控制杆组件及遥控器的制作方法

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种控制杆组件及遥控器。

背景技术：

无人驾驶飞机，简称无人机(uav)，是一种处在迅速发展中的新概念装备，其具有机动灵活、反应快速、无人驾驶、操作要求低的优点。无人机通过搭载多类传感器或摄像设备，可以实现影像实时传输、高危地区探测功能，是卫星遥感与传统航空遥感的有力补充。目前。无人机的使用范围已经扩宽到军事、科研、民用三大领域，具体在电力通信、气象、农业、海洋、勘探、摄影、防灾减灾、农作物估产、缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐等领域应用甚广。

现有技术中，无人机通过遥控器来控制。无人机的遥控器上设置有操纵装置(例如，控制杆组件)，用户能够通过操纵装置向无人机发出控制指令，以控制无人机的飞行状态。遥控器包括两个控制杆，一共控制四种参数，分别是俯仰、偏航、滚动和油门；其中一个控制杆控制油门和偏航，另一个控制杆控制俯仰和翻滚。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：在现有技术中，由于遥控器的控制杆仅能在两个方向或四个方向转动，使得单个控制杆仅能向无人机发出至多四种控制指令，无法满足用户对遥控器及无人机的使用需求。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种单个控制杆可发出多于四种控制指令的控制杆组件及遥控器。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

一种控制杆组件，包括：壳体；转动件，设置于所述壳体内，并与所述壳体铰接；控制杆，所述控制杆的一端与所述转动件铰接，所述控制杆可带动所述转动件一起相对于所述壳体绕第一轴旋转，所述控制杆还可相对于所述转动件绕第二轴旋转；所述第一轴和所述第二轴相互垂直。

在一些实施例中，所述控制杆组件还包括连接件，所述连接件与所述控制杆固定连接，所述连接件与所述转动件铰接。

在一些实施例中，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体相互扣合，并形成收容空间；所述转动件和所述连接件均位于所述收容空间内。

在一些实施例中，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体相互扣合，并形成收容空间；所述转动件位于所述收容空间内。

在一些实施例中，所述上壳体包括底壁，以及从所述底壁的外缘沿延伸而成的侧壁；所述底壁设置有限位孔，所述控制杆穿过所述限位孔，所述限位孔为提供所述控制杆在所述上壳体内摆动的预留摆动空间。

在一些实施例中，当所述控制杆带动所述转动件一起相对于所述壳体绕所述第一轴旋转至一位置时，所述转动件抵接所述底壁。

在一些实施例中，所述转动件还包括限位结构，所述底壁还设置有限位块，当所述控制杆带动所述转动件一起相对于所述壳体绕所述第一轴旋转至一位置时，所述转动件的所述限位结构抵接所述底壁的所述限位块。

在一些实施例中，所述控制杆绕所述第一轴旋转的最大角度为45-60度。

在一些实施例中，所述转动件上设置有彼此间隔的两个限位部，当所述控制杆相对于所述转动件绕所述第二轴旋转时，所述连接件抵接所述转动件的所述两个限位部。

在一些实施例中，所述两个限位部为两个斜面。

在一些实施例中，所述控制杆绕所述第二轴旋转的最大角度为45-60度。

在一些实施例中，所述转动件包括转动件主体和第一转轴，所述第一转轴沿所述第一轴设置于所述转动件主体上；所述壳体设置有用于与所述转动件铰接的第一连接孔，所述第一转轴可旋转地插入所述第一连接孔。

在一些实施例中，在所述转动件上设置有第一连接孔；所述壳体包括第一转轴，所述第一转轴沿所述第一轴设置于所述壳体上，所述第一转轴可旋转地插入所述第一连接孔。

在一些实施例中，所述转动件包括转动件主体和第一转轴，所述第一转轴沿所述第一轴设置于所述转动件主体上；所述上壳体或所述下壳体设置有用于与所述转动件铰接的第一连接孔，所述第一转轴可旋转地插入所述第一连接孔。

在一些实施例中，在所述转动件上设置有第一连接孔；所述上壳体或所述下壳体上沿所述第一轴设置有第一转轴，所述第一转轴可旋转地插入所述第一连接孔。

在一些实施例中，所述连接件包括基部和设置在基部的两端的延伸部；所述转动件沿所述第二轴可旋转地连接到所述延伸部。

在一些实施例中，所述延伸部设置有第二连接孔；所述转动件还包括第二转轴，所述第二转轴沿所述第二轴设置于所述转动件主体上；所述第二转轴可旋转地插入所述第二连接孔中。

在一些实施例中，所述延伸部包括第二转轴，所述第二转轴沿所述第二轴设置于所述延伸部上；所述转动件上设置有第二连接孔，所述第二转轴可旋转地插入所述第二连接孔中。

在一些实施例中，所述控制杆的一端设置有安装部，所述安装部呈中空的半圆球状。

在一些实施例中，所述控制杆的一端设置有安装部，所述安装部抵接所述限位孔。

在一些实施例中，所述控制杆组件还包括第一弹性部件；所述第一弹性部件设置于所述壳体和所述转动件之间，所述第一弹性部件的一端抵持所述壳体，所述第一弹性部件的另一端抵持所述转动件。

在一些实施例中，所述还包括第二弹性部件，所述第二弹性部件设置于所述转动件和所述连接件之间，所述第二弹性部件的一端抵持所述转动件，所述第二弹性部件的另一端抵持所述连接件。

为解决上述技术问题，本发明实施例还提供以下技术方案：

一种遥控器，包括

遥控器本体；

控制杆组件，所述控制杆组件安装在所述遥控器本体上；

设置于所述遥控器本体内的传感器，所述传感器用于感测所述控制杆组件的转动位置；

其中，所述控制杆组件为以上所述的控制杆组件。

在一些实施例中，所述传感器为霍尔芯片，所述霍尔芯片用于感测所述控制杆组件的转动位置；所述遥控器还包括处理单元，所述处理单元将所述霍尔芯片感测到的转动位置转换为控制信息。

与现有技术相比较，在本发明实施例提供的控制杆组件中所述转动件可相对于所述壳体绕第一轴旋转，所述控制杆可相对于所述转动件绕第二轴旋转，并且所述第一轴和第二轴相互垂直，使得所述控制杆可沿任意方向相对于所述壳体发生旋转。基于此种结构，可使得用户通过操作所述控制杆向所述遥控器发送多种指令。

【附图说明】

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本发明的实施例提供的一种控制杆组件的结构示意立体图；

图2为图1所示的控制杆组件的结构示意分解图；

图3为图2所示的控制杆组件的剖视图；

图4为图2所示的控制杆组件中上壳体、控制杆、转动件及连接件的结构示意分解图；

图5为图2所示的控制杆组件中控制杆、转动件及连接件绕第一轴旋转过程中处于不同位置时的剖视图；

图6为图2所示的控制杆组件中转动件和上壳体的结构示意分解图；

图7为图2所示的控制杆组件中上壳体、控制杆、转动件及连接件的另一结构示意分解图；

图8为图2所示的控制杆组件中控制杆、转动件及连接件绕第二轴旋转过程中处于不同位置时的剖视图；

图9为图2所示的控制杆组件中转动件和连接件的结构示意分解图；

图10为图1所述的控制杆组件的另一剖视图。

【具体实施方式】

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本发明不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请一并参阅图1和图2，本发明实施例提供一种遥控器(图未示)，包括控制杆组件100，所述控制杆组件100包括：盖板10、保护套20、壳体30、控制杆40、转动件50、连接件60、弹性部件70和电路板80。所述转动件50、连接件60、弹性部件70和电路板80皆设置于所述壳体30内。所述盖板10安装于所述壳体30。所述保护套20套设于所述控制杆40，并且被所述盖板10固定于所述壳体30上。所述控制杆40的一端安装于所述壳体30内。

所述盖板10包括盖板主体11和安装柱12。所述盖板主体11中部设有第一通孔13。盖板主体11呈薄板状，安装柱12一端设置于所述盖板主体11的连接面上，另一端设置有第一螺纹孔(图未示)。所述控制杆40穿过所述第一通孔13。在本实施例中，所述安装柱12共有两个；可以理解的是，在其它一些实施例中，所述安装柱12的个数还可以根据实际情况的需求设置为三个或三个以上。

如图3所示，所述保护套20包括固定部21、弹性弯折部22和连接部23。所述弹性弯折部22为空心圆锥体或空心圆柱体，所述固定部21设置于所述弹性弯折部22的一端，连接部23设置于所述弹性弯折部22的另一端。所述连接部23呈薄板状，位于所述盖板10和壳体30之间，用于使所述保护套20与所述壳体30固定连接。所述弹性弯折部22可沿其轴向方向被压缩或拉伸，并且所述弹性弯折部22套设于所述控制杆40。所述固定部21与所述控制杆40的另一端固定连接，所述连接部23夹持于所述盖板10和壳体30之间。

在本发明实施例提供的控制杆组件中设置保护套20，可将壳体30和控制杆40之间的空隙完全密封，从而防止外部的沙尘、灰尘或者水分通过所述壳体30和控制杆40之间的空隙进入所述壳体30内。应理解的是，在一些实施例中，可以不设置保护套20。

所述壳体30包括上壳体31和下壳体32，所述上壳体31和下壳体32相互扣合，并形成收容空间(图未示)。所述转动件50、连接件60、弹性部件70和电路板80位于所述收容空间内。

如图4所示，所述上壳体31包括底壁311，以及从底壁311的外缘沿垂直于底壁(311)的方向延伸而成的侧壁312。所述底壁311的中部设置有限位孔3111，所述控制杆40穿过所述限位孔3111，并且所述限位孔3111与所述第一通孔13对齐(所述第一通孔13的轴线与所述限位孔3111的轴线重合)。所述控制杆40可在所述限位孔3111内摆动。所述限位孔3111为提供所述控制杆40在所述上壳体31内摆动的预留摆动空间。

所述上壳体31与所述转动件50铰接。在本实施例中，所述上壳体31设置有用于与所述转动件50铰接的第一连接孔313，所述第一连接孔313可直接设置于所述侧壁312上，或者设置于与所述底壁311固定连接的连接柱(图未标示)上。在本实施例中，所述下壳体32与所述上壳体31通过螺栓完成固定连接。可以理解的是，在其它一些实施例中，所述下壳体32与所述上壳体31的连接方式还可以是卡扣连接；或者，所述下壳体32与所述上壳体31均设置有对应的螺纹，直接完成螺纹连接。

所述控制杆40的一端与所述连接件60固定连接。具体的，在本实施例中，所述控制杆40的一端(即，所述控制杆40的连接端)设置有安装部41，所述安装部41呈半圆球状，所述安装部41抵接所述限位孔3111。具体的，所述安装部41包括圆弧面411和安装平面412，所述安装平面412与所述连接件60固定连接。所述控制杆40穿过所述限位孔3111，并且所述圆弧面411抵接所述限位孔3111，使得所述控制杆40可在所述限位孔3111向任意方向摆动。所述控制杆40的另一端(即，所述控制杆40的悬空端)穿过所述第一通孔13和限位孔3111。用户可用手指推动所述控制杆40的悬空端，使得所述控制杆40相对于所述壳体30旋转。

所述转动件50包括转动件主体51、第一转轴52和第二转轴53。所述第一转轴52沿第一轴(即，z轴)设置于所述转动件主体51上，所述第二转轴53沿第二轴(即，x轴)设置于所述转动件主体51上。所述第一轴与所述第二轴相互垂直。所述第一转轴52可旋转地插入所述第一连接孔313，使得所述转动件50铰接于所述上壳体31。

如图5和6所示，所述转动件50的转动件主体51上具有限位结构511。所述底壁311还设置有与限位结构511相对应的限位块3112，所述限位块3112共有四个，环绕于所述限位孔3111的周围。当所述控制杆40带动所述转动件50一起相对于所述壳体30绕所述第一轴旋转至一位置时，所述转动件50抵接所述底壁311。具体地，所述限位结构511抵接所述限位块3112。当所述控制杆40相对于所述转动件50绕所述第二轴旋转，并带动所述转动件50摆动至图5中5-1所示位置时，其中两个限位结构511被其中对应的两个限位块3112阻挡，以阻止所述控制杆40在该方向上进一步转动。同理，当所述转动件50摆动至图5中5-3所示位置时，另两个限位结构511被另两个限位块3112阻挡，以阻止所述控制杆40在该方向上进一步转动。图5中5-2所示位置为该控制杆40的初始位置。

所述控制杆40可带动所述转动件50一起相对于所述壳体30绕第一轴旋转，所述控制杆40还可相对于所述转动件50绕第二轴旋转。在优选的实施例中，所述控制杆40绕第一轴旋转的最大角度α在45-60度的范围内取值。在优选的实施例中，所述控制杆40绕第二轴旋转的最大角度β在45-60度的范围内取值。

可以理解的是，在其它一些实施例中，在所述转动件50上设置有第一连接孔；所述壳体30包括第一转轴，所述第一转轴沿所述第一轴设置于所述壳体30上，所述第一转轴可旋转地插入所述第一连接孔。

可以理解的是，在其它一些实施例中，在所述转动件50上设置有第一连接孔；所述上壳体31或所述下壳体32上沿所述第一轴设置有第一转轴，所述第一转轴可旋转地插入所述第一连接孔。

如图7所示，所述连接件60包括基部61和由基部61的两端沿垂直于所述基部61的方向延伸而成的延伸部62。所述转动件60沿所述第二轴可旋转地连接到所述延伸部62。具体地，所述延伸部62设置有与所述第二转轴53相互配合的第二连接孔621，所述第二转轴53可旋转地插入所述第二连接孔621中，使得所述转动件50与所述连接件60铰接。所述连接件60与所述安装部41通过螺栓固定连接，并且所述基部61、延伸部62和所述安装部41围合呈环状，套设于所述转动件50上。

如图8和9所示，所述转动件50上设置有彼此间隔的两个限位部，当所述控制杆40相对于所述转动件50绕所述第二轴旋转时，所述连接件60抵接所述转动件50的所述两个限位部。具体的，在本实施例中，所述转动件50的转动件主体51上设置有彼此间隔的两个限位面512，所述连接件60的基部61在两个限位面512之间摆动。当所述控制杆40相对于所述转动件50绕所述第二轴旋转，并带动所述基部61摆动至图8中8-1所示位置时，所述基部61被其中一个限位面512阻挡，以阻止所述控制杆40在该方向上进一步转动。同理，当所述基部62摆动至图8中8-3所示位置时，所述基部61被另一个限位面512阻挡，以阻止所述控制杆40在该方向上进一步转动。图8中8-2所示位置为该控制杆40的初始位置。

如图10所示，所述转动件50可相对于所述壳体30绕第一轴(即，z轴)旋转，所述控制杆40可相对于所述转动件50绕第二轴(即，x轴)旋转，并且所述第一轴(即，z轴)和第二轴(即，x轴)相互垂直并相交，使得所述控制杆40可沿任意方向相对于所述壳体30发生旋转。如图6所示，所述控制杆40至少具有八个旋转方向(x1，x2，z1，z2，zx1，zx2，zx3，zx4)，因此用户可通过操作控制杆40向无人机发出至少八种控制指令。

所述弹性部件70包括第一弹性部件71和第二弹性部件72。所述第一弹性部件71套设于所述第一转轴52，并且所述第一弹性部件71的一端抵持所述转动件50，另一端抵持所述上壳体31。所述第二弹性部件72套设于所述第二转轴53，并且所述第二弹性部件72的一端抵持所述转动件50，另一端抵持所述连接件60。具体的，所述第一弹性部件71和第二弹性部件72可以是扭转弹簧或弹片等。

可以理解的是，在其它一些实施例中，所述连接件60可省略，所述控制杆40的连接端直接与所述转动件50铰接连接。所述第二连接孔设置于所述控制杆40的连接端。所述第二弹性部件72套设于所述第二转轴53，并且所述第二弹性部件72的一端抵持所述转动件50，另一端抵持所述控制杆40的连接端。

所述控制杆组件100还包括磁铁90，所述磁铁90固定于所述连接件60。所述电路板80固定于所述下壳体32，并且与所述磁铁90相对应。在本实施例中，所述电路板80包括由霍尔芯片等电子元器件组成的控制电路组件，该控制电路组件包括多个控制模块，如，用于控制无人机飞行姿态的飞行控制模块、用于导航无人机的北斗模块、以及用于处理相关机载设备所获取的环境信息的数据处理模块等。所述霍尔芯片可感应到由所述磁铁90发出的磁感线。所述磁铁90固定于所述连接件60，所述连接件60又与所述控制杆40固定连接。所述控制杆40相对于所述壳体30旋转时，将带动所述磁铁90一起移动。位于电路板80上的霍尔芯片通过感应所述磁铁90的磁感线强度变化(即，磁场的变化)，获取所述控制杆40相对于所述壳体30的旋转方向和旋转的角度。

在本发明实施例提供的控制杆组件中，所述转动件50可相对于所述壳体30绕第一轴旋转，所述控制杆40可相对于所述转动件50绕第二轴旋转，并且所述第一轴和第二轴相互垂直，使得所述控制杆40可沿任意方向相对于所述壳体30发生旋转。基于此种结构，可使得用户通过操作所述控制杆40向所述遥控器发送多种指令。

为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种遥控器，包括遥控器本体、控制杆组件、设置于所述遥控器本体内的传感器；所述控制杆组件安装在所述遥控器本体上；所述传感器用于感测所述控制杆组件的转动位置；其中，所述控制杆组件为以上所述的控制杆组件100。具体的，所述传感器为霍尔芯片，所述霍尔芯片用于感测所述控制杆组件的转动位置；所述遥控器还包括处理单元，所述处理单元将所述霍尔芯片感测到的转动位置转换为控制信息。其中，所述处理单元可以是mcu、现场可编程阵列等。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述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。