多旋翼无人机及其驱动装置的制作方法

[0001]
本发明涉及无人机驱动系统技术领域，特别涉及一种多旋翼无人机的驱动装置。本发明还涉及一种包括上述驱动装置的多旋翼无人机。


背景技术：

[0002]
传统的多旋翼无人机包括机身及安装在机身上的机臂，其中机臂上安装旋翼组件，旋翼无人机主要通过控制机身前倾来使得无人机前飞。
[0003]
然而，旋翼无人前飞时，机身产生较大的阻力，进而对旋翼无人机的飞行速度和续航时间造成不利影响，同时每种旋翼飞行速度下机身的倾斜角较为固定，无法实现相对自由的俯仰角控制。
[0004]
因此，如何降低旋翼无人机前飞阻力，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的是提供一种多旋翼无人机的驱动装置，以降低旋翼无人机前飞阻力。本发明的另一目的是提供一种包括上述驱动装置的旋翼无人机。
[0006]
为实现上述目的，本发明提供一种多旋翼无人机的驱动装置，包括：安装在所述多旋翼无人机的机身上的多个机臂；安装在所述机臂上的旋翼组件；及驱动组件，所述机臂中与所述驱动组件连接的为主动机臂，所述驱动组件驱动所述主动机臂绕机臂的自身轴线转动，所述机臂中通过连接杆组件与所述主动机臂同步转动连接的为从动机臂，所述从动机臂能够绕自身轴线转动；所述驱动组件包括动力装置、中间传动装置及通过中间传动装置与所述动力装置传动连接的带轮组，所述动力装置用于带动所述带轮组转动，所述带轮组的从动轮套设在所述主动机臂上，所述带轮组的主动轮与所述中间传动装置连接，所述主动轮和所述从动轮通过传输带连接。
[0007]
优选地，所述动力装置为舵机，所述中间转动装置包括两个平行设置的拉杆和第一摇臂，所述拉杆的两端分别与所述第一摇臂和所述舵机的第二摇臂铰接；还包括第一支撑轴和第二支撑轴，所述第一支撑轴和第二支撑轴均安装在所述多旋翼无人机的机身上，两个所述拉杆中一个所述拉杆位于所述第一支撑轴和所述第二支撑轴上方，另一所述拉杆位于所述第一支撑轴和所述第二支撑轴下方，所述第一摇臂可转动安装在所述第一支撑轴上，所述第二摇臂可转动安装在所述第二支撑轴上；所述第一摇臂与所述主动轮同轴设置，且固定连接。
[0008]
优选地，所述连接杆组件包括第一铰接关节、第二铰接关节及两端分别与所述第一铰接关节和所述第二铰接关节铰接的第一连杆，所述第一铰接关节和所述第二铰接关节分别与所述主动机臂和所述从动机臂连接。
[0009]
优选地，所述主动机臂和所述从动机臂通过平行设置的两组连接杆组件连接，两
组所述连接杆组件分别布置在所述机臂的上下两侧。
[0010]
优选地，所述机臂中相对于所述多旋翼无人机的机身固定的为固定机臂。
[0011]
优选地，所述机臂与所述旋翼组件一一对应。
[0012]
优选地，所述机臂中部安装在所述多旋翼无人机的机身上，且所述机臂的两端均安装有所述旋翼组件。
[0013]
一种多旋翼无人机，包括机身及安装在所述机身上的驱动装置，所述驱动装置为上述任一项所述的驱动装置。
[0014]
在上述技术方案中，本发明提供的多旋翼无人机的驱动装置包括机臂、旋翼组件及驱动组件，机臂为多个，机臂安装在多旋翼无人机的机身上；旋翼组件安装在机臂上；机臂中与驱动组件连接的为主动机臂，机臂中通过连接杆组件与主动机臂连接的为从动机臂，驱动组件驱动主动机臂转动能够绕自身轴线转动。驱动组件包括动力装置、中间传动装置及通过中间传动装置与动力装置传动连接的带轮组，动力装置用于带动带轮组转动，带轮组的从动轮套设在主动机臂上，带轮组的主动轮与中间传动装置连接，主动轮和从动轮通过传输带连接。
[0015]
通过上述描述可知，在本申请提供的多旋翼无人机的驱动装置中，通过驱动装置带动主动机臂能够绕自身轴线转动，同时通过连接杆组件带动从动机臂能够绕自身轴线转动，进而改变旋翼组件中旋翼的倾斜角，无需主动调节机身倾斜角度，因此，减小前飞时机身产生的阻力。
附图说明
[0016]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0017]
图1为本发明实施例所提供的多旋翼无人机的外观图；图2为本发明实施例所提供的驱动装置的安装位置图；图3为本发明实施例所提供的另一种驱动装置的安装位置图；图4为本发明实施例所提供的连接杆组件的安装位置图。
[0018]
其中图1-4中：1、机身框架；2、主动机臂；3、发动机；4、舵机；401、第二摇臂；5、拉杆；6、第一摇臂； 701、主动轮；702、传输带；703、从动轮；801、第一连杆；802、第一铰接关节；803、第二铰接关节；9、从动机臂。
具体实施方式
[0019]
本发明的核心是提供一种多旋翼无人机的驱动装置，以降低旋翼无人机前飞阻力。本发明的另一核心是提供一种包括上述驱动装置的旋翼无人机。
[0020]
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
[0021]
请参考图1至图4。
[0022]
在一种具体实施方式中，本发明具体实施例提供的多旋翼无人机的驱动装置包括
机臂、旋翼组件及驱动组件。机臂为多个，机臂安装在多旋翼无人机的机身上。
[0023]
旋翼组件安装在机臂上。在一种具体实施方式中，多旋翼无人机具有机身框架，机臂穿过机身框架上的安装孔，并能能够绕自身轴线自由转动。发动机固定安装在机臂末端，并驱动一支螺旋桨，用于提供无人机飞行所需的升力及操控力。
[0024]
具体的，机臂分别布置于旋翼无人机的左右两侧，机臂与旋翼组件一一对应。即受控制的机臂可拆分为左右两侧机臂，两侧机臂均设置相互独立的驱动组件，实现对无人机飞行更加精细地控制。
[0025]
在另一中实施方式中，机臂中部安装在多旋翼无人机的机身上，且机臂的两端均安装有旋翼组件。即沿多旋翼无人机飞行方向位于同一位置的左右机臂为同一个机臂，使得机臂转动更加节能。
[0026]
机臂中与驱动组件连接的为主动机臂2，机臂中通过连接杆组件与主动机臂2连接的为从动机臂9，驱动组件驱动主动机臂2转动能够绕自身轴线转动。具体的，沿多旋翼无人机飞行方向布置布置两组或以上数量的机臂，驱动组件能够实现对主动机臂2倾斜角度的控制，同时通过连接杆组件实现从动机臂9倾斜角度的控制。具体的，驱动装置可以通过齿轮传动组件带动主动机臂2转动，其中，齿轮传动组件的主动轮安装在驱动装置的输出端，齿轮传动装置的从动轮套设在主动机臂2上，主动轮和从动轮啮合传动，其中驱动装置可以为电机。
[0027]
当从动机臂9为至少两组时，相邻两组从动机臂9可以通过独立设置的连接杆组件实现传动，即一组主动机臂2同时带动多组从动机臂9同步转动。
[0028]
在一种具体实施方式中，驱动装置包括动力装置、带轮组及输入端与动力装置输出端连接中间传动装置，动力装置用于带动带轮组转动，带轮组的从动轮703套设在主动机臂2上，带轮组的主动轮701与中间传动装置连接，主动轮701和从动轮703通过传输带702连接。具体的，主动轮701为小带轮，从动轮703为大带轮。
[0029]
具体的，动力装置为舵机4，中间转动装置包括两个平行设置的拉杆5和第一摇臂6，拉杆5的两端分别与第一摇臂6和舵机4的第二摇臂401铰接。第一摇臂6与主动轮701同轴设置，且两者固定连接。舵机4的第二摇臂401进行转动，通过拉杆5，带动第一摇臂6转动。第一摇臂6和主动轮701固定连接，两者同步运动，主动轮701转动时，通过传输带702，带动与主动机臂2固定连接的从动轮703转动，从而实现发动机3的倾斜。第一支撑轴和第二支撑轴，第一支撑轴和第二支撑轴均安装在多旋翼无人机的机身上，两个拉杆中一个拉杆位于第一支撑轴和第二支撑轴上方，另一拉杆位于第一支撑轴和第二支撑轴下方，第一摇臂6可转动安装在第一支撑轴上，第二摇臂401可转动安装在第二支撑轴上。
[0030]
在一种具体实施方式中，连接杆组件包括第一铰接关节802、第二铰接关节803及两端分别与第一铰接关节802和第二铰接关节803铰接的第一连杆801，第一铰接关节802和第二铰接关节803分别与主动机臂2和从动机臂9连接。在具体工作时，受控的主动机臂2通过第一铰接关节802与第一连杆801相连，第一连杆801通过第二铰接关节803，带动从动机臂9转动，实现前后机臂的联动，以在满足基本操作要求的前提下，实现无人机的简化和减重。
[0031]
具体的，连接相邻两组从动机臂9的连接杆组件包括第三铰接关节、第四铰接关节及两端分别与第三铰接关节和第四铰接关节铰接的第二连杆，第三铰接关节和第四铰接关
节分别与相邻的两个从动机臂9连接。
[0032]
通过上述描述可知，在本申请具体实施例所提供的多旋翼无人机的驱动装置中，通过驱动装置带动主动机臂2能够绕自身轴线转动，同时通过连接杆组件带动从动机臂9能够绕自身轴线转动，进而改变旋翼组件中旋翼的倾斜角，无需主动调节机身倾斜角度，因此，减小前飞时机身产生的阻力。
[0033]
在一种具体实施方式中，主动机臂2和从动机臂9通过平行设置的两组连接杆组件连接，两组连接杆组件分别布置在机臂的上下两侧。即连接杆组件分别位于机臂的上方和下方，从而保证在机臂向前或向后转动时，均有一组连接杆组件处于受拉状态，避免出现失稳。
[0034]
在另一种具体实施方式中，机臂中相对于多旋翼无人机的机身固定的为固定机臂。固定机臂与机身固定安装，飞行时不进行倾斜，以降低无人机复杂程度与重量。
[0035]
本申请提供的一种多旋翼无人机，包括驱动装置，其中驱动装置为上述任一种驱动装置。前文叙述了关于驱动装置的具体结构，本申请包括上述驱动装置，同样具有上述技术效果。
[0036]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0037]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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