CN114439339B - 用于无人机舱门的驱动装置和无人机 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例公开了用于无人机舱门的驱动装置和无人机。该驱动装置的一具体实施方式包括：驱动杆和锁组件，分别位于无人机的舱门的不同侧；驱动杆的一端与无人机的舱体铰接，另一端与无人机的舱门的第一侧铰接，以驱动舱门相对于舱体开合运动，其中，第一侧为舱门与舱体相连接的一侧；锁组件位于舱门的第二侧，包括锁体、弹簧和锁轴，锁体与舱体固定，锁轴通过弹簧与锁体弹性连接；其中，在舱门处于闭合状态下，锁轴的第一端与舱门上设置的卡件相卡合，以将舱门与舱体固定。该实施方式提出了一种简单、可靠的舱门开启和闭合的驱动方式。

Description

用于无人机舱门的驱动装置和无人机

技术领域

本公开的实施例涉及无人机技术领域，具体涉及用于无人机舱门的驱动装置和无人机。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，通常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。目前，无人机在航拍、农业、快递、救灾甚至军事等领域得到广泛应用。

发明内容

本公开的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本公开的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

第一方面，本公开的一些实施例提供了一种用于无人机舱门的驱动装置，包括：驱动杆和锁组件，分别位于无人机的舱门的不同侧；驱动杆的一端与无人机的舱体铰接，另一端与无人机的舱门的第一侧铰接，以驱动舱门相对于舱体开合运动，其中，第一侧为舱门与舱体相连接的一侧；锁组件位于舱门的第二侧，包括锁体、弹簧和锁轴，锁体与舱体固定，锁轴通过弹簧与锁体弹性连接；其中，在舱门处于闭合状态下，锁轴的第一端与舱门上设置的卡件相卡合，以将舱门与舱体固定。

在一些实施例中，该驱动装置还包括备用驱动组件，包括驱动器和联动部件；驱动器与舱体固定连接，联动部件的一端与驱动器连接，另一端与锁体连接。

在一些实施例中，驱动器包括舵机、摇臂、连杆和导向部件；摇臂的一端与舵机连接，另一端与连杆铰接，连杆的另一端与联动部件的一端铰接，联动部件与导向部件连接，导向部件与舱体固定连接。

在一些实施例中，锁体在重力方向与舱体铰接，铰接点位于锁组件的重心在重力方向的延长线以外的位置；锁体上还设置有固定部件，固定部件与联动部件的另一端相配合，以将锁组件与舱体固定。

在一些实施例中，锁轴贯穿锁体，锁轴的第一端设置有第一止挡部件，锁轴的第二端设置有第二止挡部件；锁体上设置有第三止挡部件，位于第一止挡部件与第二止挡部件之间；弹簧套设在锁轴上，位于第一止挡部件与第三止挡部件之间。

在一些实施例中，驱动杆的驱动方式包括以下至少一种：电动驱动、液压驱动和气压驱动。

第二方面，本公开的一些实施例提供了一种无人机，包括：舱体；舱门，设置于无人机的下方，与舱体铰接，其中，下方为无人机运行时朝向地面的方向；如上述第一方面中任一实现方式所描述的驱动装置，固定于舱体上。

在一些实施例中，驱动装置中的驱动杆设置于舱体的内部，驱动装置中的锁组件和备用驱动组件设置于舱体的外部；锁组件中的锁轴通过舱体上开设的通孔延伸至舱体的内部，其中，通孔的尺寸大于锁轴的第一端的尺寸；以及舱门的第二侧在内表面上设置有卡件。

在一些实施例中，卡件为卡轴，锁轴的第一端形成有与卡轴相配合的曲面；舱体的内部在对应通孔的位置处设置有挡槽，用于容置卡轴。

在一些实施例中，舱门的第一侧与舱体铰接，其中，第一侧与第二侧为对向的两侧。

本公开的上述各个实施例具有如下有益效果：本公开的一些实施例的用于无人机舱门的驱动装置可以包括驱动杆和锁组件。两者分别位于无人机的舱门的不同侧。驱动杆的一端可以与无人机的舱体铰接，另一端可以与舱门的第一侧铰接。从而可以驱动舱门开合运动。这种结构简单，可以减少对无人机舱体的内部空间的占用。另外，锁组件位于舱门的第二侧。在舱门处于闭合状态下，锁组件中锁轴的第一端可以与舱门上设置的卡件相卡合，从而可以以将舱门与舱体固定，即实现舱门的锁定。这样可以避免舱门在运行过程中受其他作用力，如自身重力、颠簸或气流，而发生打开的现象。从而能够提高无人机的可靠性和安全性。

附图说明

结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，元件和元素不一定按照比例绘制。

图1是根据本公开的驱动装置的一个实施例的结构示意图；

图2是图1所示的驱动装置的俯视结构示意图；

图3是根据本公开的备用驱动组件的一个实施例的结构示意图；

图4A是图2所示的驱动装置在A-A方向的剖视结构示意图；

图4B是图2所示的驱动装置在B-B方向的剖视结构示意图；

图5是图4B所示的驱动装置在P处的放大结构示意图；

图6是本公开的舱门的一个实施例的结构示意图；

图7是本公开的锁组件的一个实施例的结构示意图；

图8是本公开的卡件与锁轴的第一端的一个实施例的配合结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

本公开的实施例提供了一种用于无人机舱门的驱动装置。如图1所示，该驱动装置可以包括驱动杆1和锁组件2。在这里，驱动杆1的一端F可以与舱体3铰接。驱动杆1的另一端E可以与舱门4的第一侧铰接。这里的第一侧可以是舱门4中的任一侧。这样，驱动杆1伸缩时，便可以驱动舱门4相对于舱体3做开合运动。作为示例，为了能够更好地实现舱门4的驱动，第一侧可以为舱门4与舱体3相连接的一侧。这样有助于提升驱动杆1的有用功，降低能量消耗。并且能够降低或避免对舱门打开角度的影响。

可以理解的是，为减少对舱体3的内部空间的占用，舱门4通常向舱体3的外部打开。这样不仅便于舱门打开，也有助于提高无人机的承载量。例如驱动杆1伸长，可以驱动舱门4打开。驱动杆1缩短，可以驱动舱门4闭合。这种驱动方式结构简单，可以减少对舱体3的内部空间的占用，或者降低无人机的整体结构尺寸。

在一些实施例中，如图5所示，锁组件2可以包括锁体21、弹簧22和锁轴23。锁体21可以与舱体3固定。锁轴23可以通过弹簧22与锁体21弹性连接。这样，在舱门4处于闭合状态下，锁轴23的第一端可以与舱门4上设置的卡件相卡合，从而实现舱门4的锁定。这样在无人机运行过程中，可以避免舱门在其他作用力下，如自身重力、气流等，出现打开的情况。进而可以提高无人机的可靠性和安全性。

需要说明的是，为了保证锁定的稳定性，锁组件2通常可以位于舱门4的第二侧。这里的第二侧可以是除第一侧以外的任一侧。为了进一步提高锁定的稳定性，如图1所示，第二侧可以是与第一侧相对向的一侧。

可以理解的是，上述舱门可以无人机起落架舱门或其他动作舱门。驱动杆1的驱动方式可以包括但不限于以下至少一种：电动驱动、液压驱动和气动驱动等。另外，锁组件2的具体结构在这里并不限制，可以根据实际需求进行设置。作为示例，如图7所示，锁体21上可以开设有用于容置锁轴23的孔槽。锁轴23的第一端可以位于孔槽的外部，而第二端可以位于孔槽的内部。另外，锁轴23的第一端可以设置有第一止挡部件231，第二端可以设置有第二止挡部件232。同时，锁体21上可以设置有第三止挡部件211。此时，弹簧22可以位于第二止挡部件232与第三止挡部件211之间。而第三止挡部件211可以位于第一止挡部件231与第二止挡部件232之间。

在一些实施例中，如图5所示，锁轴23可以贯穿锁体21。弹簧22套设在锁轴23上，可以位于第一止挡部件231与第三止挡部件211之间。第二止挡部件232可以位于锁体21的外部。

可以理解的是，上述各止挡部件可以与其所在的部件为一体结构，或者也可以是独立设置的。例如图5中，锁体21右侧开口处的侧壁可以复用为第三止挡部件211。又例如图5中，锁轴23的第二端可以形成有螺纹，第二止挡部件232可以是旋入锁轴23的螺母。这样，通过调节螺母在锁轴上的位置，便可以调整弹簧22两端的间距，从而实现弹簧22预紧力的调节。同时，通过螺母和弹簧的配合，还可以对锁轴23的第一端的伸出长度进行调整，从而满足不同场景的使用需求，如不同舱门尺寸或安装位置等。进而可以提升锁组件的适用范围。

在一些实施例中，如图1所示，驱动装置还可以包括备用驱动组件5。如图3所示，备用驱动组件可以包括驱动器51和联动部件52。驱动器51可以通过连接件53与舱体3固定连接。联动部件52的一端可以与驱动器51连接，另一端可以与锁体21连接。在这里，驱动器51和联动部件52的结构同样可以根据需求进行设置。作为示例，驱动器51可以为直线驱动电机。舱体3上可以开设有或安装有导轨。这样，在驱动器51的驱动下，联动部件52沿导轨往复运动。

作为示例，如图3所示，驱动器51可以包括舵机511、摇臂512、连杆513和导向部件514。其中，摇臂512的一端可以与舵机511的发动机连接，另一端可以与连杆513铰接。而连杆513的另一端可以与联动部件52的一端铰接。同时，联动部件52与导向部件514连接。导向部件514与舱体固定连接。其中，舵机511可以为电动舵机或液压舵机等。

在一些实施例中，上述锁体21可以在重力方向与舱体3铰接。同时，锁体21上还可以设置有固定部件。该固定部件可以与上述联动部件52的另一端相配合，从而能够将锁组件2与舱体3固定。

作为示例，结合图1、4B和5所示，锁体21的上端可以与舱体3在G点铰接。同时，锁体21的下端开设有用于容置联动部件52的孔H。这样，当联动部件52(如销轴)嵌入孔H中后，便可以将锁组件固定在舱体上。如图3所示，当舵机511带动摇臂512逆时针转动时，可以通过连杆513带动联动部件52沿导向部件514向右移动。从而可以将联动部件52从孔H中拔出。此时，在自身重力作用下，锁组件2便可以绕铰接点G向远离舱体的方向转动。这样就会使锁轴23的第一端与舱门4上的卡件脱离。在这种状态下，舱门在自身重力的作用下也会打开。

通过以上描述可知，当驱动杆1出现故障，无法通过其打开舱门时，可以利用备用驱动组件5实现舱门的应急开启。这样可以进一步提高驱动装置的可靠性，从而提升无人机的安全性。需要说明的是，为了保证锁组件在自身重力的作用下，能够绕铰接点G转动，铰接点G通常要位于锁组件的重心在重力方向的延长线以外的位置。也就是说，铰接点G不能与锁组件的重心重合，且两者的连线不能与重力方向相平行。

本公开的一些实施例还提供了一种无人机。如图1所示，无人机可以包括舱体3、舱门4和上述任一实施例中所描述的驱动装置。舱体3可以构成无人机的主要架构，可以用于支撑无人机的其他部件。舱门4可以与舱体3铰接。同时，驱动装置可以固定在舱体3上。

在这里，为了保证舱门在应急状态能够靠自身重力打开，舱门4可以设置于无人机的下方。其中，下方一般为无人机运行时朝向地面的方向。另外，舱门4与舱体3的铰接方式和位置在这里并不限制。例如图2中，舱门的左边和/或右边可以通过连接件与舱体的外部铰接。又例如图1、4A和6所示，舱门4的第一侧可以在A、B两个位置，与舱体3的内部铰接。铰接点A和B为同轴。这样在驱动装置的作用下，舱门4可以绕铰接点A和B的连线转动。其中，第一侧可以与第二侧为对向的两侧。

在一些实施例中，驱动装置在舱体3上的安装位置可以根据需求进行设置。例如图1所示，驱动装置中的驱动杆1可以设置于舱体3的内部。同时，驱动装置中的锁组件2和备用驱动组件5可以设置于舱体3的外部。这样，当驱动杆1(和备用驱动组件5)出现故障时，也可以手动解除锁组件的锁定，从而打开舱门4。另外，也便于组件的维修、更换。还可以减少对舱体的内部空间的占用，提升无人机的承载量。

进一步地，如图6所示，可以在舱门4的第二侧内表面上设置有卡件C、D。在这种情况下，为了能够实现舱门4的锁定，从图4B和5中可以看出，舱体3上可以开设有通孔。这样，锁组件中的锁轴(第一端)可以通过该通孔延伸至舱体3的内部。另外，为了保证在应急状态下，锁组件可以绕铰接点G向远离卡件的方向转动，上述通孔的尺寸可以大于锁轴的第一端的尺寸。

需要说明的是，卡件的形状结构和数量在这里同样不限制。作为示例，如图6所示，卡件可以为卡轴。此时，为了实现卡件的锁定，如图5所示，锁轴23的第一端可以形成有与卡轴C相配合的曲面。另外，为了进一步提高锁定的可靠性，舱体3的内部在对应通孔的位置处还可以设置有挡槽31。该挡槽31可以用于容置卡轴。从图5中可以看出，在舱门处于关闭状态下，挡槽31和锁轴23的第一端可以将卡轴C夹持在中间。又例如为了简化结构，如图7所示，锁轴23的第一端的端部可以为L形，从而代替上述挡槽。再例如为了进一步简化结构，卡件可以为板件。其上形成有凹槽。此时锁轴23的第一端的端部可以为半球状。

在一些可选的实现方式中，如图8所示，卡件还可以为舱门4的第二侧的边缘所形成的阶梯结构。此时，锁组件2可以安装在舱体3的边缘。锁轴23的第一端的端部可以形成有与卡件相适配的阶梯形状。在这种情况下，由于锁轴23不需要伸入舱体3的内部，所以舱体3可以不需要开设上述通孔。

需要说明的是。本实施例中的无人机仅描述了与技术方案相关的部件。当然，无人机还可以包括如机翼、控制器、视觉采集组件等部件。这里不再赘述。

以上描述仅为本公开的一些较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开的实施例中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (8)

1.一种用于无人机舱门的驱动装置，其特征在于，包括：

驱动杆和锁组件，分别位于无人机的舱门的不同侧；

所述驱动杆的一端与无人机的舱体铰接，另一端与无人机的舱门的第一侧铰接，以驱动所述舱门相对于所述舱体开合运动，其中，所述第一侧为所述舱门与所述舱体相连接的一侧；

所述锁组件位于所述舱门的第二侧，包括锁体、弹簧和锁轴，所述锁体在重力方向与所述舱体铰接，铰接点位于所述锁组件的重心在重力方向的延长线以外的位置，所述锁轴通过所述弹簧与所述锁体弹性连接；

其中，在所述舱门处于闭合状态下，所述锁轴的第一端与所述舱门上设置的卡件相卡合，以将所述舱门与所述舱体固定；

备用驱动组件，包括驱动器和联动部件，所述驱动器与所述舱体固定连接，所述联动部件的一端与所述驱动器连接，另一端与所述锁体连接；

其中，所述锁体上还设置有固定部件，所述固定部件与所述联动部件的另一端相配合，以将所述锁组件与所述舱体固定。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动器包括舵机、摇臂、连杆和导向部件；

所述摇臂的一端与所述舵机连接，另一端与所述连杆铰接，所述连杆的另一端与所述联动部件的一端铰接，所述联动部件与所述导向部件连接，所述导向部件与所述舱体固定连接。

3.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述锁轴贯穿所述锁体，所述锁轴的第一端设置有第一止挡部件，所述锁轴的第二端设置有第二止挡部件；

所述锁体上设置有第三止挡部件，位于所述第一止挡部件与所述第二止挡部件之间；

所述弹簧套设在所述锁轴上，位于所述第一止挡部件与所述第三止挡部件之间。

4.根据权利要求1-3之一所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动杆的驱动方式包括以下至少一种：电动驱动、液压驱动和气压驱动。

5.一种无人机，其特征在于，包括：

舱体；

舱门，设置于无人机的下方，与所述舱体铰接，其中，所述下方为无人机运行时朝向地面的方向；

如权利要求1-4之一所述的驱动装置，固定于所述舱体上。

6.根据权利要求5所述的无人机，其特征在于，所述驱动装置中的驱动杆设置于所述舱体的内部，所述驱动装置中的锁组件和备用驱动组件设置于所述舱体的外部；

所述锁组件中的锁轴通过所述舱体上开设的通孔延伸至所述舱体的内部，其中，所述通孔的尺寸大于所述锁轴的第一端的尺寸；以及

所述舱门的第二侧在内表面上设置有卡件。

7.根据权利要求6所述的无人机，其特征在于，所述卡件为卡轴，所述锁轴的第一端形成有与所述卡轴相配合的曲面；

所述舱体的内部在对应所述通孔的位置处设置有挡槽，用于容置所述卡轴。

8.根据权利要求5-7之一所述的无人机，其特征在于，所述舱门的第一侧与所述舱体铰接，其中，所述第一侧与所述第二侧为对向的两侧。