一种无人机及其折叠翼面的作动机构

摘要

本发明公开了一种无人机及其折叠翼面的作动机构，包括主动轴、从动轴、圆弧形滑轨、卡环和挡块；主动轴上安装有第一锥齿轮，从动轴上安装有第二锥齿轮和拨杆；圆弧形滑轨的延伸末端形成有脱离开口，卡环上形成有正对脱离开口布置的卡环开口；当圆弧形滑块滑动至展开位时，圆弧形滑块滑出脱离开口的同时从动轴刚好自卡环开口滑入卡环内；主动轴向收纳方向转动能够带动拨杆挤压挡块，继而从动轴脱离卡环，圆弧形滑块进入圆弧形滑轨，主动轴继续转动能够带动圆弧形滑块沿圆弧形滑轨滑动至收纳位。仅需一套作动机构能够同时实现折叠翼面的收展和飞行角度控制，避免了因作动机构导致无人机尺寸、重量及复杂度均会变大的问题。

权利要求

1.一种无人机的折叠翼面的作动机构，其特征在于，包括连接有驱动机构的主动轴（1）、安装于折叠翼面（2）的根部的从动轴（3）、安装于机身（4）的侧部的圆弧形滑轨（5）、设置于所述机身（4）的卡环（6）和挡块（7）；所述主动轴（1）上安装有第一锥齿轮（1a），所述从动轴（3）上安装有与所述第一锥齿轮（1a）啮合的第二锥齿轮（3a）和用于挤压所述挡块（7）的拨杆（3b）；

所述圆弧形滑轨（5）自所述折叠翼面（2）的收纳位延伸至所述折叠翼面（2）的展开位，且所述圆弧形滑轨（5）的圆心落在所述主动轴（1）或所述主动轴（1）的延伸线上，所述从动轴（3）上固定有能够沿所述圆弧形滑轨（5）滑动的圆弧形滑块（3c），所述圆弧形滑轨（5）的延伸末端形成有脱离开口，所述卡环（6）上形成有正对所述脱离开口布置的卡环开口；

所述主动轴（1）向展开方向转动能够带动所述圆弧形滑块（3c）向所述展开位运动，且当所述圆弧形滑块（3c）滑动至所述展开位时，所述圆弧形滑块（3c）滑出所述脱离开口的同时所述从动轴（3）刚好自所述卡环开口滑入所述卡环（6）内，所述从动轴（3）能够在所述卡环（6）内绕自身轴心自由转动；

所述主动轴（1）向收纳方向转动能够带动所述从动轴（3）转动并迫使所述拨杆（3b）挤压所述挡块（7），随着所述从动轴（3）的继续转动，所述从动轴（3）自所述卡环开口脱离所述卡环（6），与此同时所述圆弧形滑块（3c）自所述脱离开口进入所述圆弧形滑轨（5），所述主动轴（1）继续沿收纳方向转动能够带动所述圆弧形滑块（3c）沿所述圆弧形滑轨（5）滑动至所述收纳位。

2.如权利要求1所述的无人机的折叠翼面的作动机构，其特征在于，所述驱动机构为电机或舵机。

3.如权利要求1所述的无人机的折叠翼面的作动机构，其特征在于，所述主动轴（1）与所述从动轴（3）垂直布置。

4.一种无人机，包括机身（4）、对称布置于所述机身（4）两侧的左尾翼和右尾翼，所述左尾翼和所述右尾翼分别连接有尾翼作动机构，其特征在于，所述尾翼作动机构为如权利要求1‑3中任一项所述无人机的折叠翼面的作动机构。

5.如权利要求4所述的无人机，其特征在于，所述左尾翼所对应的主动轴（11）和所述右尾翼所对应的主动轴（12）同轴布置。

6.如权利要求5所述的无人机，其特征在于，所述左尾翼所对应的主动轴（11）和所述右尾翼所对应的主动轴（12）采用同一驱动机构驱动。

7.如权利要求4所述的无人机，其特征在于，所述左尾翼所对应的主动轴（11）和所述右尾翼所对应的主动轴（12）之间呈预设夹角布置，且分别采用独立的驱动机构驱动。

8.如权利要求4所述的无人机，其特征在于，所述机身（4）的左右两侧设置有对称布置的左尾翼收纳槽（4a）和右尾翼收纳槽（4b），所述左尾翼所连接的尾翼作动机构设置于所述左尾翼收纳槽（4a）内，所述右尾翼所连接的尾翼作动机构设置于所述右尾翼收纳槽（4b）内。

9.一种无人机，包括机身（4）、对称布置于所述机身两侧的左主翼和右主翼，所述左主翼和所述右主翼分别连接有主翼作动机构，其特征在于，所述主翼作动机构为如权利要求

1‑3中任一项所述无人机的折叠翼面的作动机构。

10.一种无人机，包括机身（4）、对称布置于所述机身两侧的左尾翼和右尾翼、对称布置于所述机身两侧的左主翼和右主翼，所述左尾翼和所述右尾翼分别连接有尾翼作动机构，所述左主翼和所述右主翼分别连接有主翼作动机构，其特征在于，所述尾翼作动机构和所述主翼作动机构均为如权利要求1‑3中任一项所述无人机的折叠翼面的作动机构。

说明书

一种无人机及其折叠翼面的作动机构

技术领域

[0001] 本发明涉及航空技术领域，尤其涉及一种无人机及其折叠翼面的作动机构。

背景技术

[0002] 当前的部分无人机为便于收纳和存放而具备翼面折叠功能。无人机采用的翼面折叠—展开功能主要通过三种方式实现：其一，以纯手动方式进行收放；其二，在存放状态下
由限位机构卡住，飞行时由弹簧、压缩气体等方式展开；其三，通过作动机构进行可控收放。
其中，手动方式收放速度慢、效率低；弹簧方式只能进行展开，收拢时仍需要手动进行；作动
机构方式能实现较好的可控性，但其在飞行控制装置以外，还需要额外设置一套作动机构，
增加了无人机的尺寸、重量及复杂性。

[0003] 综上所述，如何解决无人机为实现自动收放功能导致无人机尺寸、重量及复杂度均会变大的问题已经成为本领域技术人员亟需解决的技术难题。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种无人机及其折叠翼面的作动机构，以解决无人机为实现自动收放功能导致无人机尺寸、重量及复杂度均会变大的问题。

[0005] 为了实现上述目的，本发明提供了一种无人机的折叠翼面的作动机构，包括连接有驱动机构的主动轴、安装于折叠翼面的根部的从动轴、安装于机身的侧部的圆弧形滑轨、
设置于所述机身的卡环和挡块；所述主动轴上安装有第一锥齿轮，所述从动轴上安装有与
所述第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮和用于挤压所述挡块的拨杆；

[0006] 所述圆弧形滑轨自所述折叠翼面的收纳位延伸至所述折叠翼面的展开位，且所述圆弧形滑轨的圆心落在所述主动轴或所述主动轴的延伸线上，所述从动轴上固定有能够沿
所述圆弧形滑轨滑动的圆弧形滑块，所述圆弧形滑轨的延伸末端形成有脱离开口，所述卡
环上形成有正对所述脱离开口布置的卡环开口；

[0007] 所述主动轴向展开方向转动能够带动所述圆弧形滑块向所述展开位运动，且当所述圆弧形滑块滑动至所述展开位时，所述圆弧形滑块滑出所述脱离开口的同时所述从动轴
刚好自所述卡环开口滑入所述卡环内，所述从动轴能够在所述卡环内绕自身轴心自由转
动；

[0008] 所述主动轴向收纳方向转动能够带动所述从动轴转动并迫使所述拨杆挤压所述挡块，随着所述从动轴的继续转动，所述从动轴自所述卡环开口脱离所述卡环，与此同时所
述圆弧形滑块自所述脱离开口进入所述圆弧形滑轨，所述主动轴继续沿收纳方向转动能够
带动所述圆弧形滑块沿所述圆弧形滑轨滑动至所述收纳位。

[0009] 优选地，所述驱动机构为电机或舵机。

[0010] 优选地，所述主动轴与所述从动轴垂直布置。

[0011] 相比于背景技术介绍内容，上述无人机的折叠翼面的作动机构，在实际应用过程中的具体工作过程为：当折叠翼面由收纳位向展开位运动时，驱动机构驱动主动轴向展开
方向转动，继而会带动从动轴运动，由于此时的从动轴上的圆弧形滑块处于圆弧形滑轨内，
在圆弧形滑轨的限制作用下，从动轴无法实现自转，而圆弧形滑轨的圆心又落在主动轴或
主动轴的延伸线上，因此主动轴转动能够带动圆弧形滑块在圆弧形滑轨内滑动，从而带动
折叠翼面自收纳位向展开位运动，当圆弧形滑块滑动至展开位（也即折叠翼面滑动至展开
位）时，圆弧形滑块会从圆弧形滑轨的延伸末端所形成的脱离开口脱离，且脱离的同时从动
轴刚好自卡环上的卡环开口滑入卡环内，由于从动轴能够在卡环内绕自身轴心自由转动，
因此，此时通过主动轴转动能够带动从动轴绕自身轴心转动，继而实现折叠翼面的飞行角
度调节，也即实现无人机的飞行控制；当无人机降落后，需要将折叠翼面由展开位向收纳位
运动，此时主动轴向收纳方向转动，此时的主动轴的转动幅度相比于折叠翼面的飞行角度
调节时主动轴的转动幅度明显加大，随着主动轴带动从动轴转动幅度的加大，迫使从动轴
上的拨杆挤压机身上的挡块，随着不断挤压，从动轴会从卡环开口脱离卡环，并且脱离的同
时圆弧形滑块会自脱离开口进入圆弧形滑轨内，此时，在圆弧形滑块与圆弧形滑轨的滑动
配合作用下，从动轴无法绕自身轴心转动，且随着主动轴继续朝收纳方向转动，圆弧形滑块
会带动折叠翼面沿圆弧形滑轨滑动至收纳位。无人机采用上述作动机构，仅需一套作动机
构既能够驱动折叠翼面的收纳与展开，又能在无人机飞行时调整折叠翼面的飞行角度，实
现飞行控制，避免了无人机为实现自动收放功能而额外布置作动机构所导致的无人机尺
寸、重量及复杂度均会变大的问题。

[0012] 另外，本发明还提供了一种无人机，包括机身、对称布置于所述机身两侧的左尾翼和右尾翼，所述左尾翼和所述右尾翼分别连接有尾翼作动机构，该尾翼作动机构为前述任
一方案所描述的无人机的折叠翼面的作动机构。由于前述无人机的折叠翼面的作动机构具
有上述技术效果，因此具有该折叠翼面的作动机构的无人机也应具有相应的技术效果，在
此不再赘述。

[0013] 优选地，所述左尾翼所对应的主动轴和所述右尾翼所对应的主动轴同轴布置。

[0014] 优选地，所述左尾翼所对应的主动轴和所述右尾翼所对应的主动轴采用同一驱动机构驱动。

[0015] 优选地，所述左尾翼所对应的主动轴和所述右尾翼所对应的主动轴之间呈预设夹角布置，且分别采用独立的驱动机构驱动。

[0016] 优选地，所述机身的左右两侧设置有对称布置的左尾翼收纳槽和右尾翼收纳槽，所述左尾翼所连接的尾翼作动机构设置于所述左尾翼收纳槽内，所述右尾翼所连接的尾翼
作动机构设置于所述右尾翼收纳槽内。

[0017] 本发明还提供了另外一种无人机，包括机身、对称布置于所述机身两侧的左主翼和右主翼，所述左主翼和所述右主翼分别连接有主翼作动机构，该主翼作动机构为前述任
一方案所描述的无人机的折叠翼面的作动机构。由于前述无人机的折叠翼面的作动机构具
有上述技术效果，因此具有该折叠翼面的作动机构的无人机也应具有相应的技术效果，在
此不再赘述。

[0018] 除此之外，本发明还提供了一种无人机，包括机身、对称布置于所述机身两侧的左尾翼和右尾翼、对称布置于所述机身两侧的左主翼和右主翼，所述左尾翼和所述右尾翼分
别连接有尾翼作动机构，所述左主翼和所述右主翼分别连接有主翼作动机构，其中，所述尾
翼作动机构和所述主翼作动机构均为前述任一方案所描述的无人机的折叠翼面的作动机
构。由于前述无人机的折叠翼面的作动机构具有上述技术效果，因此具有该折叠翼面的作
动机构的无人机也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

[0019] 图1为本发明实施例提供的省略机身后的无人机的折叠翼面处于展开位时作动机构的结构示意图；

[0020] 图2为本发明实施例提供的从动轴的结构示意图；

[0021] 图3为本发明实施例提供的省略机身后的无人机的折叠翼面处于收纳位时作动机构的结构示意图；

[0022] 图4为本发明实施例提供的作动机构展开至展开位时圆弧形滑块预脱离圆弧形滑轨并正准备卡入卡环的临界状态下的结构示意图；

[0023] 图5为本发明实施例提供的作动机构自展开位向收纳位切换时拨杆挤压挡块的结构示意图；

[0024] 图6为本发明实施例提供的机身的左右尾翼处于展开位时左尾翼所连接的作动机构的结构示意图；

[0025] 图7为本发明实施例提供的机身的左右尾翼处于展开位时右尾翼所连接的作动机构的结构示意图；

[0026] 图8为本发明实施例提供的机身的左右尾翼处于收纳位时作动机构的结构示意图；

[0027] 图9为本发明实施例提供的机身的左右尾翼处于飞行角度调整的结构示意图。

[0028] 在图1‑图9中，

[0029] 主动轴1、左尾翼所对应的主动轴11、右尾翼所对应的主动轴12、第一锥齿轮1a、折叠翼面2、从动轴3、第二锥齿轮3a、拨杆3b、圆弧形滑块3c、机身4、左尾翼收纳槽4a、右尾翼
收纳槽4b、圆弧形滑轨5、卡环6、支架6a、挡块7。

具体实施方式

[0030] 本发明的核心是提供一种无人机及其折叠翼面的作动机构，以解决无人机为实现自动收放功能导致无人机尺寸、重量及复杂度均会变大的问题。

[0031] 为了使本领域的技术人员更好地理解本发明提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

[0032] 如图1‑图9所示，本发明实施例提供了一种无人机的折叠翼面的作动机构，包括连接有驱动机构的主动轴1、安装于折叠翼面2的根部的从动轴3、安装于机身4的侧部的圆弧
形滑轨5、设置于机身4的卡环6和挡块7；主动轴1上安装有第一锥齿轮1a，从动轴3上安装有
与第一锥齿轮1a啮合的第二锥齿轮3a和用于挤压挡块7的拨杆3b；圆弧形滑轨5自折叠翼面
2的收纳位延伸至折叠翼面2的展开位，且圆弧形滑轨5的圆心落在主动轴1或主动轴1的延
伸线上，从动轴3上固定有能够沿圆弧形滑轨5滑动的圆弧形滑块3c，圆弧形滑轨5的延伸末
端形成有脱离开口，卡环6上形成有正对脱离开口布置的卡环开口；主动轴1向展开方向转
动能够带动圆弧形滑块3c向展开位运动，且当圆弧形滑块3c滑动至展开位时，圆弧形滑块
3c滑出脱离开口的同时从动轴3刚好自卡环开口滑入卡环6内，从动轴3能够在卡环6内绕自
身轴心自由转动；主动轴1向收纳方向转动能够带动从动轴3转动并迫使拨杆3b挤压挡块7，
随着从动轴3的继续转动，从动轴3自卡环开口脱离卡环6，与此同时圆弧形滑块3c自脱离开
口进入圆弧形滑轨5，主动轴1继续沿收纳方向转动能够带动圆弧形滑块3c沿圆弧形滑轨5
滑动至收纳位，以使折叠翼面完成收纳动作。

[0033] 该无人机的折叠翼面的作动机构，在实际应用过程中的具体工作过程为：当折叠翼面由收纳位向展开位运动时，驱动机构驱动主动轴向展开方向转动，继而会带动从动轴
运动，由于此时的从动轴上的圆弧形滑块处于圆弧形滑轨内，在圆弧形滑轨的限制作用下，
从动轴无法实现自转，而圆弧形滑轨的圆心又落在主动轴或主动轴的延伸线上，因此主动
轴转动能够带动圆弧形滑块在圆弧形滑轨内滑动，从而带动折叠翼面自收纳位向展开位运
动，当圆弧形滑块滑动至展开位（也即折叠翼面滑动至展开位）时，圆弧形滑块会从圆弧形
滑轨的延伸末端所形成的脱离开口脱离，且脱离的同时从动轴刚好自卡环上的卡环开口滑
入卡环内，由于从动轴能够在卡环内绕自身轴心自由转动，因此，此时通过主动轴转动能够
带动从动轴绕自身轴心转动，继而实现折叠翼面的飞行角度调节，也即实现无人机的飞行
控制；当无人机降落后，需要将折叠翼面由展开位向收纳位运动，此时主动轴向收纳方向转
动，此时的主动轴的转动幅度相比于折叠翼面的飞行角度调节时主动轴的转动幅度明显加
大，随着主动轴带动从动轴转动幅度的加大，迫使从动轴上的拨杆挤压机身上的挡块，随着
不断挤压，从动轴会从卡环开口脱离卡环，并且脱离的同时圆弧形滑块会自脱离开口进入
圆弧形滑轨内，此时，在圆弧形滑块与圆弧形滑轨的滑动配合作用下，从动轴无法绕自身轴
心转动，且随着主动轴继续朝收纳方向转动，圆弧形滑块会带动折叠翼面沿圆弧形滑轨滑
动至收纳位。无人机采用上述作动机构，仅需一套作动机构既能够驱动折叠翼面的收纳与
展开，又能在无人机飞行时调整折叠翼面的飞行角度，实现飞行控制，避免了无人机为实现
自动收放功能而额外布置作动机构所导致的无人机尺寸、重量及复杂度均会变大的问题。

[0034] 这里需要说明的是，上述驱动机构具体可以为电机，也可以为舵机，又或者是本领域技术人员所熟知的其他驱动机构，在此不做更具体的限定。另外，主动轴1与从动轴3之间
可以采用相互垂直的布置方式，也可以设计成非垂直的布置方式，本发明中优选采用相互
垂直的布置方式，因为布置成相互垂直的布置方式，使得对应圆弧形滑轨的轨道更加方便
布置；当采用非垂直的方式布置时，对应圆弧形滑轨上的轨道槽需要布置成倾斜的，布置相
对复杂。

[0035] 另外，本发明还提供了一种无人机，包括机身4、对称布置于机身4两侧的左尾翼和右尾翼，左尾翼和右尾翼分别连接有尾翼作动机构，其中该尾翼作动机构为前述任一方案
所描述的无人机的折叠翼面的作动机构。由于前述无人机的折叠翼面的作动机构具有上述
技术效果，因此具有该折叠翼面的作动机构的无人机也应具有相应的技术效果，在此不再
赘述。

[0036] 进一步的实施方案中，上述左尾翼所对应的主动轴11和右尾翼所对应的主动轴12优选采用同轴布置的方式，当然也可以采用左尾翼所对应的主动轴11和右尾翼所对应的主
动轴12之间呈预设夹角的方式布置。实际应用过程中，可以根据实际需求进行选择。

[0037] 进一步的实施方案中，当左尾翼所对应的主动轴11和右尾翼所对应的主动轴12优选采用同轴布置的方式时，左尾翼所对应的主动轴11和右尾翼所对应的主动轴12可以采用
同一驱动机构驱动，当然可以理解的是，也可以采用不同驱动机构进行驱动，只不过采用同
一驱动机构驱动能够简化驱动机构的结构，继而整体简化无人机的尺寸、重量及复杂程度。
另外需要说明的是，当左尾翼所对应的主动轴11和右尾翼所对应的主动轴12之间呈预设夹
角布置时，二者所采用驱动机构为两个相互独立的驱动机构。

[0038] 在一些更具体的实施方案中，为了使得机身整体更加美观，对应机身4的左右两侧设置有对称布置的左尾翼收纳槽4a和右尾翼收纳槽4b，左尾翼所连接的尾翼作动机构设置
于左尾翼收纳槽4a内，右尾翼所连接的尾翼作动机构设置于右尾翼收纳槽4b内。

[0039] 本发明还提供了另外一种无人机，包括机身、对称布置于机身两侧的左主翼和右主翼，左主翼和右主翼分别连接有主翼作动机构，该主翼作动机构为前述任一方案所描述
的无人机的折叠翼面的作动机构。由于前述无人机的折叠翼面的作动机构具有上述技术效
果，因此具有该折叠翼面的作动机构的无人机也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。

[0040] 除此之外，本发明还提供了一种无人机，包括机身、对称布置于机身两侧的左尾翼和右尾翼、对称布置于机身两侧的左主翼和右主翼，左尾翼和右尾翼分别连接有尾翼作动
机构，左主翼和右主翼分别连接有主翼作动机构，其中，尾翼作动机构和主翼作动机构均为
前述任一方案所描述的无人机的折叠翼面的作动机构。由于前述无人机的折叠翼面的作动
机构具有上述技术效果，因此具有该折叠翼面的作动机构的无人机也应具有相应的技术效
果，在此不再赘述。

[0041] 以上对本发明所提供的无人机及其折叠翼面的作动机构进行了详细介绍。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与
其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

[0042] 另外需要说明的是，在本申请的描述中，如若涉及术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，如若涉
及术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0043] 还需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还
包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有
更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品
或者设备中还存在另外的相同要素。

[0044] 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，
在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也
落入本发明权利要求的保护范围内。