一种可折叠无人机的制作方法

1.本发明涉及无人机领域，特别是涉及一种可折叠无人机。


背景技术：

2.无人驾驶飞机简称“无人机”，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；其中，多旋翼无人机体积较小，成本较低，与固定翼无人机相比，具有可定点悬停、可垂直起降等优势，因而在军事方面可用于执行运送物资、战场监视、边境巡查等任务，在民用方面可—用于电力巡线、救灾探测、勘探测绘、人员搜救等用途。
3.现有的多旋翼无人机，由于其悬臂和旋翼结构限制，在日常存放时会占用较多空间，不便于收纳；而且在执行任务过程当中，需要一定时间的整备、放飞以及爬升等环节，不利于提高任务效率。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种可折叠无人机，能够便于收纳无人机。
5.本发明的可折叠无人机，包括：机身；悬臂，可移动设置在机身上，悬臂能够移动至靠近机身；桨毂，转动设置在悬臂远离机身的末端；桨叶组件，可移动设置在桨毂上，桨叶组件能够移动至靠近悬臂；驱动装置，用于驱动桨毂转动。
6.根据本发明的一些实施例，可折叠无人机还包括复位装置，复位装置用于驱动悬臂远离机身，以及驱动桨叶组件远离悬臂。
7.根据本发明的一些实施例，复位装置包括转动弹簧，悬臂与机身转动连接，转动弹簧用于驱动悬臂朝向远离机身的方向转动。
8.根据本发明的一些实施例，锁定销上固定设置有解锁手柄。
9.根据本发明的一些实施例，复位装置还包括桨叶弹簧，桨叶组件与桨毂转动连接，桨叶弹簧用于驱动桨叶组件朝向远离悬臂的方向转动。
10.根据本发明的一些实施例，驱动装置包括设置在悬臂远离机身的末端的驱动电机，驱动电机的电机定子与悬臂固定连接，驱动电机的电机转子与桨毂固定连接。
11.根据本发明的一些实施例，电机定子位于悬臂下方，桨毂位于电机转子下方。
12.根据本发明的一些实施例，可折叠无人机还包括设置在机身上的电控装置，电控装置用于控制驱动电机，电控装置的散热器位于机身表面。
13.根据本发明的一些实施例，机身顶部设置有信号天线系统。
14.应用上述可折叠无人机，在收纳时，可以将悬臂移动至靠近机身，同时将桨叶组件移动至靠近悬臂，使得整个机体处于收缩状态，在非使用状态下其整个机体占用的空间大大减小，便于收纳。
15.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
16.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
17.图1为本发明实施例中无人机折叠状态的示意图；
18.图2为本发明实施例中无人机展开状态的示意图；
19.图3为本发明实施例中无人机拆除部分结构后的示意图；
20.图4为本发明实施例中无人机悬臂末端部分结构的示意图；
21.图5为图4中无人机悬臂末端部分结构的俯视图；
22.图6为图5中a-a向的剖视图；
23.图7为图5中b-b向的剖视图；
24.图8为本发明实施例中无人机部分结构的俯视图；
25.图9为图8中a-a向的剖视图；
26.图10为本发明实施例中无人机发射装置的剖视图；
27.上述附图包含以下附图标记。
[0028][0029]
具体实施方式
[0030]
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0031]
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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发明和简化描述，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发明的限制。
[0032]
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0033]
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
[0034]
参照图1至图10，本实施例提供一种无人飞行系统，包括可折叠的无人机和无人机发射装置410，其中可折叠的无人机可以在折叠后放入无人机发射装置410，由无人机发射装置410发射。
[0035]
其中如图1至图9所示，可折叠无人机，包括：机身100；悬臂310，可移动设置在机身100上，悬臂310能够移动至靠近机身100；桨毂320，转动设置在悬臂310远离机身100的末端；桨叶组件330，可移动设置在桨毂320上，桨叶组件330能够移动至靠近悬臂310；驱动装置，用于驱动桨毂320转动。
[0036]
应用上述可折叠无人机，在收纳时，可以将悬臂310移动至靠近机身100，同时将桨叶组件330移动至靠近悬臂310，使得整个机体处于收缩状态，在非使用状态下其整个机体占用的空间大大减小，便于收纳。
[0037]
其中，悬臂310能够通过多种方式移动至靠近或远离机身100，例如将悬臂310设置为能够从机身100上伸缩，在使用时可以将悬臂310从机身100上伸出，在收纳时可以将悬臂310缩进机身100当中，也可以将悬臂310设置为与机身100转动连接，使得悬臂310可以通过转动的方式靠近或远离；另一方面，桨叶组件330也可以通过多种方式靠近或远离悬臂310，例如将桨叶组件330设置为从桨毂320上可伸缩设置，或者将桨叶组件330设置为与桨毂320转动连接等；在本实施例中，悬臂310靠近或远离机身100，指的是悬臂310远离机身100的一端靠近或远离机身100，同样，桨叶组件330靠近或远离悬臂310指的是桨叶组件330远离桨毂320的一端靠近或远离悬臂310。
[0038]
如图1、图2所示，悬臂310和桨叶组件330有第一状态和第二状态，第一状态如图1所示悬臂310最接近竖直，桨叶组件330最靠近悬臂310，整个机体处于收缩状态，此时即可将无人机放入发射筒400当中；第二状态如图2所示，悬臂310接近水平状态，桨叶组件330最远离悬臂310，整个机体处于正常运行的状态。
[0039]
如图6至图9所示，无人机还包括复位装置，复位装置用于驱动悬臂310远离机身100，以及驱动桨叶组件330远离悬臂310；其中，复位装置用于驱动悬臂310和桨叶组件330
从第一状态切换到第二状态，使得整个无人机从收纳状态转化为使用状态，可以理解复位装置能够通过多种方式驱动悬臂310和桨叶组件330切换状态，例如通过弹簧带动悬臂310和桨叶组件330旋转，或者通过电机带动悬臂310和桨叶组件330转动或伸缩等。
[0040]
如图8、图9所示，复位装置包括转动弹簧315，悬臂310与机身100转动连接，转动弹簧315用于驱动悬臂310朝向远离机身100的方向转动；当悬臂310和桨叶组件330处于第一状态，无人机如图1所示时，将无人机置于发射筒400当中，悬臂310受到发射筒400侧壁的限位无法展开；当无人机被发射出发射筒400后，悬臂310即可在转动弹簧315的驱动下快速从第一状态切换至第二状态。
[0041]
如图8、图9所示，复位装置还包括：锁定销313，与悬臂310可移动连接；锁定弹簧314，当悬臂310转动至指定位置也即第二位置时，锁定弹簧314能够驱动锁定销313弹出至与机身100锁定；当悬臂310在转动弹簧315的驱动下转动至第二位置时，锁定销313能够在锁定弹簧314的驱动下从悬臂310当中弹出并插入机身100对应位置的销孔，实现悬臂310与机身100位置的固定，使得悬臂310以及悬臂310上的桨叶组件330能够正常工作。
[0042]
如图8所示，锁定销313上固定设置有解锁手柄312；在无人机使用完成后，可以搬动解锁手柄312，使得锁定销313从机身100对应位置的销孔当中拔出，使得悬臂310能够折叠至恢复第一位置，以使整个无人机的机体恢复图1所示的状态，便于收纳和下一次发射。
[0043]
如图6、图7所示，复位装置还包括桨叶弹簧322，桨叶组件330与桨毂320转动连接，桨叶弹簧322用于驱动桨叶组件330朝向远离悬臂310的方向转动；当无人机放置在发射筒400当中时，发射筒400侧壁能够为无人机提供限位，使得无人机保持图1所示的状态，此时桨叶组件330位于第一位置；当无人机被发射出去后，桨叶组件330失去来自发射筒400的限位，即在桨叶弹簧322的驱动下转动至第二位置，无人机即可正常工作。
[0044]
如图2所示，驱动装置包括设置在悬臂310远离机身100的末端的驱动电机，驱动电机的电机定子343与悬臂310固定连接，驱动电机的电机转子344与桨毂320固定连接；其中电机定子343位于悬臂310下方，桨毂320位于电机转子344下方。
[0045]
如图3所示，无人机还包括设置在机身100上的电控装置150，电控装置150用于控制驱动电机，电控装置150的散热器位于机身100表面；其中，散热器能够充分与机身100表面的气流接触，为电控装置150散热，电控装置150用于控制驱动电机并为驱动电机调速，机身100表面设置有多个电控装置150，用于控制各个驱动电机。
[0046]
如图1、图2所示，机身100顶部设置有信号天线系统；其中，信号天线系统至少包括第一天线120和第二天线130，第一天线120和第二天线130可以根据任务需要收发不同的信号，例如通讯信号、卫星定位信号等；第一天线120一侧位于机身100顶部的位置还设置有散热风扇140，散热风扇140用于为机身100内部提供散热气流。
[0047]
如图3所示，机身100包括第一支架110，悬臂310转动连接于第一支架110上，第一支架110用于承载推动活塞420的推动力；具体地，第一支架110四周具有四个连接部，分别与四个悬臂310转动连接，当发射装置410发射无人机时，第一支架110用于承载推动活塞420的推动力，带动整个机体上升。
[0048]
其中，无人机还包括设置在第一支架110上的飞行载荷200；飞行载荷200设置在第一支架110上，根据不同任务需要可以携带不同的飞行载荷200，例如大气探测器，温湿度监测系统等。
[0049]
如图3所示，机身100上设置有容纳部，容纳部用于容纳悬臂310；当悬臂310转动至第一位置时，悬臂310即位于容纳部当中。
[0050]
如图9所示，无人飞行系统的无人机发射装置410包括：发射筒400；活塞组件，滑动设置在发射筒400当中；上述可折叠无人机，位于发射筒400当中，活塞组件能够滑动至将可折叠无人机推出发射筒400；发射装置410，用于驱动活塞组件移动。
[0051]
应用上述无人飞行系统，在执行任务过程之前，可以将悬臂310移动至靠近机身100，同时将桨叶组件330移动至靠近悬臂310，而后将折叠完成的无人机放入发射筒400当中；在执行任务过程当中，可以控制发射装置410驱动活塞组件，使得活塞组件将整个机体推出发射筒400，然后复位装置驱动悬臂310远离机身100以及驱动桨叶组件330远离悬臂310，使得整个机体快速上升的同时迅速切换至使用状态开始工作，有效减少了任务准备时间，提高了任务效率。
[0052]
其中，发射装置410能够通过多种方式驱动活塞组件移动，例如通过压缩空气推动活塞420组件，使得活塞组件将无人机弹出发射筒400，或者通过电机等驱动装置带动活塞组件移动等。
[0053]
本实施例还提供一种无人飞行系统控制方法，用于控制上述无人飞行系统，包括如下步骤：s100、将可折叠无人机的悬臂310移动至靠拢机身100，并将桨叶组件330移动至靠近悬臂310后，将可折叠无人机放入发射筒400；s200、控制发射装置410，推动活塞420组件，使得活塞组件将可折叠无人机推出发射筒400；s300、控制复位装置，带动悬臂310移动至远离机身100的位置同时，同时带动桨叶组件330移动至远离悬臂310的位置，然后控制驱动装置带动桨毂320转动。
[0054]
其中，无人飞行系统还包括系留组件，系留组件连接机身100，系留组件能够为机身100供电；可以理解，系留无人机是通过系留组件与地面组件连接，并从地面组件取电或通讯的无人机；系留组件包括系留缆绳以及设置在其中的供电电缆等，当无人机工作时，系留组件用于为无人机持续供电，使得无人机无需携带大容量电池即可长时间持续滞空完成任务；在在步骤s300当中，通过系留组件为机身100供电。
[0055]
可以理解，在步骤s300当中，转动弹簧315驱动悬臂310转动至第二位置，锁定销313在锁定弹簧314的作用下弹出至插入机身100，同时桨叶弹簧322驱动桨叶组件330转动至第二位置，使得整个无人机展开为如图2所示的模式，开始工作。
[0056]
值得注意的是，图1所示的，悬臂310和桨叶组件330位于第一位置的状态，即为步骤s100当中将无人机放入发射筒400时的状态；此时发射筒400还能够承担收纳无人机整个机体的功能。
[0057]
如图2、图4至图7所示，无人机的悬臂310远离机身100的末端包括变桨驱动装置，变桨驱动装置，包括：悬臂310；驱动电机，设置在悬臂310上，驱动电机安装于悬臂310下端；桨毂320组件，连接于驱动电机的电机转子344上，桨毂320组件安装于电机转子344下端；桨叶组件330，设置在桨毂320组件上；变桨机构，设置在悬臂310上，变桨机构用于调节桨叶组件330的桨距。
[0058]
应用上述变桨驱动装置，在实际使用过程当中，变桨驱动装置能够根据机体的运行情况，调节桨叶组件330的桨距，以此来实现桨叶组件330升力的增加或减少，提高提高桨叶调节范围，同时将桨毂320组件安装在驱动电机下端以及将驱动电机设置在悬臂310下
端，能够有效减少在无人机收纳过程当中驱动电机或桨毂320与机身100干涉的情况，便于无人机收纳。
[0059]
具体地，如图6、图7所示，驱动电机为外转子电机，驱动电机的电机转子344套设于驱动电机的电机定子343的外周。
[0060]
如图6、图7所示，变桨驱动装置包括：变桨杆342，穿过电机转子344，变桨杆342与电机定子343转动连接；第二连杆组件348，两端分别连接变桨杆342的下端与桨毂320组件的转动安装部，桨叶组件330设置在转动安装部上；变桨驱动装置，设置在悬臂310上，变桨驱动装置能够驱动变桨杆342沿电机定子343轴向运动，来通过第二连杆组件348带动转动安装部转动；其中，变桨杆342与变桨驱动装置转动连接，而变桨杆342与桨毂320在电机转子344的驱动下一同转动，当变桨杆342在图6所示的视角下沿着电机定子343的轴向运动时，变桨杆342下端即可通过该带动第二连杆组件348，带动桨毂320上的转动安装部转动，转动安装部带动桨叶组件330转动，即可实现桨叶的桨距的调整；具体地，桨毂320上设置有两个转动安装部，每个转动安装部上均设置有一个桨叶安装轴321用于安装桨叶组件330，当变桨杆342沿电机定子343轴向运动时，即可通过第二连杆组件348带动两个转动安装部转动，以此调节桨叶组件330的桨距。
[0061]
如图6所示，变桨驱动装置包括设置在悬臂310上的变桨舵机341，变桨舵机341用与带动变桨杆342沿电机定子343的轴向运动；变桨驱动装置还包括第一连杆组件345，第一连杆组件345的两端分别连接变桨舵机341的曲轴与变桨杆342，第一连杆组件345与变桨杆342转动连接；其中，变桨舵机341通过第一连杆组件345，带动变桨杆342沿电机定子343轴向运动，以此来调节桨叶组件330的桨距。
[0062]
如图6所示，变桨驱动装置还包括定子固定件347，定子固定件347连接悬臂310与电机定子343，定子固定件347穿过电机定子343并与电机定子343同轴；变桨杆342穿过定子固定件347并与定子固定件347转动连接；其中，定子固定件347用于将电机定子343固定在悬臂310下方，而变桨舵机341通过固定架346固定在悬臂310上方，电机定子343位于悬臂310下方，桨毂320位于电机转子344下方
[0063]
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

技术特征：
1.一种可折叠无人机，其特征在于，包括：机身(100)；悬臂(310)，可移动设置在所述机身(100)上，所述悬臂(310)能够移动至靠近所述机身(100)；桨毂(320)，转动设置在所述悬臂(310)远离所述机身(100)的末端；桨叶组件(330)，可移动设置在所述桨毂(320)上，所述桨叶组件(330)能够移动至靠近所述悬臂(310)；驱动装置，用于驱动所述桨毂(320)转动。2.根据权利要求1所述的可折叠无人机，其特征在于，还包括复位装置，所述复位装置用于驱动所述悬臂(310)远离所述机身(100)，以及驱动所述桨叶组件(330)远离所述悬臂(310)。3.根据权利要求2所述的可折叠无人机，其特征在于，所述复位装置包括转动弹簧(315)，所述悬臂(310)与所述机身(100)转动连接，所述转动弹簧(315)用于驱动所述悬臂(310)朝向远离所述机身(100)的方向转动。4.根据权利要求3所述的可折叠无人机，其特征在于，所述复位装置还包括：锁定销(313)，与所述悬臂(310)可移动连接；锁定弹簧(314)，当所述悬臂(310)转动至指定位置时，所述锁定弹簧(314)能够驱动所述锁定销(313)弹出至与所述机身(100)锁定。5.根据权利要求4所述的可折叠无人机，其特征在于，所述锁定销(313)上固定设置有解锁手柄(312)。6.根据权利要求2所述的可折叠无人机，其特征在于，所述复位装置还包括桨叶弹簧(322)，所述桨叶组件(330)与所述桨毂(320)转动连接，所述桨叶弹簧(322)用于驱动所述桨叶组件(330)朝向远离所述悬臂(310)的方向转动。7.根据权利要求6所述的可折叠无人机，其特征在于，所述驱动装置包括设置在所述悬臂(310)远离所述机身(100)的末端的驱动电机，所述驱动电机的电机定子(343)与所述悬臂(310)固定连接，所述驱动电机的电机转子(344)与所述桨毂(320)固定连接。8.根据权利要求7所述的可折叠无人机，其特征在于，所述电机定子(343)位于所述悬臂(310)下方，所述桨毂(320)位于所述电机转子(344)下方。9.根据权利要求7所述的可折叠无人机，其特征在于，还包括设置在所述机身(100)上的电控装置(150)，所述电控装置(150)用于控制所述驱动电机，所述电控装置(150)的散热器位于所述机身(100)表面。10.根据权利要求1所述的可折叠无人机，其特征在于，所述机身(100)顶部设置有信号天线系统。

技术总结
本发明公开了一种可折叠无人机，包括：机身；悬臂，可移动设置在机身上，悬臂能够移动至靠近机身；桨毂，转动设置在悬臂远离机身的末端；桨叶组件，可移动设置在桨毂上，桨叶组件能够移动至靠近悬臂；驱动装置，用于驱动桨毂转动；应用上述可折叠无人机能够便于收纳无人机。机。机。


技术研发人员：贺军 杨博宁 邓登宝 刘诗瑶
受保护的技术使用者：珠海天晴航空航天科技有限公司
技术研发日：2023.06.06
技术公布日：2023/9/23