一种多旋翼水空跨介质航行器的电驱动折叠臂装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多旋翼水空跨介质航行器的电驱动折叠臂装置，包括基座

【技术实现步骤摘要】
一种多旋翼水空跨介质航行器的电驱动折叠臂装置


[0001]本专利技术属于无人机
，具体涉及一种多旋翼水空跨介质航行器的电驱动折叠臂装置
。

技术介绍

[0002]近年来，两栖跨介质航行器结合了空中无人机和水下潜航器的特点，相对于功能单一的水下航行器，两栖跨介质航行器大大增强了对海洋表面的探索与信息收集能力，具有更加广阔的应用空间和使用价值
。
[0003]多旋翼跨介质航行器以其垂直起降
、
悬停稳定
、
飞行灵活的特点成为跨介质无人机研究中的热门门类，无人机机身的小型化和大型化是多旋翼跨介质航行器研究的两大趋势，小型化以提高隐蔽能力，大型化则为提高搭载大质量物体的能力从而完成特定科研任务
、
提高续航以获更多航行里程等
。
[0004]然而面对水下任务多样的任务需求，可能使任务受限于四旋翼航行器的机身结构布置，大型化的四旋翼航行器的机臂较长，而核心舱位于航行器中部，对于大体积任务目标，比如崖壁或沉船壁，则无法使航行器有效贴近任务点，取而代之的是伸出更长的机臂，使航行器重心大幅度偏移，且在海流影响下，增加航行器的控制难度，降低稳定性
。
[0005]专利技术
CN201811317475
公开了一种多旋翼无人机机臂的横向折叠机构，结构简单，使用上下盖板使机臂不上下晃动
。
但需采用手动的形式完成机臂的展开和收折，并需手动插入或移除锁止销完成机臂的锁定和解锁以完成折叠，费时费力r/>。
[0006]专利技术
CN202111179054
具有机翼折叠机构，使用舵机使机翼水平收纳至机身两侧，但机翼所产生的力或遭受冲击的冲击力会直接转移到电机轴上，从而导致舵机输出轴受损，增加维修成本，降低无人机使用寿命
。
[0007]综上所述，现有的折叠机构无法实现兼顾全自动
、
大承载
、
大角度转动功能，并且存在因设计不合理导致舵机输出轴直接承受来自末端部件的弯矩，导致内部齿轮磨损不均匀，以及在大载荷下弯曲输出轴，使使用寿命缩短
、
提高维修成本的问题
。

技术实现思路

[0008]为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种多旋翼水空跨介质航行器的电驱动折叠臂装置，在避免使舵机承受额外弯矩的同时，可以使大型无人机在不需要飞行时将机臂折叠，以减小收纳体积，方便运输
。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0010]一种多旋翼水空跨介质航行器的电驱动折叠臂装置，包括基座
、
折叠座
、
防水舵机
、
机臂
、
传动轴以及压紧块；
[0011]所述传动轴竖直放置，基座和折叠座安装在传动轴上，所述基座和折叠座绕传动轴转动；
[0012]所述传动轴远离传动轴的端部连接机臂，所述防水舵机设置于基座内部，防水舵
机长度方向两端设置外耳，外耳上设置安装孔，将防水舵机卡入压紧块中并固定在压紧块上；
[0013]防水舵机提供动力使折叠座以传动轴为轴线完成任意角度的摆动
。
[0014]所述压紧块与防水舵机对应安装孔重合，再将两者合装在基座底部，使压紧块可盖合在基座上，同时两者之间设置对应螺丝孔，安装螺丝时用于将防水舵机压紧，保证防水舵机与基座之间相对位置
。
[0015]所述基座为长方体外形，上下两侧设置对称的凸台，内部中空，为适配压紧块在两相邻壁面进行镂空处理，形成方洞，压紧块整体呈现
L
型，形状与基座镂空处理后的方洞相同；将防水舵机卡入压紧块的
L
型凹槽
。
所述基座上下端面各设置6个固定孔，并通过固定孔将机座固定在跨介质无人机的机体上
。
[0016]所述折叠座为半开放壳体，壳体内壁设置加强筋，加强筋与传动轴平行设置，外部闭合处端部设置机臂座，机臂座为圆筒形薄壁结构，在远离机臂座的壳体两侧壁对称设置安装通孔，供传动轴穿过，机臂一端承载电机等部件，另一端套于机臂座中，机臂与机臂座设置安装穿孔，通过螺丝螺母将机臂固定于机臂座中，所述机臂座底部开槽，同时机臂为中空圆柱，电机电源与信号线可从中穿过
。
[0017]所述传动轴贯穿折叠座安装通孔，通过设置第二平键将折叠座周向固定于传动轴上，使力与力矩在传动轴与折叠座之间传递
。
[0018]所述防水舵机的电机轴具有法兰盘，小齿轮同轴安装在法兰盘上，并通过螺丝完成小齿轮与法兰盘的固定；
[0019]所述传动轴的大齿轮套于传动轴上，紧贴传动轴轴肩，通过第一平键完成小齿轮与传动轴的周向固定，并与小齿轮啮合
。
[0020]所述基座在远离防水舵机一端面设置第一工具孔与第二工具孔，第一工具孔轴线与法兰盘轴线重合，使用轴肩螺丝穿入第一工具孔
、
小齿轮与法兰盘并与防水舵机电机轴固定，在安装法兰盘与小齿轮之间的螺丝时，使用工具穿过第二工具孔对螺丝进行拧紧
。
[0021]所述传动轴套于轴孔中，轴孔位于基座一端，对称布置，且轴孔轴线与防水舵机电机轴轴线平行，通过第一法兰轴承与第二法兰轴承完成传动轴与基座的转动连接，第一法兰轴承设置于传动轴远离近防水舵机一端，在第一法兰轴承与折叠座之间设置小垫片调整缝隙，第二法兰轴承设置于传动轴靠近防水舵机一端，在第二法兰轴承与折叠座之间设置大垫片调整缝隙，轴套套在第一法兰轴承与大齿轮之间，并在传动轴远离防水舵机一端向折叠座外伸出端安装弹性挡圈，完成大齿轮与传动轴的轴向固定
。
[0022]一种多旋翼水空跨介质航行器的电驱动折叠臂装置的使用方法，包括以下步骤：
[0023]运行时，防水舵机驱动小齿轮，将扭矩分别通过大齿轮
、
传动轴传递至折叠座上，使折叠座以传动轴为轴线完成摆动，从而实现无人机机臂的展开和收折；
[0024]所述防水舵机提供的最大持续驱动扭矩，大于多旋翼水空跨介质航行器的电机组运行时所产生，且经由齿轮机构传递后的扭矩；如此设置，可保证无人机机臂的角度始终保持在可控制范围内；
[0025]多旋翼水空跨介质航行器的电驱动折叠臂装置通过大扭矩的防水舵机驱动齿轮机构运转，并使折叠座以传动轴为轴线完成任意角度的摆动，从而使航行器有效贴近任务点
。
[0026]本专利技术的有益效果：
[0027]本专利技术所提供的一种多旋翼水空跨介质航行器的电驱动折叠臂装置，方便航行器的收折归纳，在水下可驱使机臂避让任务目标物，以达到更好地抵进目标物的效果，从而对目标物进行精细操作，根据任务完成信息与样本采集等工作
。
[0028]本专利技术在避免使舵机承受额外弯矩的同时，可以使大型无人机在不需要飞行时将机臂折叠，以减小收纳体积，方便运输
。
附图说明
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多旋翼水空跨介质航行器的电驱动折叠臂装置，其特征在于，包括基座
(1)、
折叠座
(2)、
防水舵机
(3)、
机臂
(4)、
传动轴
(5)
以及压紧块
(6)
；所述传动轴
(5)
竖直放置，基座
(1)
和折叠座
(2)
安装在传动轴
(5)
上，所述基座
(1)
和折叠座
(2)
绕传动轴
(5)
转动；所述传动轴
(5)
远离传动轴
(5)
的端部连接机臂
(4)
，所述防水舵机
(3)
设置于基座
(1)
内部，防水舵机
(3)
长度方向两端设置外耳，外耳上设置安装孔，将防水舵机
(3)
卡入压紧块
(6)
中并固定在压紧块
(6)
上；防水舵机
(3)
提供动力使折叠座
(2)
以传动轴
(5)
为轴线完成任意角度的摆动
。2.
根据权利要求1所述的一种多旋翼水空跨介质航行器的电驱动折叠臂装置，其特征在于，所述压紧块
(6)
与防水舵机
(3)
对应安装孔重合，再将两者合装在基座
(1)
底部，使压紧块
(6)
可盖合在基座
(1)
上，同时两者之间设置对应螺丝孔
。3.
根据权利要求2所述的一种多旋翼水空跨介质航行器的电驱动折叠臂装置，其特征在于，所述基座
(1)
为长方体外形，上下两侧设置对称的凸台，内部中空，为适配压紧块
(6)
在两相邻壁面进行镂空处理，形成方洞，压紧块
(6)
整体呈现
L
型，形状与基座
(1)
镂空处理后的方洞相同；将防水舵机
(3)
卡入压紧块
(6)
的
L
型凹槽；所述基座
(1)
上下端面各设置
(6)
个固定孔
(12)
，并通过固定孔
(12)
将机座
(1)
固定在跨介质无人机的机体上
。4.
根据权利要求1所述的一种多旋翼水空跨介质航行器的电驱动折叠臂装置，其特征在于，所述折叠座
(2)
为半开放壳体，壳体内壁设置加强筋
(22)
，加强筋
22
与传动轴
(5)
平行设置，外部闭合处端部设置机臂座
(21)
，机臂座
(21)
为圆筒形薄壁结构，在远离机臂座
(21)
的壳体上下端侧壁对称设置安装通孔，供传动轴
(5)
穿过，机臂
(4)
一端承载电机，另一端套于机臂座
(21)
中，机臂
(4)
与机臂座
21
设置安装穿孔，通过螺丝螺母将机臂
(4)
固定于机臂座
(21)
中，所述机臂座
21
底部开槽，同时机臂
(4)
为中空圆柱，电机电源与信号线可从中穿过
。5.
根据权利要求4所述的一种多旋翼水空跨介质航行器的电驱动折叠臂装置，其特征在于，所述传动轴
(5)
贯穿折叠座
(2)
安装通孔，通过设置第二平键
(59)
将折叠座
(2)
周向固定于传动轴
(5)
上，使力与力矩在传动轴
(5)
与折叠座
(2)
之间传递
。6.
根据权利要求1所述的一种多旋翼水空跨介质航行器的电驱动折叠臂装置，其特征在于，所述防水舵机
(3)
的电机轴具有法兰盘

【专利技术属性】
技术研发人员：张树新，朱文豪，彭斌，王哲，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：