CN220884857U - 飞行器 - Google Patents

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丁力
张文康
周炜翔
段奕彤
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Abstract

本实用新型提供一种飞行器,包括机身主体、动力输出装置、螺旋桨组件及载荷安置位,动力输出装置和载荷安置位设于机身主体,载荷安装位用于容置或连接载荷;动力输出装置的驱动机构包括第一驱动组件和第二驱动组件;第一驱动组件的第一活动件用于与螺旋桨组件传动连接,以带动螺旋桨组件转动;第二驱动组件用于驱动螺旋桨组件的桨叶转动以调节桨叶的桨距;第二驱动组件的第二活动件用于与桨叶传动连接;第二活动件包括变距推件,变距推件穿过第一驱动组件的容置空间与桨叶连接;容置空间在螺旋桨组件的旋转轴线方向上贯通第一驱动组件,第二驱动组件的第二固定件和螺旋桨组件分别从容置空间的两端封闭容置空间。该飞行器的结构设计合理。

Description

飞行器
技术领域
本实用新型涉及飞行器技术领域,尤其涉及一种飞行器。
背景技术
飞行器具有环境适应能力强、空中悬停等特点,应用前景广阔。飞行器的动力输出装置用于为飞行器提供飞行动力,是飞行器的关键设备之一。然而,相关技术的飞行器的动力输出装置结构设计不合理,存在需要改善的地方,影响了飞行器的使用。
实用新型内容
本实用新型提供了一种飞行器,旨在使得动力输出装置的结构设计合理。
本实用新型提供一种飞行器,包括机身主体、动力输出装置、螺旋桨组件以及载荷安置位,所述动力输出装置设于所述机身主体,所述动力输出装置用于驱动所述螺旋桨组件;所述载荷安置位设于所述机身主体,所述载荷安装位用于容置或连接载荷;其中,所述动力输出装置包括驱动机构,所述驱动机构包括:
第一驱动组件,用于驱动所述螺旋桨组件旋转,从而为所述飞行器提供飞行动力;所述第一驱动组件包括第一固定件和相对于所述第一固定件运动的第一活动件,所述第一活动件用于与所述螺旋桨组件传动连接以带动所述螺旋桨组件转动;所述第一驱动组件设有容置空间;以及
第二驱动组件,用于驱动所述螺旋桨组件的桨叶转动,从而调节所述桨叶的桨距;所述第二驱动组件包括第二固定件和相对于所述第二固定件运动的第二活动件,所述第二活动件用于与所述桨叶传动连接;所述第二活动件包括能够带动所述桨叶转动的变距推件,所述变距推件穿过所述容置空间与所述桨叶连接;
所述容置空间在所述螺旋桨组件的旋转轴线方向上贯通所述第一驱动组件,所述第二固定件和所述螺旋桨组件分别从所述容置空间的两端封闭所述容置空间。
本实用新型还提供一种飞行器,包括机身主体、动力输出装置、螺旋桨组件以及载荷安置位,所述动力输出装置设于所述机身主体,所述动力输出装置用于驱动所述螺旋桨组件;所述载荷安置位设于所述机身主体,所述载荷安装位用于容置或连接载荷;其中,所述动力输出装置包括驱动机构和检测机构,所述驱动机构用于驱动所述螺旋桨组件旋转以提供所述飞行器的飞行动力以及驱动所述螺旋桨组件的桨叶转动以调节所述桨叶的桨距,检测机构被配置为能够检测所述桨叶的桨距信息;
其中,所述驱动机构的内侧设有容置空间,所述检测机构至少部分设于所述容置空间。
本实用新型提供的飞行器,由于第一驱动组件设有容置空间,变距推件穿过容置空间并与桨叶连接,因而能够在一定程度上压缩动力输出装置的整体尺寸,动力输出装置的结构设计合理、结构紧凑。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本实用新型实施例的公开内容。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的一种飞行器的结构示意图;
图2是本实用新型实施例提供的一种飞行器的部分结构示意图,其中示出了螺旋桨组件;
图3是本实用新型实施例提供的一种飞行器的部分剖视图,其中示出了螺旋桨组件和动力输出装置;
图4是本实用新型实施例提供的一种飞行器的结构示意图;
图5是本实用新型实施例提供的一种飞行器的部分剖视图,其中示出了螺旋桨组件和动力输出装置;
图6是本实用新型实施例提供的一种飞行器的部分结构示意图,其中示出了部分螺旋桨组件;
图7是图2在A处的局部放大示意图;
图8是本实用新型实施例提供的一种飞行器的部分剖视图,其中示出了螺旋桨组件和动力输出装置;
图9是本实用新型实施例提供的一种飞行器的部分结构示意图,其中示出了螺旋桨组件和动力输出装置;
图10是本实用新型实施例提供的一种飞行器的部分剖视图,其中示出了螺旋桨组件和动力输出装置;
图11是本实用新型实施例提供的一种动力输出装置的部分剖视图;
图12是本实用新型实施例提供的一种动力输出装置的部分结构的分解示意图,其中示出了第二驱动组件和检测机构;
图13是本实用新型实施例提供的一种倾转机构的结构示意图;
图14是本实用新型实施例提供的一种飞行器的部分结构示意图,其中示出了倾转机构、驱动机构和螺旋桨组件,螺旋桨组件处于第一状态;
图15是本实用新型实施例提供的一种飞行器的部分结构示意图,其中示出了倾转机构、驱动机构和螺旋桨组件,螺旋桨组件处于第二状态;
图16是本实用新型实施例提供的一种倾转机构的分解示意图;
图17是本实用新型实施例提供的一种倾转机构的结构示意图;
图18是本实用新型实施例提供的一种飞行器的部分结构示意图,其中示出了倾转机构、驱动机构和螺旋桨组件,螺旋桨组件处于第一状态;
图19是本实用新型实施例提供的一种飞行器的部分结构示意图,其中示出了倾转机构、驱动机构和螺旋桨组件,螺旋桨组件处于第二状态;
图20是本实用新型实施例提供的一种倾转机构的分解示意图。
附图标记说明:
1000、飞行器;
101、机身主体;1011、中心架;1012、机臂;102、动力输出装置;103、螺旋桨组件;1031、螺旋桨底座;10311、轴承座;10312、导杆;1032、桨叶;10321、第二配合部;104、控制模块;
10、驱动机构;
11、第一驱动组件;111、第一固定件;1111、第一线圈;112、第一活动件;113、容置空间;
12、第二驱动组件;121、第二固定件;1211、第二线圈;122、第二活动件;1221、变距推件;12211、第二螺纹部;1222、变距推盘;12221、第一配合部;1223、第二轴承;1224、第二转子;12241、第一螺纹部;1225、螺纹传动机构;12251、螺杆;12252、螺母;13、限位结构;
20、检测机构;21、联动件;211、齿条;212、齿轮;22、信号采集件;30、检测传感器;
40、倾转机构;41、连接座;42、倾转连接件;43、倾转驱动组件;431、倾转驱动件;432、速度调节器;433、倾转螺杆;44、倾转传动组件;441、倾转推杆;4411、第一传动部;4412、第二传动部;442、传动架;4421、第一支架;4422、第二支架;4423、第三支架;443、第一连接轴;444、第二连接轴;445、第三连接轴;446、第四连接轴;447、第五连接轴;448、第六连接轴;449、第七连接轴;450、第八连接轴;46、探测传感器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
还应当理解,在本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解,在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
飞行器具有环境适应能力强、空中悬停等特点,应用前景广阔。飞行器的动力输出装置用于为飞行器提供飞行动力,是飞行器的关键设备之一。然而,相关技术的飞行器的动力输出装置结构设计不合理,存在需要改善的地方,影响了飞行器的使用。
本实用新型提供一种飞行器,其动力输出装置的结构设计合理。
下面结合附图,对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本实用新型实施例提供一种可移动平台。示例性地,可移动平台包括以下至少一种:飞行器、移动船、水下移动设备、水上移动设备等。
在一些实施例中,可移动平台包括机身主体、动力输出装置以及螺旋桨组件,动力输出装置设于机身主体,动力输出装置用于驱动螺旋桨组件,从而为可移动平台提供运动动力。
示例性地,可移动平台包括以下至少一种:飞行器、移动船、水下移动设备、水上移动设备等。
下面以可移动平台为飞行器为例对本实用新型的实施例进行说明。需要注意的是,在不冲突的情况下,这并不会对本实用新型的保护范围造成限制,下述的实施例可以单独或根据需要组合应用于可移动平台为水下移动设备或其他可移动平台,凡是应用了本实用新型实施例的动力输出装置和/或螺旋桨组件的实施例都将落入本实用新型的保护范围。
可以理解地,飞行器可以包括旋翼飞行器、固定翼飞行器、直升机或者固定翼-旋翼混合的飞行器等。其中,旋翼飞行器可为单旋翼飞行器、双旋翼飞行器、三旋翼飞行器、四旋翼飞行器、六旋翼飞行器、八旋翼飞行器、十旋翼飞行器、十二旋翼飞行器等。
请参阅图1,在一些实施例中,飞行器1000包括机身主体101、动力输出装置102以及螺旋桨组件103,动力输出装置102设于机身主体101,动力输出装置102用于驱动螺旋桨组件103,从而为飞行器1000提供飞行动力。
可以理解地,图1中的动力输出装置102和螺旋桨组件103的位置、结构和/或形状仅为示例性地,在实际应用过程中,可以根据实际需求对动力输出装置102和螺旋桨组件103的位置、结构和/或形状进行更改,并不对本实用新型构成限制。比如,在实际应用过程中,动力输出装置102可以至少部分设于螺旋桨组件103内;或者,动力输出装置102也可以设于螺旋桨组件103外。
请参阅图1,在一些实施例中,机身主体101包括中心架1011以及机臂1012,机臂1012与中心架1011连接,动力输出装置102与机臂1012连接。可以理解地,机臂1012的数量可以根据实际需求进行设计,比如一个或多个。示例性地,一个或多个机臂1012呈辐射状从中心架1011延伸而出。
请参阅图2,在一些实施例中,螺旋桨组件103包括螺旋桨底座1031和若干个桨叶1032,桨叶1032设于螺旋桨底座1031,螺旋桨组件103被配置为能够旋转以提供飞行器1000的飞行动力。桨叶1032的数量可以根据实际需求进行设置,在此不作限制。
在一些实施例中,飞行器还包括载荷安装位(未标示),载荷安置位设于所述机身主体,载荷安装位用于容置或连接载荷。
示例性地,载荷包括以下至少其中之一:拍摄组件、人、动物、货箱、卷扬机等。
请参阅图3,在一些实施例中,动力输出装置102包括驱动机构10,驱动机构10包括第一驱动组件11和第二驱动组件12。第一驱动组件11用于驱动螺旋桨组件103旋转,从而为飞行器1000提供飞行动力;第一驱动组件11包括第一固定件111和相对于第一固定件111运动的第一活动件112,第一活动件112用于与螺旋桨组件103传动连接以带动螺旋桨组件103转动,从而为飞行器1000提供飞行动力;第一驱动组件11设有容置空间113。第二驱动组件12用于驱动螺旋桨组件103的桨叶1032转动,从而调节桨叶1032的桨距;第二驱动组件12包括第二固定件121和相对于第二固定件121运动的第二活动件122,第二活动件122用于与桨叶1032传动连接;第二活动件122包括能够带动桨叶1032转动的变距推件1221,变距推件1221穿过容置空间113与桨叶1032连接。容置空间113在螺旋桨组件103的旋转轴线方向上贯通第一驱动组件11,第二固定件121和螺旋桨组件103分别从容置空间113的两端封闭容置空间113。
上述实施例的动力输出装置102,由于第一驱动组件11设有容置空间113,变距推件1221穿过容置空间113并与桨叶1032连接,因而能够在一定程度上压缩动力输出装置102的整体尺寸,动力输出装置102的结构设计合理、结构紧凑,动力输出装置102可灵活布置、适应性强,降低了动力输出装置102对飞行器1000整体设计产生的不利影响,有利于对整体设计做出更好的优化结果,为飞行器1000的正常使用提供了保障。
可以理解地,本实施例可以通过第二驱动组件12的第二活动件122与桨叶1032传动连接,从而带动桨叶1032转动以调节桨叶1032的桨距,进而调节螺旋桨组件103的拉力或升力,以适应垂直起降和巡航等至少两种工作状态,使得螺旋桨组件103在垂直起降工作状态以及巡航工作状态均能够高效率工作,提升整机的续航性能。在螺旋桨组件103的拉力或升力改变时,可以根据实际需求选择通过控制第一驱动组件11的转速来调节螺旋桨组件103的拉力或升力;和/或,也可以选择通过第二驱动组件12调节桨叶1032的桨距,进而调节螺旋桨组件103的拉力或升力。
此外,由于第二固定件121和螺旋桨组件103将贯通第一驱动组件11的容置空间113的两端封闭,因而能够防止外部介质(比如液体、气体或粉尘等中的至少一种)经容置空间113的两端进入容置空间113内而影响容置空间113内的元器件的性能,提升了驱动机构10的防护性能。另外,第二固定件121和螺旋桨组件103分别从容置空间113的两端封闭容置空间113,也能够充分利用第一驱动组件11所占用的空间,使得动力输出装置102的结构紧凑,有利于对整体设计做出更好的优化结果。
示例性地,螺旋桨组件103的旋转轴线如图3中的虚线m所示。示例性地,第二驱动组件12驱动桨叶1032转动以调节桨叶1032的桨距时,桨叶1032的转动轴线如图3中的虚线n所示。示例性地,桨叶1032的转动轴线与螺旋桨组件103的旋转轴线垂直。
示例性地,螺旋桨底座1031与桨叶1032连接。在需要调节桨叶1032的桨距时,可以通过第二驱动组件12带动第二活动件122相对第二固定件121运动,从而使得第二活动件122带动桨叶1032相对螺旋桨底座1031转动。在需要为飞行器1000提供飞行动力时,桨叶1032也可以跟随螺旋桨底座1031转动,通过第一驱动组件11带动第一活动件112相对于第一固定件111运动,从而使得第一活动件112带动螺旋桨底座1031和桨叶1032转动。
请参阅图3,示例性地,螺旋桨底座1031和第二固定件121分别从容置空间113的两端封闭容置空间113。
在一些实施例中,桨叶1032被配置为能够相对于螺旋桨底座1031转动以改变桨叶1032的桨距。在调节桨叶1032的桨距时,第二驱动组件12能够驱动桨叶1032相对螺旋桨底座1031转动;在第一驱动组件11驱动螺旋桨组件103旋转,从而为飞行器1000提供飞行动力时,螺旋桨底座1031和桨叶1032同步运动。
请参阅图3,在一些实施例中,第一固定件111的内侧设有容置空间113,第一活动件112设于第一固定件111的外侧,第二固定件121设于容置空间113的外侧或内侧。如此,动力输出装置102的结构紧凑,有利于实现飞行器1000的小型化设计。
请参阅图3,示例性地,至少部分第二固定件121设于容置空间113的外侧,如此,动力输出装置102的结构件(比如图3中的检测机构20或其他结构件等)能够安装于容置空间113内,使得动力输出装置102的结构紧凑。示例性地,第二固定件121设于容置空间113的内侧(如图8所示),以尽可能地压缩动力输出装置102的尺寸,比如压缩动力输出装置102在螺旋桨组件103的旋转轴线方向的尺寸,使得动力输出装置102的结构紧凑。
可以理解地,第二活动件122至少部分设于容置空间113内,以有效压缩动力输出装置102在螺旋桨组件103的旋转轴线方向的尺寸。请参阅图3,示例性地,部分第二活动件122设于容置空间113外,部分第二活动件122设于容置空间113内。
请参阅图3,在一些实施例中,第一驱动组件11包括第一电机,第一固定件111包括第一线圈1111,第二驱动组件12包括第二电机,第二固定件121包括第二线圈1211。第一驱动组件11包括第一电机,第二驱动组件12包括第二电机,驱动效率高,控制方式灵活,响应速度快,能够满足高精度的应用场景,无需液体介质或气体介质,环保、安全、清洁。可以理解地,在第一线圈1111通电时,第一活动件112能够相对第一固定件111运动,以使得第一驱动组件11驱动螺旋桨组件103旋转,从而为飞行器1000提供飞行动力。在第二线圈1211通电时,第二活动件122能够相对第二固定件121运动,以使得第二驱动组件12驱动螺旋桨组件103的桨叶1032转动,从而调节桨叶1032的桨距。
可以理解地,若第二固定件121与第一活动件112连接,当第一驱动组件11驱动螺旋桨组件103转动时,第二固定件121会跟随第一活动件112运动而运动,需要在第一驱动组件11与第二驱动组件12之间设计滑环结构或电刷结构等,这种结构的动力输出装置102,不利于第二驱动组件12的走线,在第二固定件121跟随第一活动件112运动时第二驱动组件12的走线容易晃动、缠绕或损伤,导致电连接不可靠,致使控制失效。
请参阅图3,在一些实施例中,第二固定件121连接于第一固定件111,当第一驱动组件11驱动螺旋桨组件103旋转时,第二固定件121相对于第一固定件111静止。如此,当第一驱动组件11驱动螺旋桨组件103旋转时,第二驱动组件12的第二固定件121相对第一驱动组件11的第一固定件111静止,用于连接第二驱动组件12和其他部件(比如图4中的控制模块104)的连接线缆无需跟随第一驱动组件11的第一活动件112旋转而运动,走线方便,走线稳定可靠,不易导致控制失效,提高了动力输出装置102的可靠性和安全性,降低了维护成本。此外,由于第二固定件121连接于第一固定件111,因而在动力输出装置102工作时第一驱动组件11和第二驱动组件12相对不易磨损,有利于延长动力输出装置102的使用寿命,减少动力输出装置102维护或更换的次数;不易发生触电腐蚀,抗腐蚀效果好;动力输出装置102的结构简单,控制简单。
请参阅图3,在一些实施方式中,第二固定件121与第一固定件111固定连接。示例性地,第二固定件121与第一固定件111的固定连接方式包括以下至少一种:螺丝锁固连接、卡合连接、胶粘连接等。
在其他实施例中,第二固定件121也可以连接于第一活动件112。
请参阅图3,在一些实施例中,动力输出装置102还包括检测机构20,检测机构20被配置为能够检测桨叶1032的桨距信息。其中,检测机构20至少部分设于容置空间113以检测变距推件1221的运动信息,从而确定桨叶1032的桨距信息。检测机构20的设置,为飞行器1000闭合控制桨叶1032的桨距提供了保障。另外,由于检测机构20至少部分设于容置空间113,因而能够充分利用第一驱动组件11所占用的空间,有利于压缩动力输出装置102的整体尺寸,动力输出装置102的结构紧凑;并能够在一定程度保护检测机构20,检测机构20受外部环境因素(比如温度或湿度等)影响小。在其他实施例中,检测机构20也可以省略,飞行器1000可以开环控制桨叶1032的桨距。
请参阅图3,可以理解地,检测机构20至少部分设于容置空间113内,包括以下至少一种方案:方案一,检测机构20部分设于容置空间113内,部分检测机构20设于容置空间113外;方案二,检测机构20设于容置空间113内。
请参阅图4,在一些实施例中,飞行器1000还包括控制模块104,动力输出装置102与控制模块104电性连接。示例性地,第一驱动组件11和第二驱动组件12均电连接或信号连接于控制模块104,控制模块104能够根据实际应用需求控制第一驱动组件11和第二驱动组件12中的至少一者工作。
示例性地,控制模块104设于机身主体101。示例性地,控制模块104设于驱动机构10和检测机构20中的至少一者。
示例性地,控制模块104包括以下至少一种:控制电路、电路板等。
在一些实施例中,控制模块104被配置为根据检测机构20检测的桨距信息而调节飞行器1000的运行状态或运行参数。如此,能够根据桨距信息闭环控制飞行器1000的运行状态或运行参数,有利于更精准地控制飞行器1000工作,使得飞行器1000更好地满足环境需求或者用户的使用需求。
在一些实施例中,运行状态包括机身主体101的运行状态、机身主体101上附接的负载的运行状态、动力输出装置102的运行状态、螺旋桨组件103的运行状态的至少其中之一。运行参数包括机身主体101的运行参数、飞行器1000上附接的负载的运行参数、动力输出装置102的运行参数、螺旋桨组件103的运行参数的至少其中之一。
示例性地,负载包括以下至少一种:云台、传感器、成像装置等。
在一些实施方式中,动力输出装置102的运行状态包括以下至少一种:第一驱动组件11的运行状态、第二驱动组件12的运行状态。动力输出装置102的运行参数包括以下至少一种:第一驱动组件11的运行参数、第二驱动组件12的运行参数。示例性地,第一驱动组件11的运行参数包括以下至少一种:第一驱动组件11的转速、转动方向等。第二驱动组件12的运行参数包括以下至少一种:第二驱动组件12的转速、转动方向等。
在一些实施例中,螺旋桨组件103的运行参数包括桨叶1032的浆距、螺旋桨组件103的转速、螺旋桨组件103的转动方向等的至少其中之一。
在一些实施例中,变距推件1221被配置为能够沿着螺旋桨组件103的旋转轴线方向往复移动以带动桨叶1032转动;检测机构20用于检测变距推件1221的移动行程来确定桨叶1032的桨距信息。如此,变距推件1221的运动方式简单,第二活动件122的结构简单;通过检测机构20检测变距推件1221的移动行程以确定桨叶1032的桨距信息,检测机构20的结构简单、尺寸小、重量轻。
示例性地,检测机构20包括直线位移传感器。示例性地,直线位移传感器包括线性可变差动变压器(Linear Variable Differential Transformer,LVDT)传感器等。
请参阅图3,在一些实施例中,检测机构20包括联动件21和信号采集件22,联动件21与变距推件1221连接。信号采集件22与联动件21对应设置,信号采集件22用于检测联动件21的运动状态信息并根据运动状态信息确定桨叶1032的桨距信息。桨叶1032的桨距信息用于闭环控制第二驱动组件12工作以闭环控制桨叶1032的桨距,从而使得飞行器1000更好地工作。
示例性地,联动件21与变距推件1221的固定连接方式包括以下至少一种:卡合连接、胶粘连接、过盈配合连接、螺丝锁固连接等。
示例性地,联动件21的运动状态信息包括以下至少一种:联动件21的移动位移、移动速度、移动方向等。
在一些实施例中,联动件21与变距推件1221同步移动,信号采集件22被配置为采集联动件21的线性移动信息。由于联动件21与变距推件1221同步移动,因而,可以根据信号采集件22采集联动件21的线性移动信息来确定桨叶1032的桨距信息。
请参阅图3,在一些实施方式中,信号采集件22与第一固定件111连接。示例性地,信号采集件22与第一固定件111一体成型设置,部件设置数量少,有利于提高动力输出装置102的组装效率。示例性地,信号采集件22与第一固定件111分体设置,二者的连接方式包括以下至少一种:卡合连接、胶粘连接、过盈配合连接、螺丝锁固连接等。
请参阅图3,在一些实施例中,信号采集件22包括中空结构,联动件21和变距推件1221至少部分设于信号采集件22内。如此,在驱动机构10与检测机构20组装后检测机构20和变距推件1221沿螺旋桨组件103的旋转轴线方向的组装尺寸小于联动件21沿螺旋桨组件103的旋转轴线方向的尺寸与变距推件1221沿螺旋桨组件103的旋转轴线方向的尺寸之和,有效压缩动力输出装置102的尺寸,使得动力输出装置102的结构尽可能地紧凑。此外,信号采集件22包括中空结构,有利于减轻检测机构20的重量,从而减轻动力输出装置102的重量,进而减少飞行器1000的飞行阻力载荷,提升飞行器1000的性能。在动力输出装置102的驱动机构10与倾转机构40(请参阅图14)连接时,本实施例的动力输出装置102还能够减少倾转机构40的载荷、功率,提升飞行器1000的性能。
请参阅图3,示例性地,联动件21设于信号采集件22内,变距推件1221部分设于信号采集件22内。
示例性地,联动件21和变距推件1221均设于信号采集件22内。
示例性地,联动件21和变距推件1221均部分设于信号采集件22内。
请参阅图3,示例性地,信号采集件22设于容置空间113内,以有效压缩动力输出装置102的尺寸,动力输出装置102的结构紧凑;此外,还能够在一定程度保护检测机构20,减轻或避免外部环境对检测机构20的影响。
请参阅图3,在一些实施例中,联动件21与变距推件1221在螺旋桨组件103的旋转轴线方向上至少部分重叠,以有效压缩动力输出装置102的尺寸,使得动力输出装置102的结构紧凑。可以理解地,变距推件1221与联动件21在螺旋桨组件103的旋转轴线上的投影至少部分重叠。
示例性地,联动件21与变距推件1221共轴设置,动力输出装置102的结构简单、紧凑。
在一些实施例中,联动件21用于将变距推件1221的线性运动转换为旋转运动,信号采集件22用于检测联动件21的转动状态信息。通过检测联动件21的转动运动信息,可以确定变距推件1221的线性移动信息,从而确定桨叶1032的桨距信息。
请参阅图5,在一些实施例中,联动件21包括齿条211和齿轮212,齿条211与变距推件1221连接;齿轮212与齿条211啮合,信号采集件22用于检测齿轮212的转动状态信息。如此,齿条211与变距推件1221能够同步运动,通过齿轮212与齿条211啮合传动将变距推件1221的线性运动转换为齿轮212的旋转运动,因而可以通过信号采集件22所检测到的齿轮212的转动状态信息来确定桨叶1032的桨距信息。
请参阅图5,在一些实施方式中,齿条211与变距推件1221固定连接。示例性地,齿条211可以固定连接于变距推件1221的任意合适位置,比如齿条211固定连接于变距推件1221靠近第二固定件121的一端。
示例性地,联动件21的转动状态信息包括以下至少一种:齿轮212的转动角度、齿轮212的转动加速度、齿轮212的转动方向等。
示例性地,信号采集件22包括角度传感器(未示出),通过角度传感器检测联动件21(比如齿轮212)的转动状态信息,以确定桨叶1032的桨距。
请参阅图6,在一些实施例中,螺旋桨底座1031设有轴承座10311,桨叶1032通过第一轴承(图未示)与轴承座10311连接,以使得桨叶1032能够相对轴承座10311或螺旋桨底座1031转动,从而调节桨叶1032的桨距。示例性地,第一轴承包括滚针轴承和推力轴承等中的至少一种。
可以理解地,每个螺旋桨底座1031设置的轴承座10311的数量可以根据实际需求进行设计,比如一个、两个、三个、四个或者更多。请参阅图6,示例性地,至少两个轴承座10311沿螺旋桨底座1031的周向间隔设置。请参阅图7,示例性地,至少两个轴承座10311中的相邻两个轴承座10311连接形成中空的结构,变距推盘1222至少部分位于该中空的结构内,以压缩动力输出装置102的尺寸,并减轻动力输出装置102的重量。
示例性地,每个轴承座10311对应连接有一个桨叶1032。
请参阅图5和图6,在一些实施例中,变距推件1221通过变距推盘1222与桨叶1032连接,变距推盘1222可转动地套设于变距推件1221。示例性地,第二活动件122或变距推盘1222传动连接于桨叶1032,以使得第二驱动组件12能够驱动桨叶1032相对螺旋桨底座1031转动,从而改变桨叶1032的桨距。
请参阅图5和图6,在一些实施例中,变距推盘1222设有第一配合部12221,桨叶1032的根部设有第二配合部10321,第一配合部12221与第二配合部10321滑动配合。当变距推件1221移动时,变距推盘1222能够跟随变距推件1221移动,通过第一配合部12221和第二配合部10321的滑动配合,实现将变距推盘1222的移动转换为桨叶1032的转动,进而调节桨叶1032的桨距。可以理解地,可以通过检测变距推件1221的运动信息,可以确定桨叶1032的桨距。
示例性地,在调节桨叶1032的桨距时,变距推盘1222的线性移动方向与变距推件1221的线性移动方向相同。
示例性地,第一配合部12221和第二配合部10321中的其中一者包括以下至少一种:配合销、滑块、导向杆等,第一配合部12221和第二配合部10321中的另一者包括滑槽。
在一些实施例中,变距推盘1222能够与螺旋桨底座1031活动连接。当第二驱动组件12工作时,变距推件1221能够带动变距推盘1222沿螺旋桨组件103的旋转轴线方向相对螺旋桨底座1031运动,从而使得变距推盘1222带动桨叶1032相对螺旋桨底座1031转动,进而调节桨叶1032的桨距。
请参阅图6或图7,在一些实施例中,螺旋桨底座1031设有导杆10312,导杆10312用于限制变距推盘1222的转动,并用于导向变距推盘1222的线性移动。当第一驱动组件11工作时,第一活动件112能够带动螺旋桨底座1031旋转,变距推盘1222和桨叶1032能够跟随螺旋桨底座1031旋转而旋转,从而为飞行器1000提供飞行动力。当第二驱动组件12工作时,变距推盘1222能够沿螺旋桨组件103的旋转轴线方向相对螺旋桨底座1031线性移动,以带动桨叶1032转动,从而调节桨叶1032的桨距,进而调节螺旋桨组件103的拉力或升力。示例性地,当第一驱动组件11工作时,第一活动件112能够带动螺旋桨底座1031旋转,变距推盘1222和桨叶1032能够跟随螺旋桨底座1031旋转而旋转,可以通过控制第一驱动组件11的转速来调节螺旋桨组件103的拉力或升力。
请参阅图8和图9,示例性地,变距推盘1222通过第二轴承1223及固定螺母12252(未标示)连接于变距推件1221,变距推件1221能够带动变距推盘1222线性移动。如此,当第一驱动组件11工作时,第一活动件112能够带动螺旋桨底座1031旋转,螺旋桨底座1031能够带动变距推盘1222和桨叶1032相对变距推件1221旋转;当第二驱动组件工作时,变距推件1221能够带动变距推盘1222沿螺旋桨组件103的旋转轴线方向相对螺旋桨底座1031线性移动,以使得变距推盘1222带动桨叶1032转动,从而调节桨叶1032的桨距。
请参阅图8,在一些实施例中,第二活动件122包括第二转子1224,第二转子1224设有第一螺纹部12241,变距推件1221设有第二螺纹部12211,第一螺纹部12241与第二螺纹部12211螺纹配合,传动结构简单、可靠,第二驱动组件12组装方便、快速。此外,第一螺纹部12241与第二螺纹部12211螺纹配合,能够在一定程度降低对第二驱动组件12的性能要求,第二驱动组件12的失效风险小。在其他实施例中,第二转子1224也可以通过其他连接方式连接于变距推件1221,比如第二转子1224与变距推件1221一体成型连接。又如,第二转子1224与变距推件1221胶粘连接。
示例性地,第二转子1224至少部分设于容置空间外。请参阅图8,示例性地,第二转子1224设于容置空间113内。
在一些实施例中,第一螺纹部12241为内螺纹部,第二螺纹部12211为外螺纹部,比如如图8所示;或者第一螺纹部12241为外螺纹部,第二螺纹部12211为内螺纹部。
请参阅图10,在一些实施例中,第二活动件122包括第二转子1224和螺纹传动机构1225。螺纹传动机构1225与第二转子1224连接,螺纹传动机构1225与变距推件1221连接,用于将第二转子1224的旋转运动转化为变距推件1221的线性移动。螺纹传动机构1225的结构简单、占用空间小、工作平稳、承载能力大、传动精度高。第二转子1224通过螺纹传动机构1225与变距推件1221连接,能够实现任意位置自锁,能够降低对第二驱动组件12的性能要求,第二驱动组件12的失效风险小,即使第二驱动组件12失效,也能够减少或避免灾难性事故发生,有效提升了第二驱动组件12和动力输出装置102的可靠性,具有较长的维护周期,在一定程度上能够降低维护成本。
示例性地,变距推件1221的线性移动方向与螺旋桨组件103的旋转轴线平行或重合,变距推件1221的运动行程简单,便于充分利用第一驱动组件11在螺旋桨组件103的旋转轴线方向的空间,动力输出装置102的结构紧凑。
在一些实施方式中,变距推件1221的长度延伸方向与螺旋桨组件103的旋转轴线平行或重合。
请参阅图11和图12,在一些实施例中,螺纹传动机构1225包括螺杆12251和螺母12252,螺母12252与螺杆12251螺纹配合,螺杆12251与第二转子1224连接,螺母12252与变距推件1221固定连接。如此,无需在变距推件1221上加工螺纹结构,减小变距推件1221的加工难度。另外,这种结构的螺纹传动机构1225,结构简单,螺母12252可以根据实际需求固定连接于变距推件1221的合适位置,提高了第二驱动组件12的组装灵活性,减小了第二驱动组件12的装配难度。
在一些实施方式中,变距推件1221与螺杆12251共轴设置,变距推件1221与螺杆12251在螺旋桨组件103的旋转轴线上的投影至少部分重叠,第二驱动组件12的结构简单、紧凑,能够尽可能地压缩动力输出装置102沿螺旋桨组件103的旋转轴线方向的尺寸。比如,螺杆12251至少部分穿设变距推件1221。又如,变距推件1221至少部分穿设螺杆12251。
请参阅图11,在一些实施方式中,螺母12252穿设检测机构20。示例性地,动力输出装置102的不同部件的位置关系包括以下至少一种:螺母12252套设于螺杆12251外;联动件21套设于螺杆12251外,联动件21套设于螺母12252外;变距推件1221套设于联动件21外;信号采集件22套设于变距推件1221外,以有效压缩动力输出装置102的占用空间,使得动力输出装置102的结构更加紧凑,还能够有效减轻动力输出装置102的重量。
请参阅图11,示例性地,螺杆12251和变距推件1221分别穿设信号采集件22,螺杆12251穿设变距推件1221,在检测机构20、第二驱动组件12组装后,检测机构20、第二驱动组件12所组成的结构体沿螺旋桨组件103的旋转轴线方向的组装尺寸明显小于检测机构20和第二驱动组件12分别沿螺旋桨组件103的旋转轴线方向的尺寸之和,从而有效压缩动力输出装置102的尺寸,使得动力输出装置102的结构更加紧凑。
示例性地,螺母12252与变距推件1221的固定连接方式包括以下至少一种:卡合连接、胶粘连接、过盈配合连接、螺丝锁固连接等。
在其他实施例中,螺母12252也可以与检测机构20的联动件21固定连接。在其他实施例中,螺杆12251也可与变距推件1221通过其他连接方式连接,比如螺杆12251与变距推件1221一体成型设置。
请参阅图11和图12,示例性地,装配时,至少部分螺母12252从联动件21远离第二固定件121的一端进入联动件21内,部分螺杆12251从联动件21靠近第二固定件121的一端伸入联动件21,至少部分联动件21从变距推件1221靠近第二固定件121的一端伸入变距推件1221内。
请参阅图11,示例性地,螺母12252至少部分设于联动件21内,比如螺母12252大部分或全部设于联动件21内,以尽可能地压缩动力输出装置102的尺寸。
示例性地,本实用新型各图中的变距推件1221的结构和/或形状等仅为示例性地,在实际应用中可以根据实际需求进行设置。示例性地,变距推件1221包括变距推杆。
示例性地,变距推件1221包括中空的杆体,一方面为螺杆12251穿设变距推件1221提供了空间,有利于压缩动力输出装置102沿螺旋桨组件103的旋转轴线方向的尺寸,使得动力输出装置102的结构紧凑;另一方面还能够减轻动力输出装置102的重量,减少飞行器1000的的飞行阻力载荷,提升飞行器1000的性能。
请参阅图5,在一些实施例中,驱动机构10还包括限位结构13,限位结构13用于限制螺母12252和/或变距推件1221的旋转运动,以实现变距推件1221的线性移动。
请参阅图5,示例性地,限位结构13套设于变距推件1221外,以压缩动力输出装置102沿螺旋桨组件103的旋转轴线方向的尺寸,有利于实现动力输出装置102和飞行器1000的小型化设计。
示例性地,限位结构13与变距推件1221限位配合。示例性地,限位结构13能够限制变距推件1221的旋转运动,并在一定程度上对变距推件1221的线性移动起到导向作用,以使得变距推件1221的线性移动更加平稳。
请参阅图5,在一些实施例中,限位结构13与信号采集件22分体设置,限位结构13与驱动机构10的第一固定件111连接。如此,检测机构20的结构布局和装配位置可以根据实际需求进行灵活设置。示例性地,限位结构13与信号采集件22间隔设置。示例性地,限位结构13和信号采集件22均与第一固定件11连接。
示例性地,限位结构13与第一固定件111固定连接,二者的连接方式包括以下至少一种:卡合连接、胶粘连接、过盈配合连接、螺丝锁固连接等。
示例性地,限位结构13的限位面(未标示)和变距推件1221的配合面(未标示)限位配合,以限制螺母12252和/或变距推件1221的旋转运动,从而实现变距推件1221的线性移动。示例性地,限位结构13的横截面包括非圆形,变距推件1221外轮廓的横截面包括非圆形,限位结构13的限位面与变距推件1221的配合面限位配合。
示例性地,限位结构13和变距推件1221中的其中一者包括导向槽(图未示)或导向杆体,另一者包括滑动块或滑动凸起。示例性地,导向槽或导向杆体的长度延伸方向平行于螺旋桨组件103的旋转轴线。
请参阅图10,在一些实施例中,限位结构13与信号采集件22一体成型设置,该一体成型的结构既能够起到限位作用,又能够检测联动件21的运动状态信息,减少了部件设置数量,有利于提高动力输出装置102的组装效率。此外,该一体成型的结构还能够在一定程度上减小动力输出装置102的占用空间,减轻了动力输出装置102的重量以减小飞行阻力载荷。当驱动机构10与倾转机构40(请参阅图14)连接时,本实施例的动力输出装置102还能够减少倾转机构40的载荷、功率。
请参阅图5,在一些实施例中,动力输出装置102还包括检测传感器30,检测传感器30设于第二活动件122上,用于检测第二活动件122的转动状态信息。示例性地,第二活动件122的转动状态信息包括以下至少一种:第二活动件122的转动角度、转动加速度、转动方向等。
示例性地,检测传感器30设于第二转子1224和/或螺杆12251上。
示例性地,检测传感器30包括巨磁阻(Giant Magneto Resistance,GMR)传感器。
请参阅图13,在一些实施例中,动力输出装置102还包括倾转机构40,倾转机构40包括连接座41、倾转连接件42、倾转驱动组件43和倾转传动组件44,连接座41用于与机身主体101连接;驱动机构10与倾转连接件42连接。倾转传动组件44与倾转驱动组件43螺纹传动配合,以将倾转驱动组件43的旋转运动转换为至少部分倾转传动组件44的线性运动;倾转传动组件44与倾转连接件42连接,倾转传动组件44与连接座41可转动连接,倾转传动组件44用于带动倾转连接件42相对于连接座41转动,进而带动驱动机构10以及螺旋桨组件103倾转,从而使得飞行器1000既能够满足垂直起降工作状态的使用需求,又能够在巡航工作状态下为巡航提供航向推力,有效提升巡航效率、降低巡航阻力,使得飞行器1000能够兼具更多飞行任务。
此外,由于倾转传动组件44与倾转驱动组件43螺纹传动配合,以将倾转驱动组件43的旋转运动转换为至少部分倾转传动组件44的线性运动,因而倾转传动组件44与倾转驱动组件43可以实现任意位置自锁,降低了由于倾转驱动组件43失效所产生的影响。此外,螺纹传动的连接方式,对倾转驱动组件43的性能要求降低,失效风险小,即使倾转驱动组件43失效,也能够避免引发灾难性事故,可靠性明显提升,具有较长的维护周期,在一定程度上能够降低维护成本。
示例性地,倾转机构40能够驱动驱动机构10倾转,以使得螺旋桨组件103能够在第一状态和第二状态之切换,其中,第一状态对应飞行器1000的垂直起降工作状态,第二状态对应飞行器1000的巡航工作状态。
示例性地,处于第一状态下的螺旋桨组件103参见图14所示,处于第二状态下的螺旋桨组件103参见图15所示。
示例性地,第一状态为水平状态,第二状态为垂直状态。
示例性地,当螺旋桨组件103处于第一状态时,螺旋桨组件103的旋转轴线与飞行器1000的航向轴平行或重合。当螺旋桨组件103处于第二状态时,螺旋桨组件103的旋转轴线与飞行器1000的航向轴垂直。
示例性地,当螺旋桨组件103处于第一状态时,若飞行器1000需要起飞,可以通过驱动机构10驱动处于第一状态的螺旋桨组件103旋转以产生垂直向上的拉力或升力,从而带动飞行器1000垂直起飞。当飞行器1000飞行至一定高度时,可以通过倾转机构40驱动驱动机构10倾转直至螺旋桨组件103从第一状态切换至第二状态,从而使得该飞行器1000处于巡航工作状态。
在一些实施例中,连接座41用于与机身主体101可拆卸连接。如此,能够实现倾转机构40与机身主体101可拆卸连接,有利于实现飞行器1000的模块化,方便动力输出装置102的拆装,增强动力输出装置102的维护性及互换性,在动力输出装置102或倾转机构40出现故障、损坏或需要维护时,可以及时拆卸更换或维护,无需将飞行器1000整机进行维户或更换,降低整体检修维护成本。
示例性地,连接座41用于与飞行器1000的机臂1012连接。示例性地,连接座41用于与机臂1012可拆卸连接,二者的可拆卸连接方式包括以下至少一种:螺丝连接、磁吸连接、卡扣连接、快拆件锁固连接等。
请参阅图13和图16,在一些实施例中,倾转驱动组件43包括倾转驱动件431和速度调节器432,倾转驱动件431与速度调节器432连接,速度调节器432与倾转传动组件44连接。速度调节器432能够调节倾转驱动组件43输出的运动速度。
示例性地,速度调节器432包括减速器,减速器能够对倾转驱动件431的输出速度进行减速,并能够对倾转驱动件431输出的扭矩进行增大。示例性地,倾转驱动件431包括电机或舵机等。速度调节器432包括齿轮减速结构等。
在其他实施例中,速度调节器432也可以省略。
示例性地,倾转连接件42与驱动机构10连接包括:倾转连接件42与第一驱动组件11连接;或者,倾转连接件42与第二驱动组件12连接;或者,第一驱动组件11和第二驱动组件12均与倾转连接件42连接。
请参阅图13和图16,在一些实施例中,倾转传动组件44包括倾转推杆441和传动架442,倾转推杆441与倾转驱动组件43传动连接,倾转推杆441与倾转驱动组件43以螺纹传动的方式将倾转驱动组件43的旋转运动转换为倾转推杆441的线性运动;传动架442可转动地设于连接座41,倾转推杆441与传动架442连接以推动传动架442转动,传动架442与倾转连接件42连接,用以带动倾转连接件42转动。这种结构的倾转传动组件44,能够实现倾转连接件42平稳、可靠地倾转;采用螺纹传动的方式可以实现任意位置自锁,。
示例性地,当螺旋桨组件103需要从第一状态切换至第二状态时,倾转驱动组件43能够驱动至少部分倾转推杆441线性运动,以使得倾转推杆441带动传动架442运动,从而使得传动架442带动倾转连接件42相对连接座41转动,进而带动驱动机构10和螺旋桨组件103沿第一转动方向转动直至螺旋桨组件103处于第二状态。当螺旋桨组件103需要从第二状态切换至第一状态时,倾转驱动组件43能够驱动至少部分倾转推杆441线性运动,以使得倾转推杆441带动传动架442运动,从而使得传动架442带动倾转连接件42相对连接座41转动,进而带动驱动机构10和螺旋桨组件103沿第二转动方向转动直至螺旋桨组件103处于第一状态,第二转动方向与第一转动方向相反。
示例性地,第一转动方向如图14中的虚线箭头W方向所示。
请参阅图16,示例性地,倾转推杆441包括第一传动部4411和第二传动部4412,第一传动部4411与倾转驱动组件43传动连接,第二传动部4412与第一传动部4411螺纹配合,第二传动部4412与传动架442连接。通过倾转推杆441内部的螺纹传动,将倾转驱动组件43的旋转运动转换为第二传动部4412的线性运动,结构简单、紧凑。
请参阅图13和图16,在一些实施例中,传动架442包括第一支架4421、第二支架4422和第三支架4423,第一支架4421的一端与倾转连接件42铰接,第一支架4421的另一端与连接座41铰接,第二支架4422的一端与连接座41铰接,第二支架4422的另一端与第三支架4423铰接,第三支架4423远离第二支架4422的一端与倾转连接件42铰接。这种结构的传动架442,能够尽可能地增大倾转连接件42的倾转幅度。
请参阅图13和图16,在一些实施方式中,第一支架4421的一端通过第一连接轴443与倾转连接件42铰接,第一支架4421的另一端通过第二连接轴444与连接座41铰接,第二支架4422的一端通过第三连接轴445与连接座41铰接,第二支架4422的另一端通过第四连接轴446与第三支架4423铰接,第三支架4423远离第二支架4422的一端通过第五连接轴447与倾转连接件42铰接。示例性地,第二支架4422通过第六连接轴448与倾转推杆441连接,以使得倾转推杆441能够推动第二支架4422运动,进而带动倾转连接件42转动。
示例性地,第一支架4421、第二支架4422、第三支架4423、倾转连接件42和连接座41配合形成五连杆机构。
在一些实施例中,传动架442包括依次连接的第一支架4421、第二支架4422和第三支架4423,第一支架4421的一端与倾转连接件42铰接,第一支架4421的另一端与第二支架4422铰接,第二支架4422远离第一支架4421的一端与第三支架4423铰接,第三支架4423远离第二支架4422的一端与倾转连接件42铰接,传动架442的结构简单,倾转连接件42的运动可控,倾转机构40能够可靠地控制驱动机构10倾转。
示例性地,第一支架4421、第二支架4422、第三支架4423和倾转连接件42配合形成四连杆机构。
在一些实施例中,倾转传动组件44与倾转驱动组件43螺纹配合。请参阅图17,示例性地,倾转驱动组件43包括倾转螺杆433,倾转传动组件44包括倾转螺母(未标示),倾转螺杆433与倾转螺母螺纹配合。通过倾转螺杆433与倾转螺母的螺纹传动,将倾转驱动组件43的旋转运动转换为倾转螺母的线性运动,可以实现倾转螺杆433与倾转螺母任意位置自锁,降低由于倾转驱动组件43失效所产生的影响,对倾转驱动组件43的性能要求降低,失效风险小,即使倾转驱动组件43失效,也能够避免引发灾难性事故,可靠性明显提升。示例性地,与本实施例的倾转机构40连接的螺旋桨组件103处于第一状态下如图18所示,处于第二状态如图19所示。
请参阅图17,在一些实施例中,倾转传动组件44通过第七连接轴449与倾转连接件42连接,倾转连接件42通过第八连接轴450与连接座41铰接。可以理解地,倾转传动组件44与倾转连接件42连接位(比如第七连接轴449)远离倾转连接件42相对连接座41的转动位(比如第八连接轴450),倾转驱动组件43的载荷相对较小,刚性较好;不易出现异常磨损或振动,降低了维护成本和由于振动产生的安全性风险。
请参阅图13或图20,在一些实施例中,倾转机构40还包括探测传感器46,用于检测倾转连接件42的旋转角度。请参阅图13,示例性地,探测传感器46设于倾转连接件42或传动架442中的至少一者,探测传感器46能够检测倾转连接件42或传动架442的运动信息,从而检测倾转连接件42的旋转角度。示例性地,探测传感器46设于倾转连接件42上,或者设于倾转连接件42与传动架442的连接处。
请参阅图20,示例性地,探测传感器46用于检测倾转螺母的移动位移,从而间接检测倾转连接件42的旋转角度。
本实用新型实施例还提供一种飞行器1000,包括机身主体101、动力输出装置102、螺旋桨组件103以及载荷安装位,动力输出装置102设于机身主体101,动力输出装置102用于驱动螺旋桨组件103;载荷安置位设于机身主体101,载荷安装位用于容置或连接载荷;其中,动力输出装置102包括驱动机构10和检测机构20,驱动机构10用于驱动螺旋桨组件103旋转以提供飞行器1000的飞行动力以及驱动螺旋桨组件103的桨叶1032转动以调节桨叶1032的桨距,检测机构20被配置为能够检测桨叶1032的桨距信息;其中,驱动机构10的内侧设有容置空间113,检测机构20至少部分设于容置空间113。
上述实施例的飞行器1000,由于驱动机构10的内侧设有容置空间113,检测机构20至少部分设于容置空间113,能够在一定程度上压缩动力输出装置102的整体尺寸,动力输出装置102的结构设计合理、结构紧凑,动力输出装置102可灵活布置、适应性强,降低了动力输出装置102对飞行器1000整体设计产生的不利影响,有利于对整体设计做出更好的优化结果,为飞行器的正常使用提供了保障。
示例性地,飞行器1000包括上述任意一个实施例的飞行器1000。机身主体101包括上述任意一个实施例的机身主体101。动力输出装置102包括上述任意一个实施例的动力输出装置102。螺旋桨组件103包括上述任意一个实施例的螺旋桨组件103。驱动机构10包括上述任意一个实施例的驱动机构10。检测机构20包括上述任意一个实施例的检测机构20。
在一些实施例中,驱动机构10包括:
第一驱动组件11,用于驱动螺旋桨组件103旋转,从而为飞行器1000提供飞行动力;以及
第二驱动组件12,用于驱动桨叶1032转动,从而调节桨叶1032的桨距;
第一驱动组件11或第二驱动组件12设有容置空间113。
可以理解地,本实施例可以通过第二驱动组件12的第二活动件122与桨叶1032传动连接,从而带动桨叶1032转动以调节桨叶1032的桨距,进而调节螺旋桨组件103的拉力或升力,以适应垂直起降和巡航等至少两种工作状态,使得螺旋桨组件103在垂直起降工作状态以及巡航工作状态均能够高效率工作,提升整机的续航性能。在螺旋桨组件103的拉力或升力改变时,可以根据实际需求选择通过控制第一驱动组件11的转速来调节螺旋桨组件103的拉力或升力;和/或,也可以选择通过第二驱动组件12调节桨叶1032的桨距,进而调节螺旋桨组件103的拉力或升力。
在一些实施例中,第一驱动组件11设有容置空间113,第二驱动组件12包括能够带动桨叶1032转动的变距推件1221,变距推件1221穿过容置空间113与桨叶1032连接,检测机构20至少部分设于容置空间113以检测变距推件1221的运动信息。
在一些实施例中,变距推件1221被配置为能够沿着螺旋桨组件103的旋转轴线方向往复移动以带动桨叶1032转动;检测机构20用于检测变距推件1221的移动行程来确定桨叶1032的桨距信息。
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”、“机械耦合”、“耦接”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或两个元件的相互作用关系。两个部件的机械耦合或者耦接包括直接耦合以及间接耦合,例如,直接固定连接,通过传动机构连接等。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开,上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本实用新型。此外,本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体方法步骤、特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体方法步骤、特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种飞行器,其特征在于,包括机身主体、动力输出装置、螺旋桨组件以及载荷安置位,所述动力输出装置设于所述机身主体,所述动力输出装置用于驱动所述螺旋桨组件;所述载荷安置位设于所述机身主体,所述载荷安装位用于容置或连接载荷;其中,所述动力输出装置包括驱动机构,所述驱动机构包括:
第一驱动组件,用于驱动所述螺旋桨组件旋转,从而为所述飞行器提供飞行动力;所述第一驱动组件包括第一固定件和相对于所述第一固定件运动的第一活动件,所述第一活动件用于与所述螺旋桨组件传动连接以带动所述螺旋桨组件转动;所述第一驱动组件设有容置空间;以及
第二驱动组件,用于驱动所述螺旋桨组件的桨叶转动,从而调节所述桨叶的桨距;所述第二驱动组件包括第二固定件和相对于所述第二固定件运动的第二活动件,所述第二活动件用于与所述桨叶传动连接;所述第二活动件包括能够带动所述桨叶转动的变距推件,所述变距推件穿过所述容置空间与所述桨叶连接;
所述容置空间在所述螺旋桨组件的旋转轴线方向上贯通所述第一驱动组件,所述第二固定件和所述螺旋桨组件分别从所述容置空间的两端封闭所述容置空间。
2.根据权利要求1所述的飞行器,其特征在于,所述动力输出装置还包括:
检测机构,被配置为能够检测所述桨叶的桨距信息;
其中,所述检测机构至少部分设于所述容置空间以检测所述变距推件的运动信息。
3.根据权利要求2所述的飞行器,其特征在于,所述变距推件被配置为能够沿着所述螺旋桨组件的旋转轴线方向往复移动以带动所述桨叶转动;
所述检测机构用于检测所述变距推件的移动行程来确定所述桨叶的桨距信息。
4.根据权利要求3所述的飞行器,其特征在于,所述检测机构包括:
联动件,与所述变距推件连接;
信号采集件,与所述联动件对应设置,用于检测所述联动件的运动状态信息并根据所述运动状态信息确定所述桨叶的桨距信息。
5.根据权利要求4所述的飞行器,其特征在于,所述联动件与所述变距推件同步移动,所述信号采集件被配置为采集所述联动件的线性移动信息;和/或,
所述信号采集件包括中空结构,所述联动件和所述变距推件至少部分设于所述信号采集件内;和/或,
所述联动件与所述变距推件在所述螺旋桨组件的旋转轴线方向上至少部分重叠;和/或,
所述联动件用于将所述变距推件的线性运动转换为旋转运动,所述信号采集件用于检测所述联动件的转动状态信息。
6.根据权利要求1-5任一项所述的飞行器,其特征在于,
所述变距推件通过变距推盘与所述桨叶连接,所述变距推盘可转动地套设于所述变距推件,所述变距推盘设有第一配合部,所述桨叶的根部设有第二配合部,所述第一配合部与所述第二配合部滑动配合;
当所述变距推件移动时,所述变距推盘跟随所述变距推件移动,通过所述第一配合部和所述第二配合部的滑动配合,从而实现所述变距推盘的移动转换为所述桨叶的转动。
7.根据权利要求1-5任一项所述的飞行器,其特征在于,所述第二固定件连接于所述第一固定件,当所述第一驱动组件驱动所述螺旋桨组件旋转时,所述第二固定件相对于所述第一固定件静止;和/或,
所述第一固定件的内侧设有所述容置空间,所述第一活动件设于所述第一固定件的外侧,所述第二固定件设于所述容置空间的外侧或内侧。
8.根据权利要求1-5任一项所述的飞行器,其特征在于,所述第二活动件包括第二转子和与所述第二转子连接的螺纹传动机构,所述螺纹传动机构与所述变距推件连接,用于将所述第二转子的旋转运动转化为所述变距推件的线性移动。
9.根据权利要求8所述的飞行器,其特征在于,所述螺纹传动机构包括螺杆和与所述螺杆螺纹配合的螺母,所述螺杆与所述第二转子连接,所述螺母与所述变距推件固定连接。
10.根据权利要求1-5任一项所述的飞行器,其特征在于,所述动力输出装置还包括倾转机构,所述倾转机构包括:
连接座,用于与所述机身主体连接;
倾转连接件,所述驱动机构与所述倾转连接件连接;
倾转驱动组件;以及
倾转传动组件,与所述连接座可转动连接;与所述倾转驱动组件螺纹传动配合,以将所述倾转驱动组件的旋转运动转换为至少部分所述倾转传动组件的线性运动;所述倾转传动组件与所述倾转连接件连接,用于带动所述倾转连接件相对于所述连接座转动,进而带动所述驱动机构以及螺旋桨组件倾转。
11.根据权利要求10所述的飞行器,其特征在于,所述倾转传动组件包括:
倾转推杆,与所述倾转驱动组件传动连接,所述倾转推杆与所述倾转驱动组件以螺纹传动的方式将所述倾转驱动组件的旋转运动转换为所述倾转推杆的线性运动;以及
传动架,可转动地设于所述连接座,所述倾转推杆与所述传动架连接以推动所述传动架转动,所述传动架与所述倾转连接件连接,用以带动所述倾转连接件转动。
12.根据权利要求10所述的飞行器,其特征在于,所述连接座用于与所述机身主体可拆卸连接。
13.根据权利要求1所述的飞行器,其特征在于,所述载荷包括以下至少其中之一:拍摄组件、人、动物、货箱、卷扬机。
14.一种飞行器,其特征在于,包括机身主体、动力输出装置、螺旋桨组件以及载荷安置位,所述动力输出装置设于所述机身主体,所述动力输出装置用于驱动所述螺旋桨组件;所述载荷安置位设于所述机身主体,所述载荷安装位用于容置或连接载荷;其中,所述动力输出装置包括驱动机构和检测机构,所述驱动机构用于驱动所述螺旋桨组件旋转以提供所述飞行器的飞行动力以及驱动所述螺旋桨组件的桨叶转动以调节所述桨叶的桨距,检测机构被配置为能够检测所述桨叶的桨距信息;
其中,所述驱动机构的内侧设有容置空间,所述检测机构至少部分设于所述容置空间。
15.根据权利要求14所述的飞行器,其特征在于,所述驱动机构包括:
第一驱动组件,用于驱动所述螺旋桨组件旋转;以及
第二驱动组件,用于驱动所述桨叶转动;
所述第一驱动组件或所述第二驱动组件设有所述容置空间。
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