具有空间连续变形机翼的无人机

本发明涉及无人机，特别涉及一种具有空间连续变形机翼的无人机。

背景技术：

1、随着航天航空技术的发展，人类对各种飞行器的工作性能要求越来越高。复杂多变的飞行工况，对操作人员及飞行器的性能要求越来越高，为适应更多的飞行工况，提升操作人员操作技术相比于提升飞行器本身适应性难度及时间成本更高，适应更多工况的新型飞行器相较于传统飞行器能取得更理想的气动性能。

2、为此出现了机翼可折叠变形的无人机，机翼不仅可以通过折叠靠近机身，而且机翼同时能够绕自身纵轴旋转，以更好的贴近机身。目前，变形的机构已展开了广泛的研究，但对于变形装置的稳定性以及质量仍然有改进空间。如公开号为cn116215907a中一种机翼可倾转、折叠、伸缩的垂直起降变体无人机中，其机翼采用了双转轴机构进行空间变形，但该结构使用元件数量多，增加了整个机身重量，复杂控制系统难以设计与调试，且变形状态的转换存在较大的冲击，难以实现流畅变形与各零件使用寿命较低。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种具有空间连续变形机翼的无人机，能够实现空间连续变形，可靠性高。

2、根据本发明实施例的一种具有空间连续变形机翼的无人机，包括机身、两个变形装置和动力装置。两个所述变形装置对称设置在所述机身的两侧，所述变形装置包括摆动部和转动部，所述摆动部与所述机身铰接，所述摆动部的一侧通过平面连杆机构与所述机身连接，所述转动部嵌套设置在所述摆动部的内部，所述转动部的两端延伸至所述摆动部外，所述转动部的一端与对应侧的机翼固定连接，所述转动部的另一端通过空间连杆机构与所述机身连接。所述动力装置设置在所述机身上，所述动力装置与所述平面连杆机构驱动连接，所述动力装置通过所述平面连杆机构驱动所述摆动部摆动，以用于实现所述机翼的收拢与展开。其中，所述摆动部摆动过程中，所述空间连杆机构能够带动所述转动部在所述摆动部内转动以用于实现所述机翼沿自身轴线方向的转动。

3、根据本发明实施例的一种具有空间连续变形机翼的无人机，至少具有如下有益效果：

4、应用上述实施例的发明，通过动力装置提供动力，驱动平面连杆机构运动，平面连杆机构驱动摆动部转动，从而带动机翼收拢与展开，摆动部摆动过程中部分动力转化为转动部的扭矩，在空间连杆机构的作用下实现转动部的转动，从而实现机翼沿自身轴线方向的转动，本实施例将机翼的摆动运动与沿自身轴线的旋转运动叠加，实现机翼在空间上的连续变形，结构简单，大大减轻了变形装置在飞机整体质量占比，并且机翼展开到收拢的运动状态的转变只需一个动力装置持续运作即可实现，操作调试更为简便，整体变形过程稳定性更强，冲击较小，可延长变形装置的使用寿命，能够更好的适应飞行工况，有更好的泛用性。

5、根据本发明的一些实施例，所述摆动部包括管体、第一u型件和第二u型件。所述第一u型件固定套设在所述管体上，所述第一u型件的两个支臂均与所述机身铰接。所述第二u型件可滑动地套设在所述管体上，所述第二u型件的两个支臂与所述机身之间均连接有所述平面连杆机构。

6、根据本发明的一些实施例，所述第一u型件与所述管体之间设有加强杆。

7、根据本发明的一些实施例，所述动力装置包括电机、第一锥齿轮、两个第二锥齿轮和动力盘。所述电机的输出轴水平设置。所述第一锥齿轮与所述输出轴连接。两个所述第二锥齿轮对称设置在所述第一锥齿轮的上部和下部，且与所述第一锥齿轮啮合，每个所述第二锥齿轮均连接有动力杆，所述动力杆的长度方向与所述机身的长度方向垂直，所述第二锥齿轮的转动能够带动所述动力杆沿其长度方向往复运动。所述动力盘可转动地设置所述机身上，所述动力盘连接每个所述动力杆远离所述第二锥齿轮的一端，所述动力盘与对应侧的两个所述平面连杆机构驱动连接。

8、根据本发明的一些实施例，所述动力盘包括上下间隔设置的两个盘体，两个所述盘体通过连接柱连接，所述动力杆远离所述第二锥齿轮的一端与所述连接柱转动套接。

9、根据本发明的一些实施例，所述动力盘的上端和下端均设有传动杆，所述动力盘通过两个所述传动杆可转动地安装在所述机身上，两个所述传动杆分别与对应两个所述平面连杆机构驱动连接。

10、根据本发明的一些实施例，所述转动部远离所述机翼的一端为管状结构，所述空间连杆机构包括斜置转轴、球形连接件和连接座。所述斜置转轴成角度地贯穿于所述转动部的管壁，且能够沿着贯穿方向移动。所述球形连接件的一端与所述斜置转轴连接、另一端设有球状部。所述连接座可转动地安装在所述机身上，所述连接座与所述球状部铰接。

11、根据本发明的一些实施例，所述机身对应所述变形装置的安装位置设有容纳仓，所述变形装置均位于所述容纳仓中。

12、根据本发明的一些实施例，所述容纳仓内设有安装架，所述安装架与所述容纳仓的内壁固定连接，所述摆动部与所述安装架铰接，所述平面连杆机构安装在所述安装架上。

13、根据本发明的一些实施例，所述转动部靠近所述机翼的一端的端面上设有凸起，所述机翼靠近所述转动部的一端的端面设有凹槽，所述凹槽与所述凸起适配。

14、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种具有空间连续变形机翼的无人机，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的具有空间连续变形机翼的无人机，其特征在于，所述摆动部包括：

3.根据权利要求2所述的具有空间连续变形机翼的无人机，其特征在于：所述第一u型件与所述管体之间设有加强杆。

4.根据权利要求2所述的具有空间连续变形机翼的无人机，其特征在于，所述动力装置包括：

5.根据权利要求4所述的具有空间连续变形机翼的无人机，其特征在于：所述动力盘包括上下间隔设置的两个盘体，两个所述盘体通过连接柱连接，所述动力杆远离所述第二锥齿轮的一端与所述连接柱转动套接。

6.根据权利要求4所述的具有空间连续变形机翼的无人机，其特征在于：所述动力盘的上端和下端均设有传动杆，所述动力盘通过两个所述传动杆可转动地安装在所述机身上，两个所述传动杆分别与对应两个所述平面连杆机构驱动连接。

7.根据权利要求1所述的具有空间连续变形机翼的无人机，其特征在于：所述转动部远离所述机翼的一端为管状结构，所述空间连杆机构包括：

8.根据权利要求1所述的具有空间连续变形机翼的无人机，其特征在于：所述机身对应所述变形装置的安装位置设有容纳仓，所述变形装置均位于所述容纳仓中。

9.根据权利要求8所述的具有空间连续变形机翼的无人机，其特征在于：所述容纳仓内设有安装架，所述安装架与所述容纳仓的内壁固定连接，所述摆动部与所述安装架铰接，所述平面连杆机构安装在所述安装架上。

10.根据权利要求1所述的具有空间连续变形机翼的无人机，其特征在于：所述转动部靠近所述机翼的一端的端面上设有凸起，所述机翼靠近所述转动部的一端的端面设有凹槽，所述凹槽与所述凸起适配。

技术总结本发明公开了一种具有空间连续变形机翼的无人机，包括机身、两个变形装置和动力装置。两个变形装置对称设置在机身两侧，变形装置包括摆动部和转动部，摆动部通过平面连杆机构与机身连接，转动部嵌套设置在摆动部的内部，转动部的两端延伸至摆动部外，转动部的一端与对应侧的机翼固定连接，转动部的另一端通过空间连杆机构与机身连接。动力装置设置于机身，动力装置与平面连杆机构驱动连接，动力装置通过平面连杆机构驱动摆动部摆动，用于实现机翼的收拢与展开。其中，摆动部摆动过程中，空间连杆机构能够带动转动部在摆动部内转动以用于实现机翼沿自身轴线方向的转动，实现机翼在空间上的连续变形，结构简单，减轻整体质量，有更好的泛用性。技术研发人员：王晓明,白梓健,林俊杰,梁富诚,孙宇航,王恩美,胡欣涵,周文雅受保护的技术使用者：广州大学技术研发日：技术公布日：2024/5/9