[发明专利]一种二自由度旋转折叠无人机机臂

说明书

本发明公开了一种二自由度旋转折叠无人机机臂，该无人机机臂主要包括第一机臂、第二机臂、折叠电机、第一连接盘、第二连接盘、传动齿轮和连接轴承。装配时，先将传动齿轮放入第一连接盘内，使其外齿与内齿啮合；然后将第一连接盘嵌入两块第二连接盘之间，使三者的通孔同轴；接着，将折叠电机安装在第二连接盘上，使输出轴的传动槽与凸起相适配，并使输出轴的端部与连接轴承连接；最后，启动折叠电机，使其输出轴通过凸起带着传动齿轮和内齿转动，由于折叠电机与第二机臂相对固定，输出轴与第一机臂相对固定，因此第二机臂会绕着输出轴旋转折叠，最后进入第二凹槽内，完成机臂的折叠操作。本发明还具有结构简单、操作方便、容易实施的优点。

技术领域

本发明涉及无人机结构设计领域，尤其涉及一种二自由度旋转折叠无人机机臂。

背景技术

随着科学技术的发展，无人机已应用于各个领域。现有无人机大多体积较大，尤其是伸出的机臂占有很大的空间，为无人机的存放、运输造成很大的麻烦。面对无人机市场，减小无人机的整体体积，提高其便携性、灵活适应性，变成了一个亟需解决的问题。

现有技术中，可以实现无人机机臂收缩和展开的技术已有应用，但都是采用圆形机臂进行伸缩式展开和收缩机臂。采用伸缩式伸缩机臂，容易出现机臂间摩擦系数大造成的机臂无法伸开，或者摩擦系数太小造成收缩太快，无法实现同步收缩，进而影响无人机飞行的稳定性。而且，为了保证机臂的有效强度，均采用一体化的机臂式结构设计，从电机连接端到机臂的根部，其构造越来越粗，无人机的机臂越长，将使无人机飞行时间变短，效率降低。

因此，现有技术需要进一步改进和完善。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种二自由度旋转折叠无人机机臂。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种二自由度旋转折叠无人机机臂，该无人机机臂主要包括第一机臂、第二机臂、折叠电机、第一连接盘、第二连接盘、传动齿轮、以及连接轴承。

具体的，所述第一机臂的一端与无人机机身固定连接，另一端向外延伸。所述第一连接盘设置在第一机臂的另一端端部，并与第一机臂固定连接。所述第二连接盘设为两个，设置在第二机臂一端的端部，并与第二机臂固定连接，且两第二连接盘之间互相平行并间隔设置。所述第一连接盘嵌入第二连接盘之间，且两者的中部均设有供折叠电机的输出轴穿过的通孔。所述折叠电机固定安装在位于底部的第二连接盘上，其输出轴朝上穿过第一连接盘后与位于顶部的第二连接盘连接。所述连接轴承设置在位于顶部的第二连接盘内，并与折叠电机的输出轴端部连接。所述第一连接盘上还设有与传动齿轮啮合的内齿，所述内齿固定在第一连接盘中部通孔的内壁上。所述传动齿轮的外壁设有外齿，中部为镂空结构，其内壁设有与折叠电机输出轴传动连接的凸起。所述传动齿轮设置在第一连接盘中部的通孔内，其外齿与内齿啮合传动。所述折叠电机的输出轴上还设有与凸起配合连接的传动槽。所述传动槽设置在折叠电机的输出轴上，沿轴向方向设置。所述折叠电机的输出轴穿过传动齿轮，使凸起嵌入传动槽内，通过输出轴的转动带动传动齿轮进而驱动第一连接盘相对第二连接盘转动，实现第二机臂与第一机臂之间的折叠或展开操作。

具体的，所述第一机臂上还设有用于折叠第二机臂的第一凹槽和第二凹槽。所述第一凹槽设置在第一机臂的顶面，其一端位于位于顶面内，另一端延伸至顶面边缘。所述第二凹槽设置在第一机臂的侧面，与第二机臂关于折叠电机的输出轴对称。

作为本发明的优选方案，为了进一步简化无人机机臂的结构设计，减少零部件的使用，降低整体重量，实现轻量化，本发明所述的无人机机臂还包括花键轴。所述内齿与折叠电机输出轴之间的连接方式可替换为通过花键轴连接，所述花键轴的一端与折叠电机输出轴固定连，另一端穿过第一连接盘并与内齿啮合后，与连接轴承可转动连接。所述折叠电机通过花键轴直接驱动第一连接盘与第二连接盘之间产生相对转动。