多旋翼无人飞行器、套件及其可折叠旋翼组件制造技术

本发明专利技术提供了多旋翼无人飞行器、套件及其可折叠旋翼组件，其中多旋翼无人飞行器包括：飞行器主体；旋翼单元，其包括旋翼组件和支撑旋翼组件的旋翼支臂；以及旋翼支臂折叠单元，其配置成与旋翼支臂活动地连接并且操作于令旋翼支臂相对于飞行器主体收拢或展开，其中旋翼支臂折叠单元包括滑动单元和驱动单元，滑动单元包括连接旋翼支臂的滑块和与滑块配合操作的滑轨，其中驱动单元操作于驱动滑块沿滑轨移动，从而带动旋翼支臂收拢或展开。本发明专利技术可以提高两栖飞行器的构型差异，由此提升飞行器系统的地面行进性能和空中飞行性能。

【技术实现步骤摘要】
多旋翼无人飞行器、套件及其可折叠旋翼组件
本专利技术涉及一种无人飞行器。更具体地，本专利技术涉及多旋翼无人飞行器、套件及其可折叠旋翼组件。
技术介绍
随着无人机、无人车、无人船等智能无人系统的飞速发展，为了使智能无人系统具备更好的环境适应性，两栖、多栖无人平台系统不断出现，并在军事、民用等多个领域得到很好的应用。就例如无人机的陆空两栖无人平台系统而言，因其同时具备地面移动时的隐蔽性、抵近性以及空中飞行时的快速移动性和视野开阔性等特点，所以在军事侦察、作战协同、应急救灾等领域具有极大地发展前景。然而，无人机和地面移动平台在结构形式上存在较大差异，为了保证地面移动时的灵活性以及空中飞行的轻便性，构型变换成为陆空两栖平台的研究重点。目前陆空两栖飞行器构型变换主要通过人为干预手段进行，其自动化程度低，且需要人员的参与，从而无法实现完全自主运行。替代地，构型也可以通过简易折叠的方式来实现自主变换，但这对于地面行进和空中飞行性能均产生较大地不利影响。
技术实现思路
为了至少实现无人飞行器自主的构型变化，从操控性、便携性和灵活性等多个方面提升无人飞行器的性能，本专利技术在其实施例中提供以下的多个技术方案。在一个方面中，本专利技术提供了一种多旋翼无人飞行器，其包括飞行器主体；旋翼单元，其包括旋翼组件和支撑所述旋翼组件的旋翼支臂；以及旋翼支臂折叠单元，其配置成与所述旋翼支臂活动地连接并且操作于令所述旋翼支臂相对于所述飞行器主体收拢或展开，其中所述旋翼支臂折叠单元包括滑动单元和驱动单元，所述滑动单元包括连接所述旋翼支臂的滑块和与所述滑块配合操作的滑轨，其中所述驱动单元操作于驱动所述滑块沿所述滑轨移动，从而带动所述旋翼支臂收拢或展开。在一个实施例中，上述的多旋翼无人飞行器进一步包括旋翼组件折叠单元，其包括由形状记忆聚合物制成的伸缩套筒，该伸缩套筒操作于利用其形状的改变来使得所述旋翼组件的旋翼收拢或展开。在一个实施例中，旋翼组件折叠单元还包括配置成与所述旋翼活动地连接的连杆和操作于驱动所述连杆的推板，其中所述伸缩套筒操作于利用其形状的改变来移动所述推板，以驱动所述连杆收拢或展开所述旋翼。在一个实施例中，其中伸缩套筒操作于基于电流的控制与所述推板形变地接触，以推动所述推板来驱动连杆展开所述旋翼，并且操作于在所述旋翼展开后脱离与所述推板的接触。在一个实施例中，其中驱动单元包括丝杠机构，其包括丝杠和操作于驱动所述丝杠旋转的丝杠电机，所述丝杠包括旋向相反且长度相等的第一段丝杠和第二段丝杠，其中所述丝杠电机操作于驱动所述第一段丝杠和第二段丝杠按互为相反的方向旋转，以带动各自的滑块沿滑轨相对移动，从而收拢或展开所述旋翼支臂。在一个实施例中，其中丝杠机构还包括丝杠制动器和限位开关，其中丝杠制动器操作于在旋翼支臂收拢或展开到位后紧固于所述丝杠，以确保证旋翼位置稳定，而所述限位开关操作于检测所述滑块是否滑动到位。在一个实施例中，其中限位开关包括收拢限位开关和展开限位开关，其中收拢限位开关操作于在收拢所述旋翼支臂过程中检测所述滑块是否滑动到位，而展开限位开关操作于在展开所述旋翼支臂过程中检测所述滑块是否滑动到位。在一个实施例中，其中多旋翼无人飞行器是包括四个旋翼的四旋翼无人飞行器，并且滑动单元包括分别与每个旋翼的旋翼支臂铰接的滑块。在另一个方面中，本专利技术提供了一种用于组装多旋翼无人飞行器的套件，包括：飞行器主体；旋翼单元，其中所述旋翼单元包括旋翼组件和支撑所述旋翼组件的旋翼支臂；以及旋翼支臂折叠单元，其包括滑动单元和驱动单元，其中所述滑动单元包括连接所述旋翼支臂的滑块和与所述滑块配合操作的滑轨，当所述套件组装完成后，所述旋翼支臂折叠单元与所述旋翼支臂活动地连接，并且其中所述驱动单元操作于令所述旋翼支臂相对于所述飞行器主体收拢或展开。在又一个方面中，本专利技术提供一种多旋翼无人飞行器的可折叠旋翼组件，包括：多个旋翼；与所述多个旋翼相对应的多个连杆；推板；以及伸缩套筒，其由形状记忆聚合物制成并且操作于通过电流改变其形状来接触所述推板，以使得所述推板沿相对于旋翼的转轴方向的第一方向和第二方向移动，所述第一方向与第二方向的方向相反，其中每个连杆的一端连接到相对应的一个旋翼的靠近转轴的一端，而所述每个连杆的另一端连接到所述推板，其中当推板沿相对于旋翼的转轴方向的第一方向移动时，其操作于驱动连杆来展开所述旋翼，并且当推板沿相对于旋翼的转轴方向的第二方向移动时，其操作于驱动所述连杆来收拢所述旋翼。通过上面本专利技术的多个方面及其实施例的描述，本领域技术人员可以理解本申请的多旋翼飞行器利用可折叠的支臂来实现构型的改变，从而有效提高构型的差异。进一步，本申请的多旋翼飞行器还具有可折叠的旋翼，其便于在非工作时的收纳和工作时的展开，易于携带和存放。当可折叠的旋翼和可折叠的支臂相结合而实现自主折叠展开控制时，旋翼折叠展开尺寸比大于50％。因而可以最大程度地提高两栖(例如陆空)飞行器的构型差异，由此也提升了飞行器系统的地面行进性能和空中飞行性能。另外，在如上所述的本专利技术的一个或多个实施例中，通过将丝杠、滑块与摆动导杆机构相结合实现了旋翼支臂的收拢与展开，并通过形状记忆聚合物的电致形变原理实现旋翼的折叠与展开，本专利技术的多旋翼无人飞行器实现了结构上的简易化，可较大程度的降低整个飞行机构的重量，提升折叠展开尺寸比，从而满足陆空两栖平台轻量化的要求，适应广阔的应用场景。附图说明图1是根据本专利技术实施例的多旋翼无人飞行器的旋翼组件和旋翼支臂的展开状态示意图；图2是根据本专利技术实施例的旋翼组件的自动折叠操作的示意图；以及图3是根据本专利技术实施例的多旋翼无人飞行器的旋翼组件和旋翼支臂的收拢状态示意图。附图标记说明1-旋翼组件；2-旋翼支臂；3-滑块；4-滑轨；5-丝杠；6-丝杠电机；7-联轴器；8-支臂滑块转轴；9-丝杠制动器；10-支臂伸缩转座；11-收拢限位开关；12-展开限位开关；13-转轴；14-旋翼；15-伸缩套筒；16-旋翼电机；17-连杆；18-推板。具体实施方式为了提升或改进陆空两栖飞行器的自主构型变化，根据本专利技术多个方面和实施例描述的方案提供了一种多旋翼无人飞行器，其具有可自主收拢和展开的旋翼支臂和旋翼。在一个实施例中，该旋翼支臂连接到无人飞行器的主体上布置的滑块，并且通过滑块沿相应的滑轨的滑动来相对于无人飞行器的主体进行收拢或展开操作。在一个实施例中，该滑块的滑动可以经由丝杠机构来驱动。另外，旋翼的折叠操作可以通过具有由电可控的形状记忆聚合物制成的伸缩套筒来驱动，当伸缩套筒形变而伸长时，其推动旋翼的展开，而当伸缩套筒形变而收缩时，其可以辅助旋翼的收拢，从而实现旋翼的可折叠性。当可折叠的旋翼支臂和可折叠的旋翼组件相组合时，其进一步提升无人飞行器的构型变化的简易性和折叠展开尺寸比。下面将结合图1-图3来具体描述本专利技术的技术方案。图1是根据本专利技术实施例的多旋翼无人飞行器的旋翼组件和旋翼支臂的展开状态示意图。可以看出，这里的多旋翼无人飞行器是包括四个旋翼的无人飞行器并且该无人飞行器的飞行器主体在示图中呈矩形。当然，该飞行器主体也可以呈现不同的形状，例如圆形或椭圆形。如图1中所示，旋翼单元包括旋翼组件1，该旋翼组件包括呈叶片状的旋翼。另外旋翼单元也包括旋翼支臂2。从图中可以看出，旋翼支臂支撑旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多旋翼无人飞行器，包括：飞行器主体；旋翼单元，其包括旋翼组件和支撑所述旋翼组件的旋翼支臂；以及旋翼支臂折叠单元，其配置成与所述旋翼支臂活动地连接并且操作于令所述旋翼支臂相对于所述飞行器主体收拢或展开，其中所述旋翼支臂折叠单元包括滑动单元和驱动单元，所述滑动单元包括连接所述旋翼支臂的滑块和与所述滑块配合操作的滑轨，其中所述驱动单元操作于驱动所述滑块沿所述滑轨移动，从而带动所述旋翼支臂收拢或展开。

【技术特征摘要】
1.一种多旋翼无人飞行器，包括：飞行器主体；旋翼单元，其包括旋翼组件和支撑所述旋翼组件的旋翼支臂；以及旋翼支臂折叠单元，其配置成与所述旋翼支臂活动地连接并且操作于令所述旋翼支臂相对于所述飞行器主体收拢或展开，其中所述旋翼支臂折叠单元包括滑动单元和驱动单元，所述滑动单元包括连接所述旋翼支臂的滑块和与所述滑块配合操作的滑轨，其中所述驱动单元操作于驱动所述滑块沿所述滑轨移动，从而带动所述旋翼支臂收拢或展开。2.根据权利要求1所述的多旋翼无人飞行器，进一步包括旋翼组件折叠单元，其包括由形状记忆聚合物制成的伸缩套筒，该伸缩套筒操作于利用其形状的改变来使得所述旋翼组件的旋翼收拢或展开。3.根据权利要求2所述的多旋翼无人飞行器，其中所述旋翼组件折叠单元还包括配置成与所述旋翼活动地连接的连杆和操作于驱动所述连杆的推板，其中所述伸缩套筒操作于利用其形状的改变来移动所述推板，以驱动所述连杆收拢或展开所述旋翼。4.根据权利要求3所述的多旋翼无人飞行器，其中所述伸缩套筒操作于基于电流的控制与所述推板形变地接触，以推动所述推板来驱动所述连杆展开所述旋翼，并且操作于在所述旋翼展开后脱离与所述推板的接触。5.根据权利要求1-4的任意一项所述的多旋翼飞行器，其中所述驱动单元包括丝杠机构，其包括丝杠和操作于驱动所述丝杠旋转的丝杠电机，所述丝杠包括旋向相反且长度相等的第一段丝杠和第二段丝杠，其中所述丝杠电机操作于驱动所述第一段丝杠和第二段丝杠按互为相反的方向旋转，以带动各自的滑块沿滑轨相对移动，从而收拢或展开所述旋翼支臂。6.根据权利要求5所述的多旋翼无人飞行器，其中所述丝杠机构还包括丝杠制动器和限位开关，其中所述丝杠制动器操作于在所述旋翼支...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵丽强，吴逸民，黄旭，洪元，李志中，刘大勇，周于，周旭，尹喆雯，
申请(专利权)人：航天恒星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11