CN208647147U - 一种倾转旋翼无人机电机倾转机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种倾转旋翼无人机电机倾转机构，包括固定座、倾转臂、连接杆及动作舵机，在所述固定座的一端设置有开槽及运动导槽；所述倾转臂可摆动的设置在固定座两侧壁之间，所述倾转臂包括固定杆及带有活动导槽的摆动杆，所述动作舵机设置在固定座上；所述连接杆一端连接于动作舵机，另一端通过推动销穿过活动导槽且推动销的两端可滑动的位于固定座的运动导槽上。该倾转旋翼无人机电机倾转机构通过采用机械转轴及限位导槽方式，使得运动舵机受力小且只在倾转过程工作,使舵机寿命大大提高，无人机整体可靠性也大为提高；另外，可以使得运动舵机不通电工作，极大减少了运动舵机的耗电量。

Description

一种倾转旋翼无人机电机倾转机构

技术领域

本实用新型涉及无人机飞行器技术领域，更具体地说，它涉及一种倾转旋翼无人机电机倾转机构。

背景技术

无人直升机可以垂直起降不受场地限制，但是续航时间和速度却相对受限。固定翼无人机续航时间长、速度高但却需要起飞跑道，而倾转旋翼无人机结合了直升机机和固定翼的优点，既有旋翼又有固定机翼，而且旋翼可以从垂直位置转向水平位或者从水平位置转到垂直位置，因此这种无人机兼具垂直、短距离起降和高速巡航的特点。目前从世界范围来看，倾转旋翼技术还处于起步阶段，只有少数国家技术相对成熟。

目前，倾转旋翼垂直起降无人机的电机倾转多使用舵机直接驱动，但是其存在明显的不足：1、电机倾转需要较大的力矩；2、舵机重量大，并且在整个飞行过程都处于受力通电状态，导致无人机整体重量及耗电上升，从而影响航程和航时；3、电机在倾转过程及锁定时，力矩都直接使用在舵机的转轴上，从而使舵机齿轮组承受力及寿命下降，大大降低了无人机飞行的可靠性。

随着无人机技术的迅猛发展，无人机技术也在不断被革新，有了较大程度的进步。另外，无人机市场需求巨大，具有广阔的前景，因而开发一种新型的倾转旋翼无人机电机倾转机构，具有较大意义。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种倾转旋翼无人机电机倾转机构。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种倾转旋翼无人机电机倾转机构，包括固定座、倾转臂、连接杆及动作舵机，

在所述固定座的一端设置有开槽，在固定座位于开槽部位的两侧壁的下部设置有位置相对且为弧形结构的运动导槽；

所述倾转臂可摆动的设置在固定座开槽部位的两侧壁之间，所述倾转臂包括用于固定无人电机的固定杆以及与固定杆连接成一定角度的摆动杆，在摆动杆的端部设置有活动导槽；

所述动作舵机设置在固定座另一端的侧壁，所述连接杆的一端连接于动作舵机的电机轴，在连接杆的另一端设置有推动销，所述推动销穿过活动导槽且推动销的两端可滑动的位于固定座的运动导槽上。

作为本方案的进一步改进，在固定座的两侧壁上位于运动导槽的正上方设置有倾转孔，在倾转臂上固定杆与摆动杆的连接处设置有倾转轴，所述倾转轴可摆动的穿过固定座两侧壁的倾转孔。

作为本方案的进一步改进，所述固定杆与摆动杆设置为一体成型结构。

作为本方案的进一步改进，所述运动导槽包括限位导槽以及位于限位导槽两端的锁定导槽，所述限位导槽与锁定导槽为一体结构，所述限位导槽设置为弧形结构。

作为本方案的进一步改进，所述运动导槽包括限位导槽以及位于限位导槽右端的锁定导槽，所述限位导槽与锁定导槽为一体结构，所述限位导槽设置为弧形结构。

作为本方案的进一步改进，所述限位导槽与限位导槽右端的锁定导槽设置为一定角度，当推动梢带动倾转臂转运到右端的锁定导槽内时，所述锁定导槽与倾转臂的力臂垂直。

采用上述技术方案，当动作舵机运动到最右边位置，推动梢带动倾转臂转运到右侧的锁定导槽内，此时无人电机锁定在水平方向。由于锁定导槽与倾转臂的力臂垂直，倾转臂无法转动而被锁定，而推动梢在水平方向的力矩降为零，此时动作舵机处于不受力状态。

作为本方案的进一步改进，所述运动导槽包括限位导槽以及位于限位导槽左端的锁定导槽，所述限位导槽与锁定导槽为一体结构，所述限位导槽设置为弧形结构。

作为本方案的进一步改进，所述限位导槽与限位导槽左端的锁定导槽设置为一定角度，当推动梢带动倾转臂转运到左端的锁定导槽内时，所述锁定导槽与倾转臂的力臂垂直。

采用上述技术方案，当动作舵机运动到最左边位置，推动梢带动倾转臂转运到左侧的锁定导槽内，此时无人电机锁定在垂直方向。同样，由于锁定导槽与倾转臂的力臂垂直，倾转臂无法转动而被锁定，倾转臂和电机被锁定在垂直方向，此时动作舵机处于不受力状态。

作为本方案的进一步改进，所述活动导槽设置为直角活动导槽，所述运动导槽包括限位导槽以及位于限位导槽两端的锁定导槽，所述限位导槽与锁定导槽为一体结构，所述限位导槽设置为弧形结构，所述锁定导槽设置为水平直线结构。

作为本方案的进一步改进，所述活动导槽设置为U型活动导槽，所述运动导槽设置为水平直线型运动导槽。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

该倾转旋翼无人机电机倾转机构的整体结构简单合理，通过采用机械转轴及限位导槽方式，使得动作舵机在无人电机处于水平及垂直状态时的锁定力矩完全由运动导槽实现，由于运动舵机不需要承受锁定力矩，可以使用很小的运动舵机就能驱动倾转机构，运动舵机受力小且只在倾转过程工作,使舵机寿命大大提高，无人机整体可靠性也大为提高；

另外，在垂直飞行和水平前飞时运动舵机都处于不受力状态，可以使得运动舵机不通电工作，极大减少了运动舵机的耗电量。

附图说明

图1为实用新型实施例中水平锁定状态结构正视图；

图2为实用新型实施例中倾转状态结构正视图；

图3为实用新型实施例中垂直锁定状态结构正视图；

图4为实用新型实施例中固定座结构正视图；

图5为实用新型实施例中倾转臂结构正视图；

图6为实用新型实施例3中水平锁定状态结构正视图；

图7为实用新型实施例3中固定座结构正视图；

图8为实用新型实施例4中垂直锁定状态结构正视图；

图9为实用新型实施例4中固定座结构正视图；

图10为实用新型实施例5中水平锁定状态结构正视图；

图11为实用新型实施例5中固定座结构正视图；

图12为实用新型实施例5中倾转臂结构正视图；

图13为实用新型实施例6中水平锁定状态结构正视图；

图14为实用新型实施例6中固定座结构正视图；

图15为实用新型实施例6中倾转臂结构正视图。

附图标记说明：1、固定座；2、倾转臂；3、连接杆；4、动作舵机；5、无人电机；101、运动导槽；1011、限位导槽；1012、锁定导槽；103、固定杆；104、摆动杆；105、活动导槽；106、推动销；107、倾转孔；108、倾转轴。

具体实施方式

实施例一：

参照图1至图5，一种倾转旋翼无人机电机倾转机构，包括固定座1、倾转臂2、连接杆3及动作舵机4，

在所述固定座1的一端设置有开槽，在固定座1位于开槽部位的两侧壁的下部设置有位置相对且为弧形结构的运动导槽101；

所述倾转臂2可摆动的设置在固定座1开槽部位的两侧壁之间，所述倾转臂2包括用于固定无人电机5的固定杆103以及与固定杆103连接成一定角度的摆动杆104，在摆动杆104的端部设置有活动导槽105；

所述动作舵机4设置在固定座1另一端的侧壁，所述连接杆3的一端连接于动作舵机4的电机轴，在连接杆3的另一端设置有推动销106，所述推动销106穿过活动导槽105且推动销106的两端可滑动的位于固定座1的运动导槽101上。

实施例二：

本实施例在实施例一的基础之上的结构进行了改进。

参照图1至图5，一种倾转旋翼无人机电机倾转机构，包括固定座1、倾转臂2、连接杆3及动作舵机4，

在所述固定座1的一端设置有开槽，在固定座1位于开槽部位的两侧壁的下部设置有位置相对且为弧形结构的运动导槽101；

所述倾转臂2可摆动的设置在固定座1开槽部位的两侧壁之间，所述倾转臂2包括用于固定无人电机5的固定杆103以及与固定杆103连接成一定角度的摆动杆104，在摆动杆104的端部设置有活动导槽105；

所述动作舵机4设置在固定座1另一端的侧壁，所述连接杆3的一端连接于动作舵机4的电机轴，在连接杆3的另一端设置有推动销106，所述推动销106穿过活动导槽105且推动销106的两端可滑动的位于固定座1的运动导槽101上。

在本较佳实施例中，在固定座1的两侧壁上位于运动导槽101的正上方设置有倾转孔107，在倾转臂2上固定杆103与摆动杆104的连接处设置有倾转轴108，所述倾转轴108可摆动的穿过固定座1两侧壁的倾转孔107。所述固定杆103与摆动杆104设置为一体成型结构。所述运动导槽101包括限位导槽1011以及位于限位导槽1011两端的锁定导槽1012，所述限位导槽1011与锁定导槽1012为一体结构，所述限位导槽1011设置为弧形结构。

在本较佳实施例中，所述限位导槽1011与限位导槽1011右端的锁定导槽1012设置为一定角度，当推动梢带动倾转臂2转运到右端的锁定导槽1012内时，所述锁定导槽1012与倾转臂2的力臂垂直。所述限位导槽1011与限位导槽1011左端的锁定导槽1012设置为一定角度，当推动梢带动倾转臂2转运到左端的锁定导槽1012内时，所述锁定导槽1012与倾转臂2的力臂垂直。

工作原理为：无人电机固定在倾转臂前端，随倾转臂转动和锁定，倾转臂上有倾转轴和活动导槽，固定座上有运动导槽，运动导槽分为两头的锁定段和中间的限位段，动作舵机安装在固定座上，推动梢固定在连接杆上，连接杆连接动作舵机、倾转臂及活动导槽，并穿过固定座的限位锁定导槽，并且推动梢可以在活动导槽和限位锁定导槽内滑动。

工作中，当动作舵机4运动到最右边位置，推动梢带动倾转臂2转运到右侧的锁定导槽1012内，此时无人电机5锁定在水平方向。由于锁定导槽1012与倾转臂2的力臂垂直，倾转臂2无法转动而被锁定，而推动梢在水平方向的力矩降为零，此时动作舵机4处于不受力状态。

当动作舵机向左运动，推动梢移动到限位导槽时，推动梢运动方向与倾转臂力垂直，倾转臂就随推动梢的动作而转动，此时就可以通过动作舵机的舵量控制电机的倾转角度及速度。

当动作舵机4运动到最左边位置，推动梢带动倾转臂2转运到左侧的锁定导槽1012内，此时无人电机5锁定在垂直方向。同样，由于锁定导槽1012与倾转臂2的力臂垂直，倾转臂2无法转动而被锁定，倾转臂2和电机被锁定在垂直方向，此时动作舵机4处于不受力状态。

该倾转旋翼无人机电机倾转机构的整体结构简单合理，通过采用机械转轴及限位导槽1011方式，使得动作舵机4在无人电机5处于水平及垂直状态时的锁定力矩完全由运动导槽101实现，由于运动舵机不需要承受锁定力矩，可以使用很小的运动舵机就能驱动倾转机构，运动舵机受力小且只在倾转过程工作,使舵机寿命大大提高，无人机整体可靠性也大为提高；另外，在垂直飞行和水平前飞时运动舵机都处于不受力状态，可以使得运动舵机不通电工作，极大减少了运动舵机的耗电量。

实施例三：

本实施例在实施例一的基础之上的结构进行了改进。

参照图5至图7，一种倾转旋翼无人机电机倾转机构，包括固定座1、倾转臂2、连接杆3及动作舵机4，

在所述固定座1的一端设置有开槽，在固定座1位于开槽部位的两侧壁的下部设置有位置相对且为弧形结构的运动导槽101；

所述倾转臂2可摆动的设置在固定座1开槽部位的两侧壁之间，所述倾转臂2包括用于固定无人电机5的固定杆103以及与固定杆103连接成一定角度的摆动杆104，在摆动杆104的端部设置有活动导槽105；

所述动作舵机4设置在固定座1另一端的侧壁，所述连接杆3的一端连接于动作舵机4的电机轴，在连接杆3的另一端设置有推动销106，所述推动销106穿过活动导槽105且推动销106的两端可滑动的位于固定座1的运动导槽101上。

在本较佳实施例中，所述运动导槽101包括限位导槽1011以及位于限位导槽右端的锁定导槽1012，所述限位导槽1011与锁定导槽1012为一体结构，所述限位导槽设置为弧形结构。

所述限位导槽1011与限位导槽右端的锁定导槽1012设置为一定角度，当推动梢106带动倾转臂2转运到右端的锁定导槽1012内时，所述锁定导槽与倾转臂的力臂垂直。

当动作舵机运动到最右边位置，推动梢带动倾转臂转运到右侧的锁定导槽内，此时无人电机锁定在水平方向。由于锁定导槽与倾转臂的力臂垂直，倾转臂无法转动而被锁定，而推动梢在水平方向的力矩降为零，此时动作舵机处于不受力状态。

实施例四：

本实施例在实施例一的基础之上的结构进行了改进。

参照图5、图8及图9，一种倾转旋翼无人机电机倾转机构，包括固定座1、倾转臂2、连接杆3及动作舵机4，

在所述固定座1的一端设置有开槽，在固定座1位于开槽部位的两侧壁的下部设置有位置相对且为弧形结构的运动导槽101；

所述倾转臂2可摆动的设置在固定座1开槽部位的两侧壁之间，所述倾转臂2包括用于固定无人电机5的固定杆103以及与固定杆103连接成一定角度的摆动杆104，在摆动杆104的端部设置有活动导槽105；

所述动作舵机4设置在固定座1另一端的侧壁，所述连接杆3的一端连接于动作舵机4的电机轴，在连接杆3的另一端设置有推动销106，所述推动销106穿过活动导槽105且推动销106的两端可滑动的位于固定座1的运动导槽101上。

在本较佳实施例中，所述运动导槽101包括限位导槽1011以及位于限位导槽左端的锁定导槽1012，所述限位导槽1011与锁定导槽1012为一体结构，所述限位导槽设置为弧形结构。

所述限位导槽1011与限位导槽左端的锁定导槽1012设置为一定角度，当推动梢106带动倾转臂2转运到左端的锁定导槽内时，所述锁定导槽与倾转臂的力臂垂直。

当动作舵机运动到最左边位置，推动梢带动倾转臂转运到左侧的锁定导槽内，此时无人电机锁定在垂直方向。同样，由于锁定导槽与倾转臂的力臂垂直，倾转臂无法转动而被锁定，倾转臂和电机被锁定在垂直方向，此时动作舵机处于不受力状态。

实施例五：

本实施例在实施例一的基础之上的结构进行了改进。

参照图10至图12，一种倾转旋翼无人机电机倾转机构，包括固定座1、倾转臂2、连接杆3及动作舵机4，

在所述固定座1的一端设置有开槽，在固定座1位于开槽部位的两侧壁的下部设置有位置相对且为弧形结构的运动导槽101；

所述倾转臂2可摆动的设置在固定座1开槽部位的两侧壁之间，所述倾转臂2包括用于固定无人电机5的固定杆103以及与固定杆103连接成一定角度的摆动杆104，在摆动杆104的端部设置有活动导槽105；

所述动作舵机4设置在固定座1另一端的侧壁，所述连接杆3的一端连接于动作舵机4的电机轴，在连接杆3的另一端设置有推动销106，所述推动销106穿过活动导槽105且推动销106的两端可滑动的位于固定座1的运动导槽101上。

在本较佳实施例中，所述活动导槽105设置为直角活动导槽，所述运动导槽101包括限位导槽1011以及位于限位导槽两端的锁定导槽1012，所述限位导槽与锁定导槽为一体结构，所述限位导槽1011设置为弧形结构，所述锁定导槽1012设置为水平直线结构。

实施例六：

本实施例在实施例一的基础之上的结构进行了改进。

参照图13至图15，一种倾转旋翼无人机电机倾转机构，包括固定座1、倾转臂2、连接杆3及动作舵机4，

在所述固定座1的一端设置有开槽，在固定座1位于开槽部位的两侧壁的下部设置有位置相对且为弧形结构的运动导槽101；

所述倾转臂2可摆动的设置在固定座1开槽部位的两侧壁之间，所述倾转臂2包括用于固定无人电机5的固定杆103以及与固定杆103连接成一定角度的摆动杆104，在摆动杆104的端部设置有活动导槽105；

所述动作舵机4设置在固定座1另一端的侧壁，所述连接杆3的一端连接于动作舵机4的电机轴，在连接杆3的另一端设置有推动销106，所述推动销106穿过活动导槽105且推动销106的两端可滑动的位于固定座1的运动导槽101上。

在本较佳实施例中，所述活动导槽105设置为U型活动导槽，所述运动导槽101设置为水平直线型运动导槽。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种倾转旋翼无人机电机倾转机构，包括固定座、倾转臂、连接杆及动作舵机，其特征是：

在所述固定座的一端设置有开槽，在固定座位于开槽部位的两侧壁的下部设置有位置相对且为弧形结构的运动导槽；

所述倾转臂可摆动的设置在固定座开槽部位的两侧壁之间，所述倾转臂包括用于固定无人电机的固定杆以及与固定杆连接成一定角度的摆动杆，在摆动杆的端部设置有活动导槽；

所述动作舵机设置在固定座另一端的侧壁，所述连接杆的一端连接于动作舵机的电机轴，在连接杆的另一端设置有推动销，所述推动销穿过活动导槽且推动销的两端可滑动的位于固定座的运动导槽上。

2.根据权利要求1所述的倾转旋翼无人机电机倾转机构，其特征是：在固定座的两侧壁上位于运动导槽的正上方设置有倾转孔，在倾转臂上固定杆与摆动杆的连接处设置有倾转轴，所述倾转轴可摆动的穿过固定座两侧壁的倾转孔。

3.根据权利要求1或2所述的倾转旋翼无人机电机倾转机构，其特征是：所述固定杆与摆动杆设置为一体成型结构。

4.根据权利要求1所述的倾转旋翼无人机电机倾转机构，其特征是：所述运动导槽包括限位导槽以及位于限位导槽两端的锁定导槽，所述限位导槽与锁定导槽为一体结构，所述限位导槽设置为弧形结构。

5.根据权利要求1所述的倾转旋翼无人机电机倾转机构，其特征是：所述运动导槽包括限位导槽以及位于限位导槽右端的锁定导槽，所述限位导槽与锁定导槽为一体结构，所述限位导槽设置为弧形结构。

6.根据权利要求4或5所述的倾转旋翼无人机电机倾转机构，其特征是：所述限位导槽与限位导槽右端的锁定导槽设置为一定角度，当推动梢带动倾转臂转运到右端的锁定导槽内时，所述锁定导槽与倾转臂的力臂垂直。

7.根据权利要求1所述的倾转旋翼无人机电机倾转机构，其特征是：所述运动导槽包括限位导槽以及位于限位导槽左端的锁定导槽，所述限位导槽与锁定导槽为一体结构，所述限位导槽设置为弧形结构。

8.根据权利要求4或7所述的倾转旋翼无人机电机倾转机构，其特征是：所述限位导槽与限位导槽左端的锁定导槽设置为一定角度，当推动梢带动倾转臂转运到左端的锁定导槽内时，所述锁定导槽与倾转臂的力臂垂直。

9.根据权利要求1所述的倾转旋翼无人机电机倾转机构，其特征是：所述活动导槽设置为直角活动导槽，所述运动导槽包括限位导槽以及位于限位导槽两端的锁定导槽，所述限位导槽与锁定导槽为一体结构，所述限位导槽设置为弧形结构，所述锁定导槽设置为水平直线结构。

10.根据权利要求1所述的倾转旋翼无人机电机倾转机构，其特征是：所述活动导槽设置为U型活动导槽，所述运动导槽设置为水平直线型运动导槽。