CN206782047U - 一种便携式多旋翼无人机机架结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种便携式多旋翼无人机机架结构，包括机身、机臂折叠机构和起落架折叠机构；机臂折叠机构安装于机身上；起落架折叠机构包括若干斜杆；斜杆的顶部固定有起落架主支撑，起落架主支撑与固定在机身底部的机身转接件铰接；两个对应斜杆的中部通过斜杆连接杆固定连接；横杆的两端与对应两个斜杆连接杆铰接，横杆的中部设有横杆折弯机构；横杆折弯机构包括横杆连接块凸头和横杆连接块凹头，横杆连接块凸头和横杆连接块凹头的底部铰接，顶部均设有限位销孔。本实用新型有效的解决了多旋翼无人机体积庞大而带来的多旋翼无人机便携性问题。

Description

一种便携式多旋翼无人机机架结构

技术领域

本实用新型属于无人机领域，特别是涉及一种便携式多旋翼无人机机架结构。

背景技术

油动多旋翼无人机以其期载荷量大，续航能力强在当前无人机市场具有很强的市场潜力，但是由于一般的油动无人机为了满足载荷和续航的要求，因此体积较大，尤其是油动无人机的传动结构限制了油动无人机机臂无法像电动无人机一样进行折叠结构设计；现有油动多旋翼无人机占用较大空间，为油动多旋翼无人机起落架、转场和运输带来了问题，因此需要对油动多旋翼无人机的机臂和/或起落架结构进行创新性设计，为油动多旋翼无人机便携性问题提供解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种便携式多旋翼无人机机架结构，以解决多旋翼无人机体积庞大而带来的多旋翼无人机便携性问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种便携式多旋翼无人机机架结构，包括机身、机臂折叠机构和起落架折叠机构；机臂折叠机构安装于机身上；起落架折叠机构包括若干斜杆；斜杆的顶部设有起落架主支撑，起落架主支撑与固定在机身底部的机身转接件铰接；两个对应斜杆的中部通过斜杆连接杆固定连接；横杆的两端与对应两个斜杆连接杆铰接，横杆的中部设有横杆折弯机构；横杆折弯机构包括横杆连接块凸头和横杆连接块凹头，横杆连接块凸头和横杆连接块凹头的底部铰接，顶部均设有限位销孔。

进一步的，斜杆的底部通过折弯机构连接有短底杆。

进一步的，折弯机构为能够折叠90度和180度的自锁式折叠件。

进一步的，折弯机构包括第一固定端和第二固定端，第一固定端固定连接长底杆，第二固定端固定连接短底杆；第一固定端和第二固定端通过转轴铰接；第二固定端上开设有导柱滑槽，导柱滑槽中安装有折叠结构导柱，折叠结构导柱和转轴之间设有拉伸弹簧；第一固定端上设有折弯控制端，折弯控制端上设有第一定位槽和第二定位槽，两个定位槽之间为圆弧面；折叠结构导柱卡死于第一定位槽中时，折弯机构处于180度伸展状态；折叠结构导柱卡死于第二定位槽中时，折弯机构处于90度折弯状态。

进一步的，短底杆上安装有泡沫柱。

进一步的，所述一种便携式多旋翼无人机机架结构包括四个斜杆；四个斜杆分成两组，每组斜杆中部通过一个斜杆连接杆固定连接；两个斜杆连接杆之间设置有若干横杆。

进一步的，两个斜杆连接杆之间设置有两个横杆。

进一步的，机臂折叠机构包括机臂折叠结构；机臂折叠结构包括第一机身固定盒、第二机身固定盒和多旋翼无人机机臂；其中第二机身固定盒固定在机身上，第一机身固定盒直接连接对应的多旋翼无人机机臂；第二机身固定盒上两侧设有滑动槽，上部设有弹簧销通孔；弹簧销通孔中安装有带压缩弹簧的弹簧销，弹簧销下端穿过弹簧销通孔与安装于滑动槽中的滑动销固定连接；弹簧销能够控制滑动销沿滑动槽进行上下滑动；第一机身固定盒的下部铰接在第二机身固定盒的下部，第一机身固定盒的上部设有与滑动销相配合的锁定钩；当锁定钩卡在滑动销上时，多旋翼无人机机臂与机身实现水平固定连接；当锁定钩脱离滑动销上时，多旋翼无人机机臂与机身铰接，多旋翼无人机机臂能够相对于机身转动收拢。

进一步的，臂折叠机构还包括同步带松紧调节结构；同步带松紧调节结构包括同步带、调节张紧销、调节螺钉、第一调节张紧板、第二调节张紧板、第三调节张紧板以及调节张紧轮；第一调节张紧板固定设置在两块平行设置的第三调节张紧板一端，两块第三调节张紧板的另一端固定在无人机机身上；两块第三调节张紧板上设有一对水平滑动槽，每个水平滑动槽中均安装有一块第二调节张紧板，第二调节张紧板的长度小于水平滑动槽的长度；调节张紧销和调节张紧轮平行的固定在一对第二调节张紧板之间；调节螺钉的螺纹端穿过第一调节张紧板与调节张紧销上的螺纹孔螺纹配合；同步带绕过调节张紧销并连接对应的多旋翼无人机机臂中的旋翼驱动机构。

进一步的，调节螺钉和调节张紧销构成丝杠螺母机构。

进一步的，斜杆的顶部具有起落架主支撑；所述起落架主支撑和斜杆为一体式结构或者安装于斜杆上；起落架主支撑上铰接有转接件。

进一步的，每组斜杆底部之间连接有长底杆。

本实用新型是分两部分实现的，一种无人机机臂折叠机构。将机臂与机体连接的固定盒改为两部分，一部分连接固定多旋翼无人机的机臂的空心长轴，另一部分连接无人机机身板。这两部分通过上下两端的连接实现多旋翼无人机机臂与机身的连接，这两部分下端是通过铰链结构进行连接，保证多旋翼无人机在固定盒上端处于放松状态下时候，所述无人机机臂能够绕所述铰链结构的连接销轴进行转动。所述固定盒两部分上端部分由弹簧销，滑动销以及压缩弹簧构成了释放机构，滑动销轴沿固定盒的槽口上下滑动，滑动销穿过弹簧销的下端开孔，被弹簧销带动实现上下滑动，压缩弹簧挤压弹簧销向上锁紧固定盒。在无人机机体侧方，通过折叠板，折叠张紧板和折叠张紧销构成了多旋翼无人机传动结构的松紧机构，张紧板上固定多旋翼无人机的传动机构的调节张紧轮，调节张紧轮与调节张紧销通过折叠张紧板相连，折叠张紧板上的螺钉连接调节张紧销中间的螺纹孔，通过调节螺钉的拧入与能出来调节与调节张紧销的距离，从而控制调节张紧轮的松紧。

作为普通多旋翼无人机改进，通过按压弹簧销来控制多旋翼无人机机臂的折叠。

作为普通多旋翼无人机改进，通过调节张紧轮来实现传动结构的松紧，保证了机臂能够成功折叠。

另一种为多旋翼无人机起落架折叠机构，将多旋翼无人机起落架最低端的底管通过折弯机构连接另一部分长度较短的底管，折弯机构可以通过拉动导柱，解除锁定进行90度折叠，在长度较短的底管处添加泡沫圆柱来抵消无人机在落地时候对底管的冲击。中间横杆是由两个同样长度的横杆构成，两个横杆通过连接块进行连接，通过连接销进行锁定。

由于采用了上述方案，在折叠机臂时：先将调节螺钉拧出至合适的距离，使多旋翼无人机的传动结构处于松弛窗状态，然后按压弹簧销使滑动销轴向下运动，从而使滑动销轴与固定盒的锁定钩脱离，机臂可以绕着固定盒的铰链销轴向下转动90度，从而实现了机臂的折叠。在安装机臂的时候，先使机臂绕固定盒的铰链销轴向上转动90度，是固定盒的锁定钩与滑动销轴锁定，然后拧入调节螺钉，通过向外拉动调节张紧轮，是传动结构处于张进状态。从而实现了多旋翼无人机折叠机构的设计。

在折叠起落架的时候，先拉动折叠机构导柱，使导柱脱离原来曲面，同时导柱绕圆弧面旋转90度，进入圆弧凹槽，在弹簧拉力的作用下卡死，机架一端完成了90度的折叠，其余三个地方折叠方法相同。在折叠中间拉杆的时候，通过抽掉横杆中间连接块上端的连接销，则两个连接销则构成铰链结构，两个横杆向上进行运动，从而完成了起落架的折叠。

相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型一种便携式多旋翼无人机机架结构，设置起落架折叠机构，使得无人机携带时，起落架能够朝中间收拢，同时短底杆也能够收拢，减小无人机的占用空间，便于携带；设置机臂折叠机构，能够在无人机不用的时候，将机臂收拢，减小体积便于携带；同时通过设置同步带松紧调节结构，能够根据机臂的状态调整同步带的松紧程度，在机臂需要折弯前，调节同步带处于松弛状态，不影响机臂折弯；在机臂伸展处于工作状态时，调节同步带张进驱动旋翼驱动机构带动旋翼旋转。本实用新型有效的解决了多旋翼无人机体积庞大而带来的多旋翼无人机便携性问题。

附图说明

图1是本实用新型多旋翼无人机机臂伸展状态示意图；

图2是本实用新型多旋翼无人机机臂折叠状态示意图；

图3是本实用新型多旋翼无人机机臂折弯机构示意图；

图4是本实用新型多旋翼无人机同步带张紧机构示意图；

图5是本实用新型多旋翼无人机起落架结构示意图；

图6是本实用新型多旋翼无人机整体折叠状态示意图；

图7是本使用新型多旋翼无人机整体展开状态示意图；

图8是本实用新型多旋翼无人机机身转接结构示意图；

图9是本实用新型多旋翼无人机折弯机构示意图；

图10是本实用新型多旋翼无人机横杆连接块示意图；

其中1，多旋翼无人机上板；2，弹簧销；3，压缩弹簧；4，滑动销；5，第一机身固定盒；6，多旋翼无人机机臂；7，同步带；8，调节张紧销；9，调节螺钉；10，多旋翼无人机机身下板；11，第一调节张紧板；12，第二调节张紧板；13，第二机身固定盒；14，第三调节张紧板；15，调节张紧轮；16，机身转接件；17，起落架主支撑；18，起落架斜杆；19，横杆连接块凸头；20，T型连接件；21，短底杆；22，折弯机构；23，长底杆；24，齿轮减速箱；25，发动机；26，横杆连接块凹头；27，横杆；28，泡沫柱；29，碳管夹；30，折叠机构导柱；31，拉伸弹簧。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本实例进行进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1和图2是本实用新型机臂状态示意图，其中图1是本实用新型的多旋翼无人机机臂伸展状态示意图，图2是本实用新型的多旋翼无人机机臂折叠状态示意图。图3和图4是本实用新型的折叠机构详细示意图为方便描述，其中图3是本实用新型的多旋翼无人机折弯机构示意图，图4是本实用新型的多旋翼无人机同步带张紧机构示意图。

请参阅图1至图4所示，本实用新型一种便携式多旋翼无人机机架结构，包括机臂折叠机构和起落架折叠机构。

机臂折叠机构包括机臂折叠结构和同步带松紧调节结构。

机臂折叠结构包括第一机身固定盒5、第二机身固定盒13和多旋翼无人机机臂6；其中第二机身固定盒13连接多旋翼无人机机身上板1和多旋翼无人机机身下板10，第一机身固定盒 5则直接连接多旋翼无人机机臂6。多旋翼无人机机身上板1上安装有发动机25；发动机25 连接齿轮减速箱24，齿轮减速箱24用于驱动多个机臂的同步带7。

从图3的详细说明图可以看出：第二机身固定盒13上两侧设有滑动槽131，上部设有弹簧销通孔132；弹簧销2上套有压缩弹簧3，弹簧销2下端穿过弹簧销通孔132；滑动销4的两端位于滑动槽中，滑动销4垂直穿过弹簧销2下部的孔，弹簧销2能够控制滑动销4沿滑动槽进行上下滑动；自然状态下，弹簧销2受到压缩弹簧3弹力的影响带动滑动销4向上运动至滑动槽的顶部；第一机身固定盒5的下部铰接在第二机身固定盒13的下部，第一机身固定盒5的上部加工有锁定钩51，当第一机身固定盒5绕铰链销轴向上转动时候，锁定钩51与滑动销4接触迫使滑动销4向下运动，同时拉动弹簧销2压缩弹簧3收缩，当锁定钩51内凹部分与滑动销4相接处时，压缩弹簧3利用弹力让滑动销4向上运动锁定机臂6。当进行折弯时候，向下按动弹簧销2，滑动销4向下运动，锁定钩51内凹部分与滑动销4脱离，第一机身固定盒5绕铰链销轴向下转动，滑动销4与第一机身固定盒5相脱离，实现多旋翼无人机机臂的折叠。

同步带松紧调节结构包括同步带7、调节张紧销8、调节螺钉9、第一调节张紧板11、第二调节张紧板12、第三调节张紧板14以及调节张紧轮15；同步带7的松紧由调节张紧销8、调节螺钉9、第一调节张紧板11、第二调节张紧板12、第三调节张紧板14以及调节张紧轮15共同控制完成。

从图4的说明详图可以看到：第一调节张紧板11固定设置在两块平行设置的第三调节张紧板14一端，两块第三调节张紧板14的另一端固定在无人机机身上；两块第三调节张紧板 14上设有一对水平滑动槽141，每个水平滑动槽141中均安装有一块第二调节张紧板12，第二调节张紧板12的长度小于水平滑动槽141的长度；调节张紧销8和调节张紧轮15平行的固定在一对第二调节张紧板12之间；调节螺钉9的螺纹端穿过第一调节张紧板11与调节张紧销 8上的螺纹孔螺纹配合；调节螺钉9和调节张紧销8构成丝杠螺母机构。当多旋翼无人机机臂从图1伸展状态到图2折弯状态时候，将调节螺钉9向外拧出，使得调节张紧销8和调节张紧轮15向内侧移动，使得本实例中的同步带7进入松弛状态，从而使的机臂顺利折弯。当多旋翼无人机机臂从图2折弯状态到图1的伸展状态时候，向内侧拧入调节螺钉9，使得调节张紧销8和调节张紧轮15向外侧移动，使得调节张紧轮15与第一调节张紧板1距离变近，使同步带7进入张紧状态，无人机可以进行正常的作业工作。

请参阅图5至图10所示，起落架折叠机构包括斜杆18和横杆27。斜杆18的顶部固定有起落架主支撑17，起落架主支撑17与固定在多旋翼无人机机身下板10底部的机身转接件16 铰接；斜杆18的中部设有T型连接件20；两个对应斜杆18的中部通过两个T型连接件20固定连接有斜杆连接杆181；横杆27的中部设有横杆折弯机构，横杆27的两端与对应斜杆连接杆181铰接；横杆折弯机构包括横杆连接块凸头19和横杆连接块凹头26，横杆连接块凸头19和横杆连接块凹头26的底部铰接，顶部均设有限位销孔。斜杆18的底部固定在长底杆23上；长底杆23的两个端部均通过折弯机构22连接有短底杆21；短底杆21上安装有泡沫柱28。折弯机构22包括第一固定端221和第二固定端222，第一固定端221和第二固定端222上均设有碳管夹29，第一固定端221通过碳管夹29固定连接长底杆23，第二固定端222通过碳管夹 29固定连接短底杆21。第一固定端221和第二固定端222通过转轴220铰接。第二固定端222 上开设有导柱滑槽226，导柱滑槽226中安装有折叠结构导柱30，折叠结构导柱30和转轴220之间设有拉伸弹簧31。第一固定端221上设有折弯控制端，折弯控制端上设有第一定位槽223 和第二定位槽225，两个定位槽之间为圆弧面224。请参阅图9所示，为折弯机构22处于未折弯状态；折叠机构导柱30在拉伸弹簧31的作用下卡在第一定位槽223中，第一固定端221 和第二固定端222不能折弯；当推动折弯机构22的折叠机构导柱30克服拉伸弹簧31的阻力脱离第一定位槽223，并绕圆弧面转动到第二定位槽225时，利用拉伸弹簧31的拉力将折叠机构导柱30锁死卡住，短底杆21向上旋转90度向上完成折叠。

抽掉横杆连接块的连接销，横杆连接块凹头26和横杆连接块凸头19顶部脱离，底部构成铰链结构，横杆27向上折弯。机身转接机构16和起落架主支撑17构成了铰链机构，当横杆 27向上折弯的时候，起落架斜杆18向内收起至垂直状态，至此，多旋翼无人机折叠完成。当多旋翼无人机由折叠状态如图6转变为伸展状态如图7的时候，横杆连接凹头26与横杆连接块凹头19相接触，限位销孔处于同轴心，此时插入限位销，则横杆27不能发生折弯，拉动折弯机构22的折叠机构导柱30，折叠机构导柱30脱离凹槽面，绕圆弧面逆向旋转至水平状态的接触面，起落架斜杆18向外张开至横杆27呈水平状态。至此，起落架部分完成展开。

在本实例中，传动方式为带传动，采用链传动等传动方式所设计的折叠机构同样在本实用新型的范围内。

以上讲述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便携式多旋翼无人机机架结构，其特征在于，包括机身、机臂折叠机构和起落架折叠机构；

机臂折叠机构安装于机身上；

起落架折叠机构包括若干斜杆(18)；斜杆(18)的顶部设有起落架主支撑(17)，起落架主支撑(17)与固定在机身底部的机身转接件(16)铰接；两个对应斜杆(18)的中部通过斜杆连接杆(181)固定连接；横杆(27)的两端与对应两个斜杆连接杆(181)铰接，横杆(27)的中部设有横杆折弯机构；横杆折弯机构包括横杆连接块凸头(19)和横杆连接块凹头(26)，横杆连接块凸头(19)和横杆连接块凹头(26)的底部铰接，顶部均设有限位销孔。

2.根据权利要求1所述的一种便携式多旋翼无人机机架结构，其特征在于，斜杆(18)底部通过折弯机构(22)连接有短底杆(21)。

3.根据权利要求2所述的一种便携式多旋翼无人机机架结构，其特征在于，折弯机构(22)为能够折叠90度和180度的自锁式折叠件。

4.根据权利要求2所述的一种便携式多旋翼无人机机架结构，其特征在于，折弯机构(22)包括第一固定端(221)和第二固定端(222)，第一固定端固定连接长底杆，第二固定端固定连接短底杆；第一固定端和第二固定端通过转轴(220)铰接；第二固定端上开设有导柱滑槽(226)，导柱滑槽中安装有折叠结构导柱(30)，折叠结构导柱和转轴(220)之间设有拉伸弹簧(31)；第一固定端上设有折弯控制端，折弯控制端上设有第一定位槽和第二定位槽，两个定位槽之间为圆弧面；折叠结构导柱(30)卡死于第一定位槽中时，折弯机构(22)处于180度伸展状态；折叠结构导柱(30)卡死于第二定位槽中时，折弯机构(22)处于90度折弯状态。

5.根据权利要求2所述的一种便携式多旋翼无人机机架结构，其特征在于，短底杆(21)上安装有泡沫柱(28)。

6.根据权利要求1所述的一种便携式多旋翼无人机机架结构，其特征在于，所述一种便携式多旋翼无人机机架结构包括四个斜杆(18)；四个斜杆(18)分成两组，每组斜杆中部通过一个斜杆连接杆(181)固定连接；两个斜杆连接杆(181)之间设置有若干横杆(27)。

7.根据权利要求6所述的一种便携式多旋翼无人机机架结构，其特征在于，两个斜杆连接杆(181)之间设置有两个横杆(27)。

8.根据权利要求1所述的一种便携式多旋翼无人机机架结构，其特征在于，机臂折叠机构包括机臂折叠结构；

机臂折叠结构包括第一机身固定盒(5)、第二机身固定盒(13)和多旋翼无人机机臂(6)；其中第二机身固定盒固定在机身上，第一机身固定盒直接连接对应的多旋翼无人机机臂；

第二机身固定盒上两侧设有滑动槽(131)，上部设有弹簧销通孔(132)；弹簧销通孔(132)中安装有带压缩弹簧(3)的弹簧销(2)，弹簧销(2)下端穿过弹簧销通孔(132)与安装于滑动槽中的滑动销(4)固定连接；弹簧销能够控制滑动销沿滑动槽进行上下滑动；

第一机身固定盒的下部铰接在第二机身固定盒的下部，第一机身固定盒的上部设有与滑动销(4)相配合的锁定钩(51)；

当锁定钩(51)卡在滑动销(4)上时，多旋翼无人机机臂(6)与机身实现水平固定连接；当锁定钩(51)脱离滑动销(4)上时，多旋翼无人机机臂(6)与机身铰接，多旋翼无人机机臂(6)能够相对于机身转动收拢。

9.根据权利要求8所述的一种便携式多旋翼无人机机架结构，其特征在于，臂折叠机构还包括同步带松紧调节结构；

同步带松紧调节结构包括同步带(7)、调节张紧销(8)、调节螺钉(9)、第一调节张紧板(11)、第二调节张紧板(12)、第三调节张紧板(14)以及调节张紧轮(15)；

第一调节张紧板(11)固定设置在两块平行设置的第三调节张紧板(14)一端，两块第三调节张紧板(14)的另一端固定在无人机机身上；两块第三调节张紧板(14)上设有一对水平滑动槽(141)，每个水平滑动槽(141)中均安装有一块第二调节张紧板(12)，第二调节张紧板(12)的长度小于水平滑动槽(141)的长度；调节张紧销(8)和调节张紧轮(15)平行的固定在一对第二调节张紧板(12)之间；调节螺钉(9)的螺纹端穿过第一调节张紧板(11)与调节张紧销(8)上的螺纹孔螺纹配合；同步带(7)绕过调节张紧销(8)并连接对应的多旋翼无人机机臂(6)中的旋翼驱动机构。

10.根据权利要求9所述的一种便携式多旋翼无人机机架结构，其特征在于，调节螺钉和调节张紧销构成丝杠螺母机构。