一种无人机矢量旋翼的制作方法

1.本技术涉及无人机领域，具体地说是涉及一种无人机矢量旋翼。


背景技术：

2.随着无人机技术的发展，无人机旋翼结构也高速发展，当越来越多的无人机用于各行各业，无人机对于其动力旋翼系统的依赖也越来越高，因此就需要无人机搭载的动力旋翼系统更加的灵活与先进，在下文中将无人机动力旋翼系统简称为“旋翼”。
3.但受制于目前常用结构的限制，大多数无人机旋翼常常是固定在机架中心板处，无人机的俯仰滚转偏航主要依靠电机的差速产生的力矩和反扭矩，响应较慢且效率较低。


技术实现要素：

4.针对现有技术之不足，本技术提供了一种无人机矢量旋翼，能够精准的完成旋翼的旋转控制，进而获得更快的运动响应，提高无人机飞行的机动性以及能量转化效率，进而有效的提高了无人机的灵活性和续航能力。
5.一种无人机矢量旋翼，包括机身，还包括设置在机身上的旋翼机臂；所述旋翼机臂的数量为四个，且分别设置在机身的四个方向。
6.进一步的，所述机身由机身上板，以及与机身上板相匹配的机身下板组成；所述机身上板和机身下板通过同时贯穿机身上板和机身下板的螺栓固定在一起；所述旋翼机臂设置在机身上板和机身下板之间，且该旋翼机臂被螺栓贯穿。
7.再进一步的，所述旋翼机臂由步进电机，后端通过短螺丝固定在步进电机上的机臂管，以及设置在机臂管前端的旋翼组成；所述旋翼的底部水平设置有与其固为一体的旋翼连接管，该旋翼通过旋翼连接管与机臂管相连接。
8.作为优选，所述旋翼连接管的内径与机臂管的外径相同，该旋翼连接管上设置有由其一侧侧壁穿入、且贯穿机臂管后由其另一侧侧壁穿出的长螺丝。
9.作为优选，所述步进电机的输出端设置有步进电机轴，该步进电机轴的后端设置在步进电机的输出端上、中段设置有平键、前端设置有螺纹。
10.作为优选，所述步进电机轴的中段套有与其上平键相匹配的轴套连接件，步进电机轴的前端设置有锁紧螺母；所述锁紧螺母拧紧后抵于轴套连接件的端部。
11.作为优选，所述轴套连接件的外径与机臂管的内径相同；所述短螺丝贯穿机臂管后拧紧在轴套连接件上，且该短螺丝与步进电机轴不接触。
12.与现有技术相比，本技术实施例具有如下有益效果：
13.(1)本实用新型机臂管将从步进电机轴获得的转动带动到旋翼机臂的转动，实现了步进电机拉力的矢量方向变化转化。
14.(2)本实用新型旋翼连接管和机臂管均设置为圆管状，通过圆管状的设置能够尽可能的降低风阻，进一步提升无人机的运行效果。
15.(3)本实用新型的锁紧螺母将轴套连接件固定在步进电机轴上，防止轴套连接件
产生轴向位移；且锁紧螺母与步进电机轴前端的螺纹属于过盈配合，进而能够进一步保证固定的稳定性。
16.(4)本实用新型短螺丝将机臂管与轴套连接件连接固定，防止二者产生轴向移动或是相对转动，保证了其运行的稳定性。
17.(5)本实用新型轴套连接件安装在步进电机轴上，轴套连接件的限位孔和步进电机轴的平键设计使得步进电机轴与轴套连接件无相对转动；两颗短螺丝将机臂管固定于轴套连接件外侧，最终轴套连接件能够将步进电机轴的转动角度输出到旋翼机臂上，轴套连接件在此主要起到传递扭矩的作用。
18.(6)本实用新型能够精准的完成旋翼的旋转控制，进而获得更快的运动响应，提高无人机飞行的机动性以及能量转化效率，进而有效的提高了无人机的灵活性和续航能力。
19.本技术的一部分附加特性可以在下面的描述中进行说明。通过对以下描述和相应附图的检查或者对实施例的生产或操作的了解，本技术的一部分附加特性对于本领域技术人员是明显的。本技术披露的特性可以通过对以下描述的具体实施例的各种方法、手段和组合的实践或使用得以实现和达到。
附图说明
20.在此所述的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的限定。在各图中，相同标号表示相同部件。其中，
21.图1为本实用新型的立体图。
22.图2为本实用新型旋翼机臂的结构示意图。
23.图3为本实用新型旋翼机臂的爆炸图。
24.图4为本实用新型旋翼机臂的剖视图。
25.图5为本实用新型旋翼机臂的局部剖视图。
26.图6为本实用新型旋翼机臂的局部透视图。
27.附图标记说明：100、机身；101、机身上板；102、机身下板；200、旋翼机臂；201、步进电机；202、机臂管；203、旋翼；204、旋翼连接管；205、短螺丝；206、步进电机轴；207、轴套连接件；208、锁紧螺母；209、长螺丝。
具体实施方式
28.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。
29.需要说明的是，如果本技术的说明书和权利要求书及上述附图中涉及到术语“第一”、“第二”等，其是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，如果涉及到术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了
一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
30.在本技术中，如果涉及到术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等，其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。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
31.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
32.此外，在本技术中，如果涉及到术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”等应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
33.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
34.实施例1
35.如图1所示，一种无人机矢量旋翼，包括机身100，还包括设置在机身100上的旋翼机臂200；所述旋翼机臂200的数量为四个，且分别设置在机身100的四个方向。
36.根据实际需求，旋翼机臂也可以设置为三个以上的任意数量，但是需要注意的是，任意相邻两个旋翼机臂之间的夹角相同。
37.所述机身100由机身上板101，以及与机身上板101相匹配的机身下板102组成；所述机身上板101和机身下板102通过同时贯穿机身上板101和机身下板102的螺栓固定在一起；所述旋翼机臂200设置在机身上板101和机身下板102之间，且该旋翼机臂200被螺栓贯穿。
38.在机身上板和机身下板上还设置有控制器、电源、定位模块、信号传输模块等，上述结构均为现有无人机的公开结构，其设置与使用方式均为现有技术，在此便不进行赘述。
39.如图2-6所示，所述旋翼机臂200由步进电机201，后端通过短螺丝205固定在步进电机201上的机臂管202，以及设置在机臂管202前端的旋翼203组成；所述旋翼203的底部水平设置有与其固为一体的旋翼连接管204，该旋翼203通过旋翼连接管204与机臂管202相连接。
40.步进电机的作用主要是根据控制信号输出偏转角度。
41.机臂管将从步进电机轴获得的转动带动到旋翼机臂的转动，实现了步进电机拉力的矢量方向变化转化。
42.所述旋翼连接管204的内径与机臂管202的外径相同，该旋翼连接管204上设置有由其一侧侧壁穿入、且贯穿机臂管202后由其另一侧侧壁穿出的长螺丝209。
43.旋翼连接管和机臂管均设置为圆管状，通过圆管状的设置能够尽可能的降低风阻，进一步提升无人机的运行效果。
44.所述步进电机201的输出端设置有步进电机轴206，该步进电机轴206的后端设置在步进电机201的输出端上、中段设置有平键、前端设置有螺纹。
45.所述步进电机轴206的中段套有与其上平键相匹配的轴套连接件207，步进电机轴206的前端设置有锁紧螺母208；所述锁紧螺母208拧紧后抵于轴套连接件207的端部。
46.锁紧螺母将轴套连接件固定在步进电机轴上，防止轴套连接件产生轴向位移。另外，在设置时，锁紧螺母与步进电机轴前端的螺纹属于过盈配合，进而能够进一步保证固定的稳定性。
47.所述轴套连接件207的外径与机臂管202的内径相同；所述短螺丝205贯穿机臂管202后拧紧在轴套连接件207上，且该短螺丝205与步进电机轴206不接触。
48.短螺丝将机臂管与轴套连接件连接固定，防止二者产生轴向移动或是相对转动，保证了其运行的稳定性。
49.轴套连接件安装在步进电机轴上，轴套连接件的限位孔和步进电机轴的平键设计使得步进电机轴与轴套连接件无相对转动。两颗短螺丝将机臂管固定于轴套连接件外侧，最终轴套连接件能够将步进电机轴的转动角度输出到旋翼机臂上，轴套连接件在此主要起到传递扭矩的作用。
50.工作时，步进电机将接收控制信号，并根据控制信号正/逆向运行，步进电机轴则随步进电机的运行进行相应方向与角度的旋转，步进电机轴在旋转时带动机臂管旋转，机臂管则进一步带动旋翼连接管转动，最终达到控制旋翼旋转角度的效果。
51.需要注意的是，本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
52.另外，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种无人机矢量旋翼，包括机身(100)，其特征在于，还包括设置在机身(100)上的旋翼机臂(200)；所述旋翼机臂(200)的数量为四个，且分别设置在机身(100)的四个方向；所述机身(100)由机身上板(101)，以及与机身上板(101)相匹配的机身下板(102)组成；所述机身上板(101)和机身下板(102)通过同时贯穿机身上板(101)和机身下板(102)的螺栓固定在一起；所述旋翼机臂(200)设置在机身上板(101)和机身下板(102)之间，且该旋翼机臂(200)被螺栓贯穿；所述旋翼机臂(200)由步进电机(201)，后端通过短螺丝(205)固定在步进电机(201)上的机臂管(202)，以及设置在机臂管(202)前端的旋翼(203)组成；所述旋翼(203)的底部水平设置有与其固为一体的旋翼连接管(204)，该旋翼(203)通过旋翼连接管(204)与机臂管(202)相连接。2.根据权利要求1所述的一种无人机矢量旋翼，其特征在于，所述旋翼连接管(204)的内径与机臂管(202)的外径相同，该旋翼连接管(204)上设置有由其一侧侧壁穿入、且贯穿机臂管(202)后由其另一侧侧壁穿出的长螺丝(209)。3.根据权利要求2所述的一种无人机矢量旋翼，其特征在于，所述步进电机(201)的输出端设置有步进电机轴(206)，该步进电机轴(206)的后端设置在步进电机(201)的输出端上、中段设置有平键、前端设置有螺纹。4.根据权利要求3所述的一种无人机矢量旋翼，其特征在于，所述步进电机轴(206)的中段套有与其上平键相匹配的轴套连接件(207)，步进电机轴(206)的前端设置有锁紧螺母(208)；所述锁紧螺母(208)拧紧后抵于轴套连接件(207)的端部。5.根据权利要求4所述的一种无人机矢量旋翼，其特征在于，所述轴套连接件(207)的外径与机臂管(202)的内径相同；所述短螺丝(205)贯穿机臂管(202)后拧紧在轴套连接件(207)上，且该短螺丝(205)与步进电机轴(206)不接触。

技术总结
本实用新型公开了一种无人机矢量旋翼，包括机身，还包括设置在机身上的旋翼机臂；所述旋翼机臂的数量为四个，且分别设置在机身的四个方向。本申请提供了一种无人机矢量旋翼，能够精准的完成旋翼的旋转控制，进而获得更快的运动响应，提高无人机飞行的机动性以及能量转化效率，进而有效的提高了无人机的灵活性和续航能力。航能力。航能力。


技术研发人员：张子超 王根 莫双齐
受保护的技术使用者：成都铂升科技有限公司
技术研发日：2022.09.16
技术公布日：2023/4/18