一种用于筒射的多旋翼折叠式无人机

本发明属于筒射无人机，具体涉及一种用于筒射的多旋翼折叠式无人机。

背景技术：

1、随着技术的不断发展，无人机凭借着其高机动性、低成本的巨大优势迅速在许多行业都有广泛应用。无人机起飞需要场地以及一定的安全距离，这些条件限制了无人机在一些行业或是场景下的应用；此外，在一些紧急任务时期，无人机的部署效率是其应用的重要指标，因此筒射无人机能够很好地解决这个问题，其不需要巨大的场地同时高效实现无人机部署。

2、为便于携带而设计的折叠式无人机在存放空间方面有巨大的优势，其在存放时处于折叠状态，筒射后展开机翼，但现有的折叠式无人机大多存在结构复杂，以及弹出缓慢、弹开后会产生抖动等问题，这些问题大大降低了无人机筒射的可靠性。因此需要改进无人机机翼的折叠机构，以进一步提高便携性和可靠性。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中折叠无人机结构复杂以及筒射不稳定的问题，本发明提出了一种结构稳定、易于控制的用于筒射的多旋翼折叠式无人机。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于筒射的多旋翼折叠式无人机，包括：中心机架、机臂锁定机构和多个机臂；

3、各个所述机臂均匀设置在所述中心机架四周，并通过转轴与所述中心机架转动连接，各个所述机臂底部设置有锁钉，所述锁钉端部设置有钉头；

4、所述机臂锁定机构包括舵机和圆柱形的锁体；所述舵机固定设置在中心机架底部中心，所述锁体固定设置在所述舵机底部；所述舵机用于驱动所述锁体沿自身中心轴转动；所述锁体侧壁上均匀设置有与所述锁钉数量对应的多个锁孔；所述锁孔包括沿锁体周长方向延伸的长条形孔道和解锁孔，长条形孔道的宽度小于所述钉头直径；所述解锁孔位于长条形孔道的末端，且其直径大于所述钉头的直径；所述锁孔用于与对应的锁钉配合，以实现各个所述机臂的锁定与解锁。

5、所述中心机架包括上限位孔板、下限位孔板、正向拼插结构板和反向拼插结构板；

6、所述正向拼插结构板和反向拼插结构板分别有两块，两块正向拼插结构板和反向拼插结构板相互插接形成井字形结构，所述上限位孔板、下限位孔板分别连接在井字形结构的顶部和底部构成中心机架。

7、所述中心机架上设置有四个机臂；两块正向拼插结构板两端的端部之间各设置有一根转轴，两块反向拼插结构板两端的端部之间各设置有一根转轴；各个机臂通过转轴转动设置在中心机架上。

8、正向拼插结构板上部设置有两条开口长槽，反向拼插结构板下部设置有对应设置有两条开口长槽，正向拼插结构板和反向拼插结构板的开口长槽相互配合，实现插接；

9、正向拼插结构板和反向拼插结构板的两端顶部均设置有长方形卡块，上限位孔板的对应位置设置有长方形卡槽，所述上限位孔板通过插接方式与正向拼插结构板和反向拼插结构板连接；所述下限位孔板通过铜柱与所述上限位孔板固定连接。

10、所述机臂锁定机构还包括舵盘和舵机固定装置，所述舵机固定装置固定设置在所述中心机架底部，所述舵机固定设置在舵机固定装置内；所述舵盘设置在舵机的齿轮上，所述锁体与所述舵盘固定连接。

11、所述机臂包括两块机臂侧边限位板、电机安装座；电机安装座用于安装旋翼电机；电机安装座两侧均设置有榫头，所述机臂侧边限位板上设置有与电机安装座上的榫头对应的榫眼，电机安装座设置在两块所述机臂侧边限位板之间，并通过榫卯连接方式与两侧的机臂侧边限位板连接，两块所述机臂侧边限位板通过螺栓固定连接在一起。

12、所述转轴上设置有扭簧。

13、所述机臂还包括锁钉底座和扭簧挡板；所述锁钉底座用于安装锁钉；所述锁钉底座和扭簧挡板两侧均设置有榫头，所述机臂侧边限位板上设置有与锁钉底座和扭簧挡板上的榫头对应的榫眼；电机安装座、锁钉底座、扭簧挡板依次设置在两块所述机臂侧边限位板之间，并通过榫卯连接方式与两侧的机臂侧边限位板连接。

14、所述转轴穿过所述机臂侧边限位板设置在所述中心机架上，所述扭簧套设在所述转轴上，且扭簧的一端与扭簧挡板接触，另一端与中心机架接触。

15、所述的一种用于筒射的多旋翼折叠式无人机，还包括限位柱，所述限位柱设置在转轴上方，用于限制所述机臂的转动角度。

16、本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

17、1. 本发明提出了一种用于筒射的多旋翼折叠式无人机，通过正向拼插结构与反向拼插结构相互插入预留好的凹槽内形成一个井字形结构，再通过上限位孔板和下限位孔板与井字形结构连接，可以形成一个质量轻且结构稳定的中心结构，能够为折叠机构提供很好的刚性，增强了可靠性；此外，展开前折叠臂通过锁钉锁定在中心结构底部的锁体上，进一步增加了折叠情况下结构的稳定性，提高了筒射的安全性和成功率；在无人机筒射至一定高度后，通过飞控精确控制舵机转动锁体，可以实现折叠机构的自动解锁，进而使机臂自动展开按照飞控规划进行飞行，大大提高了折叠式无人机的发射成功率。

18、2.本发明采用转轴将机臂与中心结构连接，转轴采用阻力铰链，到达设定角度后能快速扭转，因此当锁钉从锁体解锁后，扭簧的力触发阻力铰链，为机臂提供额外动力来完成快速展开与回弹，其结构简单，同时保证了机体的强度。

19、3.本发明通过在转轴上方设置限位柱，结合机臂的外形设计，可以限制机臂的转动角度，实现对整体折叠四旋翼展开形态的确定。在飞行器受到升力时，可以牢牢地将机臂限制为水平状态或者其他需要的状态，进一步提高了结构的稳定性。

技术特征：

1.一种用于筒射的多旋翼折叠式无人机，其特征在于，包括：中心机架（110）、机臂锁定机构（130）和多个机臂（120）；

2.根据权利要求1所述的一种用于筒射的多旋翼折叠式无人机，其特征在于，所述中心机架（110）包括上限位孔板（111）、下限位孔板（114）、正向拼插结构板（112）和反向拼插结构板（113）；

3.根据权利要求2所述的一种用于筒射的多旋翼折叠式无人机，其特征在于，所述中心机架（110）上设置有四个机臂（120）；两块正向拼插结构板（112）两端的端部之间各设置有一根转轴（126），两块反向拼插结构板（113）两端的端部之间各设置有一根转轴（126）；各个机臂（120）通过转轴（126）转动设置在中心机架（110）上。

4.根据权利要求2所述的一种用于筒射的多旋翼折叠式无人机，其特征在于，正向拼插结构板（112）上部设置有两条开口长槽，反向拼插结构板（113）下部设置有对应设置有两条开口长槽，正向拼插结构板（112）和反向拼插结构板（113）的开口长槽相互配合，实现插接；

5.根据权利要求1所述的一种用于筒射的多旋翼折叠式无人机，其特征在于，所述机臂锁定机构（130）还包括舵盘（133）和舵机固定装置（131），所述舵机固定装置（131）固定设置在所述中心机架（110）底部，所述舵机（132）固定设置在舵机固定装置（131）内；所述舵盘（133）设置在舵机（132）的齿轮上，所述锁体（134）与所述舵盘（133）固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于筒射的多旋翼折叠式无人机，其特征在于，所述机臂（120）包括两块机臂侧边限位板（122）、电机安装座（123）；电机安装座（123）用于安装旋翼电机（121）；电机安装座（123）两侧均设置有榫头，所述机臂侧边限位板（122）上设置有与电机安装座（123）上的榫头对应的榫眼，电机安装座（123）设置在两块所述机臂侧边限位板（122）之间，并通过榫卯连接方式与两侧的机臂侧边限位板（122）连接，两块所述机臂侧边限位板（122）通过螺栓固定连接在一起。

7.根据权利要求6所述的一种用于筒射的多旋翼折叠式无人机，其特征在于，所述转轴（126）上设置有扭簧（127）。

8.根据权利要求7所述的一种用于筒射的多旋翼折叠式无人机，其特征在于，所述机臂（120）还包括锁钉底座（129）和扭簧挡板（125）；所述锁钉底座（129）用于安装锁钉（124）；所述锁钉底座（129）和扭簧挡板（125）两侧均设置有榫头，所述机臂侧边限位板（122）上设置有与锁钉底座（129）和扭簧挡板（125）上的榫头对应的榫眼；电机安装座（123）、锁钉底座（129）、扭簧挡板（125）依次设置在两块所述机臂侧边限位板（122）之间，并通过榫卯连接方式与两侧的机臂侧边限位板（122）连接。

9.根据权利要求7所述的一种用于筒射的多旋翼折叠式无人机，其特征在于，所述转轴（126）穿过所述机臂侧边限位板（122）设置在所述中心机架（110）上，所述扭簧（127）套设在所述转轴（126）上，且扭簧（127）的一端与扭簧挡板（125）接触，另一端与中心机架（110）接触。

10.根据权利要求1所述的一种用于筒射的多旋翼折叠式无人机，其特征在于，还包括限位柱（128），所述限位柱（128）设置在转轴（126）上方，用于限制所述机臂（120）的转动角度。

技术总结本发明属于筒射无人机技术领域，公开了一种用于筒射的多旋翼折叠式无人机，包括中心机架、多个机臂和机臂锁定机构；各个机臂均匀设置在中心机架四周，并通过转轴与中心机架转动连接，各个机臂底部设置有锁钉，锁钉端部设置有钉头；机臂锁定机构包括舵机和圆柱形的锁体，舵机固定设置在中心机架底部中心，舵机用于驱动锁体沿中心轴转动；锁体固定设置在舵机底部，锁体侧壁上与锁钉对应设置有多个锁孔。本发明结构简单稳定，可以实现筒射折叠无人机的自动展开。技术研发人员：刘丹,张浩哲,杨智轶,王鑫,郭睿,崔宇,刘璐,温竞龙,王永华,薛晨阳受保护的技术使用者：中北大学技术研发日：技术公布日：2024/7/15