CN212313860U - 一种无人机自动收桨装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无人机领域，公开一种无人机自动收桨装置，包括归中组件，能驱动无人机由停放位置水平移动至指定位置；拨桨斜块，其顶部设有拨桨楔形面，拨桨斜块能升降使拨桨楔形面接触桨叶以推动桨叶相对于对应的电机的输出轴转动以将每个桨叶均收拢至机身与相邻两个电机围成的区域内。本实用新型利用归中组件驱动无人机由停放位置水平移动至指定位置，再利用拨桨斜块升降，使拨桨楔形面接触桨叶以推动桨叶相对于对应的电机的输出轴转动，以将每个桨叶均收拢至机身与相邻两个电机围成的区域内，实现无人机桨叶的自动折叠，大幅度减小了无人机的占用空间。

Description

一种无人机自动收桨装置

技术领域

本实用新型涉及无人机领域，尤其涉及一种无人机自动收桨装置。

背景技术

无人机在存放时需要占用的大量的空间，其中，无人机的桨叶所占的面积远大于无人机的机身所占的面积。由其对于采用无人机自动机库对无人机进行自动化存放、充电等作业时，无人机自动机库的体积就必须非常大。

现有技术中多采用手动的方式对无人机的桨叶进行折叠，但是该种收桨方式在应用于无人机自动机库时，人工干预限制了无人机的自动化使用；部分无人机直接将桨叶做成具有自动折叠功能的桨叶，但势必会增加无人机的重量和生产成本，而且会使无人机的结构更加复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无人机自动收桨装置，能够在不改变无人机结构的同时，实现自动对无人机的桨叶进行折叠。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种无人机自动收桨装置，无人机包括机身及多个沿所述机身周向分布且与所述机身通过桨臂连接的电机，每个所述电机的输出轴均连接有能够选择性地相对于其转动或固定的桨叶，所述无人机自动收桨装置包括：

归中组件，所述归中组件能够驱动所述无人机由停放位置水平移动至指定位置；

拨桨斜块，所述拨桨斜块的顶部设有拨桨楔形面，所述拨桨斜块能够升降使所述拨桨楔形面接触所述桨叶以推动所述桨叶相对于对应的所述电机的输出轴转动，以将每个所述桨叶均收拢至所述机身与相邻两个所述电机围成的区域内。

作为上述无人机自动收桨装置的一种优选技术方案，所述归中组件包括两个相对布设的第一归中臂和两个相对布设的第二归中臂，所述第一归中臂和所述第二归中臂周向交替布设围成有放置区域，所述无人机置于所述放置区域内；

每个所述第一归中臂能够向另一所述第一归中臂水平移动，且每个所述第二归中臂能够向另一所述第二归中臂水平移动，以推动所述机身至所述指定位置。

作为上述无人机自动收桨装置的一种优选技术方案，每个所述电机的输出轴连接有至少两个所述桨叶；

还包括预拨桨组件，用于驱动所述桨叶相对于对应的所述电机的输出轴转动，以使所述桨叶转动至预设拨桨位置；

所述桨叶处于预设拨桨位置，所述桨叶位于对应的所述拨桨楔形面的正上方。

作为上述无人机自动收桨装置的一种优选技术方案，所述预拨桨组件包括：

多个预拨桨臂，与所述电机一一对应，每个所述第一归中臂上设有两个相对于其固定的所述预拨桨臂。

作为上述无人机自动收桨装置的一种优选技术方案，还包括水平布设的滚轮，所述滚轮转动连接于所述拨桨斜块的顶部。

作为上述无人机自动收桨装置的一种优选技术方案，还包括：

机台，用于放置所述无人机；

第二升降驱动单元，用于驱动所述机台能够升降以使其处于拨桨高度或归中高度，所述机台处于所述归中高度时，所述预拨桨组件和所述拨桨斜块均位于所述桨叶的下方。

作为上述无人机自动收桨装置的一种优选技术方案，还包括弹性拨正组件，其包括：

转轴，所述转轴水平安装于所述拨桨斜块的顶部且相对于所述拨桨斜块固定；

摆杆，所述摆杆竖直设置，所述摆杆的下端转动连接于所述转轴；

扭簧，连接所述转轴和所述摆杆，所述扭簧用于提供使所述摆杆处于竖直状态的外力。

作为上述无人机自动收桨装置的一种优选技术方案，还包括水平布设的滚轮；所述滚轮转动连接于所述摆杆的上端且至少部分高于所述摆杆。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的无人机自动收桨装置，先利用归中组件驱动无人机由停放位置水平移动至指定位置，再利用拨桨斜块升降，使拨桨楔形面接触桨叶以推动桨叶相对于对应的电机的输出轴转动，以将每个桨叶均收拢至机身与相邻两个电机围成的区域内，实现无人机桨叶的自动折叠；在完成无人机的桨叶收拢后，桨叶均收拢至所有周向布设的电机围成的区域内，大幅度减小了无人机的占用空间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的无人机自动收桨装置的局部结构示意图一；

图2是本实用新型实施例一提供的无人机自动收桨装置的局部结构示意图二；

图3是图2中A处的局部放大示意图；

图4是本实用新型实施例二提供的无人机自动收桨装置的局部结构示意图；

图5是本实用新型实施例二提供的弹性拨正组件的结构示意图。

图中：

11、第一归中臂；111、凹槽；12、第二归中臂；13、归中驱动；

21、拨桨斜块；22、拨桨楔形面；23、第二升降驱动单元；231、升降支架；232、连接架；233、驱动电机；234、第一带轮；235、第二带轮；236、皮带；

31、预拨桨臂；

41、机身；42、电机；43、桨叶；

51、摆杆；52、滚轮；

6、固定支架。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

实施例一

如图1至图3所示，无人机包括机身41及多个沿机身41周向分布且与机身41通过桨臂连接的电机42，每个电机42的输出轴均连接有能够选择性地相对于其转动或固定的桨叶43。至于使桨叶43选择性地相对于电机42的输出轴转动或固定的结构为现有技术，在此不在赘叙。为了避免无人机存放占用大量的空间，通常将桨叶43折叠起来，目前的自动收桨装置结构复杂，而手动收桨的方式则干预限制了无人机的自动化使用。因此，本实施例提供了一种无人机自动收桨装置以解决上述技术问题。

本实施例提供的无人机自动收桨装置包括归中组件和拨桨斜块21，其中，归中组件能够驱动无人机由停放位置水平移动至指定位置；拨桨斜块21的顶部设有拨桨楔形面22，拨桨斜块21能够升降使拨桨楔形面22接触桨叶43以推动桨叶43相对于对应的电机42的输出轴转动，以将每个桨叶43均收拢至机身41与相邻两个电机42围成的区域内。

本实施例提供的无人机自动收桨装置，先利用归中组件驱动无人机由停放位置水平移动至指定位置，再利用拨桨斜块21升降，使拨桨楔形面22接触桨叶43以推动桨叶43相对于对应的电机42的输出轴转动，以将每个桨叶43均收拢至机身41与相邻两个电机42围成的区域内，实现无人机桨叶43的自动折叠；在完成无人机的桨叶43收拢后，桨叶43均收拢至所有周向布设的电机42围成的区域内，大幅度减小了无人机的占用空间。

如图1所示，示例性地，无人机包括四个绕机身41周向布设的电机42，每个电机42配设两个桨叶43。需要说明的是，每个电机42配设的两个桨叶43中，两个桨叶43可以相对转动，也可以相对固定，具体地，其中一个桨叶43因外力而相对于电机42的输出轴转动且另一个桨叶43不受外力时，不受外力的桨叶43能够跟随受外力的桨叶43同步转动；在外力同时作用于两个桨叶43时，两个桨叶43在相对于电机42的输出轴转动的同时，两个桨叶43之间存在相对转动。

进一步地，归中组件包括两个平行且间隔设置的第一归中臂11和两个平行且间隔设置的第二归中臂12，第一归中臂11和第二归中臂12周向交替布设围成有放置区域，无人机置于放置区域内；每个第一归中臂11能够向另一第一归中臂11水平移动，且每个第二归中臂12能够向另一第二归中臂12水平移动，以推动机身41至指定位置。

具体地，归中组件还包括归中驱动13，第一归中臂11和第二归中臂12均配设有归中驱动13，归中驱动13可以采用电机丝杠滑块结构，也可以采用电机齿轮齿条结构等现有技术中能够实现直线运动的结构，在此不再具体描述。

在对无人机进行归中时，先让两个第一归中臂11相向水平移动第一预设距离，再让两个第二归中臂12相向水平移动第二预设距离，在完成对无人机的归中后，两个第一归中臂11和两个第二归中臂12均恢复至初始位置。

需要说明的是，机身41包括本体和起落架，对无人机进行归中时，第一归中臂11和第二归中臂12主要作用于起落架。于其他实施例中，还可以使第一归中臂11和第二归中臂12作用于本体。

本实施例中，第一归中臂11和第二归中臂12垂直设置。需要说明的是，于其他实施例中，还可以仅设置两个相对设置第一归中臂11，或仅设置两个相对设置的第二归中臂12，此时先对一个方向进行归中，使无人机旋转一定角度后再对另一个方向进行归中，或者增加一个可以转动的机架，将相对设置的第一归中臂11或第二归中臂12设于机架上，使机架转动旋转一定角度后再对另一个方向进行归中。还可以设置一个第一归中臂11和与其呈夹角设置的第二归中臂12，对应的增加定位台，利用第一归中臂11驱动机身41水平移动以抵接于一个定位台，实现一个方向的归中，再利用第二归中臂12驱动机身41水平移动以抵接于另一个定位台，实现另一个方向的归中。

进一步地，拨桨斜块21设有四个，每个拨桨斜块21配设一个第一升降驱动单元，优选地，拨桨斜块21为竖直设置的L形结构，其包括两个竖直设置且呈L形布设的收桨板，每个收桨板的顶面均设有拨桨楔形面22。

第一升降驱动单元用于驱动拨桨斜块21升降，以使拨桨楔形面22接触桨叶43并驱动桨叶43相对于对应的电机42的输出轴转动。具体地，第一升降驱动单元包括固定支架6、升降支架231、驱动电机233、第一带轮234、第二带轮235和皮带236，其中，四个拨桨斜块21均连接于升降支架231，驱动电机233固定设于固定支架6上，驱动电机233的输出轴连接有第一带轮234，第二带轮235转动连接于固定支架6，第一带轮234和第二带轮235通过皮带236连接，升降支架231和固定支架6通过滑轨和滑槽配合实现上下滑动连接，升降支架231连接有连接架232，连接架232设于第一带轮234和第二带轮235之间，连接架232连接于皮带236。需要说明的是，第一升降驱动单元不仅限于采用上述结构，还可以采用齿轮齿条结构等，在此不再一一举例。

驱动电机233工作，带动第一带轮234转动，第一带轮234通过皮带236带动第二带轮235转动，在皮带236运动的过程中，连接架232将会升降，继而通过与连接架232相邻的升降支架231带动每一个拨桨斜块21升降，使每个拨桨斜块21的两个拨桨楔形面22分别作用于同一个电机42的两个桨叶43，以使两个桨叶43均相对于电机42的输出轴转动且转动方向相反，从而将每个桨叶43均收拢至对应的折叠区域内。

进一步地，在采用上述无人机自动收桨装置对桨叶43进行自动收桨时，桨叶43可能停在拨桨斜块21的两个拨桨楔形面22形成的尖角位置正上方，以致收桨失败。为此，上述无人机自动收桨装置还包括预拨桨组件，预拨桨组件能够驱动桨叶43相对于对应的电机42的输出轴转动，以使桨叶43转动至预设拨桨位置，桨叶43处于预设拨桨位置，桨叶43位于拨桨楔形面22的正上方。

具体地，上述预拨桨组件包括预拨桨臂31，预拨桨臂31设于第二归中臂12上且相对于第二归中臂12固定。优选地，每个第二归中臂12上设有一个两个预拨桨臂31，预拨桨臂31与电机42一一对应。

利用第二归中臂12带动其上的两个预拨桨臂31动作，从而使每个预拨桨臂31分别推动对应电机42上的一个桨叶43转动，每个电机42上的另一个桨叶43将会同步转动，从而将桨叶43转动至预设拨桨位置，以避免桨叶43停在拨桨斜块21的两个拨桨楔形面22形成尖角位置处造成收桨失败。

需要说明的是，于其他实施例中，还可以仅在一个第二归中臂12上设置预拨桨臂31，先对其中的两个电机42上的桨叶43进行预拨桨，使无人机旋转一定角度或使第二归中臂12旋转一定角度，再对另外两个电机42上的桨叶43进行预拨桨。

于其他实施例中，可以将预拨桨组件与第二归中臂12分离设置，此时预拨桨组件需自带动力结构。

进一步地，上述无人机自动收桨装置还包括机台和第二升降驱动单元23，其中，机台用于放置无人机；第二升降驱动单元23用于驱动机台能够升降以使其处于拨桨高度或归中高度，机台处于归中高度时，预拨桨臂31的顶面和拨桨斜块21均位于桨叶43的下方，以避免归中过程中，预拨桨组件和拨桨斜块21接触桨叶43；机台处于拨桨高度时，预拨桨臂31的顶面高于桨叶43的下表面，以确保预拨桨臂31能够推动桨叶43转动。

上述拨桨斜块21的顶部贯穿机台设置，以实现拨桨斜块21上升时，可以作用于桨叶43，以推动桨叶43相对于电机42转动。

优选地，机台处于拨桨高度时，预拨桨臂31的顶面均高于桨叶43的上表面，以提高预拨桨臂31推动桨叶43转动时的稳定性。

通过第二升降驱动单元23驱动机台升降，从而使机台处于拨桨高度或归中高度，以避免对拨桨过程和归中过程之间存在干涉。

具体地，上述第二升降驱动单元23可以采用直线电机、电机丝杠结构、齿轮齿条结构、电推杆或油缸等能够实现直线驱动的结构，在此不再赘叙。

进一步地，为了在减小整个装置占用空间的前提下，尽可能的增大放置无人机的空间，本实施例在每个第一归中臂11面朝另一个第一归中臂11的一侧开设竖直贯通设置的凹槽111。

进一步地，上述无人机自动收桨装置还包括水平布设的滚轮52，滚轮52转动连接于拨桨斜块21的顶部。在预拨桨组件工作的过程中，滚轮52与桨叶43滚动接触，以避免每个拨桨斜块21的两个拨桨楔形面22交汇的尖角对桨叶43造成损伤，同时减小对桨叶43的摩擦。

本实施例还提供了一种无人机自动收桨方法，采用上述的无人机自动收桨装置，包括以下步骤：

S1、无人机停放在机台上。

S2、通过第二升降驱动单元23驱动机台升降，以使机台处于归中高度。

S3、归中组件水平移动，以使无人机由停放位置水平移动至指定位置。

S4、通过第二升降驱动单元23驱动机台升降，以使机台处于拨桨高度。

S5、预拨桨组件水平移动以驱动桨叶43相对于对应的电机42的输出轴转动，以使桨叶43转动至预设拨桨位置。

S6、拨桨斜块21升降，使拨桨楔形面22接触桨叶43，以推动桨叶43相对于对应的电机42的输出轴转动，使每个桨叶43均收拢至机身41与相邻两个电机42围成的区域内。

进一步地，为了利用机台升降将完成收桨的无人机送入存放无人机的机库中，要求第二升降驱动单元23不会对机台的升降以及水平移动造成干涉，因此，在将无人机送入无人机的机库之前，利用第二升降驱动单元23将升降支架231和拨桨斜块21下降至第一预设高度，之后再利用第二升降驱动单元23驱动机台下降至第二预设高度，第二预设高度高于第一预设高度，此时机台位于拨桨斜块21的上方，可以通过机台的平移输送无人机至机库中。

需要说明的是，对于一个机身41配设更多的电机42，或一个电机42配设更多桨叶43的无人机，本实施例提供的无人机自动收桨装置及收桨方法同样适用。

实施例二

如图4和图5所示，本实施例与实施例一的区别在于，增设弹性拨正组件以替代实施例一种的弹性拨正组件，避免桨叶43停在拨桨斜块21的两个拨桨楔形面22形成的尖角位置上方导致收桨失败的问题。

具体地，弹性拨正组件包括转轴、摆杆51和扭簧，其中，转轴水平安装于拨桨斜块21的顶部且相对于拨桨斜块21固定；摆杆51竖直设置，摆杆51的下端转动连接于转轴；扭簧连接转轴和摆杆51，扭簧用于提供使摆杆51处于竖直状态的外力。优选地，摆杆51的顶面设有斜面，以使桨叶43逐渐与摆杆51接触，有利于摆杆51对桨叶43施加使桨叶43水平旋转的外力。

在收桨的过程中，桨叶43停在拨桨斜块21的正上方，桨叶43将会作用于摆杆51使摆杆51相对于拨桨斜块21发生转动，以避免桨叶43阻挡拨桨斜块21上升，同时摆杆51发生转动，摆杆51给桨叶43施加一个推动桨叶43水平旋转的外力，使桨叶43转动，使拨桨斜块21上升；随着桨叶43的转动，摆杆51将会逐渐脱离桨叶43，之后桨叶43将会继续在拨桨楔形面22的作用下水平旋转。

优选地，上述无人机自动收桨装置还包括水平布设的滚轮52，滚轮52转动连接于摆杆51的上端且至少部分高于摆杆51。具体地，滚轮52设于拨桨斜块21的一侧，且滚轮52最上方的母线高于摆杆51。在初始状态下，弹性拨正组件中的滚轮52先接触桨叶43，随着拨桨斜块21的上升，桨叶43通过滚轮52施加作用力于摆杆51，使摆杆51发生转动，之后摆杆51的斜面将会与桨叶43接触，以推动桨叶43转动。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

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“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。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。

Claims (8)

1.一种无人机自动收桨装置，无人机包括机身(41)及多个沿所述机身(41)周向分布且与所述机身(41)通过桨臂连接的电机(42)，每个所述电机(42)的输出轴均连接有能够选择性地相对于其转动或固定的桨叶(43)，其特征在于，所述无人机自动收桨装置包括：

归中组件，所述归中组件能够驱动所述无人机由停放位置水平移动至指定位置；

拨桨斜块(21)，所述拨桨斜块(21)的顶部设有拨桨楔形面(22)，所述拨桨斜块(21)能够上升使所述拨桨楔形面(22)接触所述桨叶(43)以推动所述桨叶(43)相对于对应的所述电机(42)的输出轴转动，以将每个所述桨叶(43)均收拢至所述机身(41)与相邻两个所述电机(42)围成的区域内。

2.根据权利要求1所述的无人机自动收桨装置，其特征在于，所述归中组件包括两个相对布设的第一归中臂(11)和两个相对布设的第二归中臂(12)，所述第一归中臂(11)和所述第二归中臂(12)周向交替布设围成有放置区域，所述无人机置于所述放置区域内；

每个所述第一归中臂(11)能够向另一所述第一归中臂(11)水平移动，且每个所述第二归中臂(12)能够向另一所述第二归中臂(12)水平移动，以推动所述机身(41)至所述指定位置。

3.根据权利要求2所述的无人机自动收桨装置，其特征在于，每个所述电机(42)的输出轴连接有至少两个所述桨叶(43)；

还包括预拨桨组件，用于驱动所述桨叶(43)相对于对应的所述电机(42)的输出轴转动，以使所述桨叶(43)转动至预设拨桨位置；

所述桨叶(43)处于预设拨桨位置，所述桨叶(43)位于对应的所述拨桨楔形面(22)的正上方。

4.根据权利要求3所述的无人机自动收桨装置，其特征在于，所述预拨桨组件包括：

多个预拨桨臂(31)，与所述电机(42)一一对应，每个所述第一归中臂(11)上设有两个相对于其固定的所述预拨桨臂(31)。

5.根据权利要求3所述的无人机自动收桨装置，其特征在于，还包括水平布设的滚轮(52)，所述滚轮(52)转动连接于所述拨桨斜块(21)的顶部。

6.根据权利要求3所述的无人机自动收桨装置，其特征在于，还包括：

机台，用于放置所述无人机；

第二升降驱动单元(23)，用于驱动所述机台能够升降以使其处于拨桨高度或归中高度，所述机台处于所述归中高度时，所述预拨桨组件和所述拨桨斜块(21)均位于所述桨叶(43)的下方。

7.根据权利要求1或2所述的无人机自动收桨装置，其特征在于，还包括弹性拨正组件，其包括：

转轴，所述转轴水平安装于所述拨桨斜块(21)的顶部且相对于所述拨桨斜块(21)固定；

摆杆(51)，所述摆杆(51)竖直设置，所述摆杆(51)的下端转动连接于所述转轴；

扭簧，连接所述转轴和所述摆杆(51)，所述扭簧用于提供使所述摆杆(51)处于竖直状态的外力。

8.根据权利要求7所述的无人机自动收桨装置，其特征在于，还包括水平布设的滚轮(52)；所述滚轮(52)转动连接于所述摆杆(51)的上端且至少部分高于所述摆杆(51)。

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