一种机臂机构及含有该机臂机构的无人机转让专利
申请号 : CN202011067603.5
文献号 : CN112027054B
文献日 : 2021-02-12
发明人 : 张鹏飞 , 信振洋 , 胡冠中
申请人 : 许昌学院
摘要 :
权利要求 :
1.一种机臂机构，其特征在于：包括上机臂（1）和下机臂（2），下机臂（2）的两侧设置有第一插槽（3），上机臂（1）的两侧设置有与第一插槽（3）插接配合的插板（4），上机臂（1）的外侧端固定有顶壳（5），顶壳（5）的中心设置有第一通孔（6），顶壳（5）内侧以第一通孔（6）为中心环形排布有若干个压块（7），下机臂（2）的外侧端固定有底壳（8），底壳（8）的底面设置有若干个第二通孔（13），底壳（8）的内侧固定有两个弧形底座（9），弧形底座（9）以下机臂（2）的中线为对称轴对称设置，上机臂（1）和下机臂（2）的内侧面固定有一一对应的隔板（10），相邻隔板（10）之间插接有橡胶隔震块（11），相邻橡胶隔震块（11）之间连接有Z型弹片（12），与底壳（8）相接的橡胶隔震块（11）与两个弧形底座（9）相互压接。
2.根据权利要求1所述的机臂机构，其特征在于：所述弧形底座（9）包括若干个橡胶台阶部（14），橡胶台阶部（14）内部设置有第一空腔（15），第一空腔（15）内安装有与橡胶台阶部（14）相对应的横向硬质板（16）和纵向弹片（17），横向硬质板（16）和纵向弹片（17）首尾连接，靠近橡胶隔震块（11）的一侧弧形底座（9）的每个纵向弹片（17）上固定有两个连杆（19），橡胶台阶部（14）与橡胶隔震块（11）的接触面上设置有弹性膜片（18），弹性膜片（18）的内侧设置有与纵向弹片（17）一一对应的滑套（20），位于同一纵向弹片（17）上的两个连杆（19）的顶部通过铰接件（21）连接，铰接件（21）滑动卡接在滑套（20）内。
3.根据权利要求2所述的机臂机构，其特征在于：所述弹性膜片（18）内设置有纵向加强筋（22），滑套（20）与纵向加强筋（22）固定连接。
4.根据权利要求3所述的机臂机构，其特征在于：所述橡胶隔震块（11）侧壁设置有用于固定Z型弹片（12）的限位槽（23），限位槽（23）底面设置有若干个钢制螺纹套（24），Z型弹片（12）的两端分别设置有一个第三通孔（25），第三通孔（25）与钢制螺纹套（24）择一配合后，通过锁止螺栓（26）将Z型弹片（12）固定在限位槽（23）内。
5.根据权利要求4所述的机臂机构，其特征在于：所述Z型弹片（12）上安装有止震片（27）。
6.根据权利要求3所述的机臂机构，其特征在于：所述压块（7）的下表面均匀设置有若干个向外倾斜的压片（28）。
7.根据权利要求1所述的机臂机构，其特征在于：所述上机臂（1）和下机臂（2）通过锁止带（29）固定插接，锁止带（29）上滑动安装有两个限位块（30），限位块（30）的两端连接有弹簧（31），锁止带（29）固定上机臂（1）和下机臂（2）时限位块（30）位于第一插槽（3）和插板（4）之间的空隙中，弹簧（31）分别与上机臂（1）和下机臂（2）压接配合，锁止带（29）的一端安装有第一调节螺栓（32），锁止带（29）的另一端设置有与第一调节螺栓（32）卡接配合的卡槽（33），锁止带（29）设置有卡槽（33）的一端插接在第一调节螺栓（32）下方，旋转第一调节螺栓（32）时第一调节螺栓（32）与不同的卡槽（33）咬合，实现锁止带（29）绑扎内径的改变。
8.一种无人机，其特征在于：包含至少两个权利要求1-7任意一项所述的机臂机构。
说明书 :
一种机臂机构及含有该机臂机构的无人机
技术领域
背景技术
拆卸的结构，便于无人机的运输。但是，由于每次安装不可避免的误差和不确定性，在飞行过程中机臂机构容易产生振动，严重影响了无人机的飞行安全。
发明内容
的中线为对称轴对称设置，上机臂和下机臂的内侧面固定有一一对应的隔板，相邻隔板之
间插接有橡胶隔震块，相邻橡胶隔震块之间连接有Z型弹片，与底壳相接的橡胶隔震块与两个弧形底座相互压接。
弹片首尾连接，靠近橡胶隔震块的一侧弧形底座的每个纵向弹片上固定有两个连杆，橡胶
台阶部与橡胶隔震块的接触面上设置有弹性膜片，弹性膜片的内侧设置有与纵向弹片一一
对应的滑套，位于同一纵向弹片上的两个连杆的顶部通过铰接件连接，铰接件滑动卡接在
滑套内。
插板之间的空隙中，弹簧分别与上机臂和下机臂压接配合，锁止带的一端安装有第一调节
螺栓，锁止带的另一端设置有与第一调节螺栓卡接配合的卡槽，锁止带设置有卡槽的一端
插接在第一调节螺栓下方，旋转第一调节螺栓时第一调节螺栓与不同的卡槽咬合，实现锁
止带绑扎内径的改变。
持，同时利用交替设置的橡胶隔震块和Z型弹片对电机运行过程中产生的振动进行横向缓
冲，以达到降低振动的目的。弧形底座设计为台阶形，用来适应不同大小的电机。当电机被压接固定后，电机下方的纵向弹片被挤压发生形变，进而通过连杆使弹性膜片发生形变，并通过弹性膜片对与之接触的橡胶隔震块进行挤压，从而使橡胶隔震块和Z型弹片与电机的
安装结构形成一个内部具有一定弹性作用力的整体，这可以使电机产生的振动快速、均匀
的分散在整个机臂机构内，并迅速衰减，从而降低发生振动的可能性。纵向加强筋将滑套相互连接，可以提高弹性膜片受力形变的一致性，从而降低由于受力不平衡产生的机臂内部
扭转力。Z型弹片可以根据实际的受力情况灵活选择在限位槽内的固定位置，从而使机臂的横向缓冲结构可以进行灵活的调整，以适应电机运行和无人机飞行过程的不同工况。通过
在Z型弹片的不同位置固定止震片，可以改变整个机臂机构的固有频率，从而避免共振的发生。压块上设计的倾斜压片，可以在对电机进行压接时提高其与电机的摩擦力，从而提高电机压接固定的稳定性，避免由于电机外部固定不稳导致的振动。本发明针对上机臂和下机
臂的插接结构专门设计了锁止带，利用限位块和弹簧对插接位置进行反向推力，从而形成
对第一调节螺栓与卡槽咬合部位的防松处理，避免由于锁止带松动导致整个机臂的减震缓
冲结构失效。
附图说明
具体实施方式
8的内侧固定有两个弧形底座9，弧形底座9以下机臂2的中线为对称轴对称设置，上机臂1和下机臂2的内侧面固定有一一对应的隔板10，相邻隔板10之间插接有橡胶隔震块11，相邻橡胶隔震块11之间连接有Z型弹片12，与底壳8相接的橡胶隔震块11与两个弧形底座9相互压
接。弧形底座9包括若干个橡胶台阶部14，橡胶台阶部14内部设置有第一空腔15，第一空腔
15内安装有与橡胶台阶部14相对应的横向硬质板16和纵向弹片17，横向硬质板16和纵向弹
片17首尾连接，靠近橡胶隔震块11的一侧弧形底座9的每个纵向弹片17上固定有两个连杆
19，橡胶台阶部14与橡胶隔震块11的接触面上设置有弹性膜片18，弹性膜片18的内侧设置
有与纵向弹片17一一对应的滑套20，位于同一纵向弹片17上的两个连杆19的顶部通过铰接
件21连接，铰接件21滑动卡接在滑套20内。弹性膜片18内设置有纵向加强筋22，滑套20与纵向加强筋22固定连接。橡胶隔震块11侧壁设置有用于固定Z型弹片12的限位槽23，限位槽23底面设置有若干个钢制螺纹套24，Z型弹片12的两端分别设置有一个第三通孔25，第三通孔
25与钢制螺纹套24择一配合后，通过锁止螺栓26将Z型弹片12固定在限位槽23内。Z型弹片
12上安装有止震片27。压块7的下表面均匀设置有若干个向外倾斜的压片28。上机臂1和下
机臂2通过锁止带29固定插接，锁止带29上滑动安装有两个限位块30，限位块30的两端连接有弹簧31，锁止带29固定上机臂1和下机臂2时限位块30位于第一插槽3和插板4之间的空隙
中，弹簧31分别与上机臂1和下机臂2压接配合，锁止带29的一端安装有第一调节螺栓32，锁止带29的另一端设置有与第一调节螺栓32卡接配合的卡槽33，锁止带29设置有卡槽33的一
端插接在第一调节螺栓32下方，旋转第一调节螺栓32时第一调节螺栓32与不同的卡槽33咬
合，实现锁止带29绑扎内径的改变。
侧壁对称固定有支撑弹片37，支撑弹片37顶部设置有弯折部38，弯折部38位于第四通孔36
的正下方。第二调节螺栓39与螺纹孔35螺纹连接，第二调节螺栓39的末端与弯折部38相互
挤压接触，通过改变第二调节螺栓39的插接深度，可以实现改变支撑弹片37对第二空腔34
的支撑作用力，从而使橡胶隔震块11整体的支撑强度发生变化。如果无人机组装完毕进行
飞行时出现共振，将机臂机构进行重新拆装过于复杂，浪费时间，这时可以对不同位置的第二调节螺栓39进行微调，使无人机的固有频率发生变化，从而避免共振的发生，便于操作，节约时间。
41与Z型弹片12配合，形成两组相互独立的弹性连接机构，Z型弹片12主要用来对弹性底板
41内部的横向作用力进行传递和缓冲，弹性底板41主要用来对弹性底板41内部的纵向作用
力进行缓冲，从而形成一个完整的立体减震体系，有效的减少无人机飞行过程中产生的振
动。
11进行连接，然后将上机臂1插接在下机臂2上，使用锁止带29将上机臂1和下机臂2进行锁
止固定。