垂直起降无人机旋翼折叠结构及其折叠和展开方法技术

本发明专利技术公开了垂直起降无人机旋翼折叠结构及其折叠和展开方法，该结构包括：头部罩壳、两个头部连杆、两个尾部连杆，头部连杆与尾部连杆通过连接及自锁机构连接，每个头部连杆和尾部连杆的上方和下方均至少设置有一个旋翼。该折叠方法包括，步骤1：定位旋翼；步骤2：拆下尾部连杆的尾端，围绕连接及自锁机构旋转尾部连杆，使其与头部连杆对齐；步骤3：拆下连接及自锁机构，并将连接及自锁机构朝向无人机尾部靠近。该展开方法与折叠方法相反。本发明专利技术为可折叠结构，折叠后携带，降低携带、运输成本，旋翼给垂直起降无人机提供向上的推动力，提高垂直起降无人机的平稳性，增加了垂直起降无人机的可操作性，可操作的动作更多。

Rotor folding structure of vertical takeoff and landing UAV and its folding and deployment method

The invention discloses a folding structure of a vertical takeoff and landing UAV rotor and a folding and unfolding method thereof. The structure comprises a head cover, two head connecting rods and two tail connecting rods. The head connecting rod is connected with the tail connecting rod through a connection and self-locking mechanism, and each head connecting rod and tail connecting rod is provided with at least one upper and lower part. A rotor. The folding method comprises steps 1: locating the rotor; 2: removing the tail end of the tail connecting rod, rotating the tail connecting rod around the connection and self-locking mechanism to align it with the head connecting rod; 3: removing the connection and self-locking mechanism, and moving the connection and self-locking mechanism toward the tail of the UAV. The expansion method is opposite to the folding method. The invention has foldable structure, can be carried after folding, can reduce the cost of carrying and transportation, the rotor provides upward propulsion for the vertical take-off and landing UAV, improves the stability of the vertical take-off and landing UAV, increases the operability of the vertical take-off and landing UAV, and has more operable actions.

【技术实现步骤摘要】
垂直起降无人机旋翼折叠结构及其折叠和展开方法
本专利技术涉及垂直起降无人机旋翼折叠结构及其折叠和展开方法，属于垂直起降无人机

技术介绍
在2015年第16届北京国际航空展上，中航展出的VD200垂直起降无人机，引起世人极大关注。据称，VD200拥有全球领先的垂直起降系统，它既能像直升机一样垂直起降，又能按固定翼的方式进行高速水平飞行。英媒认为，和同样大小的无人直升机相比，飞翼布局设计令VD200在载荷与性能上，都具有优势。目前，无人机是陆海空军不可或缺的情报、监视与侦察平台。对于海军而言，由于受地球曲率的限制，一般舰载雷达只可探测约40公里内的低空或海面目标，而更远处的低空或海面目标，则完全被地平线（也叫天际线）所遮挡，所以中国能发展出像VD200这样的垂直起降无人机，意义重大。但是，目前的垂直起降无人机还没有采用增设结构增加旋翼的，无人机的旋翼均是固定在机身上的，或者，目前大多数都是直接从机翼前后加出旋翼，需要重新改动旋翼内部的结构以及航电系统，由于机身的自身形状限制，给研发带来很大的局限性。
技术实现思路
为了解决上述存在的问题，本专利技术公开了垂直起降无人机旋翼折叠结构及其折叠和展开方法，打破传统思维，提供通过增设结构，给无人机提供更多的旋翼，给无人机的飞行带来更多的可操作性，其具体技术方案如下：垂直起降无人机旋翼折叠结构，包括：用于安装在垂直起降无人机机头位置的头部罩壳；两个头部连杆，其前端分别能转动地连接在头部罩壳的两侧；两个尾部连杆，其前端分别能转动地连接在头部连杆的尾端；一个头部连杆与一个尾部连杆连接，且对称位于垂直起降无人机的水平两侧；若干个旋翼，每个头部连杆和尾部连杆的上方和下方均至少设置有一个旋翼。每根头部连杆和尾部连杆均设置有两个旋翼，且靠近头部连杆与尾部连杆的连接处的旋翼均设置在头部连杆和尾部连杆的下方，其它旋翼设置在头部连杆或尾部连杆的上方。所述头部连杆和尾部连杆通过连接及自锁机构连接，所述连接及自锁机构包括：固定连接构架，用于连接尾部连杆；旋转连接构架，用于连接头部连杆；旋转轴，旋转轴与固定连接构架固定连接，旋转连接构架能够围绕旋转轴旋转，限位挡板，固定连接构架和旋转连接构架内均设置有限位挡板，限位挡板用于限位固定连接构架和旋转连接构架能够旋转到达的角度；垂直起降无人机的两个中部机翼的下方设置有自锁套筒，所述旋转轴能够插入到自锁套筒中，且定向旋转后与自锁套筒锁死。所述旋转轴靠近其顶部相对设置有两根径向伸出的锁柱，所述自锁套筒朝向旋转轴的一端设置有两个锁道，所述锁道从自锁套筒的边缘开口并朝向自锁套筒圆周倾斜，锁柱的直径不大于锁道的宽度，旋转轴插入自锁套筒的过程中，两个锁柱能够同时从锁道的开口处进入锁道，并与锁道锁死。垂直起降无人机靠近其尾翼中部设置有尾部连接柱，所述两个尾部连杆的尾端均与尾部连接柱固定。所述固定连接构架和旋转连接构架的顶部均呈圆弧弯曲形状，所述固定连接构架和旋转连接构架的顶部重叠，所述旋转轴贯穿该重叠部分，将固定连接构架和旋转连接构架连接。所述固定连接构架包括两个平行的连接板Ⅰ，两个连接板Ⅰ的顶部均与旋转轴连接，尾部设置有支撑板Ⅰ，所述两个连接板Ⅰ由旋转轴和支撑板Ⅰ固定平行，所述两个连接板Ⅰ之间设置有限位挡板Ⅰ；所述旋转连接构架包括两个平行的连接板Ⅱ，两个连接板Ⅱ的顶部均与旋转轴连接，尾部设置有支撑板Ⅱ，所述两个连接板Ⅱ由旋转轴和支撑板Ⅱ固定平行，所述两个连接板Ⅱ之间设置有限位挡板Ⅱ；所述限位挡板Ⅰ的一端超出连接板Ⅰ的圆弧弯曲形状的外侧，另一端不超出连接板Ⅰ的圆弧弯曲形状的内侧；限位挡板Ⅱ的一端超出连接板Ⅱ的圆弧弯曲形状的外侧，另一端不超出连接板Ⅱ的圆弧弯曲形状的内侧；所述支撑板Ⅰ和限位挡板Ⅰ的中心均开设有圆孔Ⅰ，尾部连杆穿过圆孔Ⅰ，且与其固定；所述支撑板Ⅱ和限位挡板Ⅱ的中心均开设有圆孔Ⅱ，头部连杆穿过圆孔Ⅱ，且与其固定。所述头部连杆呈钝角形状，其前端从其与头部罩壳连接处向外扩展延伸，延伸超过头部罩壳后，弯折与垂直起降飞机机身平行的直线形，所述尾部连杆呈直线形。垂直起降无人机靠近其尾翼中部设置有尾部连接柱，所述两个尾部连杆的尾端均与尾部连接柱固定。。垂直起降无人机旋翼的折叠方法，该垂直起降无人机旋翼的结构如上述，包括以下操作步骤：步骤1：定位旋翼：拨动旋翼，使得旋翼与对应的头部连杆和尾部连杆平行，并将旋翼固定，不再旋转；步骤2：拆下尾部连杆的尾端：将尾部连杆的尾端从尾部连接柱上拆下，并朝向机身外侧旋转尾部连杆，直到尾部连杆与头部连杆对齐；步骤3：拆下连接及自锁机构：将连接及自锁机构的旋转轴从自锁套筒中旋转拆下，并朝向飞机尾部拉动连接及自锁机构，至头部连杆和尾部连杆与机身贴紧平行；步骤4：重复步骤2和步骤3，将飞机另一侧的头部连杆和尾部连杆拆除。垂直起降无人机旋翼的展开方法，该垂直起降无人机旋翼的结构如上述，且用上述的方法折叠完成，包括以下操作步骤：步骤（1）：安装头部罩壳：将头部罩壳套在垂直起降无人机的头部，使得两组头部连根和尾部连杆对称位于机身的两侧，且位于机翼的下方；步骤（2）：安装机身一侧的头部连杆和尾部连杆：向着机身外侧拉动该侧的连接及自锁机构，头部连杆和尾部连杆同步旋转，直到连接及自锁机构移动到该侧的自锁套筒下方，将连接及自锁机构的锁柱旋进自锁套筒的锁道中，再拉动尾部连杆末端圆环朝向垂直起降飞机的尾部移动，直到连接及自锁机构的锁柱实现最大角度限位，此时，尾部连杆的的尾端刚好位于飞机尾部的下方，将尾部连杆固定在尾部连接柱上；步骤（3）：安装机身另一侧的头部连杆和尾部连杆：重复步骤（2）将机身另一侧的头部连杆和尾部连杆展开，并固定。本专利技术的有益效果是：本专利技术结构为可折叠结构，折叠后携带，更加方便，便于携带，大大降低携带、运输成本，以及大大降低旋翼在携带、运输过程中的碰撞损伤。。本专利技术结构为在垂直起降无人机的中部机翼前后各增加两个旋翼，且靠近中部机翼的旋翼位于机翼下方，给垂直起降无人机提供向上的推动力，靠近机头和机位位置各有两个向上的旋翼，提高垂直起降无人机的平稳性。本专利技术结构较传统的垂直起降无人机，增设了八个旋翼，增加了垂直起降无人机的可操作性，能够更加灵活地控制垂直起降无人机的飞行速度、飞行转弯以及其他飞行技能，可操作的动作更多。本专利技术，可以适配到现有的垂直起降无人机上，根据垂直起降无人机的规格来制造对应规格的本专利技术结构，适用范围广。附图说明图1是本专利技术结构折叠状态的结构示意图，图2是本专利技术结构安装在垂直起降无人机上的俯视状态图，图3是本专利技术结构安装在垂直起降无人机上的仰视状态图，图4是图2展开后的状态图，图5是图3展开后的状态图，图6是本专利技术使用状态图，图7是连接及自锁机构的结构示意图，图8是固定连接框架与旋转轴的结构示意图，图9是图7的立体图，附图标记列表：1—头部罩壳，2—头部连杆，3—旋翼，4—连接及自锁机构，5—尾部连杆，6—无人机，7—机翼，8—尾部连接柱，9—自锁套筒，10—连接环，11—旋转轴，12—连接板Ⅱ，13—旋转连接构架，14—限位挡板Ⅰ，15—圆孔Ⅰ，16—支撑板Ⅰ，17—连接板Ⅰ，18—固定连接构架，19—锁柱，20—锁道，21—支撑板Ⅱ。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本专利技术。应理解下述具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.垂直起降无人机旋翼折叠结构，其特征在于，包括：用于安装在垂直起降无人机机头位置的头部罩壳；两个头部连杆，其前端分别能转动地连接在头部罩壳的两侧；两个尾部连杆，其前端分别能转动地连接在头部连杆的尾端；一个头部连杆与一个尾部连杆连接，且对称位于垂直起降无人机的水平两侧；若干个旋翼，每个头部连杆和尾部连杆的上方和下方均至少设置有一个旋翼。

【技术特征摘要】
1.垂直起降无人机旋翼折叠结构，其特征在于，包括：用于安装在垂直起降无人机机头位置的头部罩壳；两个头部连杆，其前端分别能转动地连接在头部罩壳的两侧；两个尾部连杆，其前端分别能转动地连接在头部连杆的尾端；一个头部连杆与一个尾部连杆连接，且对称位于垂直起降无人机的水平两侧；若干个旋翼，每个头部连杆和尾部连杆的上方和下方均至少设置有一个旋翼。2.根据权利要求1所述的垂直起降无人机旋翼折叠结构，其特征在于，每根头部连杆和尾部连杆均设置有两个旋翼，且靠近头部连杆与尾部连杆的连接处的旋翼均设置在头部连杆和尾部连杆的下方，其它旋翼设置在头部连杆或尾部连杆的上方。3.根据权利要求1所述的垂直起降无人机旋翼折叠结构，其特征在于，所述头部连杆和尾部连杆通过连接及自锁机构连接，所述连接及自锁机构包括：固定连接构架，用于连接尾部连杆；旋转连接构架，用于连接头部连杆；旋转轴，旋转轴与固定连接构架固定连接，旋转连接构架能够围绕旋转轴旋转，限位挡板，固定连接构架和旋转连接构架内均设置有限位挡板，限位挡板用于限位固定连接构架和旋转连接构架能够旋转到达的角度；垂直起降无人机的两个中部机翼的下方设置有自锁套筒，所述旋转轴能够插入到自锁套筒中，且定向旋转后与自锁套筒锁死。4.根据权利要求3所述的垂直起降无人机旋翼折叠结构，其特征在于，所述旋转轴靠近其顶部相对设置有两根径向伸出的锁柱，所述自锁套筒朝向旋转轴的一端设置有两个锁道，所述锁道从自锁套筒的边缘开口并朝向自锁套筒圆周倾斜，锁柱的直径不大于锁道的宽度，旋转轴插入自锁套筒的过程中，两个锁柱能够同时从锁道的开口处进入锁道，并与锁道锁死。垂直起降无人机靠近其尾翼中部设置有尾部连接柱，所述两个尾部连杆的尾端均与尾部连接柱固定。5.根据权利要求1所述的垂直起降无人机旋翼折叠结构，其特征在于，所述固定连接构架和旋转连接构架的顶部均呈圆弧弯曲形状，所述固定连接构架和旋转连接构架的顶部重叠，所述旋转轴贯穿该重叠部分，将固定连接构架和旋转连接构架连接。6.根据权利要求5所述的垂直起降无人机旋翼折叠结构，其特征在于，所述固定连接构架包括两个平行的连接板Ⅰ，两个连接板Ⅰ的顶部均与旋转轴连接，尾部设置有支撑板Ⅰ，所述两个连接板Ⅰ由旋转轴和支撑板Ⅰ固定平行，所述两个连接板Ⅰ之间设置有限位挡板Ⅰ；所述旋转连接构架包括两个平行的连接板Ⅱ，两个连接板Ⅱ的顶部均与旋转轴连接，尾部设置有支撑板Ⅱ，所述两个连接板Ⅱ由旋转轴和支撑板Ⅱ固定平行，所述两个连接板Ⅱ之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：冀湘元，刘新林，刘健宇，冀湘予，
申请(专利权)人：中宇航通北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11