CN111301673A - 一种六翼中型无人机的旋转装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人机领域，具体为一种六翼中型无人机的旋转装置，包括固定在无人机本体上的主连接架和固定在旋翼上的副连接架，主连接架和副连接架均为C字形，主连接架内侧设置有耗能机构和自适应阻尼调节机构，副连接架与耗能机构驱动连接，耗能机构上设置有离心机构，离心机构与自适应阻尼调节机构传动连接。该种六翼中型无人机的旋转装置，通过耗能机构将旋翼产生的振动能量进行转环并消耗，从而降低了旋翼产生振动能量，对无人机起到缓冲保护的作用，而且能够根据振动能量的大小自动的调整耗能机构的耗能能力，从而确保旋翼的减震效果，增加了使用范围，使得无人机在飞行过程中能够应对更恶劣的情况。

Description

一种六翼中型无人机的旋转装置

技术领域

本发明涉及无人机领域，具体为一种六翼中型无人机的旋转装置。

背景技术

六翼中型无人机，其具有一定的运载能力，并且采用六旋翼结构，因此更加容易精准的控制整个无人机的飞行动作，现有的六翼中形人机其机身和旋翼之间通常采用固定连接结构，因此无人机在飞行过程中，旋翼产生的振动传递至无人机机身上，导致无人机内部的精密零部件受到振动损伤，降低使用寿命，增加使用成本，鉴于此，我们提出一种六翼中型无人机的旋转装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种六翼中型无人机的旋转装置，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种六翼中型无人机的旋转装置，包括固定在无人机本体上的主连接架和固定在旋翼上的副连接架，主连接架和副连接架均为C字形，副连接架位于主连接架的内侧，并且副连接架的开口朝向主连接架的内侧，主连接架内侧设置有耗能机构和自适应阻尼调节机构，副连接架与耗能机构驱动连接，耗能机构上设置有离心机构，离心机构与自适应阻尼调节机构传动连接。

优选的，耗能机构包括固定在主连接架内侧的悬臂，悬臂上固定有环套，环套的轴截面为对称的C形结构，环套内侧定轴转动连接转盘，转盘的中心处开设有一字型的通孔，副连接架的开口端内壁固定有麻花杆，麻花杆滑动连接在通孔内，麻花杆的横截面与通孔相适配。

优选的，环套的外侧壁固定有滑筒，滑筒的内部滑动连接有滑板，滑板的一侧通过弹簧二与滑筒内部远离环套的一端相连接，滑板的另一侧固定有摩擦杆，摩擦杆指向环套的一端贯穿环套的侧壁，并能够在环套的侧壁上进行横向滑动，摩擦杆指向环套的一端可与转盘的外侧壁抵扣接触，滑筒内部指向环套的一端固定有电磁线圈，滑板采用磁性材料制成，并且滑板可与电磁线圈之间产生电磁吸力。

优选的，离心机构包括固定在转盘下表面的柱筒，柱筒与转盘共用中心轴线，且麻花杆位于柱筒内部，柱筒的外侧套接有转环，转环可在柱筒上进行上下移动，转环的外侧壁开设有环槽，环槽的横截面为劣弧形。

优选的，离心机构还包括两个连杆二，连杆二的中部定轴转动连接在柱筒的外侧壁上，两个所述连杆二呈X形设置，并分别位于柱筒的两侧，连杆二的下端固定有配重球，连杆二的上端通过连杆三与转环的底面铰接，且两个所述连杆三对称设置。

优选的，离心机构还包括固定在悬臂下侧的吊杆，吊杆的下端固定有插杆，环槽内滑动连接有滑块，滑块为球状，且与环槽相适配，滑块上固定有连杆四，连杆四的中部开设有条形槽，插杆插接在条形槽内，并能够在条形槽内滑动。

优选的，自适应阻尼调节机构包括固定在主连接架内侧的液压筒，液压筒内部上下两端分别滑动连接有活塞板一和活塞板二，且所述活塞板一和活塞板二与液压筒的内壁之间水密连接，活塞板二通过弹簧三与液压筒的内部底面相连接，活塞板一的上表面固定有竖直向上的推杆，推杆上端穿过液压筒的上端面，且推杆可在液压筒上进行上下滑动，推杆的上端通过连杆一铰接连杆四远离滑块的一端。

优选的，液压筒的中部定轴转动连接有叶轮，且叶轮与发电机的输入轴固定连接，液压筒的中心轴线与叶轮相切，电磁线圈与发电机电连接。

优选的，副连接架的上端固定有竖直向上的滑杆二，滑杆二的上端贯穿主连接架的上侧壁，且滑杆二可在主连接架上进行上下滑动，滑杆二的上端固定有上限位板，上限位板通过弹簧一与主连接架相连接。

优选的，副连接架的下端固定有竖直向下的滑杆一，滑杆一的下端贯穿主连接架的下侧壁，且滑杆一可在主连接架上进行上下滑动，滑杆一的下端固定有下限位板，下限位板通过弹簧一与主连接架相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明中，通过耗能机构将旋翼产生的振动能量转化为转盘、柱筒、配重球和转环的动能，并且利用摩擦杆对转盘获得的动能采用摩擦生热的方式进行消耗，从而降低了旋翼产生振动能量，对无人机起到缓冲保护的作用；

本发明中，在耗能机构获得动能后通过离心机构驱动自适应阻尼调节机构产生电能，并且产生的电能用来自适应调节耗能机构的阻尼，从而实现根据振动能量的大小自动的调整耗能机构的耗能能力，从而确保旋翼的减震效果，增加了使用范围，使得无人机在飞行过程中能够应对更恶劣的情况；

本发明中，旋翼产生的振动通过副连接架和两侧的滑杆一和滑杆二使得弹簧一压缩或伸长对副连接架起到缓冲的作用，从而降低旋翼产生的振动对主连接架和无人机主体造成损伤，对无人机起到缓冲保护的作用。

附图说明

图1为本发明的总装截面结构示意图一；

图2为本发明的总装截面结构示意图二；

图3为本发明中的柱筒截面结构示意图；

图4为本发明中的液压筒截面结构示意图。

图中：1-主连接架；2-副连接架；3-滑杆；4-液压筒；5-叶轮；6-弹簧一；7-上限位板；8-下限位板；9-麻花杆；10-悬臂；11-配重球；12-滑筒；13-连杆一；14-连杆二；15-环套；16-转盘；17-滑板；18-弹簧二；19-电磁线圈；20-摩擦杆；21-转环；22-环槽；23-连杆三；24-柱筒；25-吊杆；26-连杆四；27-滑块；28-条形槽；29-活塞板一；30-推杆；31-活塞板二；32-弹簧三；33-滑杆二。

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，本领域普通技术工作人员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1-4，本发明提供一种技术方案：一种六翼中型无人机的旋转装置，包括固定在无人机本体上的主连接架1和固定在旋翼上的副连接架2，主连接架1和副连接架2均为C字形，副连接架2位于主连接架1的内侧，并且副连接架2的开口朝向主连接架1的内侧，主连接架1内侧设置有耗能机构和自适应阻尼调节机构，副连接架2与耗能机构驱动连接，耗能机构上设置有离心机构，离心机构与自适应阻尼调节机构传动连接。

本实施例中，如图1、图2和图3所示，耗能机构包括固定在主连接架1内侧的悬臂1，悬臂1上固定有环套15，环套15的轴截面为对称的C形结构，环套15内侧定轴转动连接转盘16，转盘16的中心处开设有一字型的通孔，副连接架2的开口端内壁固定有麻花杆9，麻花杆9滑动连接在通孔内，麻花杆9的横截面与通孔相适配。

本实施例中，如图1、图2和图3所示，环套15的外侧壁固定有滑筒12，滑筒12的内部滑动连接有滑板17，滑板17的一侧通过弹簧二18与滑筒12内部远离环套15的一端相连接，滑板17的另一侧固定有摩擦杆20，摩擦杆20指向环套15的一端贯穿环套15的侧壁，并能够在环套15的侧壁上进行横向滑动，摩擦杆20指向环套15的一端可与转盘16的外侧壁抵扣接触，滑筒12内部指向环套15的一端固定有电磁线圈19，滑板17采用磁性材料制成，并且滑板17可与电磁线圈19之间产生电磁吸力。

本实施例中，如图1、图2和图3所示，离心机构包括固定在转盘16下表面的柱筒24，柱筒24与转盘16共用中心轴线，且麻花杆9位于柱筒24内部，柱筒24的外侧套接有转环21，转环21可在柱筒24上进行上下移动，转环21的外侧壁开设有环槽22，环槽22的横截面为劣弧形。

本实施例中，如图1、图2和图3所示，离心机构还包括两个连杆二14，连杆二14的中部定轴转动连接在柱筒24的外侧壁上，两个所述连杆二14呈X形设置，并分别位于柱筒24的两侧，连杆二14的下端固定有配重球11，连杆二14的上端通过连杆三23与转环21的底面铰接，且两个所述连杆三23对称设置。

本实施例中，如图1、图2和图3所示，离心机构还包括固定在悬臂10下侧的吊杆25，吊杆25的下端固定有插杆，环槽22内滑动连接有滑块27，滑块27为球状，且与环槽22相适配，滑块27上固定有连杆四26，连杆四26的中部开设有条形槽28，插杆插接在条形槽28内，并能够在条形槽28内滑动。

本实施例中，自适应阻尼调节机构包括固定在主连接架1内侧的液压筒4，液压筒4内部上下两端分别滑动连接有活塞板一29和活塞板二31，且所述活塞板一29和活塞板二31与液压筒4的内壁之间水密连接，活塞板一29、活塞板二31与液压筒4的侧壁之间密封连接，比如在活塞板一29、活塞板二31和液压筒4内壁之间设置密封圈，使得液压筒4内部的水液不能够在活塞板一29、活塞板二31与液压筒4的侧壁之间的连接处流动，进而保持活塞板一29、活塞板二31与液压筒4的侧壁之间的密封性，活塞板二31通过弹簧三32与液压筒4的内部底面相连接，活塞板一29的上表面固定有竖直向上的推杆30，推杆30上端穿过液压筒4的上端面，且推杆30可在液压筒4上进行上下滑动，推杆30的上端通过连杆一13铰接连杆四26远离滑块27的一端。

本实施例中，如图4所示，液压筒4的中部定轴转动连接有叶轮5，且叶轮5与发电机的输入轴固定连接，液压筒4的中心轴线与叶轮5相切，电磁线圈19与发电机电连接。

本实施例中，如图1和图2所示，副连接架2的上端固定有竖直向上的滑杆二33，滑杆二33的上端贯穿主连接架1的上侧壁，且滑杆二33可在主连接架1上进行上下滑动，滑杆二33的上端固定有上限位板7，上限位板7通过弹簧一6与主连接架相连接。

本实施例中，如图1和图2所示，副连接架2的下端固定有竖直向下的滑杆一3，滑杆一3的下端贯穿主连接架1的下侧壁，且滑杆一3可在主连接架1上进行上下滑动，滑杆一3的下端固定有下限位板8，下限位板8通过弹簧一6与主连接架1相连接。

本实施例中，滑杆一3和滑杆二33也可在主连接架1上转动，这样便于通过调节旋翼的角度，从而调节整个无人机的宽度，进而提高无人机在狭窄空间中的通过性，提高作业能力，而且旋翼的旋转不影响本申请中的技术方案对旋翼产生的振动的减振效果和对无人机的保护能力。

本发明的使用方法和优点：该种六翼中型无人机的旋转装置在工作时，工作原理如下：

六翼中型无人机进行飞行作业时，如图1和图2所示，旋翼遇到的振动冲击使得旋翼同步带动副连接架2在主连接架1内部进行上下移动，副连接架2的上下移动同步带动滑杆一3和滑杆二33进行上下移动，进而使得滑杆一33带动其下端的限位板上下移动，限位板的上下移动对弹簧一6施加压力或拉力，进而使得弹簧一6压缩或伸长，使得弹簧一6蓄能对副连接架2起到缓冲的作用，从而降低旋翼产生的振动对主连接架1和无人机主体造成损伤，对无人机起到缓冲保护的作用；

副连接架2的上下移动的同时还同步带动麻花杆9相对转盘16进行上下移动，如图1、图2和图3所示，麻花杆9的上下移动通过其螺旋面对转盘16上的通孔的侧壁施加扭力，进而对转盘16产生的扭矩，从而使得转盘16绕转盘16的中心轴线转动，即实现通过麻花杆9将旋翼的上下移动转换为转盘16的旋转运动，转盘16的旋转运动同步带动柱筒24绕转盘16的中心轴线做旋转运动，进而使得转筒24通过连杆二14带动两个配重球11同步绕转盘16的中心轴线做旋转运动，也同时通过连杆二14和连杆三23带动转环21同步绕转盘16的中心轴线做旋转运动，进而通过转盘16使得柱筒24、配重球11和转环21获得动能，实现对旋翼产生的振动能耗的转换并消耗，而且在弹簧二18的作用下推动滑板17和摩擦杆20向转盘16的侧面贴紧并施加压力，进而使得摩擦杆12与转盘16通过摩擦作用对转盘16的动能进行消耗，从而进一步的降低了旋翼产生振动能量，对无人机起到缓冲保护的作用，避免无人机内部的精密零部件受到振动损伤，提高使用寿命，降低使用成本；

如图3所示，配重球11在转动的过程中受到离心力作用使得配重球11在绕转盘16的中心轴线转动的同时向远离柱筒24的方向移动，从而带动连杆二14绕连杆二14中部与柱筒24的连接处转动，此时连杆二14绕连杆二14中部与柱筒24的连接处转动的同时使得配重球11在竖直方向上进行向上运动，进而根据杠杆原理可知连杆二14的上端下移，并通过连杆三23带动转环21在柱筒24上进行向下移动，转环21的下移同步带动滑块27下移，从而使得连杆四26的左端下移，根据杠杆原理可知，连杆四26的右端上移，并通过连杆一13带动推杆30上移，如图4所示，推杆30的上移同步带动活塞板一29上移，从而使得液压筒4内部压力降低，从而使得液压筒4内部水液对活塞板二31的压力降低，并在弹簧三32向上的作用力下使得活塞板二31上移，进而使得液压筒4内部的水液上移，水液的上移带动叶轮5转动，进而使得发电机发电，发电机发电后通过导线将电流传送至电磁线圈19中，电磁线圈19通电后产生的电磁吸力使得滑板17带动摩擦杆20进一步的向转盘16靠近，从而增加摩擦杆20与转盘16之间的摩擦力，进而增加对转盘16的阻尼作用，使得转盘16的动能更多的转化为热能消耗掉，从而进一步的降低了旋翼产生振动能量，对无人机起到缓冲保护的作用，避免无人机内部的精密零部件受到振动损伤，提高使用寿命，降低使用成本；

当旋翼产生的振动能量较大时其通过副连接架2同步带动麻花杆9上下移动的速度越大，进而使得转盘16获得的转速越大，转盘16的转速越大同步带动柱筒24旋转的速度越大，进而使得转筒24通过连杆二14带动两个配重球11同步绕转盘16的中心轴线旋转的速度越大，进而使得配重球11获得离心力越大，从而使得配重球11在转动的过程中受到离心力作用在竖直方向上进行向上运动距离越大，进而根据杠杆原理可知连杆二14的上端下移的距离越大，并通过连杆三23带动转环21在柱筒24上进行向下移动的距离越大，转环21的下移距离越大则同步带动滑块27下移的距离越大，从而使得连杆四26的右端上移距离越大，并且上移速度也越块，这样就使得液压筒4内部水液上流速度和行程均变大，进而使得叶轮5获得更多的能量，并通过发电机转化为电能，使得电磁线圈19中输入更大的电流，并产生更大的电磁吸力使得滑板17带动摩擦杆20对转盘16施加更大的挤压力，进而增加对转盘16的阻尼作用，相应的使得转盘16的动能更多的转化为热能消耗掉，从而实现根据振动能量的大小自动的调整耗能机构的耗能能力，从而确保旋翼的减震效果，增加了使用范围，使得无人机在飞行过程中能够应对更恶劣的情况；

在旋翼产生的振动减小或无人机不工作时，此时旋翼通过副连接架2带动麻花杆9上下移动的速度变小或为零，并且使得转盘16、柱筒24和配重球11的速度变小或为零，从而使得配重球11获得的离心力变小或为零，从而使得配重球11在自重作用下在竖直方向上进行向下运动并复位，进而根据杠杆原理可知连杆二14的上端上移并复位，从而通过连杆三23带动转环21在柱筒24上进行向上移动并复位，转环21的上移则同步带动滑块27上移并复位，从而使得连杆四26的右端下移并复位，连杆四26的右端下移通过连杆一13带动推杆30下移，如图4所示，推杆30的下移同步带动活塞板一29下移，从而使得液压筒4内部压力增加，使得液压筒4内部水液对活塞板二31的压力增加，并推动活塞板二31下移，从而使得活塞板二31对弹簧三32压缩，并复位，进而使得液压筒4内部的水液下移，水液的下移带动叶轮5逆向转动，进而使得发电机发电，发电机发电后通过导线将电流传送至电磁线圈19中，电磁线圈19通电后产生的电磁吸力使得滑板17带动摩擦杆20进一步的向转盘16靠近，从而增加摩擦杆20与转盘16之间的摩擦力，进而增加对转盘16的阻尼作用，使得转盘16更快的减速，恢复初始状态。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术工作人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种六翼中型无人机的旋转装置，包括固定在无人机本体上的主连接架(1)和固定在旋翼上的副连接架(2)，其特征在于：所述主连接架(1)和副连接架(2)均为C字形，所述副连接架(2)位于主连接架(1)的内侧，并且副连接架(2)的开口朝向主连接架(1)的内侧，所述主连接架(1)内侧设置有耗能机构和自适应阻尼调节机构，所述副连接架(2)与耗能机构驱动连接，所述耗能机构上设置有离心机构，所述离心机构与自适应阻尼调节机构传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种六翼中型无人机的旋转装置，其特征在于：所述耗能机构包括固定在主连接架(1)内侧的悬臂(1)，所述悬臂(1)上固定有环套(15)，所述环套(15)的轴截面为对称的C形结构，所述环套(15)内侧定轴转动连接转盘(16)，所述转盘(16)的中心处开设有一字型的通孔，所述副连接架(2)的开口端内壁固定有麻花杆(9)，所述麻花杆(9)滑动连接在通孔内，所述麻花杆(9)的横截面与通孔相适配。

3.根据权利要求2所述的一种六翼中型无人机的旋转装置，其特征在于：所述环套(15)的外侧壁固定有滑筒(12)，所述滑筒(12)的内部滑动连接有滑板(17)，所述滑板(17)的一侧通过弹簧二(18)与滑筒(12)内部远离环套(15)的一端相连接，所述滑板(17)的另一侧固定有摩擦杆(20)，所述摩擦杆(20)指向环套(15)的一端贯穿环套(15)的侧壁，并能够在环套(15)的侧壁上进行横向滑动，所述摩擦杆(20)指向环套(15)的一端可与转盘(16)的外侧壁抵扣接触，滑筒(12)内部指向环套(15)的一端固定有电磁线圈(19)，所述滑板(17)采用磁性材料制成，并且滑板(17)可与电磁线圈(19)之间产生电磁吸力。

4.根据权利要求3所述的一种六翼中型无人机的旋转装置，其特征在于：所述离心机构包括固定在转盘(16)下表面的柱筒(24)，所述柱筒(24)与转盘(16)共用中心轴线，且麻花杆(9)位于柱筒(24)内部，所述柱筒(24)的外侧套接有转环(21)，所述转环(21)可在柱筒(24)上进行上下移动，所述转环(21)的外侧壁开设有环槽(22)，所述环槽(22)的横截面为劣弧形。

5.根据权利要求4所述的一种六翼中型无人机的旋转装置，其特征在于：所述离心机构还包括两个连杆二(14)，所述连杆二(14)的中部定轴转动连接在柱筒(24)的外侧壁上，两个所述连杆二(14)呈X形设置，并分别位于柱筒(24)的两侧，所述连杆二(14)的下端固定有配重球(11)，所述连杆二(14)的上端通过连杆三(23)与转环(21)的底面铰接，且两个所述连杆三(23)对称设置。

6.根据权利要求5所述的一种六翼中型无人机的旋转装置，其特征在于：所述离心机构还包括固定在悬臂(10)下侧的吊杆(25)，所述吊杆(25)的下端固定有插杆，所述环槽(22)内滑动连接有滑块(27)，所述滑块(27)为球状，且与环槽(22)相适配，所述滑块(27)上固定有连杆四(26)，所述连杆四(26)的中部开设有条形槽(28)，所述插杆插接在条形槽(28)内，并能够在条形槽(28)内滑动。

7.根据权利要求6所述的一种六翼中型无人机的旋转装置，其特征在于：所述自适应阻尼调节机构包括固定在主连接架(1)内侧的液压筒(4)，所述液压筒(4)内部上下两端分别滑动连接有活塞板一(29)和活塞板二(31)，且所述活塞板一(29)和活塞板二(31)与液压筒(4)的内壁之间水密连接，所述活塞板二(31)通过弹簧三(32)与液压筒(4)的内部底面相连接，所述活塞板一(29)的上表面固定有竖直向上的推杆(30)，所述推杆(30)上端穿过液压筒(4)的上端面，且推杆(30)可在液压筒(4)上进行上下滑动，所述推杆(30)的上端通过连杆一(13)铰接连杆四(26)远离滑块(27)的一端。

8.根据权利要求7所述的一种六翼中型无人机的旋转装置，其特征在于：所述液压筒(4)的中部定轴转动连接有叶轮(5)，且叶轮(5)与发电机的输入轴固定连接，所述液压筒(4)的中心轴线与叶轮(5)相切，所述电磁线圈(19)与发电机电连接。

9.根据权利要求7所述的一种六翼中型无人机的旋转装置，其特征在于：所述副连接架(2)的上端固定有竖直向上的滑杆二(33)，所述滑杆二(33)的上端贯穿主连接架(1)的上侧壁，且滑杆二(33)可在主连接架(1)上进行上下滑动，所述滑杆二(33)的上端固定有上限位板(7)，所述上限位板(7)通过弹簧一(6)与主连接架相连接。

10.根据权利要求7所述的一种六翼中型无人机的旋转装置，其特征在于：所述副连接架(2)的下端固定有竖直向下的滑杆一(3)，所述滑杆一(3)的下端贯穿主连接架(1)的下侧壁，且滑杆一(3)可在主连接架(1)上进行上下滑动，所述滑杆一(3)的下端固定有下限位板(8)，所述下限位板(8)通过弹簧一(6)与主连接架(1)相连接。

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