CN107021206B

CN107021206B - 无人机

Info

Publication number: CN107021206B
Application number: CN201710234950.4A
Authority: CN
Inventors: 金良; 崔士阳
Original assignee: Shenzhen Smart Drone Uav Co ltd
Current assignee: Shenzhen Smart Drone Uav Co ltd
Priority date: 2017-04-11
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2020-06-19
Anticipated expiration: 2037-04-11
Also published as: CN107021206A

Abstract

本发明提出一种无人机，该无人机包括机身、机翼、第一动力装置及第二动力装置，机翼设置于机身中部的相对两侧；第一动力装置包括两前旋翼，两前旋翼分别对应设置于机身前端的相对两侧；前旋翼包括第一连杆和第一驱动组件，第一连杆的一端设置有第一驱动组件，另一端连接机身；第二动力装置包括两后旋翼，两后旋翼分别对应设置于机身后端的相对两侧；后旋翼包括第二连杆和第二驱动组件，第二连杆的一端设置有第二驱动组件，另一端连接机身；第一连杆和第二连杆其中一者与机身转动连接而可沿其轴向旋转，另一者与机身转动连接而具有折叠状态和伸展状态。本发明技术方案提高了无人机的水平飞行速度。

Description

无人机

技术领域

本发明涉及无人机设计技术领域，特别涉及一种无人机。

背景技术

现有的一种无人机的机身上设置有一对前旋翼及一对后旋翼。其中，无人机在垂直起飞阶段，前旋翼与后旋翼同时工作，为无人机提供上升的升力；无人机上升到一定高度时进入过渡飞行阶段，前旋翼转动至水平位置，而后旋翼则逐渐降低转速直至停止工作；无人机进入水平飞行阶段，此时前旋翼继续工作，为无人机提供水平飞行的推力，而后旋翼停止工作。

由于无人机进入水平飞行阶段后，后旋翼虽然停止了工作，但是仍然处于伸展状态，这样增大了无人机飞行时受到的空气阻力，因此所以无人机水平飞行的速度较低。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种无人机，旨在减小无人机在水平飞行时受到的空气阻力。

为实现上述目的，本发明提出的一种无人机，所述无人机包括机身、机翼、第一动力装置及第二动力装置；所述机翼设置于所述机身中部的相对两侧；所述第一动力装置包括两前旋翼，两所述前旋翼分别对应设置于所述机身前端的相对两侧；所述前旋翼包括第一连杆和第一驱动组件，所述第一连杆的一端设置有所述第一驱动组件，另一端连接所述机身；所述第二动力装置包括两后旋翼，两所述后旋翼分别对应设置于所述机身后端的相对两侧；所述后旋翼包括第二连杆和第二驱动组件，所述第二连杆的一端设置有所述第二驱动组件，另一端连接所述机身；所述第一连杆和所述第二连杆其中一者与所述机身转动连接而可沿该连杆的轴向旋转，另一者与所述机身转动连接而具有折叠状态和伸展状态。

优选的，所述第二连杆与所述机身转动连接而具有折叠状态和伸展状态。

优选的，所述第二动力装置还包括折叠座、驱动装置和连杆摇臂，所述折叠座固定于所述机身内，两所述后旋翼分别转动连接于所述折叠座；所述连杆摇臂的一端与所述驱动装置活动连接，另一端与所述第二连杆活动连接；所述驱动装置用以驱动所述连杆摇臂沿所述机身的长度方向移动。

优选的，所述驱动装置包括丝杆、驱动电机及滑块，所述驱动电机连接所述丝杆的一端而使所述丝杆可在其轴向旋转，所述滑块套接所述丝杆并与所述丝杆螺纹配合，所述连杆摇臂与所述滑块活动连接。

优选的，所述丝杆远离所述驱动电机的一端与所述折叠座转动连接。

优选的，所述驱动装置包括伸缩杆和驱动电机，所述驱动电机连接所述伸缩杆的一端而使所述伸缩杆可在所述机身的长度方向伸缩，所述连杆摇臂与所述伸缩杆活动连接。

优选的，所述连杆摇臂包括连接部及设置于所述连接部一端的两卡持部，所述第二连杆位于两所述卡持部之间且与两所述卡持部铰接，所述连接部远离所述卡持部的一端与所述驱动装置铰接。

优选的，所述第二连杆上开设有沿长度方向的滑槽；所述连杆摇臂的一端与所述驱动装置铰接，另一端设置有卡持于所述滑槽内的凸块。

优选的，所述第二驱动组件还包括旋翼叶片，所述旋翼叶片为双叶片.

优选的，所述无人机包括控制器，所述第二驱动组件还包括外转子电机及电机座，所述外转子电机上设置有一磁铁，所述电机座上设置有磁感应器，所述磁感应器用以当所述外转子电机带动所述磁铁转到预设位置时，向所述控制器发送控制信号，所述控制器控制所述外转子电机停止转动，以使所述旋翼叶片与所述第二连杆平行。

本发明技术方案在无人机的机身上设置所述第一动力装置与所述第二动力装置，当所述无人机垂直起飞时，所述第一动力装置与所述第二动力转装置可同时为无人机提供其所需的升力；当所述无人机进入水平飞行阶段时，所述第一动力装置与所述第二动力装置其中一者可转动而为所述无人机提供水平飞行所需的推力，另一者则可折叠以此减小无人机在水平飞行时受到的阻力，从而提高了无人机的水平飞行速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的第一提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种无人机的俯视图；

图2为图1所示的无人机处于伸展状态的示意图；

图3为图1所示的无人机处于折叠状态的示意图；

图4为图1中第二动力装置处于伸展状态的示意图；

图5为图1中第二动力装置处于折叠状态的示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	机身	20	机翼
30	前旋翼	31	第一连杆
				32	第一驱动组件	40	后旋翼
41	第二连杆	42	第二驱动组件
				421	旋翼叶片	422	外转子电机
423	电机座	43	折叠座
				431	安装槽	44	驱动装置
441	丝杆	442	驱动电机
				443	滑块	45	连杆摇臂
451	连接部	452	卡持部
				50	转轴	60	插销
70	底座

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动第一提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、第一、第二……)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。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出了一种无人机，可以用于边境巡航，也可以用于地质测绘，还可以用于快递运输。通常无人机包括机身，所述机身的大约中部位置设置有机翼，所述机身头部的两侧对称设置有两前旋翼，所述机身尾部的两侧对称设置有两后旋翼。其中，所述前旋翼与所述后旋翼均包括两个旋翼叶片及驱动旋翼叶片旋转的电机。

当所述前旋翼装与所述后旋翼的旋翼叶片在水平面转动时，所述旋翼叶片与相互作用会产生一个向上的推力使所述无人机垂直上升。当所述前旋翼与所述后旋翼的旋翼叶片在竖直平面转动时，所述旋翼叶片与相互作用会产生一个向前的推力使所述无人机水平飞行，而此时所述无人机维持在一定高度飞行所需要的向上的作用力是由所述机翼提供的。

参照图1至图3，本发明提供的一种无人机，所述无人机具有机身10。所述无人机包括机翼20，所述机翼20设置于所述机身10中部的相对两侧。

在本实施例中，所述无人机包括第一动力装置及第二动力装置。所述第一动力装置与所述第二动力转装置可同时为所述无人机提供垂直起飞所需的升力。当所述无人机升到一定高度进入水平飞行阶段时，所述第一动力装置与所述第二动力装置其中一者为无人机提供水平飞行所需的推力，另一者则可折叠收起，以此减小无人机受到的阻力。

所述第一动力装置包括两前旋翼30，两所述前旋翼30分别对应设置于所述机身10前端的相对两侧。所述前旋翼30包括第一连杆31和第一驱动组件32，所述第一连杆31的一端设置有所述第一驱动组件32，另一端连接所述机身10。

所述第二动力装置包括两后旋翼40，两所述后旋翼40分别对应设置于所述机身10后端的相对两侧。所述后旋翼40包括第二连杆41和第二驱动组件42，所述第二连杆41的一端设置有所述第二驱动组件42，另一端连接所述机身10。

所述第一连杆31和所述第二连杆41其中一者与所述机身10转动连接而可沿该连杆的轴向旋转，另一者与所述机身10转动连接而具有折叠状态和伸展状态。

例如，所述第一连杆31与所述机身10转动连接而可沿该第一连杆31的轴向旋转，所述第二连杆41与所述机身10转动连接而具有折叠状态和伸展状态。当所述无人机垂直起飞时，所述第一连杆31与所述第二连杆41均位于水平方向，所述第一旋翼叶片321与所述第二旋翼叶片421均在水平面内转动，以为所述无人机提供上升所需要的升力。

当所述无人机飞到一定高度进行水平飞行时，所述第一连杆31沿其轴向旋转至垂直方向，所述第一旋翼叶片321在所述垂直平面内转动，以为所述无人机提供水平飞行所需要的推力。此时，所述第二连杆41则向靠近所述机身10的方向折叠，这样大大减小了无人机在水平飞行时受到的阻力，有利于提高其水平飞行的速度。

本发明技术方案在无人机的机身10上设置所述第一动力装置与所述第二动力装置，当所述无人机垂直起飞时，所述第一动力装置与所述第二动力转装置可同时为无人机提供其所需的升力；当所述无人机进入水平飞行阶段时，所述第一动力装置与所述第二动力装置其中一者可转动而为所述无人机提供水平飞行所需的推力，另一者则可折叠以此减小无人机在水平飞行时受到的阻力，从而提高了无人机的水平飞行速度。

在一较佳实施例中，所述第一连杆31与所述机身10转动连接而可沿该第一连杆31的轴向旋转。

所述第二连杆41与所述机身10转动连接而具有折叠状态和伸展状态。无人机向前飞行时，由于所述第一旋翼叶片321位于所述机翼20的前方，所述机翼20不会阻碍流向所述第一旋翼叶片321的空气气流，所以不会影响所述第一旋翼叶片321与气流相互作用产生的向前的推力，从而更有利于提高所述无人机的水平飞行速度。

参阅图4及图5，所述第二动力装置还包括折叠座43、驱动装置44和连杆摇臂45。所述折叠座43固定于所述机身10内，两所述后旋翼40分别转动连接于所述折叠座43。所述连杆摇臂45的一端与所述驱动装置44活动连接，另一端与所述第二连杆41活动连接。在此，所述驱动装置44用以驱动所述连杆摇臂45沿所述机身10的长度方向移动。

在本实施例中，所述折叠座43可以为方体状结构，两所述后旋翼40分别通过转轴50连接于所述折叠座43的左右两侧。具体而言，所述折叠座43的左右两侧均开设有安装槽431，所述第二连杆41的一端设于所述安装槽431内，所述转轴50依次穿过所述折叠座43的上表面、所述第二连杆41及所述折叠座43的下表面将所述第二连杆41连接在所述折叠座43上，且所述第二连杆41可沿所述转轴50的轴向转动。

在其它实施例中，所述折叠座43的左右两侧可分别开设盲孔，所述盲孔内设置万向轮，所述第二连杆41的一端与所述万向轮连接而可绕所述万向轮的轴线转动。

在本实施例中，所述驱动装置44包括丝杆441、驱动电机442及滑块443。所述驱动电机442连接所述丝杆441的一端而使所述丝杆441可在其轴向旋转，所述滑块443套接所述丝杆441并与所述丝杆441螺纹配合。所述连杆摇臂45与所述滑块443活动连接。

所述丝杆441在所述驱动电机442的驱动下转动时，所述滑块443由于受到其两侧的连杆摇臂45的牵制力而沿所述机身10的长度方向移动，以此带动所述连杆摇臂45的一端沿所述机身10的长度方向移动。

具体而言，所述驱动电机442为伺服舵机，所述伺服舵机上设置有联轴器，所述丝杆441的一端与所述联轴器转动连接。所述滑块443开设有通孔，所述通孔内设置有滚珠螺母，所述滑块443通过所述通孔套设于所述丝杆441上，通过滚珠螺母与所述丝杆441螺纹配合。

可以理解的是，所述丝杆441远离所述驱动电机442的一端可与所述折叠座43转动连接。这样可以防止所述丝杆441在转动的过程中出现上下晃动，有利于所述滑块443在所述丝杆441上滑动，从而有利于所述第二连杆41的折叠。

在另一实施例中，所述驱动装置44还可包括伸缩杆和电机，所述电机连接所述伸缩杆的一端而使所述伸缩杆可在所述机身10的长度方向伸缩，所述连杆摇臂45与所述伸缩杆活动连接。在此，电机可以设置在所述折叠座43的后方，也可以设置在所述折叠座43的上方。例如，电机设置在所述折叠座43的后方时，所述伸缩杆位于所述折叠座43与电机之间，且所述伸缩杆的一端与电机齿轮配合，电机顺时针转动时，所述伸缩杆向后运动，电机逆时针转动时，所述伸缩杆向前运动。

在本实施例中，所述连杆摇臂45包括连接部451及设置于所述连接部451一端的两卡持部452。所述第二连杆41位于两所述卡持部452之间且与两所述卡持部452铰接，所述连接部451远离所述卡持部452的一端与所述驱动装置44铰接。

需要说明的是，所述连接部451远离所述卡持部452的一端与所述滑块443通过插销60活动连接，两所述卡持部452与所述第二连杆41也通过插销60活动连接。所述连杆摇臂45的一端沿所述机身10的长度方向移动，以此带动所述第二连杆41向靠近所述机身10的方向折叠。

在其它实施例中，所述第二连杆41上可开设有沿其长度方向的滑槽。所述连杆摇臂45的一端与所述驱动装置44铰接，另一端设置有卡持于所述滑槽内的凸块。具体而言，所述连杆摇臂45的一端与所述滑块443通过插销活动连接，另一端通过所述凸块卡持于所述滑槽内。

参照图5，所述第二驱动组件42还包括旋翼叶片421，所述旋翼叶片421为双叶片。可以理解的是，若所述旋翼叶片421为三叶片或者四叶片，当所述第二连杆41折叠时，所述旋翼叶片421会与所述机身10碰撞而受损，同时还会防碍所述第二连杆41的折叠。

所述无人机包括控制器(图未示)，所述第二驱动组件42还包括外转子电机422及电机座423，所述外转子电机422上设置有一磁铁，所述电机座423上设置有磁感应器，所述磁感应器用以当所述外转子电机422带动所述磁铁转到预设位置时，向所述控制器发送控制信号，所述控制器控制所述外转子电机422停止转动，以使所述旋翼叶片421与所述第二连杆41的方向保持一致。所述旋翼叶片421与所述第二连杆41的方向保持一致，可以防止所述第二连杆41折叠时所述旋翼叶片421与所述机身10发生碰撞。

需要说明的是，上述预设位置可以是所述磁铁距离所述磁感应器最远的位置，也可以是所述磁铁距离所述磁感应器最近的位置。所述电机座423是固定不动的，因而所述磁感应器的位置固定不变，但所述磁铁随着所述外转子电机422的转动而转动。当所述磁铁转到与所述磁感应器距离最近或最远时，所述磁感应器发出控制信号给所述控制器，所述控制器控制所述外转子电机422停止转动以使所述旋翼叶片421停止转动。

参照图4及图5，所述第二动力装置还包括用于固定所述折叠座43与所述驱动电机442的底座70。所述底座70的设置，提高了所述第二动力装置结构稳定性。可以理解的是，所述第二动力装置也可以不设置所述底座70，所述折叠座43与所述驱动电机442直接固定在所述机身10内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种无人机，具有机身，其特征在于，包括：

机翼，所述机翼设置于所述机身的相对两侧；

第一动力装置，包括两前旋翼，两所述前旋翼分别对应设置于所述机身前端的相对两侧；所述前旋翼包括第一连杆和第一驱动组件，所述第一连杆的一端设置有所述第一驱动组件，另一端连接所述机身；

第二动力装置，包括两后旋翼，两所述后旋翼分别对应设置于所述机身后端的相对两侧；所述后旋翼包括第二连杆和第二驱动组件，所述第二连杆的一端设置有所述第二驱动组件，另一端连接所述机身；

所述第一连杆与所述机身转动连接而可沿该第一连杆的轴向旋转，当该连杆转动至水平方向时，所述第一驱动组件能够为所述无人机提供上升所需的升力，当该连杆转动至垂直方向时，所述第一驱动组件能够为所述无人机提供水平飞行所需的推力；所述第二连杆与所述机身转动连接而具有折叠状态和伸展状态；

所述第二动力装置还包括折叠座、驱动装置和连杆摇臂，所述折叠座固定于所述机身内，两所述后旋翼分别转动连接于所述折叠座；所述连杆摇臂的一端与所述驱动装置活动连接，另一端与所述第二连杆活动连接；所述驱动装置用以驱动所述连杆摇臂沿所述机身的长度方向移动；

所述第二驱动组件还包括旋翼叶片，所述旋翼叶片为双叶片；所述无人机包括控制器，所述第二驱动组件还包括外转子电机及电机座，所述外转子电机上设置有一磁铁，所述电机座上设置有磁感应器，所述磁感应器用以当所述外转子电机带动所述磁铁转到预设位置时，向所述控制器发送控制信号，所述控制器控制所述外转子电机停止转动，以使所述旋翼叶片与所述第二连杆平行。

2.如权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述驱动装置包括丝杆、驱动电机及滑块，所述驱动电机连接所述丝杆的一端而使所述丝杆可在其轴向旋转，所述滑块套接所述丝杆并与所述丝杆螺纹配合，所述连杆摇臂与所述滑块活动连接。

3.如权利要求2所述的无人机，其特征在于，所述丝杆远离所述驱动电机的一端与所述折叠座转动连接。

4.如权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述驱动装置包括伸缩杆和驱动电机，所述驱动电机连接所述伸缩杆的一端而使所述伸缩杆可在所述机身的长度方向伸缩，所述连杆摇臂与所述伸缩杆活动连接。

5.如权利要求1至4任一项所述的无人机，其特征在于，所述连杆摇臂包括连接部及设置于所述连接部一端的两卡持部，所述第二连杆位于两所述卡持部之间且与两所述卡持部铰接，所述连接部远离所述卡持部的一端与所述驱动装置铰接。

6.如权利要求1至4任一项所述的无人机，其特征在于，所述第二连杆上开设有沿长度方向的滑槽；所述连杆摇臂的一端与所述驱动装置铰接，另一端设置有卡持于所述滑槽内的凸块。