CN111605701B - 一种旋翼无人机的螺旋桨基座及旋翼无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种旋翼无人机的螺旋桨基座，包括底座以及设置在底座上的摆动缓冲座，所述底座与旋翼无人机的转动电机的主轴连接；无人机的螺旋桨设置在所述摆动缓冲座上，所述摆动缓冲座活动连接在底座上且摆动缓冲座可相对所述底座作摆动运动，所述摆动缓冲座的摆动轴线与无人机的螺旋桨转动时所在的平面平行，所述摆动缓冲座的转动轴线与所述底座的转动轴线重合，所述摆动缓冲座的摆动轴线与所述转动轴线相交。本发明能够在无人机偏转时降低螺旋桨的振动和负担，从而减少在无人机偏转时对螺旋桨的冲击和磨损，有利于提高无人机偏转时的稳定性和延长螺旋桨寿命。

Description

一种旋翼无人机的螺旋桨基座及旋翼无人机
技术领域
本发明涉及一种旋翼无人机，具体涉及一种旋翼无人机的螺旋桨基座。
背景技术
随着科学技术的进步，无人机的应用越来越广泛，其中包括有无人机巡线检查、航空农药喷施作业以及航拍等。由于旋翼无人机便于控制，起飞停降方便，因此旋翼无人机受欢迎程度较高。旋翼无人机，是通过电动机带动旋翼转动，从而产生升推力，实现无人机的升降和飞行；但是，在旋翼无人机飞行过程中，无人机经常需要进行大幅度的转向或在空气乱流中瞬间发生偏转，此时会对无人机的螺旋桨造成一定冲击和磨损，在大幅度的转向动作时会增大螺旋桨的负担，缩减旋翼无人机螺旋桨的使用寿命。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种旋翼无人机的螺旋桨基座，该基座能够在无人机偏转时降低螺旋桨的振动和负担，从而减少在无人机偏转时对螺旋桨的冲击和磨损，有利于提高无人机偏转时的稳定性和延长螺旋桨寿命。
本发明的另一目的在于提供一种旋翼无人机。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种旋翼无人机的螺旋桨基座，其特征在于，包括底座以及设置在底座上的摆动缓冲座，所述底座与旋翼无人机的转动电机的主轴连接；其中，无人机的螺旋桨设置在所述摆动缓冲座上，所述摆动缓冲座活动连接在底座上且摆动缓冲座可相对所述底座作摆动运动，所述摆动缓冲座的摆动轴线与无人机的螺旋桨转动时所在的平面平行，所述摆动缓冲座的转动轴线与所述底座的转动轴线重合，所述摆动缓冲座的摆动轴线与所述转动轴线相交。
上述旋翼无人机的螺旋桨基座的工作原理是：
当无人机在飞行过程中，遭遇空气乱流或主动控制的瞬间偏转时，无人机的机身在短时间内发生倾斜，所述底座由于与无人机的转动电机的主轴连接，因此所述底座也会随无人机的机身发生姿态的突变；此时，由于摆动缓冲座与底座活动连接，且摆动缓冲座的摆动轴线与螺旋桨转动时的平面平行，因此底座随无人机机身突变后，摆动缓冲座相对于底座发生摆动运动，摆动缓冲座上的螺旋桨仍然保持水平姿态(与无人机偏转前的机身姿态一致)，从而使得无人机的螺旋桨没有随机身发生姿态突变，降低对螺旋桨的磨损和冲击；接着，由于无人机的转动电机持续地驱动底座转动，因此设置在摆动缓冲座上的螺旋桨保持转动，在离心力的作用下，摆动缓冲座以及螺旋桨绕着所述摆动轴线摆动，逐渐与无人机机身平行，最终完成整个自身调节过程，实现螺旋桨的姿态缓冲变化。
本发明的一个优选方案，所述摆动轴线与螺旋桨长度方向的轴线之间的夹角为锐角。这样能够便于螺旋桨摆动从而实现缓冲，有利于减轻对螺旋桨的冲击和负担，有效保护螺旋桨。
优选地，所述摆动轴线与螺旋桨轴线的夹角为45度。
本发明的一个优选方案，所述底座包括底板以及连接件，所述连接件设置在底板上，所述底板与无人机的转动电机的主轴连接，所述连接件竖向设置，且连接件上设有连接通孔；所述摆动缓冲座上设有连接轴承，所述连接轴承以及所述连接件通过转动轴安装在一起。
优选地，所述连接件包括两个相对设置的连接板，且该两个连接板上均设有所述连接通孔。
优选地，所述摆动缓冲座上设有轴承安装座，所述连接轴承安装在所述轴承安装座上。
本发明的一个优选方案，所述摆动缓冲座上设有两个螺旋桨，该两个螺旋桨分别设置在摆动缓冲座的两侧。
本发明的一个优选方案，所述摆动缓冲座包括上夹板和下夹板，所述上夹板和下夹板的两端均通过连接柱固定，且所述轴承安装座设置在上夹板和下夹板的中间处，所述下夹板的底部设有用于避让所述连接件的避让孔，所述两个螺旋桨分别固定连接在上夹板和下夹板两端的连接柱上。
一种旋翼无人机，其特征在于，包括所述螺旋桨基座。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明通过摆动缓冲座的设置，使得螺旋桨在无人机操作与空气乱流或主动大幅度偏转时，能延迟螺旋桨随无人机机身的偏转，使得螺旋桨相对于无人机机身发生小幅度的摆动，从而在无人机大幅度偏转时保持姿态不变，有效降低无人机姿态突变或大幅度变化对螺旋桨的磨损和负担，有利于延长螺旋桨的使用寿命。
2、通过将摆动缓冲座与底座设置为活动连接，使得螺旋桨与无人机之间的连接为非刚性连接；并在无人机偏转后，利用离心力的作用，让螺旋桨和摆动缓冲座逐渐与无人机机身平行，使螺旋桨的摆动获得很好的缓冲，避免螺旋桨的姿态瞬间变化，有利于保护螺旋桨。
3、无人机偏转后，螺旋桨和摆动缓冲座依靠离心力实现自身平衡，无需利用其它外设机构，结构简单，并且实现无人机整体的自身调整，有利于降低螺旋桨在摆动时的震动，从而提高无人机飞行稳定性。
4、相对于传统的螺旋桨基座，本发明的基座包括底座和摆动缓冲座，并且将螺旋桨设置在摆动缓冲座上，增大了螺旋浆平面与电机之间的距离，从而减少电机上表面对螺旋桨产生向下气流的阻挡影响，提高飞行效率。
附图说明
图1-图2为本发明的旋翼无人机的螺旋桨基座的其中一种具体实施方式的结构示意图(已安装螺旋桨)，其中，图1为主视图，图2为立体图。
图3为本发明的旋翼无人机的螺旋桨基座的放大图。
图4为底座的立体图。
图5-图6为本发明的旋翼无人机的螺旋桨基座发生摆动时的示意图，其中，图5为向左摆动，图6为向右摆动。
图7-图9为本发明的旋翼无人机飞行时的螺旋桨姿态示意图，其中，图7为正常飞行时无人机机身与螺旋桨平行且处于水平时的示意图，图8为无人机机身倾斜且螺旋桨水平时的示意图，图9为螺旋桨与机身平行时发的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不仅限于此。
参见图1-图6，本实施例的旋翼无人机的螺旋桨基座，包括底座以及设置在底座上的摆动缓冲座，所述底座与旋翼无人机的转动电机的主轴连接；其中，无人机的螺旋桨2设置在所述摆动缓冲座上，所述摆动缓冲座活动连接在底座上且摆动缓冲座可相对所述底座作摆动运动，所述摆动缓冲座的摆动轴线13与无人机的螺旋桨转动时所在的平面平行，所述摆动缓冲座的转动轴线12与所述底座的转动轴线12重合，所述摆动缓冲座的摆动轴线13与所述转动轴线12相交；所述摆动轴线13与螺旋桨2的长度方向的轴线之间的夹角为锐角。
参见图1，本实施例中，所述摆动轴线13与螺旋桨2轴线的夹角为45度。摆动轴线13与螺旋桨2轴线夹角为45度时，缓冲性能、安全性能均处在最佳范围内，有效提高对螺旋桨2的保护效果。当夹角大于45度时，螺旋桨2的摆动幅度过大，其安全性能下降；当夹角小于45度时，螺旋浆2摆动幅度过小，缓冲性能低。
参见图1-图6，所述底座包括底板3以及连接件4，所述连接件4设置在底板3上，所述底板3与无人机的转动电机的主轴连接，所述连接件4竖向设置，且连接件4上设有连接通孔11；所述摆动缓冲座上设有连接轴承6，所述连接轴承6以及所述连接件4通过转动轴7安装在一起。通过连接件4和连接轴承6的设置，实现摆动缓冲座的摆动，并且结构简单，连接轴承6的设置有利于提高摆动缓冲座的稳定性。
参见图4，所述连接件4包括两个相对设置的连接板10，且该两个连接板10上均设有所述连接通孔11。
参见图1-图2，所述摆动缓冲座上设有轴承安装座9，所述连接轴承6安装在所述轴承安装座9上。通过轴承安装座9的设置，便于连接轴承6的安装和固定。另外，也可在摆动缓冲座上设置插销来实现摆动缓冲座的摆动运动，其中的插销穿过所述连接板上的连接通孔；这样的连接方式更加简单，便于改造，有利于降低成本。
参见图1-图2，所述摆动缓冲座上设有两个螺旋桨2，该两个螺旋桨2分别设置在摆动缓冲座的两侧。采用两个螺旋桨2，便于与摆动缓冲座的安装。
参见图1、图2、图3、图5和图6，所述摆动缓冲座包括上夹板1和下夹板5，所述上夹板1和下夹板5的两端均通过连接柱8固定，且所述轴承安装座9设置在上夹板1和下夹板5的中间处，所述下夹板5的底部设有用于避让所述连接件4的避让孔，所述两个螺旋桨2分别固定连接在上夹板1和下夹板5两端的连接柱8上。通过设置这样的摆动缓冲座，结构简单，并且便于安装螺旋桨2和轴承安装座9。
本实施例的旋翼无人机，包括所述螺旋桨基座。
参见图1-图9，本实施例的旋翼无人机的螺旋桨基座的工作原理是：
无人机在正常飞行过程时，螺旋桨2与无人机机身保持平行，此时的无人机机身与螺旋桨2均处于水平姿态，如图7所示。当无人机遭遇空气乱流或主动控制的瞬间偏转或大幅度偏转时，无人机的机身在短时间内发生倾斜，所述底座由于与无人机的转动电机的主轴连接，因此所述底座也会随无人机的机身发生姿态的突变；此时，由于摆动缓冲座与底座转动连接，且摆动缓冲座的摆动轴线13与螺旋桨2的轴线的夹角为锐角(45度)，因此底座随无人机机身突变后，摆动缓冲座相对于底座发生摆动运动，摆动缓冲座上的螺旋桨2仍然保持水平姿态(与无人机偏转前的机身姿态一致)，从而避免无人机的螺旋桨2随无人机机身发生姿态突变，降低对螺旋桨2的磨损和冲击，如图8所示。接着，由于无人机的转动电机持续地驱动底座转动，因此设置在摆动缓冲座上的螺旋桨2保持转动，在离心力的作用下，摆动缓冲座以及螺旋桨2绕着所述摆动轴线13摆动，逐渐与无人机机身平行，最终完成整个自身调节过程，实现螺旋桨2的姿态缓冲变化，如图9所示。
上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种旋翼无人机的螺旋桨基座，其特征在于，包括底座以及设置在底座上的摆动缓冲座，所述底座与旋翼无人机的转动电机的主轴连接；其中，无人机的螺旋桨设置在所述摆动缓冲座上，所述摆动缓冲座活动连接在底座上且摆动缓冲座可相对所述底座作摆动运动，所述摆动缓冲座的摆动轴线与无人机的螺旋桨转动时所在的平面平行，所述摆动缓冲座的转动轴线与所述底座的转动轴线重合，所述摆动缓冲座的摆动轴线与所述转动轴线相交；
所述摆动轴线与螺旋桨长度方向的轴线之间的夹角为锐角；
所述底座包括底板以及连接件，所述连接件设置在底板上，所述底板与无人机的转动电机的主轴连接，所述连接件竖向设置，且连接件上设有连接通孔；所述摆动缓冲座上设有连接轴承，所述连接轴承以及所述连接件通过转动轴安装在一起。
2.根据权利要求1所述的旋翼无人机的螺旋桨基座，其特征在于，所述摆动轴线与螺旋桨轴线的夹角为45度。
3.根据权利要求1所述的旋翼无人机的螺旋桨基座，其特征在于，所述连接件包括两个相对设置的连接板，且该两个连接板上均设有所述连接通孔。
4.根据权利要求3所述的旋翼无人机的螺旋桨基座，其特征在于，所述摆动缓冲座上设有轴承安装座，所述连接轴承安装在所述轴承安装座上。
5.根据权利要求4所述的旋翼无人机的螺旋桨基座，其特征在于，所述摆动缓冲座上设有两个螺旋桨，该两个螺旋桨分别设置在摆动缓冲座的两侧。
6.根据权利要求5所述的旋翼无人机的螺旋桨基座，其特征在于，所述摆动缓冲座包括上夹板和下夹板，所述上夹板和下夹板的两端均通过连接柱固定，且所述轴承安装座设置在上夹板和下夹板的中间处，所述下夹板的底部设有用于避让所述连接件的避让孔，所述两个螺旋桨分别固定连接在上夹板和下夹板两端的连接柱上。
7.一种旋翼无人机，其特征在于，包括权利要求1-6所述的螺旋桨基座。
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