一种便携式可折叠球形无人机制造技术

本发明专利技术公开了一种便携式可折叠球形无人机。该无人机针对传统的多旋翼无人机不可折叠、占用空间较大等问题，提出了一种便携可折叠球形无人机方案。该无人机分为两种状态，分别为折叠状态和展开状态，并且两种状态之间可以相互转换。本发明专利技术采用的技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：独特的可折叠球形设计，使得无人机引入了一些艺术元素，该无人机具有一定的艺术观赏性；小巧的自锁结构设计，保证无人机飞行时机臂与机身位置相对固定的基础上，还使无人机不添加额外质量；采用独特的折叠结构及球形结构设计，极大的提高了无人机的便携性，便于用户外出携带及单兵携带；展开状态时无人机呈四旋翼模式，飞行平稳，操作简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空系统
，尤其涉及一种便携式可折叠球形无人机。
技术介绍
无人机被广泛的应用于航拍测绘、影视拍摄、敌情勘测、灾情检测、电力巡检等领域，是飞行器家族当中的佼佼者。尤其多旋翼无人机是一种结构新颖、性能优越的垂直起降飞行器，具有操作简单、携带负载能力强的特点，具有极其重要的军用及民用价值。但传统的多旋翼无人机在停放状态时旋翼直接暴露在外，悬臂较长，不可折叠，占用空间较大，需要专门的收纳盒，不便于携带；飞行状态时高速旋转的旋翼直接暴露在外，无人机发生意外时旋翼易受损，有时高速旋转的旋翼还会对人员造成人身伤害。针对以上不可折叠、占用空间较大的问题，现有的多旋翼无人机虽然也有可折叠的设计元素，但折叠状态，四旋翼无人机的占用空间依旧很大，并且折叠机构比较复杂，容易发生机械故障。针对无人机飞行状态高速旋转的旋翼直接暴露在外的问题，现有的四旋翼无人机在每个旋翼上加装桨罩，但桨罩的可拆卸性较差，而且增加了无人机的部件数量。虽然有的多旋翼无人机安装了一体化不可拆卸的桨罩，但是这使得该无人机的可折叠性能大大下降。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
中所涉及到的缺陷，提供一种便携式可折叠球形无人机。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种便携式可折叠球形无人机，包含机身、三至八个机臂、与机臂数量相同的旋转限位模块、控制模块、电源模块、信号接收模块、陀螺仪模块和气压定高模块；所述机身为空心球体，其表面设有若干用于安装机臂的空缺；所述机臂包含壳体、转轴、空心杯电机和旋翼，其中，壳体呈弧面，空心杯电机设置在壳体的弧面内，旋翼的转轴与空心杯电机的输出轴固连；所述壳体设置在机身用于安装机臂的空缺内，一端通过所述转轴与机身铰接，使得壳体能够相对机身绕转轴转动；所述旋转限位模块与所述机臂一一对应设置，用于在其对应机臂的壳体相对机身的转动角度为预设的角度阈值时进行或解除转轴的双向锁定；所述无人机处于折叠状态时，各个机臂的壳体与所述机身表面的空缺相贴合，组成球体；所述无人机处于展开状态时，各个机臂的旋转限位模块对其转轴进行双向锁定，使得各个机臂的旋翼均处于水平状态；所述控制模块分别电源模块、信号接收模块、陀螺仪模块、气压定高模块、以及各个机臂的空心杯电机电气相连，其中，所述信号接收模块、陀螺仪模块、气压定高模块均设置在所述机身内；所述信号接收模块用于接收遥控器的命令并将其传递给所述控制模块；所述陀螺仪模块用于测量无人机相对与地面的姿态、加速度及角速度并将其传递给所述控制模块；所述气压定高模块用于测量飞行器的高度并将其传递给所述控制模块；所述控制模块用于根据信号接收模块、陀螺仪模块、气压定高模块的输入控制各个机臂的空心杯电机工作。作为本专利技术一种便携式可折叠球形无人机进一步的优化方案，所述旋转限位模块包含自锁轴和限定块，其中，自锁轴设置在机身上，与旋转限位模块对应机臂的转轴平行，用于在旋转限位模块对应机臂的壳体相对机身的转动角度为预设的角度阈值时、对转轴在机臂的闭合方向进行锁定；所述限定块设置在机身上，用于在旋转限位模块对应机臂的壳体相对机身的转动角度为预设的角度阈值时顶住机臂壳体的外壁，对转轴在机臂的展开方向进行锁定。作为本专利技术一种便携式可折叠球形无人机进一步的优化方案，所述旋转限位模块包含棘轮和限位块，其中，所述棘轮设置在旋转限位模块对应机臂与机身的连接处，使得机臂只能单向转动；所述限定块设置在机身上，用于在旋转限位模块对应机臂的壳体相对机身的转动角度为预设的角度阈值时顶住机臂壳体的外壁，对转轴在机臂的展开方向进行锁定。作为本专利技术一种便携式可折叠球形无人机进一步的优化方案，所述电源模块采用3.7伏可充电锂电池。作为本专利技术一种便携式可折叠球形无人机进一步的优化方案，所述机臂壳体远离转轴的一端设有纽扣磁铁，所述机身上设有若干个用于折叠时与各个机臂纽扣磁铁一一对应相配合的纽扣磁铁。作为本专利技术一种便携式可折叠球形无人机进一步的优化方案，所述机臂的壳体内还设有两端均与壳体内壁固连的支撑杆，以防止无人机在展开状态时旋翼的升力造成壳体变形。作为本专利技术一种便携式可折叠球形无人机进一步的优化方案，所述支撑杆采用碳纤维制成。作为本专利技术一种便携式可折叠球形无人机进一步的优化方案，所述机臂的个数优先采用四个。本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1.独特的可折叠球形设计，使得无人机引入了一些艺术元素，该无人机具有一定的艺术观赏性；2.小巧的自锁结构设计，保证无人机飞行时机臂与机身位置相对固定的基础上，还使无人机不添加额外质量。3. 采用独特的折叠结构及球形结构设计，极大的提高了无人机的便携性；4.展开状态无人机呈四旋翼模式，飞行平稳，操作简单，便于用户外出携带，及单兵作战使用。附图说明图1是本专利技术展开状态时的侧视图；图2是本专利技术展开状态时的结构示意图；图3是本专利技术折叠状态时的结构示意图；图4是本专利技术旋转限位模块的一种结构示意图；图5是本专利技术机身的结构示意图；图6是本专利技术机臂的结构示意图。图中，1-控制模块，2-电源模块，3-机身，4-空心杯电机，5-机臂，6-旋翼，7-纽扣磁铁，8-自锁轴，9-限定块，10-转轴，11-机臂与机身连接孔，12-支撑杆，13-电机安装孔，14-支撑杆安装孔。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明：如图1和图2所示，本专利技术公开了一种便携式可折叠球形无人机，包含机身、三至八个机臂、与机臂数量相同的旋转限位模块、控制模块、电源模块、信号接收模块、陀螺仪模块和气压定高模块；所述机身为空心球体，其表面设有若干用于安装机臂的空缺；所述机臂包含壳体、转轴、空心杯电机和旋翼，其中，壳体呈弧面，空心杯电机设置在壳体的弧面内，旋翼的转轴与空心杯电机的输出轴固连；所述壳体设置在机身用于安装机臂的空缺内，一端通过所述转轴与机身铰接，使得壳体能够相对机身绕转轴转动；所述旋转限位模块与所述机臂一一对应设置，用于在其对应机臂的壳体相对机身的转动角度为预设的角度阈值时进行或解除转轴的双向锁定；所述无人机处于折叠状态时，各个机臂的壳体与所述机身表面的空缺相贴合，组成球体；所述无人机处于展开状态时，各个机臂的旋转限位模块对其转轴进行双向锁定，使得各个机臂的旋翼均处于水平状态；所述控制模块分别电源模块、信号接收模块、陀螺仪模块、气压定高模块、以及各个机臂的空心杯电机电气相连，其中，所述信号接收模块、陀螺仪模块、气压定高模块均设置在所述机身内；所述信号接收模块用于接收遥控器的命令并将其传递给所述控制模块；所述陀螺仪模块用于测量无人机相对于地面的姿态、加速度及角速度并将其传递给所述控制模块；所述气压定高模块用于测量飞行器的高度并将其传递给所述控制模块；所述控制模块用于根据信号接收模块、陀螺仪模块、气压定高模块的输入控制各个机臂的空心杯电机工作。旋转限位模块可以采用自锁轴和限定块，其中，自锁轴设置在机身上，与旋转限位模块对应机臂的转轴平行，用于在旋转限位模块对应机臂的壳体相对机身的转动角度为预设的角度阈值时、对转轴在机臂的闭合方向进行锁定；所述限定块设置在机身上，用于在旋转限位模块对应机臂的壳体相对机身的转动角度为预设的角度阈值时顶住机臂壳体的外壁，对转轴在机臂的展开方向进行锁定。旋转限本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式可折叠球形无人机，其特征在于，包含机身、三至八个机臂、与机臂数量相同的旋转限位模块、控制模块、电源模块、信号接收模块、陀螺仪模块和气压定高模块；所述机身为空心球体，其表面设有若干用于安装机臂的空缺；所述机臂包含壳体、转轴、空心杯电机和旋翼，其中，壳体呈弧面，空心杯电机设置在壳体的弧面内，旋翼的转轴与空心杯电机的输出轴固连；所述壳体设置在机身用于安装机臂的空缺内，一端通过所述转轴与机身铰接，使得壳体能够相对机身绕转轴转动；所述旋转限位模块与所述机臂一一对应设置，用于在其对应机臂的壳体相对机身的转动角度为预设的角度阈值时进行或解除转轴的双向锁定；所述无人机处于折叠状态时，各个机臂的壳体与所述机身表面的空缺相贴合，组成球体；所述无人机处于展开状态时，各个机臂的旋转限位模块对其转轴进行双向锁定，使得各个机臂的旋翼均处于水平状态；所述控制模块分别电源模块、信号接收模块、陀螺仪模块、气压定高模块、以及各个机臂的空心杯电机电气相连，其中，所述信号接收模块、陀螺仪模块、气压定高模块均设置在所述机身内；所述信号接收模块用于接收遥控器的命令并将其传递给所述控制模块；所述陀螺仪模块用于测量无人机相对与地面的姿态、加速度及角速度并将其传递给所述控制模块；所述气压定高模块用于测量飞行器的高度并将其传递给所述控制模块；所述控制模块用于根据信号接收模块、陀螺仪模块、气压定高模块的输入控制各个机臂的空心杯电机工作。...

【技术特征摘要】
1.一种便携式可折叠球形无人机，其特征在于，包含机身、三至八个机臂、与机臂数量相同的旋转限位模块、控制模块、电源模块、信号接收模块、陀螺仪模块和气压定高模块；所述机身为空心球体，其表面设有若干用于安装机臂的空缺；所述机臂包含壳体、转轴、空心杯电机和旋翼，其中，壳体呈弧面，空心杯电机设置在壳体的弧面内，旋翼的转轴与空心杯电机的输出轴固连；所述壳体设置在机身用于安装机臂的空缺内，一端通过所述转轴与机身铰接，使得壳体能够相对机身绕转轴转动；所述旋转限位模块与所述机臂一一对应设置，用于在其对应机臂的壳体相对机身的转动角度为预设的角度阈值时进行或解除转轴的双向锁定；所述无人机处于折叠状态时，各个机臂的壳体与所述机身表面的空缺相贴合，组成球体；所述无人机处于展开状态时，各个机臂的旋转限位模块对其转轴进行双向锁定，使得各个机臂的旋翼均处于水平状态；所述控制模块分别电源模块、信号接收模块、陀螺仪模块、气压定高模块、以及各个机臂的空心杯电机电气相连，其中，所述信号接收模块、陀螺仪模块、气压定高模块均设置在所述机身内；所述信号接收模块用于接收遥控器的命令并将其传递给所述控制模块；所述陀螺仪模块用于测量无人机相对与地面的姿态、加速度及角速度并将其传递给所述控制模块；所述气压定高模块用于测量飞行器的高度并将其传递给所述控制模块；所述控制模块用于根据信号接收模块、陀螺仪模块、气压定高模块的输入控制各个机臂的空心杯电机工作。2.根据权利要求1所述的便携式可折叠球形无人机，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾华宇，李大伟，崔海华，周鑫，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32