CN209938948U - 可折叠式共轴旋翼无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可折叠式共轴旋翼无人机，所述无人机由上至下依次包括上旋翼组、上无刷电机、上倾转机构、机身、下倾转机构、下无刷电机以及下旋翼组；所述上倾转机构和下倾转机构对称安装于机身的上下两侧，所述上倾转机构的上端与上无刷电机固定连接，上无刷电机的另一端与上旋翼组固定连接；所述下倾转机构的下端与下无刷电机固定连接，下无刷电机的另一端与下旋翼组固定连接。本实用新型无人机的旋翼组折叠后体积小，能够利用发射装置快速就位，适合快速响应，具备悬停能力，能够在任务区域悬停工作，倾转机构简单可靠，使得飞机机动性、稳定性大幅提高。

Description

可折叠式共轴旋翼无人机

技术领域

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种可折叠式共轴旋翼无人机。

背景技术

无人机是一种以无线电遥控或由自身程序控制为主的不载人飞机，具有使用成本低、无人员伤亡风险、生存能力强、机动性能好、使用方便等的优势，广泛应用于航拍、巡线等领域。目前无人机主要分为固定翼无人机和旋翼无人机，固定翼无人机速度较快，利用发射装置能够快速到达指定地点进行任务，但无法在任务区域悬停工作；旋翼无人机具备悬停能力，但飞行速度慢，且折叠后不适合筒式发射，无法快速到达指定地点进行任务，不适合快速反应。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题，提供一种可折叠式共轴旋翼无人机，该无人机的旋翼折叠后体积小，能够利用发射装置快速到达任务区域，并具备悬停工作的能力。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种可折叠式共轴旋翼无人机，所述无人机由上至下依次包括上旋翼组、上无刷电机、上倾转机构、机身、下倾转机构、下无刷电机以及下旋翼组；所述上倾转机构和下倾转机构对称安装于机身的上下两侧，所述上倾转机构的上端与上无刷电机固定连接，上无刷电机的另一端与上旋翼组固定连接；所述下倾转机构的下端与下无刷电机固定连接，下无刷电机的另一端与下旋翼组固定连接。

本发明进一步解决的技术方案是，所述上旋翼组与下旋翼组结构相同，由桨毂、桨夹、桨叶、转轴以及定位销组成；所述桨毂的中心分别与上无刷电机和下无刷电机的一端固定连接，通过电机驱动桨毂旋转进而带动桨叶同步旋转；所述桨夹的一端通过转轴与桨毂铰接并可围绕转轴从垂直于桨叶旋转平面转动90°至水平，桨夹的另一端与桨叶固定连接；桨夹底部固定设有定位销，当所述桨夹转动至水平时，通过弹出所述定位销使桨夹与桨毂之间位置固定。

本发明进一步解决的技术方案是，所述桨叶通过桨夹沿机身轴线向机身的方向折叠。

本发明进一步解决的技术方案是，所述无人机还包括圆筒，当所述桨叶折叠后，圆筒可套接于机身外侧用于收纳无人机。

本发明进一步解决的技术方案是，所述上倾转机构与下倾转机构结构相同，由电机安装座、倾转外框、横向倾转轴、纵向倾转轴、横向舵机、纵向舵机、横向舵机安装座、纵向舵机安装座、横向摆臂、纵向摆臂以及支座组成；所述上倾转机构与下倾转机构通过支座与机身的两端固定连接；所述电机安装座分别用于安装上无刷电机和下无刷电机，电机安装座通过纵向倾转轴与倾转外框连接，倾转外框通过横向倾转轴与支座连接；所述横向舵机通过横向舵机安装座安装在机身上，所述纵向舵机通过纵向舵机安装座安装在倾转外框上；所述电机安装座通过纵向摆臂与纵向舵机铰接，通过控制纵向舵机进一步控制电机安装座绕纵向倾转轴旋转；所述倾转外框通过横向摆臂与横向舵机铰接，通过控制横向舵机进一步控制倾转外框绕横向倾转轴旋转。

本发明进一步解决的技术方案是，所述上倾转机构与下倾转机构不偏转时，上旋翼组的旋转平面中心线和下旋翼组的旋转平面中心线与机身轴线重合；所述上倾转机构与下倾转机构偏转一定角度时，上旋翼组的旋转平面和下旋翼组的旋转平面相对于机身对称面对称。

本发明进一步解决的技术方案是，所述上旋翼组和下旋翼组的旋转方向相反。

本发明的优点在于：

(1) 本发明的旋翼组折叠后，体积小，能够利用发射装置快速就位，适合快速响应。

(2) 本发明的无人机具备悬停能力，能够在任务区域悬停工作。

(3) 本发明的倾转机构简单可靠，使得飞机机动性、稳定性大幅提高。

附图说明

图1为本发明共轴旋翼无人机桨叶展开示意图。

图2为本发明共轴旋翼折叠收放于圆筒示意图。

图3为本发明共轴旋翼无人机倾转机构结构示意图。

图4为本发明旋翼组结构示意图。

图5为本发明旋翼组折叠示意图。

图中序号，1-上旋翼组、2-上无刷电机、3-上倾转机构、4-机身、5-下倾转机构、6-下无刷电机、7-下无刷电机、8-机身轴线、9-机身对称面、10-圆筒、11-桨毂、12-桨夹、13-桨叶、14-转轴、15-定位销、21-电机安装座、22-倾转外框、23-横向倾转轴、24-纵向倾转轴、25-横向舵机、26-纵向舵机、27-横向舵机安装座、28-纵向舵机安装座、29-横向摆臂、30-纵向摆臂、31-支座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

参见图1所示的一种可折叠式共轴旋翼无人机，所述无人机由上至下依次包括上旋翼组1、上无刷电机2、上倾转机构3、机身4、下倾转机构5、下无刷电机6以及下旋翼组7；所述上倾转机构3和下倾转机构5对称安装于机身4的上下两侧，所述上倾转机构3的上端与上无刷电机2固定连接，上无刷电机2的另一端与上旋翼组1固定连接；所述下倾转机构5的下端与下无刷电机6固定连接，下无刷电机6的另一端与下旋翼组7固定连接。

本实施例中，参见图4，所述上旋翼组1与下旋翼组7结构相同，由桨毂11、桨夹12、桨叶13、转轴14以及定位销15组成；所述桨毂11的中心分别与上无刷电机2和下无刷电机6的一端固定连接，通过电机驱动桨毂11旋转进而带动桨叶13同步旋转；所述桨夹12的一端通过转轴14与桨毂11铰接并可围绕转轴14从垂直于桨叶13旋转平面转动90°至水平，桨夹12的另一端与桨叶13固定连接；桨夹12底部固定设有定位销15，当所述桨夹12转动至水平时，通过弹出所述定位销15使桨夹12与桨毂11之间位置固定，此时桨夹12无法绕转轴14转动。

本实施例中，参见图2和图5，所述桨叶13通过桨夹12沿机身轴线8向机身4的方向折叠。

本实施例中，参见图2，所述无人机还包括圆筒10，当所述桨叶13折叠后，圆筒10可套接于机身4外侧用于收纳无人机。储存状态下，上旋翼组1和下旋翼组7可沿机身轴线5折叠，上旋翼往下折叠，下旋翼往上折叠，折叠后无人机可收放于圆筒10中；飞行状态下，上旋翼和下旋转展开，与机身轴线5垂直。

本实施例中，参见图3，所述上倾转机构3与下倾转机构5结构相同，由电机安装座21、倾转外框22、横向倾转轴23、纵向倾转轴24、横向舵机25、纵向舵机26、横向舵机安装座27、纵向舵机安装座28、横向摆臂29、纵向摆臂30以及支座31组成；所述上倾转机构3与下倾转机构5通过支座31与机身4的两端固定连接；所述电机安装座21分别用于安装上无刷电机2和下无刷电机6，电机安装座21通过纵向倾转轴24与倾转外框22连接，倾转外框22通过横向倾转轴23与支座31连接；所述横向舵机25通过横向舵机安装座27安装在机身4上，所述纵向舵机26通过纵向舵机安装座28安装在倾转外框22上；所述电机安装座21通过纵向摆臂30与纵向舵机26铰接，通过控制纵向舵机26进一步控制电机安装座21绕纵向倾转轴24旋转；所述倾转外框22通过横向摆臂29与横向舵机25铰接，通过控制横向舵机25进一步控制倾转外框22绕横向倾转轴23旋转。

本实施例中，所述上倾转机构3与下倾转机构5不偏转时，上旋翼组1的旋转平面中心线和下旋翼组7的旋转平面中心线与机身轴线8重合；所述上倾转机构3与下倾转机构5偏转一定角度时，上旋翼组1的旋转平面和下旋翼组7的旋转平面相对于机身对称面9对称。

本实施例中，所述上旋翼组1和下旋翼组7的旋转方向相反。

本发明的使用过程：

先将共轴旋翼无人机从圆筒10中释放后，上旋翼组1和下旋翼组7展开，与机身轴线5垂直。上无刷电机2和下无刷电机6启动，上旋翼组1和下旋翼组7旋转产生升力，克服重力，保持悬停。通过改变上无刷电机2和下无刷电机6的转速，产生扭矩差，实现无人机航向的控制。通过改变倾转机构倾转的角度，改变上无刷电机3和下无刷电机7的倾转角度，从而产生水平分力，实现无人机的水平移动。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种可折叠式共轴旋翼无人机，其特征在于：所述无人机由上至下依次包括上旋翼组(1)、上无刷电机(2)、上倾转机构(3)、机身(4)、下倾转机构(5)、下无刷电机(6)以及下旋翼组(7)；所述上倾转机构(3)和下倾转机构(5)对称安装于机身(4)的上下两侧，所述上倾转机构(3)的上端与上无刷电机(2)固定连接，上无刷电机(2)的另一端与上旋翼组(1)固定连接；所述下倾转机构(5)的下端与下无刷电机(6)固定连接，下无刷电机(6)的另一端与下旋翼组(7)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种可折叠式共轴旋翼无人机，其特征在于：所述上旋翼组(1)与下旋翼组(7)结构相同，由桨毂(11)、桨夹(12)、桨叶(13)、转轴(14)以及定位销(15)组成；所述桨毂(11)的中心分别与上无刷电机(2)和下无刷电机(6)的一端固定连接，通过电机驱动桨毂(11)旋转进而带动桨叶(13)同步旋转；所述桨夹(12)的一端通过转轴(14)与桨毂(11)铰接并可围绕转轴(14)从垂直于桨叶(13)旋转平面转动90°至水平，桨夹(12)的另一端与桨叶(13)固定连接；桨夹(12)底部固定设有定位销(15)，当所述桨夹(12)转动至水平时，通过弹出所述定位销(15)使桨夹(12)与桨毂(11)之间位置固定。

3.根据权利要求2所述的一种可折叠式共轴旋翼无人机，其特征在于：所述桨叶(13)通过桨夹(12)沿机身轴线(8)向机身(4)的方向折叠。

4.根据权利要求3所述的一种可折叠式共轴旋翼无人机，其特征在于：所述无人机还包括圆筒(10)，当所述桨叶(13)折叠后，圆筒(10)可套接于机身(4)外侧用于收纳无人机。

5.根据权利要求1所述的一种可折叠式共轴旋翼无人机，其特征在于：所述上倾转机构(3)与下倾转机构(5)结构相同，由电机安装座(21)、倾转外框(22)、横向倾转轴(23)、纵向倾转轴(24)、横向舵机(25)、纵向舵机(26)、横向舵机安装座(27)、纵向舵机安装座(28)、横向摆臂(29)、纵向摆臂(30)以及支座(31)组成；所述上倾转机构(3)与下倾转机构(5)通过支座(31)与机身(4)的两端固定连接；所述电机安装座(21)分别用于安装上无刷电机(2)和下无刷电机(6)，电机安装座(21)通过纵向倾转轴(24)与倾转外框(22)连接，倾转外框(22)通过横向倾转轴(23)与支座(31)连接；所述横向舵机(25)通过横向舵机安装座(27)安装在机身(4)上，所述纵向舵机(26)通过纵向舵机安装座(28)安装在倾转外框(22)上；所述电机安装座(21)通过纵向摆臂(30)与纵向舵机(26)铰接，通过控制纵向舵机(26)进一步控制电机安装座(21)绕纵向倾转轴(24)旋转；所述倾转外框(22)通过横向摆臂(29)与横向舵机(25)铰接，通过控制横向舵机(25)进一步控制倾转外框(22)绕横向倾转轴(23)旋转。

6.根据权利要求5所述的一种可折叠式共轴旋翼无人机，其特征在于：所述上倾转机构(3)与下倾转机构(5)不偏转时，上旋翼组(1)的旋转平面中心线和下旋翼组(7)的旋转平面中心线与机身轴线(8)重合；所述上倾转机构(3)与下倾转机构(5)偏转一定角度时，上旋翼组(1)的旋转平面和下旋翼组(7)的旋转平面相对于机身对称面(9)对称。

7.根据权利要求1所述的一种可折叠式共轴旋翼无人机，其特征在于：所述上旋翼组(1)和下旋翼组(7)的旋转方向相反。

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