CN112357080A - 一种可伸缩机臂及机臂可伸缩无人机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可伸缩机臂及机臂可伸缩无人机，属于无人机领域，其中可伸缩机臂包括大机臂和小机臂，大机臂为中空结构，大机臂的根部侧壁和梢部侧壁均设置有至少一个限位孔；小机臂的根部可滑动的承插在大机臂内；小机臂根部固定有弹片，弹片另一端固定有限位凸起，弹片提供使限位凸起嵌入限位孔中的弹力以限制小机臂的位置；小机臂的侧壁上可活动地套设有紧固套，紧固套的内侧壁配置为套设在大机臂的梢部侧壁上时，使大机臂的梢部收缩以固定小机臂。其中机臂可伸缩无人机包括有上述的可伸缩机臂。本发明结构设计合理，通过弹片、限位孔和限位凸起以及紧固套的配合使用，使机臂能够伸缩并锁定，满足运输、存储和窄小空间飞行使用要求。

Description

一种可伸缩机臂及机臂可伸缩无人机

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种可伸缩机臂及机臂可伸缩无人机。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。与有人驾驶飞机相比，无人机更适合那些危险和“愚钝”的任务。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机和行业应用相结合才是无人机真正的需求，目前在航拍、农业、植保、微型自拍、测绘、新闻报道、电力巡检等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。

但是在一些特殊任务过程当中，例如快递运输、灾难救援和军事侦查等领域，由于环境的特殊性，无人机在飞行过程中会面临通过窄小地形的挑战，并且以上任务对于无人机的续航和载重以及稳定性等功能具有比较高的要求，所以，通过不断减小无人机的体积来提高无人机任务的灵活性是不可行的，大中型无人机设计是未来的主流趋势。

发明内容

针对现有技术存在的无人机无法通过减小体积提高任务灵活性的问题，本发明的目的在于提供一种可伸缩机臂及机臂可伸缩无人机。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一方面，本发明提供一种可伸缩机臂，包括，

大机臂，所述大机臂为中空结构，所述大机臂的根部用于连接机体，且所述大机臂的根部侧壁和梢部侧壁均设置有至少一个限位孔；

小机臂，所述小机臂的根部承插在所述大机臂内，且所述小机臂与所述大机臂滑动连接；

弹片，所述弹片的一端固定在所述小机臂根部，所述弹片的另一端位于所述小机臂的根部外侧，且所述弹片的另一端固定有限位凸起，所述弹片提供使所述限位凸起嵌入所述限位孔中以限制所述小机臂位置的弹力；以及

紧固套，所述紧固套可活动地套设在所述小机臂的侧壁上，且所述紧固套的内侧壁配置为套设在所述大机臂的梢部侧壁上时，使所述大机臂的梢部收缩以固定所述小机臂。

优选的，所述紧固套的内侧壁呈锥形。

优选的，所述大机臂的内侧壁上设置有轴向布置的滑轨，所述小机臂的外壁设置有与所述滑轨相适配的滑槽或者滑块。

优选的，所述弹片通过焊接块固定连接在所述小机臂的根部内侧壁上。

优选的，所述限位孔设置有两个，两个所述限位孔对称地设置在所述大机臂的根部和梢部。

另一方面，本发明还提供一种机臂可伸缩无人机，包括机身、用于支撑所述机身的机架、连接在所述机身上的多个机臂、安装在每个所述机臂上的电机以及连接在每个所述电机上的桨叶，其中，所述机臂为上述的可伸缩机臂。

进一步的，所述大机臂的根部与所述机身之间设置有橡胶圈。

优选的，所述机架包括四个机架撑杆和两个机架横杆，所述四个机架撑杆的上端分别连接在所述机身底面的四角，且每两个所述机架撑杆的下端分别通过一个连接套固定在同一个所述机架横杆上。

优选的，所述无人机为六旋翼无人机。

采用上述技术方案，首先由于小机臂可在大机臂内部滑动，使得机臂的整体长度能够通过大机臂和小机臂之间的相对滑动进行调整；其次由于大机臂上的限位孔和小机臂上连接的弹片以及限位凸起的设置，使得大机臂和小机臂分别能够在展开和收缩位置上进行定位，从而保持伸缩状态；再则由于紧固套的设置，使得大机臂和小机臂之间的连接效果能够得到有效的保证，避免限位凸起以及限位孔之间的连接失效。综上，本发明提供的可伸缩机臂以及具有其的机臂可伸缩无人机，不但解决了中大型无人机在运输、存储过程中占用空间大的问题，还能够在执行窄小地形飞行任务时，在不降低无人机性能的情况下，通过缩短机臂长度的方式减小无人机尺寸以满足飞行要求，以此达到确保无人机各方面结构性能不受影响的条件下实现无人机体积的减小的目的。

附图说明

图1为本发明一种可伸缩机臂的结构示意图；

图2为本发明一种机臂可伸缩无人机的结构示意图。

图中:1-桨叶、2-电机转子、3-电机定子、4-小机臂、5-焊接块、6-紧固套、7-弹片、8-滑轨、9-大机臂、10-限位孔、11-橡胶圈、12-机身、13-机架撑杆、14-连接套、15-机架横杆、100-限位凸起。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示对本发明结构的说明，仅是为了便于描述本发明的简便，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

对于本技术方案中的“第一”和“第二”，仅为对相同或相似结构，或者起相似功能的对应结构的称谓区分，不是对这些结构重要性的排列，也没有排序、或比较大小、或其他含义。

另外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个结构内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据本发明的总体思路，联系本方案上下文具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

提供一种可伸缩机臂，如图1所示，其包括有的大机臂9和小机臂4。

其中，大机臂9为中空结构，大机臂9的根部用于连接无人机的机身，大机臂9的根部侧壁和梢部侧壁均设置有至少一个限位孔10，并且所有的限位孔10沿大机臂9的轴线方向呈一列分布，每个限位孔10均代表一个可对小机臂4进行定位和限制的位置点。

小机臂4的根部则承插在大机臂9的中空腔内，并且小机臂4沿着大机臂9的轴线方向与大机臂9滑动连接。本实施例中，优选小机臂4也为中空结构。并且，设置大机臂9的内侧壁上设置有轴向布置的滑轨8，相应的，在小机臂4的外壁设置有与该滑轨8相适配的滑槽或者滑块，例如是滑槽。

小机臂4的根部固定连接有一个弹片7，该弹片7呈条状，弹片7的一端伸入到小机臂4内，并且通过一个焊接块5固定焊接在小机臂4的根部内侧壁上。该弹片7的另一端位于小机臂4的根部外侧，并且弹片7的另一端固定有一个限位凸起100，该限位凸起100与限位孔10相适配，限位凸起100可嵌入到限位孔10中以使小机臂4相对大机臂9的位置被限制固定；同时，弹片7用于提供使限位凸起100嵌入到限位孔10的弹力，使得当小机臂4滑动到大机臂9根部或者梢部的相应位置时，限位凸起100被弹片7弹入到限位孔10中。解锁时，只需要按压限位凸起100，在克服弹片7提供的弹力时即可将限位凸起100压下，从而使小机臂4可相对大机臂9进行滑动以实现机臂整体的伸缩。

本实施例还提供紧固套6，该紧固套6的内侧壁直径大于小机臂4的外壁直径，使得该紧固套6可活动地套设在小机臂4的侧壁上。并且，使紧固套6的内侧壁配置为，当紧固套6套设在大机臂9的梢部侧壁上时，该紧固套6使大机臂9的梢部收缩以固定小机臂4，即，可以理解的是，紧固套6的内侧壁直径小于大机臂9的外壁直径，从而在紧固套6套设在大机臂9上时，能够迫使大机臂9收缩，从而将承插在大机臂9内的小机臂4夹紧，如此即可加强大机臂9和小机臂4之间的连接效果，防止限位凸起100和限位孔10之间的限制和定位失效。

本实施例中，设置紧固套6的内侧壁呈锥形，其大端一侧朝向大机臂9，并且大端一侧的直径配置为超过大机臂9的外壁直径。或者，还可以设置紧固套6的内侧壁直径略大于大机臂9的外壁直径，例如两者之间为过盈配合关系，并且在朝向大机臂9一侧的方向上设置有倒角，从而方便紧固套6套在大机臂9上。

本实施例中，将大机臂9上的限位孔10设置为两个，两个限位孔10对称地设置在大机臂9的根部和梢部，从而使得小机臂4在大机臂9上只有两个定位点，即，使机臂整体具有一个展开到最大尺寸的状态和一个缩短到最小尺寸的状态。当然，在其他实施例中，限位孔10的数量设置布置为三个、四个乃至更多个，以使机臂整体具有更多的可调节的长度，从而满足更多的使用场景的需求。

实施例二

提供一种机臂可伸缩无人机，如图2所示，包括机身12、用于支撑机身12的机架、连接在机身12上的多个机臂、安装在每个机臂上的电机以及连接在每个电机上的桨叶1，其中，机臂即为实施例一中公开的可伸缩机臂。

其中机臂配置为六个，六个机臂设置在机身12的四周，使得该无人机为六旋翼无人机。其中，机臂中的大机臂9，其根部与机身12之间设置有橡胶圈11，橡胶圈11起紧固和密封作用。

电机包括电机定子3和电机转子2，其中，电机定子3固定安装在机臂中小机臂4的梢部，而桨叶1则安装在电机转子2伸出电机定子3的端部。

其中，机架包括四个机架撑杆13和两个机架横杆15，机架撑杆13倾斜地连接在机身12的底面，并且四个机架撑杆13的上端分别连接在机身12底面的四角。机架横杆15有两个，而每两个机架撑杆13的下端分别通过一个连接套14固定在同一个机架横杆15上。

本实施例提供的机臂可伸缩无人机进行转场飞行试验时，由于大机臂9和小机臂4通过滑轨8、弹片7、限位孔10和限位凸起100的设置，使机臂能够实现伸长和收缩，使得无人机的体积大大减小，能够解决现有中大型无人机存在的机臂多、桨叶多、机身体积比较大、不利于包装和运输的问题；并且，通过紧固套6可以加强大机臂9和小机臂4之间的连接效果，可以达到确保无人机各方面结构性能不受影响的条件下实现无人机体积的减小的目的。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种可伸缩机臂，其特征在于：包括，

大机臂，所述大机臂为中空结构，所述大机臂的根部用于连接机体，且所述大机臂的根部侧壁和梢部侧壁均设置有至少一个限位孔；

小机臂，所述小机臂的根部承插在所述大机臂内，且所述小机臂与所述大机臂滑动连接；

弹片，所述弹片的一端固定在所述小机臂根部，所述弹片的另一端位于所述小机臂的根部外侧，且所述弹片的另一端固定有限位凸起，所述弹片提供使所述限位凸起嵌入所述限位孔中以限制所述小机臂位置的弹力；以及

紧固套，所述紧固套可活动地套设在所述小机臂的侧壁上，且所述紧固套的内侧壁配置为套设在所述大机臂的梢部侧壁上时，使所述大机臂的梢部收缩以固定所述小机臂。

2.根据权利要求1所述的可伸缩机臂，其特征在于：所述紧固套的内侧壁呈锥形。

3.根据权利要求1所述的可伸缩机臂，其特征在于：所述大机臂的内侧壁上设置有轴向布置的滑轨，所述小机臂的外壁设置有与所述滑轨相适配的滑槽或者滑块。

4.根据权利要求1所述的可伸缩机臂，其特征在于：所述弹片通过焊接块固定连接在所述小机臂的根部内侧壁上。

5.根据权利要求1所述的可伸缩机臂，其特征在于：所述限位孔设置有两个，两个所述限位孔对称地设置在所述大机臂的根部和梢部。

6.一种机臂可伸缩无人机，包括机身、用于支撑所述机身的机架、连接在所述机身上的多个机臂、安装在每个所述机臂上的电机以及连接在每个所述电机上的桨叶，其特征在于：所述机臂为如权利要求1-5任一项所述的可伸缩机臂。

7.根据权利要求6所述的机臂可伸缩无人机，其特征在于：所述大机臂的根部与所述机身之间设置有橡胶圈。

8.根据权利要求6所述的机臂可伸缩无人机，其特征在于：所述机架包括四个机架撑杆和两个机架横杆，所述四个机架撑杆的上端分别连接在所述机身底面的四角，且每两个所述机架撑杆的下端分别通过一个连接套固定在同一个所述机架横杆上。

9.根据权利要求6所述的机臂可伸缩无人机，其特征在于：所述无人机为六旋翼无人机。

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