CN206476107U - 一种单电机驱动四旋翼无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种单电机驱动四旋翼无人机，包括机架、动力系统和螺距调节系统，机架通过侧固定件支架实现了封闭式固定，动力系统通过一个电机配合同步带传动，实现了较高的效率，较低的成本。通过螺距的调节，实现了对于无人机桨叶的调节。此种单电机驱动四旋翼无人机是一款效率高，成本低，适应性强的无人机。

Description

一种单电机驱动四旋翼无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机领域，具体涉及一种单电机驱动四旋翼无人机。

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。从技术角度定义可以分为：无人固定翼机、无人垂直起降机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。

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，无人机行业应用，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，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。

为了能够提供一款效率高，成本低，适应性强的无人机，便变得必不可少起来了。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有技术中的问题。本实用新型提供了一种单电机驱动四旋翼无人机来解决上述问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种单电机驱动四旋翼无人机，包括：

机架，所述机架包括框架主体、机臂组件、旋翼波箱和侧固定件支架，所述框架主体中设置有驱动系统波箱，所述框架主体上设置连接通孔；所述框架主体的四周上固定有四个所述机臂组件，所述机臂组件内部中空；所述机臂组件的外端部固定有所述旋翼波箱；相邻两个所述机臂组件之间的所述框架主体上固定有所述侧固定件支架；

动力系统，所述动力系统包括电机驱动组件、第一同步带传送系统、第二同步带传送系统、第三同步带传送系统和第四同步带传送系统，所述电机组件固定在所述驱动系统波箱的一侧，所述第一同步带传送系统、所述第二同步带传送系统，所述第三同步带传送系统和所述第四同步带传送系统固定在所述机臂组件中，并且所述第一同步带传送系统和所述第二同步带传送系统同向，所述第三同步带传送系统和所述第四同步带传送系统同向。

作为优选，所述驱动系统波箱上设置有第一连接孔、第二连接孔、第三连接孔、第四连接孔和第五连接孔，所述第一连接孔、所述第二连接孔、所述第三连接孔、所述第四连接孔和所述第五连接孔中分别依次套设有第一驱动轴、第二驱动轴、第三驱动轴、第四驱动轴和第五驱动轴；

所述电机驱动组件包括电机本体和第一同步轮，所述电机本体固定在所述驱动系统波箱的一侧的所述连接通孔中并且通过第一同步带与所述第一同步轮连接，所述第一同步轮与所述第一驱动轴连接；

用以连接旋翼的所述第一同步带传送系统与所述第四驱动轴连接在所述驱动系统波箱中，所述第四驱动轴通过第二同步带和第二同步轮与所述第一驱动轴连接，所述驱动系统波箱中的所述第四驱动轴上套设有第一齿轮；

用以连接旋翼的所述第二同步带传送系统与所述第五驱动轴连接在所述驱动系统波箱中，所述第一同步带传送系统与所述第二同步带传送系统在所述驱动系统波箱中通过第一联动同步带组件连接；

用以连接旋翼的所述第三同步带传送系统与所述第三驱动轴连接在所述驱动系统波箱中，所述驱动系统波箱中的所述第三驱动轴上套设有第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合；

用以连接旋翼的所述第四同步带传送系统与所述第二驱动轴连接在所述驱动系统波箱中，所述第四同步带传送系统与所述第三同步带传送系统在所述驱动系统波箱中通过第二联动同步带组件连接。

作为优选，还包括用于无人机的螺距调节系统，所述旋翼波箱用于固定各个设备，所述旋翼波箱上设有安装口和安装孔，所述螺距调节系统包括：

舵机，所述舵机用以提供动力并且安装在所述安装口上；

固定座，所述固定座安装在所述旋翼波箱上；

驱动轴组件，所述驱动轴组件包括转动拨叉、驱动轴本体和驱动同步轮，所述驱动轴本体固定在所述安装孔中，所述转动拨叉套设在所述驱动轴本体上，所述驱动同步轮套设在所述旋翼波箱中的所述驱动轴本体上；

变距传动组件，所述变距传动组件包括水平传动的第一连杆、竖直传动的第二连杆、变距摆臂和变距环，所述第一连杆的一端铰接在所述舵机上，另一端铰接在所述固定座上，所述第二连杆的一端铰接在所述固定座上，另一端铰接在所述变距摆臂上，所述变距环与所述转动拨叉连接并且用以驱动所述转动拨叉活动，所述变距摆臂铰接在所述变距环的两侧并且固定在所述旋翼波箱上。

作为优选，所述驱动同步轮两侧的所述驱动轴本体上还套设有驱动轴轴承，所述驱动轴本体的上部套设有上限位环，下部套设有下限位环，所述下限位环与所述驱动轴轴承之间套设有推力轴承组件。

作为优选，所述推力球轴承组件包括推力球轴承本体和轴承座，所述轴承座固定在所述下限位环和所述驱动轴轴承之间的所述驱动轴本体上，所述轴承座内部固定有所述推力球轴承本体并且下部与所述下限位环贴合。

本实用新型的有益效果是此种单电机驱动四旋翼无人机是一款效率高，成本低，适应性强的无人机。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型一种单电机驱动四旋翼无人机的机架的最优实施例的结构示意图。

图2是本实用新型一种单电机驱动四旋翼无人机的驱动系统的最优实施例的结构示意图。

图3是本实用新型一种单电机驱动四旋翼无人机的螺距调节系统的最优实施例的结构示意图。

图中1、框架主体，2、驱动系统波箱，3、连接通孔，4、机臂组件，5、旋翼波箱，6、侧固定件支架，2a、电机本体，3a、第一同步轮，4a、第一同步带，5a、第一驱动轴，6a、第一同步带传送系统，7a、第四驱动轴，8a、第二同步带，9a、第二同步轮，10a、第一齿轮，11a、第二同步带传送系统，12a、第五驱动轴，13a、第一联动同步带组件，14a、第三同步带传送系统，15a、第三驱动轴，16a、第二齿轮，17a、第四同步带传送系统，18a、第二驱动轴，19a、第二联动同步带组件，a1、第一连接孔，a2、第二连接孔，a3、第三连接孔，a4、第四连接孔，a5、第五连接孔，b2、舵机，b3、固定座，b4、转动拨叉，b5、驱动轴本体，b6、驱动同步轮，b7、第一连杆，b8、第二连杆，b9、变距摆臂，b10、变距环，b11、驱动轴轴承，b12、上限位环，b13、下限位环，b14、推力球轴承本体，b15、轴承座，ba1、安装口，ba2、安装孔。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。相反，本实用新型的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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和简化描述，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。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

如图1～3所示，本实用新型提供了一种单电机驱动四旋翼无人机，包括：

机架，机架包括框架主体1、机臂组件4、旋翼波箱5和侧固定件支架6，框架主体1中设置有驱动系统波箱2，框架主体1上设置连接通孔3；框架主体1的四周上固定有四个机臂组件4，机臂组件4内部中空；机臂组件4的外端部固定有旋翼波箱5；相邻两个机臂组件4之间的框架主体1上固定有侧固定件支架6；

动力系统，动力系统包括电机驱动组件、第一同步带传送系统6a、第二同步带传送系统11a、第三同步带传送系统14a和第四同步带传送系统17a，电机组件固定在驱动系统波箱2的一侧，第一同步带传送系统6a、第二同步带传送系统11a，第三同步带传送系统14a和第四同步带传送系统17a固定在机臂组件4中，并且第一同步带传送系统6a和第二同步带传送系统11a同向，第三同步带传送系统14a和第四同步带传送系统17a同向。

驱动系统波箱2上设置有第一连接孔a1、第二连接孔a2、第三连接孔a3、第四连接孔a4和第五连接孔a5，第一连接孔a1、第二连接孔a2、第三连接孔a3、第四连接孔a4和第五连接孔a5中分别依次套设有第一驱动轴5a、第二驱动轴18a、第三驱动轴15a、第四驱动轴7a和第五驱动轴12a；

电机驱动组件包括电机本体2a和第一同步轮3a，电机本体2a固定在驱动系统波箱2的一侧的连接通孔3中并且通过第一同步带4a与第一同步轮3a连接，第一同步轮3a与第一驱动轴5a连接；

用以连接旋翼的第一同步带传送系统6a与第四驱动轴7a连接在驱动系统波箱2中，第四驱动轴7a通过第二同步带8a和第二同步轮9a与第一驱动轴5a连接，驱动系统波箱2中的第四驱动轴7a上套设有第一齿轮10a；

用以连接旋翼的第二同步带传送系统11a与第五驱动轴12a连接在驱动系统波箱2中，第一同步带传送系统6a与第二同步带传送系统11a在驱动系统波箱2中通过第一联动同步带组件13a连接；

用以连接旋翼的第三同步带传送系统14a与第三驱动轴15a连接在驱动系统波箱2中，驱动系统波箱2中的第三驱动轴15a上套设有第二齿轮16a，第一齿轮10a与第二齿轮16a啮合；

用以连接旋翼的第四同步带传送系统17a与第二驱动轴18a连接在驱动系统波箱2中，第四同步带传送系统17a与第三同步带传送系统14a在驱动系统波箱2中通过第二联动同步带组件19a连接。

还包括用于无人机的螺距调节系统，旋翼波箱5用于固定各个设备，旋翼波箱5上设有安装口ba1和安装孔ba2，螺距调节系统包括：

舵机b2，舵机b2用以提供动力并且安装在安装口ba1上；

固定座b3，固定座b3安装在旋翼波箱5上；

驱动轴组件，驱动轴组件包括转动拨叉b4、驱动轴本体b5和驱动同步轮b6，驱动轴本体b5固定在安装孔ba2中，转动拨叉b4套设在驱动轴本体b5上，驱动同步轮b6套设在旋翼波箱5中的驱动轴本体b5上；

变距传动组件，变距传动组件包括水平传动的第一连杆b7、竖直传动的第二连杆b8、变距摆臂b9和变距环b10，第一连杆b7的一端铰接在舵机b2上，另一端铰接在固定座b3上，第二连杆b8的一端铰接在固定座b3上，另一端铰接在变距摆臂b9上，变距环b10与转动拨叉b4连接并且用以驱动转动拨叉b4活动，变距摆臂b9铰接在变距环b10的两侧并且固定在旋翼波箱5上。

驱动同步轮b6两侧的驱动轴本体b5上还套设有驱动轴轴承b11，驱动轴本体b5的上部套设有上限位环b12，下部套设有下限位环b13，下限位环b13与驱动轴轴承b11之间套设有推力轴承组件。

推力球轴承组件包括推力球轴承本体b14和轴承座b15，轴承座b15固定在下限位环b13和驱动轴轴承b11之间的驱动轴本体b5上，轴承座b15内部固定有推力球轴承本体b14并且下部与下限位环b13贴合。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种单电机驱动四旋翼无人机，其特征在于：包括：

机架，所述机架包括框架主体(1)、机臂组件(4)、旋翼波箱(5)和侧固定件支架(6)，所述框架主体(1)中设置有驱动系统波箱(2)，所述框架主体(1)上设置连接通孔(3)；所述框架主体(1)的四周上固定有四个所述机臂组件(4)，所述机臂组件(4)内部中空；所述机臂组件(4)的外端部固定有所述旋翼波箱(5)；相邻两个所述机臂组件(4)之间的所述框架主体(1)上固定有所述侧固定件支架(6)；

动力系统，所述动力系统包括电机驱动组件、第一同步带传送系统(6a)、第二同步带传送系统(11a)、第三同步带传送系统(14a)和第四同步带传送系统(17a)，所述电机组件固定在所述驱动系统波箱(2)的一侧，所述第一同步带传送系统(6a)、所述第二同步带传送系统(11a)，所述第三同步带传送系统(14a)和所述第四同步带传送系统(17a)固定在所述机臂组件(4)中，并且所述第一同步带传送系统(6a)和所述第二同步带传送系统(11a)同向，所述第三同步带传送系统(14a)和所述第四同步带传送系统(17a)同向。

2.如权利要求1所述的单电机驱动四旋翼无人机，其特征在于：

所述驱动系统波箱(2)上设置有第一连接孔(a1)、第二连接孔(a2)、第三连接孔(a3)、第四连接孔(a4)和第五连接孔(a5)，所述第一连接孔(a1)、所述第二连接孔(a2)、所述第三连接孔(a3)、所述第四连接孔(a4)和所述第五连接孔(a5)中分别依次套设有第一驱动轴(5a)、第二驱动轴(18a)、第三驱动轴(15a)、第四驱动轴(7a)和第五驱动轴(12a)；

所述电机驱动组件包括电机本体(2a)和第一同步轮(3a)，所述电机本体(2a)固定在所述驱动系统波箱(2)的一侧的所述连接通孔(3)中并且通过第一同步带(4a)与所述第一同步轮(3a)连接，所述第一同步轮(3a)与所述第一驱动轴(5a)连接；

用以连接旋翼的所述第一同步带传送系统(6a)与所述第四驱动轴(7a)连接在所述驱动系统波箱(2)中，所述第四驱动轴(7a)通过第二同步带(8a)和第二同步轮(9a)与所述第一驱动轴(5a)连接，所述驱动系统波箱(2)中的所述第四驱动轴(7a)上套设有第一齿轮(10a)；

用以连接旋翼的所述第二同步带传送系统(11a)与所述第五驱动轴(12a)连接在所述驱动系统波箱(2)中，所述第一同步带传送系统(6a)与所述第二同步带传送系统(11a)在所述驱动系统波箱(2)中通过第一联动同步带组件(13a)连接；

用以连接旋翼的所述第三同步带传送系统(14a)与所述第三驱动轴(15a)连接在所述驱动系统波箱(2)中，所述驱动系统波箱(2)中的所述第三驱动轴(15a)上套设有第二齿轮(16a)，所述第一齿轮(10a)与所述第二齿轮(16a)啮合；

用以连接旋翼的所述第四同步带传送系统(17a)与所述第二驱动轴(18a)连接在所述驱动系统波箱(2)中，所述第四同步带传送系统(17a)与所述第三同步带传送系统(14a)在所述驱动系统波箱(2)中通过第二联动同步带组件(19a)连接。

3.如权利要求2所述的单电机驱动四旋翼无人机，其特征在于：还包括用于无人机的螺距调节系统，所述旋翼波箱(5)用于固定各个设备，所述旋翼波箱(5)上设有安装口(ba1)和安装孔(ba2)，所述螺距调节系统包括：

舵机(b2)，所述舵机(b2)用以提供动力并且安装在所述安装口(ba1)上；

固定座(b3)，所述固定座(b3)安装在所述旋翼波箱(5)上；

驱动轴组件，所述驱动轴组件包括转动拨叉(b4)、驱动轴本体(b5)和驱动同步轮(b6)，所述驱动轴本体(b5)固定在所述安装孔(ba2)中，所述转动拨叉(b4)套设在所述驱动轴本体(b5)上，所述驱动同步轮(b6)套设在所述旋翼波箱(5)中的所述驱动轴本体(b5)上；

变距传动组件，所述变距传动组件包括水平传动的第一连杆(b7)、竖直传动的第二连杆(b8)、变距摆臂(b9)和变距环(b10)，所述第一连杆(b7)的一端铰接在所述舵机(b2)上，另一端铰接在所述固定座(b3)上，所述第二连杆(b8)的一端铰接在所述固定座(b3)上，另一端铰接在所述变距摆臂(b9)上，所述变距环(b10)与所述转动拨叉(b4)连接并且用以驱动所述转动拨叉(b4)活动，所述变距摆臂(b9)铰接在所述变距环(b10)的两侧并且固定在所述旋翼波箱(5)上。

4.如权利要求3所述的单电机驱动四旋翼无人机，其特征在于：所述驱动同步轮(b6)两侧的所述驱动轴本体(b5)上还套设有驱动轴轴承(b11)，所述驱动轴本体(b5)的上部套设有上限位环(b12)，下部套设有下限位环(b13)，所述下限位环(b13)与所述驱动轴轴承(b11)之间套设有推力轴承组件。

5.如权利要求4所述的单电机驱动四旋翼无人机，其特征在于：所述推力球轴承组件包括推力球轴承本体(b14)和轴承座(b15)，所述轴承座(b15)固定在所述下限位环(b13)和所述驱动轴轴承(b11)之间的所述驱动轴本体(b5)上，所述轴承座(b15)内部固定有所述推力球轴承本体(b14)并且下部与所述下限位环(b13)贴合。