CN209241314U - 一种机臂自动折叠装置及多旋翼无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开一种机臂自动折叠装置及多旋翼无人机，涉及无人机技术领域，机臂自动折叠装置包括第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件、固定臂、折叠臂和扣合组件，扣合组件包括套筒和弧形转动扣板，套筒的一端套设于固定臂的一端，套筒另一端的边缘沿套筒的轴线延伸形成弧形固定扣板，弧形固定扣板的一侧边与弧形转动扣板的一侧边铰接，弧形固定扣板的另一侧边、弧形转动扣板的另一侧边均设置有至少一个具有通孔的锁紧块，折叠臂的一端与弧形固定扣板的内侧铰接，第一驱动件通过连接组件与弧形转动扣板连接，第二驱动件与折叠臂的一端铰接。本实用新型实施例的机臂自动折叠装置可实现无人机机臂的自动折叠和展开，提高无人机的工作效率。

Description

一种机臂自动折叠装置及多旋翼无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种机臂自动折叠装置及多旋翼无人机。

背景技术

无人机又称“无人驾驶飞机”，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。无人机从技术角度定义可以分为：无人固定翼飞机、无人垂直起降飞机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对环境要求低、生存能力强等优点。多旋翼无人机，是一种具有三个及以上旋翼轴的特殊无人机。其通过每个轴上的驱动装置驱动旋翼转动，从而产生向上的推力。通过改变不同旋翼之间的相对转速，可以改变单轴推力的大小，从而控制飞行器的运行轨迹。

虽然现在市场上也出现了一些机臂可折叠的无人机，但是这些无人机机臂的折叠和展开都需要人工手动完成，使用时手动打开机臂，使机臂展开，并使用扣件将机臂固定，使用完毕后打开扣件，再将机臂折叠。这种设计自动化程度低，大大降低了无人机的工作效率。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种机臂自动折叠装置及多旋翼无人机，用以解决现有的无人机的机臂存在无法自动折叠和展开，以及工作效率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种机臂自动折叠装置，所述机臂自动折叠装置包括第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件、固定臂、折叠臂和扣合组件，所述扣合组件包括套筒和弧形转动扣板，所述套筒的一端套设于所述固定臂的一端，所述套筒另一端的边缘沿套筒的轴线延伸形成弧形固定扣板，所述弧形固定扣板的一侧边与所述弧形转动扣板的一侧边铰接，所述弧形固定扣板的另一侧边、所述弧形转动扣板的另一侧边均设置有至少一个具有通孔的锁紧块，所述折叠臂的一端与所述弧形固定扣板的内侧铰接，所述第一驱动件通过连接组件与所述弧形转动扣板连接，所述第二驱动件与所述折叠臂的一端铰接；所述第三驱动件用于通过与所述锁紧块配合来控制所述弧形固定扣板与所述弧形转动扣板的打开和锁闭。

优选的，所述连接组件包括第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆的一端与所述弧形固定扣板的外侧铰接，所述第一连接杆的另一端与所述第二连接杆的一端铰接，所述第二连接杆的另一端与所述弧形转动扣板的外侧铰接，所述第一连接杆的中部与所述第一驱动件铰接。

优选的，第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件均为液压杆或气压杆。

优选的，所述弧形固定扣板的另一侧边设置有两个所述锁紧块，所述弧形转动扣板的另一侧边设置有一个所述锁紧块，当所述弧形固定扣板与所述弧形转动扣板扣合时，三个所述锁紧块的通孔处于同一直线上。

优选的，所述套筒另一端的端面为斜面。

优选的，所述固定臂和所述折叠臂均为碳纤维材质。

相对应地，本实用新型实施例还提供一种多旋翼无人机，所述多旋翼无人机包括多个机臂自动折叠装置，所述机臂自动折叠装置为如上所述的机臂自动折叠装置。

本实用新型实施例具有如下优点：本实用新型实施例的机臂自动折叠装置，通过使用三个驱动件分别驱动折叠臂和弧形转动扣板转动，以及对弧形固定扣板与弧形转动扣板进行锁闭和解锁，从而实现无人机机臂的自动折叠和展开，提高无人机的工作效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例机臂处于展开状态下的机臂自动折叠装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例机臂处于折叠状态下的机臂自动折叠装置的结构示意图。

附图标记说明：1、固定臂；2、折叠臂；3、扣合组件；4、连接组件；5、第一液压杆；6、第二液压杆；7、第三液压杆；31、套筒；32、弧形转动扣板；33、弧形固定扣板；34、锁紧块；41、第一连接杆；42、第二连接杆。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1所示，机臂自动折叠装置包括第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件、固定臂1、折叠臂2和扣合组件3。扣合组件3包括套筒31和弧形转动扣板32，套筒31呈管状结构，套筒31的一端套设于固定臂1的一端，固定臂1的另一端与无人机机身连接，套筒31另一端的边缘沿套筒31的轴线延伸形成弧形固定扣板33，弧形固定扣板33的一侧边与弧形转动扣板32的一侧边铰接，弧形固定扣板33的另一侧边设置有两个锁紧块34，且两个锁紧块34间隔一定距离。弧形转动扣板32的另一侧边对应地设置有一个锁紧块34，每个锁紧块34上均设置有通孔，当弧形转动扣板32与弧形固定扣板33扣合时，弧形转动扣板32的锁紧块34处于弧形固定扣板33的两个锁紧块34之间，且三个锁紧块34的通孔处于同一直线上。弧形固定扣板33的内侧为槽状结构，弧形转动扣板32的内侧设置有弧形的扣槽，弧形转动扣板32与弧形固定扣板33扣合时可对折叠臂2进行保护。进一步的，套筒31另一端的端面为斜面，避免在折叠臂2折叠过程中套筒31阻碍折叠臂2的折叠。进一步的，固定臂1和折叠臂2均为碳纤维材质，可有效减小多旋翼无人机的重量。

第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件在本实施例中为三个液压杆，即第一液压杆5、第二液压杆6、第三液压杆7，但是并不限定于此，三个驱动件也可是气压杆。三个液压杆通过管线与主液压泵连接，通过主液压泵分别控制三个液压杆的伸缩。

折叠臂2的一端与弧形固定扣板33的内侧铰接，折叠臂2的另一端与驱动电机连接，使用时将第一液压杆5的液压缸与无人机的支架连接，第一液压杆5的活塞杆通过连接组件4与弧形转动扣板32连接，连接组件4包括第一连接杆41和第二连接杆42，第一连接杆41的一端与弧形固定扣板33的外侧铰接，第一连接杆41的另一端与第二连接杆42的一端铰接，第二连接杆42的另一端与弧形转动扣板32的外侧铰接，第一连接杆41的中部与第一液压杆5的活塞杆铰接，当主液压泵控制第一液压杆5伸长时，第一液压杆5驱动弧形转动扣板32向上转动，使弧形转动扣板32与弧形固定扣板33扣合；当主液压泵控制第一液压杆5收缩时，第一液压杆5驱动弧形转动扣板32向下转动，使弧形固定扣板33与弧形转动扣板32分离。第二液压杆6的液压缸与无人机机身连接，第二液压杆6的活塞杆与折叠臂2的一端铰接，当主液压泵控制第二液压杆6收缩时，第二液压杆6驱动折叠臂2围绕折叠臂2与弧形固定扣板33的铰接点向内侧转动，使无人机的机臂折叠，从而大大减小无人机占用的空间。当主液压泵控制第二液压杆6伸长时，第二液压杆6驱动折叠臂2围绕折叠臂2与弧形固定扣板33的铰接点向外侧转动，使无人机的机臂展开。第三液压杆7的液压缸固定设置于固定臂1上，第三液压杆7的活塞杆则作为锁定插销与三个锁紧块34配合来控制弧形固定扣板33与弧形转动扣板32的打开和锁闭。当主液压泵控制第三液压杆7伸长时，第三液压杆7的活塞杆插入三个锁紧块34的通孔中将弧形固定扣板33与弧形转动扣板32锁闭，防止在无人机飞行过程中机臂意外折叠。当主液压泵控制第三液压杆7收缩时，使弧形固定扣板33与弧形转动扣板32打开。

工作原理：如图2所示，无人机需要起飞时，首先由第二液压杆6驱动折叠臂2围绕折叠臂2与弧形固定扣板33的铰接点向外侧转动，使无人机的机臂展开，再由第一液压杆5驱动弧形转动扣板32向上转动，使弧形转动扣板32与弧形固定扣板33扣合，最后控制第三液压杆7伸长，第三液压杆7的活塞杆插入三个锁紧块34的通孔中将弧形固定扣板33与弧形转动扣板32锁闭。

无人机存需要放时，首先控制第三液压杆7收缩，使第三液压杆7的活塞杆从通孔中拔出；再由第一液压杆5驱动弧形转动扣板32向下转动，使弧形转动扣板32与弧形固定扣板33分离；最后由第二液压杆6驱动折叠臂2围绕折叠臂2与弧形固定扣板33的铰接点向内侧转动，使无人机的机臂折叠。

本实施例的机臂自动折叠装置，通过使用三个驱动件分别驱动折叠臂2和弧形转动扣板32转动，以及对弧形固定扣板33与弧形转动扣板32进行锁闭和解锁，从而实现无人机机臂的自动折叠和展开，无需人为操作，自动化程度高，有效提高无人机的工作效率。

本实用新型实施例还提供一种多旋翼无人机，该多旋翼无人机包括机臂自动折叠装置，机臂自动折叠装置为如上所述的机臂自动折叠装置，多个机臂自动折叠装置依次布置于多旋翼无人机机身的外周，并使折叠臂2的另一端与驱动电机连接，固定臂1的另一端与多旋翼无人机机身连接，通过采用上述机臂自动折叠装置，本实施例的多旋翼无人机实现了多旋翼无人机机臂的自动折叠和展开，无需人为操作，自动化程度高，有效提高无人机的工作效率；机臂折叠的同时带动驱动电机向内收缩，防止在运输过程中驱动电机因为受到碰撞而损毁。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型做了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之做一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种机臂自动折叠装置，其特征在于，所述机臂自动折叠装置包括第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件、固定臂、折叠臂和扣合组件，所述扣合组件包括套筒和弧形转动扣板，所述套筒的一端套设于所述固定臂的一端，所述套筒另一端的边缘沿套筒的轴线延伸形成弧形固定扣板，所述弧形固定扣板的一侧边与所述弧形转动扣板的一侧边铰接，所述弧形固定扣板的另一侧边、所述弧形转动扣板的另一侧边均设置有至少一个具有通孔的锁紧块，所述折叠臂的一端与所述弧形固定扣板的内侧铰接，所述第一驱动件通过连接组件与所述弧形转动扣板连接，所述第二驱动件与所述折叠臂的一端铰接；所述第三驱动件用于通过与所述锁紧块配合来控制所述弧形固定扣板与所述弧形转动扣板的打开和锁闭。

2.根据权利要求1所述的机臂自动折叠装置，其特征在于，所述连接组件包括第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆的一端与所述弧形固定扣板的外侧铰接，所述第一连接杆的另一端与所述第二连接杆的一端铰接，所述第二连接杆的另一端与所述弧形转动扣板的外侧铰接，所述第一连接杆的中部与所述第一驱动件铰接。

3.根据权利要求2所述的机臂自动折叠装置，其特征在于，第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件均为液压杆或气压杆。

4.根据权利要求3所述的机臂自动折叠装置，其特征在于，所述弧形固定扣板的另一侧边设置有两个所述锁紧块，所述弧形转动扣板的另一侧边设置有一个所述锁紧块，当所述弧形固定扣板与所述弧形转动扣板扣合时，三个所述锁紧块的通孔处于同一直线上。

5.根据权利要求3或4所述的机臂自动折叠装置，其特征在于，所述套筒另一端的端面为斜面。

6.根据权利要求2、3或4所述的机臂自动折叠装置，其特征在于，所述固定臂和所述折叠臂均为碳纤维材质。

7.一种多旋翼无人机，所述多旋翼无人机包括多个机臂自动折叠装置，其特征在于，所述机臂自动折叠装置为权利要求1至6中任一项权利要求所述的机臂自动折叠装置。