CN107521658B - 一种无人机机臂固定座 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机机臂固定座，用于连接无人机的机臂与机身，所述机臂固定座包括一基板，所述基板两侧分别设有向上延伸形成两个连接臂，机臂可转动连接于两连接臂之间，所述机臂的可转动连接端具有一凸出部，所述基板位于两连接臂之间的部分上具有向上延伸并与机臂凸出部接触并抵靠的配合部，所述配合部的高度大于机臂凸出部顶端与基板间的距离，小于机臂转轴与基板间的距离，所述配合部内具有空腔，本发明既可以在机臂需要相对于机身运动时提供相应的自由度，也可以保证在机臂需要固定时为机臂提供固定且牢靠的连接，在满足以上要求的同时还需要充分考虑减重问题。

Description

一种无人机机臂固定座

技术领域

本发明属于无人机技术领域，具体地说，涉及一种无人机机臂固定座。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，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。无人机可搭载多种负载完成各种复杂任务，具体在摄影、农药喷洒、防火救灾、通信、治安反恐、缉毒缉私等多个领域有广泛用途。

为了实现无人机的方便携带和个性化，目前出现了很多具有折叠功能的无人机，特别是一些无人机的机臂可以相对于机身进行折叠和展开。相比以往的机臂固定的无人机，这类无人机对机臂与机身的连接部提出了新的要求：既可以机臂需要相对于机身运动时提供相应的自由度，也可以保证在机臂需要固定时为机臂提供固定且牢靠的连接，在满足以上要求的同时还需要充分考虑减重问题。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种无人机机臂固定座，既可以在机臂需要相对于机身运动时提供相应的自由度，也可以保证在机臂需要固定时为机臂提供固定且牢靠的连接，在满足以上要求的同时还需要充分考虑减重问题。

为了实现该目的，本发明采用如下技术方案：

一种无人机机臂固定座，用于连接无人机的机臂与机身，所述机臂固定座包括一基板，所述基板两侧分别设有向上延伸形成两个连接臂，机臂可转动连接于两连接臂之间，所述机臂的可转动连接端具有一凸出部，所述基板位于两连接臂之间的部分上具有向上延伸并与机臂凸出部接触并抵靠的配合部，所述配合部的高度大于机臂凸出部顶端与基板间的距离，小于机臂转轴与基板间的距离，所述配合部内具有空腔。

进一步地，所述空腔数量至少为两个，并沿所述配合部宽度方向间隔设置，所述间隔的宽度小于空腔的宽度。

进一步地，所述连接臂上段为向前或向后弯折的曲臂。

进一步地，所述连接臂根部与基板之间设有加强筋，所述加强筋两端分别与连接臂和基板固定连接。

进一步地，所述配合部与机臂凸出部接触并抵靠的表面上还设有加强构件，所述加强构件沿配合部延伸方向设置。

进一步地，所述加强构件数量为两个，沿配合部宽度方向间隔设置，所述两个加强构件之间的间距不小于机臂凸出部宽度。

进一步地，所述加强构件包含两片加强板，所述加强板一端与基板相连，另一端靠近配合部顶端且高度逐渐降低。

进一步地，所述基板两侧还设有向连接臂外侧延伸的固定板，所述固定板上设有用于将所述机臂固定座的基板固定在无人机机体上的螺栓通孔。

进一步地，所述固定板还具有与所述曲臂的折弯方向同向延伸的有一连接板，所述连接板上设有用于将所述机臂固定座的基板固定在无人机机体上的螺栓通孔。

进一步地，所述配合部与机臂凸出部接触面相背的一侧为斜面。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本无人机机臂固定座实现了机臂可以相对于机身进行折叠和展开的无人机的机臂与机身的连接要求，通过机臂与连接臂的可转动连接以及配合部与机臂凸出部的连接关系，可是实现在机臂需要相对于机身运动时提供相应的自由度，也可以保证在机臂需要固定时为机臂提供固定且牢靠的连接。配合部内至少具有两个空腔的设计，满足了在达到同等连接效果下尽量减轻机臂固定座的整体重量的需求，并且还进一步增强了构件的抗扭性能。连接臂上段向前或向后弯折的曲臂可以极大地减轻机臂上的作用力在平行于机身平面方向上的分力，从而减少作用于构件根部的剪切力，既达到了连接效果，也提高了构件的可靠性。所述连接臂与基板连接部分具有加强筋，加强了连接臂与基板连接的连接强度。在配合部上面的数个加强构件，位于配合部与机臂凸出部接触并抵靠的表面上，并沿配合部延伸方向，所述加强板一端与基板相连，另一端靠近配合部顶端且高度逐渐降低，这些设计都增强了配合部与基板连接的强度，于此同时加强构件的间隔和长度设计又都满足和机臂紧密配合的要求。设置在基板在连接臂的曲臂外侧的固定板以及设置在固定板与所述曲臂的折弯方向同向延伸的连接板，增大了机臂固定座与机身的作用面积，增加了牢固性。配合部与机臂凸出部接触面相背的一侧为斜面，斜面的倾斜角度与机臂的锁头表面角度相配合，保证机臂到达预定伸展位置 后的约束。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本发明人机机臂固定座的外观示意图；

图2是本发明无人机机臂固定座的外观示意图；

图3是本发明无人机机臂固定座与机臂示意图；

图4是本发明无人机机臂固定座与机臂连接示意图。

图中：100、机臂固定座；101、基板；102、加强构件；103、空腔；104、配合部；105、可转动连接孔；106、连接臂；107、加强筋；108、固定孔；109、配合部斜面；110、固定板；111、连接板；200、机臂；201、机臂凸出部；202、机臂锁头。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。 对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图4所示，本发明揭示了一种无人机机臂固定座，用于连接无人机的机臂与机身，所述机臂固定座包括一基板，所述基板两侧分别设有向上延伸形成两个连接臂，机臂可转动连接于两连接臂之间，所述机臂的可转动连接端具有一凸出部，所述基板位于两连接臂之间的部分上具有向上延伸并与机臂凸出部接触并抵靠的配合部，所述配合部的高度大于机臂凸出部顶端与基板间的距离，小于机臂转轴与基板间的距离，所述配合部内具有空腔。本发明既可以在需要机臂相对于机身运动时提供相应的自由度，也可以保证在需要机臂固定时为机臂提供固定且牢靠的连接，在满足以上要求的同时还需要充分考虑减重问题。

实施例一

如图1所示，本实施例所述的无人机机臂固定座配合部104内具有多个空腔103，空腔103为方形并沿着配合部104的方向延伸，数量的设定需要参考构件所需的强度和抗扭的要求来进一步确定。作为机臂固定座100的主体结构，配合部104设计为多个空腔的机构，不但一定程度上的减轻了构件的重量，而且更重要的是增强了机臂固定座100的抗扭性。在本无人机的结构设计中，机臂固定座100通过可转动连接孔105和配合部104与机臂200相连，通过基板101上的固定孔108用固定螺栓与无人机机体相连。无人机在飞行过程中，机臂固定座100承担了来自机臂200的绝大部分的作用力，由于无人机的飞行并不是在一个方向上的匀速运动，因此必然会对机臂200与机身的结合部—机臂固定座100产生各个方向的扭力和剪切力等，多个空腔的设计相对于实心的设计在抗扭性上有极大的提高。

实施例二

如图1所示，本实施例所述的无人机机臂固定座100的连接臂106上段为向前或向后弯折的曲臂。所述机臂200在完全展开后的飞行过程中，机臂200、机臂固定座100和机身形成了类似悬臂梁的力学模型，将连接臂106的上段设计为向前或向后弯折的曲臂之后，在机臂200部作用了相同的载荷的作用下，本发明弯曲的连接臂106设计减少了该载荷相对于连接臂106根部的弯矩和剪切力，从而增强了机臂固定座100可承担的负载强度，提高了机臂固定座100相对于机身固定的稳固性和可靠性。

进一步地，另外这种连接臂106的曲臂设计使得与所述机臂200连接的可转动连接孔105的位置高于连接臂106与基板101结合部位，增大了机臂200远端的运行角度，使机臂200远端可以更大幅度地依据使用要求作相对于无人机的重心轴线远离或者靠近的运动，

实施例三

如图1、图3和图4所示，本实施例所述的无人机机臂固定座100具有加强构件102和加强筋107。在无人机飞行的过程中，由于重力和机臂200产生的升力等作用力的影响，所述配合部104的平面上会受到相应的挤压或者牵拉，因此在所述配合部104的平面上连接臂106弯折方向一侧，设置了数个与配合部104平面垂直沿配合部104延伸方向的加强构件，每个加强构件102包含两片加强板，两个加强板构成一个加强构件102，加强板之间留有间隙，这样的设计不但比一体成型的加强构件重量减轻，而且相应的也具有更好的抗扭性。与此同时两个加强构件102之间具有用于容纳所述机臂凸出部201的间距。这样可以让机臂的凸出部201***到两个加强构件102之间，可以实现对机臂200与机臂固定座100连接轴线方向的自由度的限制。所述的各加强板长度相同且小于配合部104长度，且加强板根部与基板101连接，在满足机臂200展开状态时，机臂200所占用空间的需求的前提下，还可以进一步提高所述机臂固定座100的配合部104与基板101的连接强度和可靠性。

于此同时，所述机臂固定座100的连接臂106与基板101连接部分具有加强筋107。也同样加强了连接臂106根部的强度从而提高了机臂固定座100的连接强度和可靠性。

实施例四

如图1所示，本实施例所述的无人机机臂固定座100，基板101在连接臂106的曲臂外侧具有延伸的固定板110，所述固定板110上设有用于将所述机臂固定座100的基板101固定在无人机机体上的螺栓通孔即固定孔，并且所述固定板110在所述连接臂106的曲臂在基板101的投影方向上具有延伸的连接板111，所述连接板111上也设有用于将所述机臂固定座100的基板101固定在无人机机体上的螺栓通孔即固定孔。

这样的设计使得在满足减轻整体构件重量的同时，更加有效地使在作用力相对集中的机臂固定座100与机身的接触部分的面积得到了增大，从而进一步加强所述无人机机臂固定座100与机身连接的稳固性，相应的连接板和固定板都上设有用于将所述机臂固定座100的基板101固定在无人机机体上的固定孔108，可以使所述机臂固定座方便地与无人机机体固定。

实施例五

如图2、图3和图4所示，更进一步描述了所述的无人机机臂固定座100和机臂200的配合关系。为了让所述固定座100与机臂200贴合更加紧密，所述配合部104端部具有与机臂锁头202配合的斜平面109。进一步地，所述连接臂106端部呈圆弧形状，其上设有用于 安装可转动连接轴的可转动连接孔105。可转动连接结构实现了机臂200围绕其连接部位的转动的需求，连接臂106端部的圆弧形状使机臂200远端作相对于无人机的重心轴线远离或者靠近的运动更加自如。

实施例六

如图3所示,本发明的一种飞行器机臂，包括固定在飞行器主体上的机臂固定座100，与所述安装座可转动连接的机臂200，所述机臂200与机臂固定座100之间还具有一固定机臂200位置的锁紧机构，所述锁紧机构包括设置在机臂固定座100上与机臂200可转动连接轴靠近的配合部104，设置在机臂200可转动连接端一侧与配合部104上表面或下表面抵靠贴合的挡块，设置在机臂200可转动连接端另一侧的可滑动配合设置在机臂200上的锁头202，所述锁头202与配合部104下表面或上表面贴合接触并与机臂200可转动连接端另一侧的挡块共同夹紧配合部104形成夹持式锁紧机构。

具体的，所述机臂200可活动连接地设置在飞行器主体上或者之内，所述机臂200可转动并固定于至少一个第一位置和一个第二位置；所述的第一位置为：所述机臂200与飞行器主体之间具有一角度，所述的第二位置为：所述机臂200与飞行器主体基本靠拢、或者机臂200至少部分设置在飞行器主体之内；并且，在所述第二位置时，所述机臂200的自由端低于机臂200与飞行器主体的连接端。

同时，所述机臂200利用夹持式锁紧机构固定于第一位置，能够有效的保证所述机臂200与飞行器主体之间角度的不变，进而提高了飞行器的运行安全。

进一步地，所述的机臂200还包括设置于机臂200连接端上内外贯通的导向孔，所述的锁头202与导向孔可滑动配合。

进一步地，所述锁头202与配合部104的接触面和挡块与配合部104的接触面之间形成第一夹角。

具体的，所述机臂200中的锁头202与所述第一夹角，能够进一步的加强夹持式锁紧机构的稳定性和有效性。保证了所述机臂200与飞行器主体之间角度的不变，进而提高了飞行器的运行安全。

进一步地，所述配合部104前端设置有一倾斜面，所述倾斜面与第一夹角相配合。

进一步地，所述机臂200可转动连接端一侧与配合部104上表面或下表面抵靠贴合的挡块与飞行器机臂外壳形成一体结构。

进一步地，所述挡块包括与飞行器机臂外壳连接支撑部和与配合部104上表面或下表面抵靠贴合的夹持部，所述支撑部和夹持部连接，并具有一第二夹角；

进一步地，所述挡块为片状结构，且所述片状结构具有平滑的弧度。

进一步地，所述挡片上设置有至少一条加强筋。

具体的，所述机臂200的挡块利用支撑部和夹持部不仅能够实现与配合部104的良好贴合，还能够保证机臂200在第一位置和一个第二位置之间转动切换时，具有一定的活动空间。

并且，所述的挡块的夹持部处于第二位置状态时，与配合部104的前端部抵靠贴合，保证机臂200在第二位置的稳定性。

进一步地，所述机臂200还包括螺旋桨和电机，设置于机臂200的自由端；

并且，所述的电机和螺旋桨电连接，并由电机控制螺旋桨。

综上所述，本实施例所述的机臂200具有以下优点：

1、本实施例所述机臂200解决了机臂200能够稳定固定于飞行器主体上的问题，其中主要是利用设置于机臂200的锁紧机构中的锁头202与配合部104下表面或上表面贴合接触并与机臂200可转动连接端另一侧的挡块共同夹紧配合部104形成夹持式锁紧机构，实现飞行器飞行状态下，机臂200与飞行器主体之间的夹角不变，提高了飞行器飞行的运行安全。

2、本实施例所述机臂200利用锁头202与配合部104的接触面和挡块与配合部104的接触面之间形成一个夹角，进一步提高了夹持式锁紧机构的夹持稳定性。

3、本实施例所述机臂200结构简单，夹持稳定效果好。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (5)

1.一种无人机机臂固定座，用于连接无人机的机臂与机身，所述机臂固定座包括一基板，所述基板两侧分别设有向上延伸形成的两个连接臂，所述机臂包括转轴，机臂通过转轴可转动连接于两连接臂之间，所述机臂的可转动连接端具有一凸出部，其特征在于：所述基板位于两连接臂之间的部分上具有向上延伸并与机臂凸出部接触并抵靠的配合部，所述配合部的高度大于机臂凸出部顶端与基板间的距离，小于机臂的转轴与基板间的距离，所述配合部内具有空腔，所述空腔数量至少为两个，并沿所述配合部宽度方向间隔设置，所述间隔的宽度小于空腔的宽度；

所述配合部与机臂凸出部接触并抵靠的表面上还设有加强构件，所述加强构件沿配合部延伸方向设置，所述加强构件数量为两个，沿配合部宽度方向间隔设置，所述两个加强构件之间的间距不小于机臂凸出部宽度，所述加强构件包含两片加强板，所述加强板一端与基板相连，另一端靠近配合部顶端且高度逐渐降低；

所述连接臂上段为向前或向后弯折的曲臂。

2.根据权利要求1所述的无人机机臂固定座，其特征在于：所述连接臂根部与基板之间设有加强筋，所述加强筋两端分别与连接臂和基板固定连接。

3.根据权利要求1所述的无人机机臂固定座，其特征在于：所述基板两侧还设有向连接臂外侧延伸的固定板，所述固定板上设有用于将所述机臂固定座的基板固定在无人机机体上的螺栓通孔。

4.根据权利要求3所述的无人机机臂固定座，其特征在于：所述固定板还具有与所述曲臂的折弯方向同向延伸的连接板，所述连接板上设有用于将所述机臂固定座的基板固定在无人机机体上的螺栓通孔。

5.根据权利要求1所述的无人机机臂固定座，其特征在于：所述配合部与机臂凸出部具有接触面，所述配合部与接触面相背的一侧为斜面。

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