一种具有可自动折叠机翼的旋翼式无人机

1.本实用新型涉及一种具有可自动折叠机翼的旋翼式无人机，属于无人机相关技术领域。


背景技术：

2.无人机(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操作。
3.在无人机使用中，为减小占用空间，便于携带，通常采用机翼折叠的方式实现。现有技术中，一种旋翼式无人机机翼折叠装置，所述机翼分为第一机翼和第二机翼，所述第一机翼和第二机翼之间通过折叠机构连接，所述折叠机构包括夹套、第一弧形套、第二弧形套和驱动装置。虽其达到了减小空间，便于携带的目的，但仍存在需使用四组电机对应驱动四组机翼进行折叠工作，多电机的使用不但会过多消耗无人机自身电量，且存在电路设计成本高的问题。目前，在无人机的使用中，无人机的安全防护技术有待完善。因为机械故障、操作不当、外部干扰等因素，导致无人机的坠落事件时常发生，造成很大的经济损失和安全隐患。现有的技术中无人机降落伞装置存在体积重量大、结构复杂、成本高等问题。


技术实现要素：

4.本实用新型目的在于针对现有技术的不足，提供了一种具有可自动折叠机翼的旋翼式无人机。本无人机主要由机翼折叠机构、适应机构、安全回收机构三部分组成。一方面以解决占用空间问题与现有技术中需使用四组电机驱动对应机翼进行折叠工作的问题。另一方面，以解决无人机在飞行过程中运行故障情况下高空直接坠落的安全保护与回收问题。
5.本实用新型的技术方案如下：
6.一种具有可自动折叠机翼的旋翼式无人机，所述无人机1上有四组第一舱位2，四组所述第一舱位2均通过连接轴22转动相连有机翼3，四组所述机翼3与对应所述第一舱位2之间均设置有扭力弹簧4。
7.优选地，所述无人机1底部接有第一壳体5，所述第一壳体5通过轴承转动相连有一组圆轴62，所述圆轴62和与其水平并排放置的电机轴61上均套接有齿轮7，两组所述齿轮7相互啮合，所述第一壳体5上加工有两组通槽8，所述圆轴62与所述电机轴61上均固接有板体9，两组所述板体9分别与对应所述通槽8内侧滑动相连，两组所述板体9外壁分别与两组所述机翼3外壁相贴合，两组所述板体9外壁处固接有脚架21。
8.优选地，所述无人机1上有四组第二舱位10，第二舱位10内设有适应机构.
9.优选地，所述无人机1顶部接有第二壳体20，第二壳体20内设有安全回收机构。
10.优选地，所述适应机构包括第二舱位10和导线11，四组所述第二舱位10位于所述第一舱位2顶端，四组所述第二舱位10上均加工有机翼通孔12，四组所述导线11均连接自所述无人机1上，四组所述机翼通孔12内侧分别与对应所述导线11外壁留有间隙，四组所述第
二舱位10内部均设有滚轴17，所述滚轴17两端与所述第二舱位10壳体通过轴承转动相连。四组所述滚轴17外壁分别与对应所述导线11外壁接触，四组所述第二舱位10内侧均固接有两组滑杆13，多组所述滑杆13上均安装有第一弹簧15，多组所述滑杆13外壁均滑动相连有滑套14，每两组所述滑套14均连接有凹槽滑轮16，多组所述第一弹簧15两端固接于对应所述滑套14和滑杆13上，四组所述凹槽滑轮16外壁与所述导线11外壁贴合。
11.优选地，所述安全回收机构主要包括第二壳体20，所述第二壳体20顶部开有通孔39，所述第二壳体20内部安装有弹簧支座38，所述弹簧支座38外壁安装有第二弹簧34，所述第二弹簧34下固接于弹簧支座38，上固接于带挂钩板体36；所述第二壳体20内安装有传感器31、第三电机37。与所述第三电机37输出端相连有圆杆32，所述圆杆32依次固接有压板33、舱盖35，所述舱盖35需与所述第二壳体20内部顶端贴合。
12.优选地，所述第一壳体5内安装有第二电机23，电机输出端连接于所述电机轴61，所述电机轴61末端支撑有支撑座24。
13.优选地，四组所述机翼3上均安装有第一电机18，四组所述第一电机18输出端均固接有扇叶19。
14.有益效果：
15.1、本实用新型通过机翼、板体、齿轮和扭力弹簧之间的配合，实现机翼折叠，减小无人机占用空间。
16.2、本实用新型进行机翼折叠，仅需一组第二电机，就可完成四组机翼的电动折叠工作，反之可实现展开工作。降低了无人机自身电量的消耗，电路设计成本相对较低。
17.3、本实用新型可通过对电机工作方式的调节，能够实现对机翼的多角度折叠，以保证在穿越任意复杂狭小空间时能够顺利通过。
18.4、本实用新型通过滑块滑杆、导线和弹簧之间的配合，实现适应功能，可保证机翼在进行转动折叠工作时或转动展开工作时，第一电机上导线与无人机机身电源相连稳定性。
19.5、本实用新型通过传感器、电机、弹簧的配合，采用降落伞伞降的方式能够实现无人机故障状态下的安全回收。
20.6、本实用新型中安全回收装置具有体积小，重量轻，结构简单等优点；可分离单独使用。
附图说明
21.图1为本实用新型的主示意图。
22.图2为本实用新型的整体剖视示意图。
23.图3为本实用新型中第一壳体俯视示意图。
24.图4为本实用新型中机翼折叠机构和适应机构的放大示意图。
25.图5为本实用新型中适应机构俯视示意图。
26.图6为本实用新型中安全回收机构的剖视示意图。
27.标识说明：1、无人机；2、第一舱位；3、机翼；4、扭力弹簧；5、第一壳体；61、电机轴；62、圆轴；7、齿轮；8、通槽；9、板体；10、第二舱位；11、导线；12、机翼通孔；13、滑杆；14、滑套；15、第一弹簧；16、凹槽滑轮；17、滚轴；18、第一电机；19、扇叶；20、第二壳体；21、脚架；22、连
接轴；23、第二电机；24、支撑座；31、传感器；32、圆杆；33压板；34、第二弹簧；35、舱盖；36、挂钩板体；37、第三电机；38、弹簧支座；39、通孔。
具体实施方式
28.在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固接”、“安装”、“连接”等应做广义理解。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。需要说明，在本实用新型的描述中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
29.在本实用新型描述中，主要对机翼折叠部分、适应部分、安全回收部分作详细描述。
30.机翼折叠部分在具体实施过程中，机翼部分具有折叠动作与展开动作两种动作方式。
31.如图1-5所示。下面以机翼折叠动作为例描述具体实施方式：本实用新型无人机1上有四组第一舱位2，四组第一舱位2均通过连接轴22转动相连有机翼3，机翼3可绕连接轴22转动，四组机翼3与对应第一舱位2之间均设置有扭力弹簧4，在扭力弹簧4的作用下，机翼3可绕连接轴22向下转动。无人机1底端固接有第一壳体5，第一壳体5通过轴承转动相连有一组圆轴62,，所述圆轴62和与其水平并排放置的电机轴61上均套接有齿轮7，两组齿轮7相互啮合，第一壳体5上加工有两组通槽8，所述圆轴62和所述电机轴61上均固接有板体9，所述圆轴62和所述电机轴61可带动板体9进行转动，两组板体9分别与对应通槽8内侧滑动相连，两组板体9外壁分别与两组机翼3底部相贴合，板体9可限制对应两组机翼3的转动。
32.通过启动第二电机23，带动电机轴61转动，进而通过两组齿轮7的传动可以使得所述圆轴62和所述电机轴61同时带动对应板体9，分别以所述圆轴62和所述电机轴61与第一壳体5连接处为圆心向下转动，将两组板体9分别取消与对应两组机翼3的贴合，进而四组机翼3就可通过扭力弹簧4的回弹向下移动，完成折叠工作。可减少无人机1整体的占用空间。
33.通过控制第二电机23反转，可实现机翼3的自动展开动作。
34.需要注意的是，通过对第二电机23工作方式的改变，可以调节板体9转动角度的大小，进而实现机翼3的多角度折叠。
35.在进行折叠动作时，相对应的适应机构实施方式为：在机翼3带动第一电机18绕连接轴22向下折叠时，会拉扯导线11，在第二舱位10内，带动凹槽滑轮16和滑套14，在两组滑杆13限定的方向内，向靠近无人机1一端移动，进而将多余长度的导线11向外补偿，以保证机翼3在带动第一电机18转动折叠时，第一电机18与无人机1机身电源相连的稳定性。
36.反之进行展开动作时，在第一弹簧15的作用下可保证机翼3在带动第一电机18转动展开时，导线11多余部分能迅速收回第二舱位10。
37.如图6所示，安全回收装置主要实施方式为：当无人机1出现故障失控坠落时，传感器31将检测到数据异常，向第三电机37发出“启动”指令，带动圆杆32转动，进而舱盖35旋转打开，同时压板33移开第二弹簧34顶部，第二弹簧34在弹力作用下将挂钩板体36弹出第二
壳体20；降落伞利用空气阻力原理全部张开，从而实现无人机1以伞降方式安全下落。
38.需要注意的是，图6中舱盖35需与第二壳体20内部顶端贴合，舱盖35可平面转动。第二弹簧34正常需处于压缩状态下。降落伞需整齐叠放于挂钩板体36与压板33之间，伞绳连接于挂钩板体36的挂钩处。
39.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，对于本领域的技术人员而言，依然可以对根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的修改或等同替换等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种具有可自动折叠机翼的旋翼式无人机，其特征在于：所述无人机(1)由机翼折叠机构、适应机构、安全回收机构三部分组成；无人机(1)上有四组第一舱位(2)，四组所述第一舱位(2)均通过连接轴(22)转动相连有机翼(3)，四组所述机翼(3)与对应所述第一舱位(2)之间均设置有扭力弹簧(4)；所述无人机(1)底部固接有第一壳体(5)，所述第一壳体(5)通过轴承转动相连有一组圆轴(62)，所述圆轴(62)和与其水平并排放置的电机轴(61)上均套接有齿轮(7)，两组所述齿轮(7)相互啮合，所述第一壳体(5)上加工有两组通槽(8)，所述圆轴(62)和所述电机轴(61)上均固接有板体(9)，两组所述板体(9)分别与对应所述通槽(8)内侧滑动相连，两组所述板体(9)外壁分别与两组所述机翼(3)外壁相贴合，两组所述板体(9)外壁处固接有脚架(21).所述无人机(1)上有四组第二舱位(10)，第二舱位(10)内设有适应机构；所述无人机(1)顶部接有第二壳体(20)，第二壳体(20)内设有安全回收机构。2.根据权利要求1所述的一种具有可自动折叠机翼的旋翼式无人机，其特征在于：所述适应机构包括第二舱位(10)和导线(11)，四组所述第二舱位(10)位于所述第一舱位(2)顶端，四组所述第二舱位(10)上均加工有机翼通孔(12)，四组所述导线(11)均连接自所述无人机(1)上，四组所述机翼通孔(12)内侧分别与对应所述导线(11)外壁留有间隙，四组所述第二舱位(10)内部均通过轴承转动相连有滚轴(17)，四组所述滚轴(17)外壁分别与对应所述导线(11)外壁接触，四组所述第二舱位(10)内侧均固接有两组滑杆(13)，多组所述滑杆(13)上均安装有第一弹簧(15)，多组所述滑杆(13)外壁均滑动相连有滑套(14)，每两组所述滑套(14)均连接有凹槽滑轮(16)，多组所述第一弹簧(15)两端固接于对应所述滑套(14)和滑杆(13)上，四组所述凹槽滑轮(16)外壁与所述导线(11)外壁贴合。3.根据权利要求1所述的一种具有可自动折叠机翼的旋翼式无人机，其特征在于：所述安全回收机构主要包括第二壳体(20)，所述第二壳体(20)顶部开有通孔(39)，所述第二壳体(20)内部安装有弹簧支座(38)，所述弹簧支座(38)外壁安装有第二弹簧(34)，所述第二弹簧(34)下固接在弹簧支座(38)上，上固接在带挂钩板体(36)上；所述第二壳体(20)内安装有传感器(31)、第三电机(37)，与所述第三电机(37)输出端相连有圆杆(32)，所述圆杆(32)依次固接有压板(33)、舱盖(35)，所述舱盖(35)需与所述第二壳体(20)内部顶端贴合。4.根据权利要求1所述的一种具有可自动折叠机翼的旋翼式无人机，其特征在于：所述第一壳体(5)内安装有第二电机(23)，电机输出端连接于所述电机轴(61)，所述电机轴(61)末端支撑有支撑座(24)。5.根据权利要求1所述的一种具有可自动折叠机翼的旋翼式无人机，其特征在于：四组所述机翼(3)上均安装有第一电机(18)，四组所述第一电机(18)输出端均固接有扇叶(19)。

技术总结
本实用新型公开了一种具有可自动折叠机翼的旋翼式无人机，由机翼折叠机构、适应机构、安全回收机构三部分组成。无人机仅通过一组第二电机驱动，再通过两组齿轮的传动，将两组板体分别与对应两组无人机机翼取消贴合，多组无人机机翼会因对应扭力弹簧的回弹绕轴向下转动，快速完成折叠工作，反之，可快速完成展开工作，且可通过改变电机工作方式调节机翼折叠角度；适应机构，用以保证四组机翼上第一电机的稳定供电；安全回收机构，主要通过伞降实现安全回收。本实用新型一方面解决了占用空间问题与目前需使用四组电机驱动对应机翼进行折叠工作的问题。另一方面，解决了无人机在飞行过程中运行故障情况下高空直接坠落的安全保护与回收问题。与回收问题。与回收问题。


技术研发人员：杜长星 戚倬瑜 郑健镇 沈轩屹 张翔宇
受保护的技术使用者：南京理工大学紫金学院
技术研发日：2022.12.09
技术公布日：2023/4/25