无人机机臂机构及无人机的制作方法

本发明涉及无人机设备技术领域，尤其涉及一种无人机机臂机构及无人机。

背景技术：

近年来，随着无人机的兴起以及相关航模以及无人机领域技术的快速发展，无人机也在越来越多的场合中应用；在此过程中，也有越来越多的大众开始接触无人机，从此无人机从专业、科研领域走入了平民娱乐领域。

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。无人机按应用领域，可分为军用与民用。在许多民用无人机中，出现较多的就是航拍四轴、航拍六轴等无人机。无人机通常具有自机身向外延伸的机臂结构，机臂结构上安装有螺旋桨用于产生动力。由于机臂展开后占据空间体积比较大，为了保证一定的强度要求，机臂结构往往与机身通过螺栓结构进行固定，但是由此产生的问题是，机臂结构的拆卸需要借助外部工具来进行，而且过程比较繁琐，完成整个拆装过程需要耗费比较多的时间，从而降低了客户体验。

另外在一些特定的使用场景下，例如当无人机短时间内不使用而需要收纳时，用户并不希望花费较多时间拆卸下机臂结构，而是希望机臂结构在不使用时能够折叠收纳起来，从而减小无人机在存储和运输时占据的空间体积。

因此有必要设计一种改良的机臂结构，能够兼顾克服以上提及的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种无人机机臂机构及无人机，以解决上述问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明还提供了一种无人机机臂机构，包括机臂固定件、机臂连接件；还包括用于控制所述机臂固定件和所述机臂连接件可拆卸的连接的控制件，以及用于对所述机臂连接件和所述机臂固定件相对固定的限位装置；

所述控制件用于驱动所述限位装置离开机臂连接件，从而实现所述机臂固定件与所述机臂连接件通过相对转动的方式在至少三个不同的状态之间切换；

其中，在第一状态下，所述机臂连接件和所述机臂固定件之间成角度弯折连接，且所述限位装置锁定所述机臂连接件和所述机臂固定件的相对位置；

在第二状态下，所述机臂连接件和所述机臂固定件沿一直线排列连接，且所述限位装置锁定所述机臂连接件和所述机臂固定件的相对位置；

在第三状态下，所述机臂连接件和所述机臂固定件脱离连接。

优选的，作为一种可实施方案；所述限位装置包括用于抵接所述控制件的中心销轴以及套接在所述中心销轴上的弹簧，所述机臂固定件与所述机臂连接件围绕所述中心销轴的轴线相对转动。

优选的，作为一种可实施方案；所述限位装置还包括定位销轴和底板，所述定位销轴与所述中心销轴相互平行的设置在所述底板上。

优选的，作为一种可实施方案；所述机臂固定件与所述机臂连接件分别设有第一定位销孔，所述定位销轴插入所述第一定位销孔实现位置锁定。

优选的，作为一种可实施方案；所述控制件用于推动所述中心销轴沿其轴线方向移动从而使所述定位销轴脱离所述定位销孔，所述弹簧用于沿所述中心销轴的轴线方向驱动所述定位销轴插入所述第一定位销孔。

优选的，作为一种可实施方案；所述机臂固定件包括定位板；所述定位板上还设置有第一中心孔。

优选的，作为一种可实施方案；所述定位板上的第一中心孔的数量为一个；所述定位板上的第一定位销孔的数量为两个；且所述定位板上的所述第一定位销孔位于所述第一中心孔的相对的两侧。

优选的，作为一种可实施方案；所述机臂连接件还包括至少两个转动盘；所述转动盘上设置有中心孔，且所述转动盘上的中心孔通向边缘处设置有开槽，所述开槽用于拆卸分离。

优选的，作为一种可实施方案；所述定位板上的第一中心孔的形状为扁方型；所述安装板上设置有中心开孔，且所述安装板上的中心开孔为扁方型。

所述定位板上的第一中心孔的形状与所述安装板上的中心开孔的形状相适应；所述定位板与所述安装板沿中心开孔的轴线方向间隔一定距离设置。

优选的，作为一种可实施方案；所述转动盘包括第一转动盘和第二转动盘；所述第一转动盘上均设置有第二中心孔；所述第二转动盘上设置有第三中心孔和第二定位销孔；

所述机臂连接件的所述转动盘上的第二定位销孔与所述机臂固定件的定位板上的第一定位销孔在相对转动一定角度后，所处位置在轴向方向上相互对应。

相应地，本发明还提供了一种无人机，包括无人机本体和设置在所述无人机本体上的无人机机臂机构；所述无人机机臂机构固定连接在所述无人机本体上。

与现有技术相比，本发明实施例的优点在于：

本发明提供的一种无人机机臂机构及无人机，其中上述无人机机臂机构主要包括机臂固定件、机臂连接件、控制件和限位装置等结构构成；

所述控制件用于驱动所述限位装置离开机臂连接件，从而实现所述机臂固定件与所述机臂连接件通过相对转动的方式在至少三个不同的状态之间切换；

第一状态；控制件在被按下后，并旋转机臂连接件与机臂固定件的相对位置实现驱动限位装置插入机臂固定件形成销孔配合，进而形成机臂连接件与机臂固定件的锁紧配合；

在第二状态下，控制件按下后，机臂连接件和所述机臂固定件沿一直线排列连接，且所述限位装置锁定所述机臂连接件和所述机臂固定件的相对位置；

第三状态；控制件按下后，并旋转机臂连接件与机臂固定件的相对位置实现驱动限位装置脱离机臂固定件解除销孔配合，进而解除机臂连接件与机臂固定件的锁紧配合，使机臂连接件与机臂固定件自由相对转动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的无人机机臂机构的处于使用状态结构示意图；

图2为本发明实施例提供的无人机机臂机构的处于折叠状态结构示意图；

图3为本发明实施例提供的无人机机臂机构的处于拆卸状态结构示意图；

图4为图3中本发明实施例提供的无人机机臂机构的一个局部爆炸分解结构示意图；

图5为图3中本发明实施例提供的无人机机臂机构的另一个局部爆炸分解结构示意图；

图6为中本发明实施例提供的无人机机臂机构中的机臂固定件的一视角下结构示意图；

图7为中本发明实施例提供的无人机机臂机构中的机臂固定件的另一视角下结构示意图；

图8为中本发明实施例提供的无人机机臂机构中的控制件的结构示意图；

图9为中本发明实施例提供的无人机机臂机构中的限位装置的结构示意图；

图10为中本发明实施例提供的无人机机臂机构中的机臂连接件的一视角下结构示意图。

标号：

机臂固定件1；固定件本体11；安装板12；定位板13；中心开孔14；第一中心孔A；第一定位销孔B；

控制件2；法兰21；

限位装置3；底板31；中心销轴32；定位销轴33；弹簧34；

挡位后盖4；

机臂连接件5；底座51；第一转动盘52；第二转动盘53；第二中心孔C；第三中心孔D；第二定位销孔E。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

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“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，可以是两个元件内部的连通。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。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参见图1、图2、图3、图4和图5，本发明还提供了一种无人机机臂机构，该机臂结构同时具有快拆和可相对折叠的功能。

具体地，该机臂结构包括机臂固定件1、控制件2(另参见图8)、限位装置3和挡位后盖4和机臂连接件5；在控制件2的控制下，机臂固定件1和机臂连接件5之间具有多个不同的相对位置状态。在本实施例中，机臂结构至少具有两个不同的状态；

在第一状态下，机臂固定件1和机臂连接件5以折叠成夹角90度的方式相连接，此时，机臂结构就处于整体体积较小的折叠状态，便于储藏和收纳在体积有限的工具包内进行运输，如图1所示。当然在不同的实施例中，折叠的夹角角度可以选择为其他角度，例如30、45或是60度等(参见图2)。

在第二状态下，机臂固定件1和机臂连接件5以夹角180度的方式相连接，也就是说，机臂固定件1和机臂连接件5大致沿同一直线上分布。这样机臂结构充分展开，占据较大的体积，利于无人机进行飞行。(参见图1)

在第三状态下，所述机臂连接件5和所述机臂固定件1脱离连接(参见图3)。

同时参见图6和图7，所述机臂固定件1包括固定件本体11和提供定位作用的安装板12和定位板13(在其优选的技术方案中，上述中间定位板13为两个)。安装板12和定位板13相互平行设置，且所述机臂固定件1的安装板12、中间定位板13和挡位后盖4依次排列设置。其中，安装板12上设有中心开孔14，中心开孔14用于容纳控制件2。控制件2可以沿该中心开孔14的轴线进行移动从而实现操作。

所述控制件2嵌入配合在安装板12上；另外，如图8所示，控制件2具体为柱形体，在柱形体的一端设置有法兰21，当控制件2与安装板12配合时，法兰21可以与安装板12的内侧抵接限位，从而防止控制件2与安装板12脱开。另外，为了防止装配错误，控制件2的柱形体，其优选设为扁方形状。

在机臂固定件1的结构中，定位板13与安装板12沿中心开孔14的轴线方向间隔一定距离设置。所述中间定位板13上设置有一个第一中心孔A和第一定位销孔B(在其优选的技术方案中，上述中间定位板13上的定位销孔B优选为两个)。该第一定位销孔B位于第一中心孔A的相对的两侧。值得注意的是，第一中心孔A的形状为扁方型，与安装板12上的中心开孔14的形状一致。

同时参见图10，所述机臂连接件5包括底座51和设置在所述底座51顶部的相互平行排列的至少两个转动盘，即第一转动盘52和第二转动盘53；所述第一转动盘52上设置有第二中心孔C，第一转动盘52上的第二中心孔C的通向边缘处设置有开槽；所述第二转动盘53上设置有第三中心孔D和第二定位销孔E(在其优选的技术方案中，第二转动盘53上的定位销孔B优选为四个)；第二转动盘53上设置有第三中心孔D的通向边缘处设置有开槽；而且第二转动盘53上第三中心孔D的数量为一个，第二转动盘53上的第二定位销孔E为多个；

另参见图9，所述限位装置3包括底板31和设置在所述底板31上的中心销轴32和两个定位销轴33以及弹簧34；所述控制件2用于推动所述中心销轴32沿其轴线方向移动从而使所述定位销轴33脱离所述所述第一定位销孔B，所述弹簧34用于沿所述中心销轴32的轴线方向驱动所述定位销轴33插入所述第一定位销孔B。所述限位装置3上的中心销轴32依次穿过所述机臂连接件5结构中第二转动盘53上的第一中心孔A以及所述机臂固定件1结构中两个所述中间定位板13上的第一中心孔A，且所述限位装置3上的中心销轴32顶端与控制件2贴合配合，所述限位装置3上的底板31与所述挡位后盖4之间存在间隙(该间隙便于挡位后盖4实现移动)；且所述弹簧34套接在所述安装板12和所述中间定位板13之间的所述中心销轴32上。

下面对本发明实施例提供的无人机机臂机构的具体结构以及具体技术效果做一下详细的说明：

所述机臂连接件5的所述转动盘上的第二定位销孔E与所述机臂固定件1的定位板13上的第一定位销孔B在相对转动一定角度后，所处位置在轴向方向上相互对应。

需要说明的是，只要满足上述技术要求，便可以实施上述无人机机臂机构的三种主要工作状态：1、使用状态：按住按键将快拆旋转连接件，插入快拆固定件后向上旋转90°后听到“卡”的声音，安装完成；2、折叠状态：按住按键将快拆旋转连接件向下旋转90°后进入折叠状态；3、快拆状态：按住按键将快拆旋转连接件向后脱离就可完成快拆状态；

相应地，本发明还提供了一种无人机，其包括无人机本体和设置在所述无人机本体上的无人机机臂机构；所述无人机机臂机构固定连接在所述无人机本体上。

本发明实施例提供的无人机机臂机构具有如下方面的技术优势：

一、本发明实施例提供的无人机机臂机构及无人机，其主要由机臂固定件、控制件、限位装置和挡位后盖和机臂连接件等结构构成；上述无人机机臂机构其存在有三种工作状态，即使用状态、折叠状态和拆卸状态；

在使用状态下，此时机臂固定件与机臂连接件将由于限位装置的插入而无法形成相对转动，实现了锁死；同时，机臂固定件与机臂连接件处于平直状态；

在折叠状态下，需要按下控制件，定位销轴将会从定位销孔内脱离，进而可以解除机臂固定件与机臂连接件配合关系，此时所述机臂固定件结构与所述机臂连接件则可以自由的发生相对转动，进而实现机臂连接件相对机臂固定件结构发生转动折叠，实现快速折叠(可折叠成90度)；

在拆卸状态下，即控制件被按下后，将机臂连接件向后脱离就可完成快拆状态。

二、本发明实施例提供的无人机机臂机构及无人机，其中的无人机机臂机构的具体组件结构以及连接关系和位置关系和结构布局都有特定的设计，该设计完善了系统架构，相对于传统的无人机机臂，具有更高的拆卸便捷性以及结构稳定性和可靠性。

基于以上诸多显著的技术优势，本发明提供的无人机机臂机构及无人机，必将带来良好的市场前景和经济效益。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。