周面上设置有沿周向间隔分布的多个所述凸键。

在一个实施例中，所述第一凹槽的宽度从所述固定部的一侧向所述折叠部的一侧逐渐增大，所述凸键的形状配合于所述第一凹槽的形状。

在一个实施例中，所述固定部上开设有卡槽，所述锁定套上设置有用于与所述卡槽配合的锁紧扣，所述锁紧扣的内侧面设置有用于卡入所述卡槽的卡扣。本发明的另一个目的在于提供一种无人机，设置有如上所述的机臂结构。

本发明提供的机臂结构及无人机的有益效果在于：

首先，将机臂结构分体设计，将折叠部转动连接于固定部上，使得折叠部和固定部之间具有变形功能。在非工作状态下，可以将折叠部相对固定部转动，变成折叠状态，减小机臂结构的占用空间；在工作状态下，可以将折叠部相对固定部转动至伸出状态，延长机臂结构的轴向长度，该设计方便了机臂结构的携带，提高了机臂结构的收纳性；其次，转轴连接于固定部和折叠部之间，限制了折叠部相对固定部的转动角度，使得折叠部的收纳性更好；最后，通过设置锁定套，方便使用者在切换机臂结构的折叠状态和伸出状态的时候进行固定折叠部，增加其稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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机臂结构的立体结构图；

图2是本发明实施例提供的机臂结构的爆炸图；

图3是本发明实施例提供的机臂结构的剖视图；

图4是本发明实施例提供的机臂结构于伸出状态下(锁定套未锁定时)的示意图；

图5是本发明实施例提供的机臂结构于折叠状态下的示意图。

图中各附图标记为：

固定部-1；第一对接面-11；第一转轴槽-12；第一凹槽-13；卡槽-14；

折叠部-2；第二对接面-21；第二转轴槽-22；第二凹槽-23；

转轴-3；转轴主体-31；第一转轴固定体-32；第二转轴固定体-33；

锁定套-4；凸键-41；锁紧扣-42；卡扣-43；

阻尼片-5。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接位于另一个元件上或者间接位于另一个元件上。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接或间接连接至另一个元件。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性或指示技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行更加详细的描述：

如图1至图3所示，本发明实施例提供的一种机臂结构，包括：固定部1、折叠部2、转轴3以及锁定套4；固定部1用于连接于无人机上；折叠部2的一端转动连接于固定部1的远离无人机的一端上；转轴3的一端转动连接于固定部1的靠近折叠部2的一端，另一端转动连接于折叠部2的靠近固定部1的一端，转轴3的轴线倾斜相交于固定部1的轴线和折叠部2的轴线，折叠部2可绕转轴3的轴线转动；锁定套4，锁定套4套设于固定部1和折叠部2上，或者在某些状态时，螺钉套4套设于固定部1或折叠部2上，于折叠部2转动至其轴线与固定部1的轴线重合时滑动至同时套设于固定部1和折叠部2上以使得折叠部2固定于固定部1上。

请同时参阅图1、图4和图5所示，本实施例提供的机臂结构的工作原理如下：

折叠部2转动连接于固定部1上，当无人机需要执行任务时，将机臂结构调整至伸出状态：具体为将折叠部2以转轴3为轴转动，转动至折叠部2的轴线于固定部1的轴线重合，并且将锁定套4滑动至固定部1和折叠部2相接的部分，以限制折叠部2继续转动，进而锁定固定部1和折叠部2之间，此时折叠部2在固定部1的轴线方向上伸出最大长度。当无人机降落时，需要将机臂结构折叠收纳，此时将机臂结构调整至折叠状态：具体为将锁定套4滑动至固定部1或者折叠部2上，解除两者的锁定，然后将折叠部2以转轴3为轴转动，因为转轴3的轴线与折叠部2和固定部1的轴线均倾斜相交。因此折叠部2转动时，其轴线会与固定部1的轴线倾斜相交，也即折叠部2的长度方向与固定部1的长度方向不相同，机臂结构呈折叠状态。

本实施例提供的机臂结构的有益效果在于：

首先，将机臂结构分体设计，将折叠部2转动连接于固定部1上，使得折叠部2和固定部1之间具有变形功能。在非工作状态下，可以将折叠部2相对固定部1转动，变成折叠状态，减小机臂结构的占用空间；在无人机工作状态下，可以将折叠部2相对固定部1转动至伸出状态，延长机臂结构的轴向长度，该设计方便了机臂结构的携带，提高了机臂结构的收纳性；其次，转轴3连接于固定部1和折叠部2之间，限制了折叠部2相对固定部1的转动角度，使得折叠部2的收纳性更好；最后，通过设置锁定套4，方便使用者在切换机臂结构的折叠状态和伸出状态的时候进行固定折叠部2，增加其稳定性。

在一个实施例中，转轴3的轴线与固定部1的轴线以30°-60°倾斜相交，转轴3的轴线与折叠部2的轴线以30°-60°倾斜相交。

在本实施例中，转轴3的轴线的角度决定了固定部1与折叠部2之间的转动角度，例如，转轴3的轴线角度为30°时，固定部1和折叠部2之间的转动角度最大为60°；当转轴3的轴线角度为60°时，固定部1和折叠部2之间的转动角度最大为120°；优选地，转轴3的轴线与固定部1的轴线和折叠部2的轴线均45°倾斜相交，固定部1和折叠部2之间的转动角度最大为90°。

请再次参阅图3，在一个实施例中，固定部1的靠近折叠部2的一端具有第一对接面11，第一对接面11与固定部1的轴线倾斜相交，折叠部2的靠近固定部1的一端具有第二对接面21，第二对接面21与折叠部2的轴线倾斜相交，第一对接面11和第二对接面21紧密配合。可以理解的是，固定部1和折叠部2依靠第一对接面11和第二对接面21之间的摩擦力相互固定。

具体地，固定部1和折叠部2的主体部分的形状均为圆柱形，两者的直径相等或者相差不大，第一对接面11和第二对接面21的设置可以使得固定部1和折叠部2在伸出状态时，两者配合较好。

在一个实施例中，第一对接面11和第二对接面21之间设置有阻尼片5，阻尼片5的两侧面分别抵接于第一对接面11上和第二对接面21上。

具体地，阻尼片5用于增大第一对接面11和第二对接面21的摩擦力，并且可以减少两者之间的振动，提高稳定性。

细化地，阻尼片5为耐磨阻尼片5，其套设于转轴3上。

在一个实施例中，第一对接面11开设有第一转轴槽12，第二对接面21开设有第二转轴槽22，转轴3包括转轴主体31和分别设置于转轴主体31的两端的第一转轴固定体32和第二转轴固定体33，第一转轴固定体32限位转动于第一转轴槽12中，第二转轴固定体33限位转动于第二转轴槽22中。可以理解的是，通过设置第一转轴固定体32和第一转轴槽12的配合使得转轴3转动连接于第一对接面11上，通过设置第二转轴固定体33和第二转轴槽22的配合使得转轴3转动连接于第二对接面21上；另外可以通过限制转轴3的尺寸以将第一对接面11和第二对接面21紧密配合。

具体地，第一转轴固定体32的半径和第二转轴固定体33的半径均大于转轴主体31的半径。

请再次参阅图2，在一个实施例中，固定部1的外周面上设置有第一凹槽13，锁定套4的内周面上设置有用于滑入于第一凹槽13的凸键41。在本实施例中，当锁定套4滑动至同时套设于固定部1和折叠部2上，凸键41滑入第一凹槽13中，可以理解的是，通过设置一个凸键41和第一凹槽13之间的配合可以将使得锁定套4的滑动更加顺畅。

进一步地，折叠部2的外周面上设置有第二凹槽23，第二凹槽23于折叠部2转动至其轴线与固定部1的轴线重合时，也即折叠部2转动至伸出状态时，第二凹槽23连通第一凹槽13，并且第二凹槽23和第一凹槽1组合形成滑槽，锁定套4的凸键41滑入第一凹槽13和第二凹槽23共同形成的滑槽中，当凸键41完全滑入滑槽中时，凸键41使得第一凹槽13和第二凹槽23之间相对固定，限制折叠部2发生转动，将折叠部2限制在伸出状态，同时提高了机臂结构的稳定性。

细化地，第一凹槽13和第二凹槽23的槽壁之间折叠部2转动至其轴线与固定部1的轴线重合时平滑过渡，也即第一凹槽13和第二凹槽23之间的对齐也可以引导折叠部2转动至正确位置。

在一个实施例中，固定部1的外周面上设置有沿周向间隔分布的多个第一凹槽13，锁定套4的内周面上设置有沿周向间隔分布的多个凸键41。可以理解的是，通过多个凸键41与第一凹槽13之间的配合可以使得锁定套4的滑动更加稳定。

进一步地，折叠部2的外周面上设置有沿轴向间隔分布的第二凹槽23，第二凹槽23一一与第一凹槽13对应。第二凹槽23的宽度从固定部1的一侧向折叠部2的一侧逐渐增大。

在一个实施例中，第一凹槽13的宽度从固定部1的一侧向折叠部2的一侧逐渐增大，凸键41的形状配合于第一凹槽13的形状。可以理解的是，当凸键41滑动至第一凹槽13的底部时，凸键41与第一凹槽13紧密配合。

在一个实施例中，固定部1上开设有卡槽14，锁定套4上设置有用于与卡槽14配合的锁紧扣42，锁紧扣42的内侧面设置有用于卡入卡槽14的卡扣43。可以理解的是，通过卡扣43和卡槽14之间的配合使得锁定套4可以更牢固地锁定在固定部1上。

具体地，锁紧扣42的形状呈环状，螺纹连接于锁定套4上。

具体的机臂结构的折叠和伸直过程如下：

当机臂结构需要伸直时，扭转折叠部2，使锁定套4对齐固定部1，调整凸键41的位置，向固定部1移动，使得凸键41卡入第一凹槽13中至完全接触，装入锁紧扣42，卡扣43对齐，旋转锁紧扣42，至卡扣43卡入卡槽14中；

当机臂结构需要折叠时，反向旋转锁紧扣42，使得卡扣43退出卡槽14，同时退出锁定套4，松开凸键41与第一凹槽13的连接，以固定段和折叠段接触面为基准，90°折叠收拢即可。

本发明的另一个目的在于提供一种无人机，设置有如上所述的机臂结构。

设有上述机臂结构的无人机具有携带方便，操作简单的优点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机臂结构，其特征在于，包括：

固定部，用于连接于无人机上；

折叠部，一端转动连接于所述固定部的一端上；

转轴，一端转动连接于所述固定部的靠近所述折叠部的一端，另一端转动连接于所述折叠部的靠近所述固定部的一端，所述转轴的轴线倾斜相交于所述固定部的轴线和所述折叠部的轴线，所述折叠部可绕所述转轴的轴线转动；以及

锁定套，滑动套设于所述固定部和/或所述折叠部上，于所述折叠部转动至其轴线与所述固定部的轴线重合时滑动并套设于所述固定部和所述折叠部上以使得折叠部固定于所述固定部上。

2.如权利要求1所述的机臂结构，其特征在于，所述转轴的轴线与所述固定部的轴线以30°-60°倾斜相交，所述转轴的轴线与所述折叠部的轴线以30°-60°倾斜相交。

3.如权利要求1所述的机臂结构，其特征在于，所述固定部的靠近所述折叠部的一端具有第一对接面，所述第一对接面与所述固定部的轴线倾斜相交，所述折叠部的靠近所述固定部的一端具有第二对接面，所述第二对接面与所述折叠部的轴线倾斜相交，所述第一对接面和所述第二对接面紧密配合。

4.如权利要求3所述的机臂结构，其特征在于，所述第一对接面和所述第二对接面之间设置有阻尼片，所述阻尼片的两侧面分别抵接于所述第一对接面上和所述第二对接面上。

5.如权利要求3所述的机臂结构，其特征在于，所述第一对接面开设有第一转轴槽，所述第二对接面开设有第二转轴槽，所述转轴包括转轴主体和分别设置于所述转轴主体的两端的第一转轴固定体和第二转轴固定体，所述第一转轴固定体限位转动于所述第一转轴槽中，所述第二转轴固定体限位转动于所述第二转轴槽中。

6.如权利要求1-5任一项所述的机臂结构，其特征在于，所述固定部的外周面上开设有第一凹槽，所述锁定套的内周面上设置有用于滑入于所述第一凹槽的凸键。

7.如权利要求6所述的机臂结构，其特征在于，所述固定部的外周面上设置有沿周向间隔分布的多个所述第一凹槽，所述锁定套的内周面上设置有沿周向间隔分布的多个所述凸键。

8.如权利要求6所述的机臂结构，其特征在于，所述第一凹槽的宽度从所述固定部的一侧向所述折叠部的一侧逐渐增大，所述凸键的形状配合于所述第一凹槽的形状。

9.如权利要求1-5任一项所述的机臂结构，其特征在于，所述固定部上开设有卡槽，所述锁定套上设置有用于与所述卡槽配合的锁紧扣，所述锁紧扣的内侧面设置有用于卡入所述卡槽的卡扣。

10.一种无人机，其特征在于，设置有如权利要求1-9任一项所述的机臂结构。

Images