一种机翼可折叠的固定翼巡飞器的制作方法

1.本发明属于固定翼飞行器技术领域，主要涉及一种机翼可折叠的固定翼巡飞器。


背景技术：

2.现有无人机飞行装置基本分为固定翼无人机和旋翼无人机两类，两类无人机由于其结构的不同也使其具备不同的特点，其中，固定翼无人机的机翼在飞行时固定不动，具有飞行速度快、成本低、运载能力大的优点；而旋翼无人机的机翼在飞行时需要旋转，具有可垂直起降加悬停的优点。由于常规的固定翼无人机飞行装置中的机翼固定不动，使其在运输、携带以及停放时存在占地面积大，不易收纳的问题。
3.为解决该问题，公布号为cn107628231a的中国发明专利申请公开了一种固定翼可折叠的无人机，该专利中折叠机翼通过铰链与固定机翼连接，同时机翼通过金属拉杆与舵机连接从而进行传动。该专利具有以下不足：该专利中的机翼分为了固定部分和转动部分，固定部分固定在机身上，折叠部分转动安装在固定部分上，折叠的仅是转动部分，机翼不能完全折叠，占用空间依然很大。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种机翼可折叠的固定翼巡飞器，以解决现有技术中机翼不能完全折叠，占用空间大的问题。
5.为解决上述问题，采用如下技术方案：一种机翼可折叠的固定翼巡飞器，包括机身以及设于机身上的左机翼、右机翼，巡飞器还包括绕左右延伸的轴线转动装配在机身上的套筒，套筒外部固定套装有齿环，机身上设有翻转电机，翻转电机连接第一齿轮，第一齿轮与所述齿环啮合，翻转电机用于驱动套筒进行转动；左机翼、右机翼的翼根均绕前后延伸的轴线转动装配在所述套筒上，以使得左机翼、右机翼能够靠近和远离机身，套筒内还设有驱动左机翼、右机翼转动的驱动机构，驱动机构用于驱动左机翼、右机翼同时靠近和远离机身。具有以下有益效果：通过驱动机构驱动左机翼、右机翼同时靠近和远离机身，以及通过翻转电机驱动套筒进行转动，实现了机翼的完全折叠，占用的空间变小，便于携带。
6.进一步的，所述驱动机构包括第一传动组件、第二传动组件，第一传动组件与左机翼对应，第二传动组件与右机翼对应；所述第一传动组件包括第一齿条、与第一齿条一端固定连接的第一连接件以及与第一连接件一端铰接的第一连杆，第一连杆与所述左机翼铰接，第一齿条滑动装配在套筒的内壁上；所述第二传动组件包括第二齿条、与第二齿条一端固定连接的第二连接件以及与第二连接件一端铰接的第二连杆，第二连杆与所述右机翼铰接，第二齿条滑动装配在套筒的内壁上；
所述驱动机构还包括驱动组件，驱动组件包括安装在套筒上的舵机以及与舵机连接的齿轮组，齿轮组与第一齿条、第二齿条啮合，以驱动第一齿条、第二齿条滑动。具有以下有益效果：第一齿条连接左机翼，第二齿条连接右机翼，齿轮组分别与第一齿条、第二齿条啮合，实现了左机翼与右机翼的同时伸展与折叠。
7.进一步的，所述齿轮组为第二齿轮，所述第二齿轮位于第一齿条、第二齿条之间，第二齿轮同时与第一齿条、第二齿条啮合，以驱动第一齿条、第二齿条沿相反的方向滑动。具有以下有益效果：舵机驱动齿轮组，齿轮组分别与第一齿条、第二齿条啮合，实现了第一齿条和第二齿条的直线运动，从而带动机翼的展开与折叠。
8.进一步的，所述驱动机构包括固设于舵机输出轴上的主动齿轮，还包括与主动齿轮啮合的从动齿轮，从动齿轮与所述第二齿轮固设于同一转轴上，转轴转动安装在套筒上，主动齿轮的直径小于从动齿轮的直径。具有以下有益效果：主动齿轮的直径小于从动齿轮的直径，实现了齿轮的减速增扭。
9.进一步的，所述第一齿条和第二齿条的外侧分别固定连接有滑轨，滑轨滑动连接有滑块，滑块固定连接在套筒的内壁上。具有以下有益效果：通过滑轨滑块的配合，实现第一齿条和第二齿条流畅的滑动。
10.进一步的，所述套筒的侧壁上开设有穿孔，所述舵机的一端穿过穿孔位于套筒的外部。
11.进一步的，所述第一连接件与第二连接件上均开设有减重孔。具有以下有益效果：减轻了巡飞器整体的重量，能够节省能源。
12.进一步的，所述第一传动组件与套筒之间以及第二传动组件与套筒之间均设置有锁定机构，锁定机构用于在左机翼、右机翼朝远离机身的方向转动到位后锁定左机翼、右机翼。
13.进一步的，所述锁定机构包括弹簧柱塞以及与弹簧柱塞配合的锁定孔，弹簧柱塞设置在套筒上，第一连接件和第二连接件上均设有锁定孔，所述弹簧柱塞上设置解锁楔形孔，解锁楔形孔配合使用解锁销，解锁销一端为楔形头，楔形头与解锁楔形孔配合。具有以下有益效果：实现了机翼的锁定，以及之后顺利的解锁。
附图说明
14.通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：图1为巡飞器可折叠机翼的视图；图2为巡飞器可折叠机翼的的侧视视角视图；图3为去掉套筒后的巡飞器可折叠机翼的视图；图4为本发明结构示意图（未显示翻转电机）；图5为图4中a处的局部放大图；图6为图4的俯视图（显示了翻转电机）；图7为图6中b处的剖视图；图8为锁定机构未锁定时的视图；
图9为解锁销去解锁时的视图；图10为解锁销解锁后的视图。
15.附图标记说明：1、左机翼；2、第一连杆；3、套筒；4、锁定机构；5、第二连杆；6、右机翼；7、第四绞轴；8、第二绞轴；9、齿环；10、舵机；11、第三绞轴；12、解锁销；13、第一绞轴；14、锁定孔；15、第一连接件；16、第二齿条；17、主动齿轮；18、第二连接件；19、滑块；20、滑轨；21、第一齿条；22、机身；23、轴承；24、弹簧柱塞；25、解锁楔形孔；26、楔形头；27、转轴；28、从动齿轮；29、第二齿轮；30、减重孔；31、翻转电机；32、第一齿轮。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，本领域技术人员应知，下面所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.下面具体介绍本发明的各种非限制性实施方式。附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。
18.实施例1如图1-图7，一种机翼可折叠的固定翼巡飞器，包括机身22以及设置在机身22上的左机翼1和右机翼6，机身22上还设有套筒3，套筒3沿左右延伸的轴线转动装配在机身22上，套筒3两端通过铰接轴分别铰接的左机翼1和右机翼6，以使得左机翼1、右机翼6能够靠近和远离机身22。套筒3内通过螺栓还固定连接有驱动机构，驱动机构用于驱动左机翼1、右机翼6同时靠近和远离机身22。套筒3外壁通过焊接固定连接在轴承23的内圈里，轴承23外圈通过焊接固定连接巡飞器的机身22，同时，套筒3的两端外壁均设置有轴承23。实现整个机翼的顺利的转动。
19.套筒3外壁通过焊接固定套接在齿环9内圈，巡飞器的机身22上通过螺栓固定连接翻转电机31。翻转电机31传动连接第一齿轮32，第一齿轮32与齿环9啮合，翻转电机31用于驱动齿环9转动。翻转电机31驱动第一齿轮32转动，第一齿轮32与齿环9啮合，从而实现齿环9带动套筒3的转动，进行改变机翼的角度。
20.如图3，驱动机构包括第一传动组件和第二传动组件，第一传动组件对应左机翼1，第二传动组件对应右机翼6。第一传动组件包括第一齿条21、与第一齿条21一端固定连接的第一连接件15另一端以及与第一连接件15一端铰接的第一连杆2一端，第一连杆2另一端铰接左机翼1,第一齿条21外侧滑动装配在套筒3内壁上。
21.第二传动组件包括第二齿条16、与第二齿条16一端固定连接的第二连接件18另一端以及与第二连接件18一端铰接的第二连杆5一端，第二连杆5另一端铰接右机翼6,第二齿条16外侧滑动装配在套筒3内壁上。
22.驱动机构还包括驱动组件，驱动组件包括安装在套筒3上的舵机10以及与舵机10连接的齿轮组，齿轮组分别与第一齿条21、第二齿条16啮合，使第一齿条21、第二齿条16能够向相反的方向运动。第一齿条21连接左机翼1，第二齿条16连接右机翼6，齿轮组分别与第一齿条21、第二齿条16啮合，实现了第一齿条21和第二齿条16的直线运动，实现了左机翼1与右机翼6的同时伸展与折叠。
23.齿轮组为第二齿轮29，第二齿轮29位于第一齿条21、第二齿条16之间，第二齿轮29同时与第一齿条21、第二齿条16啮合，以驱动第一齿条21、第二齿条16沿相反的方向滑动。驱动机构包括固设于舵机10输出轴上的主动齿轮17，还包括与主动齿轮17啮合的从动齿轮28，从动齿轮28与所述第二齿轮29固设于同一转轴27上，转轴27转动安装在套筒3上，主动齿轮17的直径小于从动齿轮28的直径。主动齿轮17的直径小于从动齿轮28的直径，实现了齿轮的减速增扭。
24.第一齿条21和第二齿条16的外侧分别固定连接滑轨20，滑轨20滑动连接滑块19，滑块19固定连接在套筒3内壁。通过滑轨20滑块19的配合，实现第一齿条21和第二齿条16流畅的滑动。
25.套筒3的侧壁上开设有穿孔，所述舵机10的一端穿过穿孔位于套筒3的外部。第一连接件与第二连接件上均开设有减重孔30，减轻了巡飞器整体的重量，能够节省能源。
26.左机翼1通过第一绞轴13转动连接套筒3，右机翼6通过第二绞轴8转动连接套筒3；第一连杆2通过第三绞轴11转动连接左机翼1；第二连杆5通过第四绞轴7转动连接右机翼6。通过不同位置的铰接能够实现机翼的折叠与展开。
27.第一传动组件与套筒3之间以及第二传动组件与套筒3之间设置锁定机构4，锁定机构4通过螺栓固定连接在套筒3上，锁定机构4用于在左机翼1、右机翼6朝远离机身22的方向转动到位后锁定左机翼1、右机翼6，阻止其继续运动。如图8-图10，锁定机构4包括弹簧柱塞24以及与弹簧柱塞24配合的锁定孔14，弹簧柱塞24设置在套筒3上，第一连接件15和第二连接件18上均设有锁定孔14，弹簧柱塞24上设置解锁楔形孔25，解锁楔形孔25配合使用解锁销12，解锁销12一端为楔形头26，楔形头26与解锁楔形孔25配合。锁定机构4实现了左机翼1、右机翼6的锁定，以及之后顺利的解锁。本技术通过设置驱动机构带动巡飞器的机翼进行折叠，之后通过翻转电机31驱动齿环9转动，让机翼转动到合适的位置，从而实现机翼的折叠转动；而在机翼展开后，通过锁定机构4锁定左机翼1、右机翼6，进而限制机翼的运动，实现对机翼的固定。
28.本发明工作过程如下：机翼展开：机翼未展开时，左机翼1和右机翼6均与机身22的轴线平行。舵机10驱动第二齿轮29组转动，第二齿轮29组分别带动第一齿条21、第二齿条16运动，此时，第一连接件15和第二连接件18同时向中部靠拢，第一连接件15通过第一连杆2铰接左机翼1，第二连接件18通过第二连杆5铰接右机翼6,同时，左机翼1通过第一绞轴13转动连接套筒3，右机翼6通过第二绞轴8转动连接套筒3，因此可以带动左机翼1和右机翼6展开，变成水平展开状态（本技术中所述的“水平展开状态”或“水平状态”均指左机翼1和右机翼6处于同一平面上）。在左机翼1和右机翼6展开成水平状态之后，翻转电机31驱动第一齿轮32转动，第一齿轮32带动齿环9转动，进而带动套筒3以及左机翼1和右机翼6转动到合适的角度。
29.机翼折叠：与机翼展开的动作相反。舵机10驱动，第一连接件15和第二连接件18会同时向套筒3的两端移动，让左机翼1和右机翼6变成折叠的状态，此时，左机翼1和右机翼6均与机身22的轴线垂直；之后再让翻转电机31驱动，调整左机翼1和右机翼6的角度，让左机翼1和右机翼6与机身22的轴线平行。
30.同时应注意，舵机10与翻转电机31的驱动动作是没有先后顺序的，可以舵机10驱动，让机翼展开成水平状态之后，再让翻转电机31驱动，让左机翼1和右机翼6调整到合适的
角度；也可以先让翻转电机31驱动，让左机翼1和右机翼6调整到合适的角度，再让舵机10驱动，让机翼展开成水平状态；或者舵机10与翻转电机31同时驱动。
31.左机翼1和右机翼6的锁定：在第一连接件15和第二连接件18同时向中部靠拢的过程中，弹簧柱塞24也会越来越接近锁定孔14，直至弹簧柱塞24插入到锁定孔14内，从而实现了对左机翼1、右机翼6的锁定。
32.左机翼1和右机翼6的解锁：使用解锁销12插入到弹簧柱塞24上的解锁楔形孔25内，因为解锁销12一端为楔形头26，所以解锁销12能够通过解锁楔形孔25与楔形头26的配合将弹簧柱塞24顶起，从而将弹簧柱塞24从锁定孔14内取出，实现对左机翼1、右机翼6的解锁。在解锁之后就可以进行折叠机翼的动作。
33.实施例2与上述实施例1的区别在于，实施例1中，通过一个舵机实现第一齿条和第二齿条能够向相反的方向同时运动；而本实施例中，通过两个舵机分别与第一齿条和第二齿条连接，进而实现第一齿条和第二齿条能够向相反的方向同时运动。
34.根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“宽度”、
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水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本发明的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本发明方案的限制。
35.另外，在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体地限定。

技术特征：
1.一种机翼可折叠的固定翼巡飞器，包括：机身（22）以及设于机身（22）上的左机翼（1）、右机翼（6）；其特征在于，巡飞器还包括：套筒（3），绕左右延伸的轴线转动装配在机身（22）上，套筒（3）外部固定套装有齿环（9），机身（22）上设有翻转电机（31），翻转电机（31）连接第一齿轮（32），第一齿轮（32）与所述齿环（9）啮合，翻转电机（31）用于驱动套筒（3）进行转动；左机翼（1）、右机翼（6）的翼根均绕前后延伸的轴线转动装配在所述套筒（3）上，以使得左机翼（1）、右机翼（6）能够靠近和远离机身（22），套筒（3）内还设有驱动左机翼（1）、右机翼（6）转动的驱动机构，驱动机构用于驱动左机翼（1）、右机翼（6）同时靠近和远离机身（22）。2.根据权利要求1所述的一种机翼可折叠的固定翼巡飞器，其特征在于，所述驱动机构包括第一传动组件、第二传动组件，第一传动组件与左机翼（1）对应，第二传动组件与右机翼（6）对应；所述第一传动组件包括第一齿条（21）、与第一齿条（21）一端固定连接的第一连接件（15）以及与第一连接件（15）一端铰接的第一连杆（2），第一连杆（2）与所述左机翼（1）铰接，第一齿条（21）滑动装配在套筒（3）的内壁上；所述第二传动组件包括第二齿条（16）、与第二齿条（16）一端固定连接的第二连接件（18）以及与第二连接件（18）一端铰接的第二连杆（5），第二连杆（5）与所述右机翼（6）铰接，第二齿条（16）滑动装配在套筒（3）的内壁上；所述驱动机构还包括驱动组件，驱动组件包括安装在套筒（3）上的舵机（10）以及与舵机（10）连接的齿轮组，齿轮组与第一齿条（21）、第二齿条（16）啮合，以驱动第一齿条（21）、第二齿条（16）滑动。3.根据权利要求2所述的一种机翼可折叠的固定翼巡飞器，其特征在于，所述齿轮组为第二齿轮（29），所述第二齿轮（29）位于第一齿条（21）、第二齿条（16）之间，第二齿轮（29）同时与第一齿条（21）、第二齿条（16）啮合，以驱动第一齿条（21）、第二齿条（16）沿相反的方向滑动。4.根据权利要求3所述的一种机翼可折叠的固定翼巡飞器，其特征在于，所述驱动机构包括固设于舵机（10）输出轴上的主动齿轮（17），还包括与主动齿轮（17）啮合的从动齿轮（28），从动齿轮（28）与所述第二齿轮（29）固设于同一转轴（27）上，转轴（27）转动安装在套筒（3）上，主动齿轮（17）的直径小于从动齿轮（28）的直径。5.根据权利要求2所述的一种机翼可折叠的固定翼巡飞器，其特征在于，所述第一齿条（21）和第二齿条（16）的外侧分别固定连接有滑轨（20），滑轨（20）滑动连接有滑块（19），滑块（19）固定连接在套筒（3）的内壁上。6.根据权利要求2-5任一项所述的一种机翼可折叠的固定翼巡飞器，其特征在于，所述套筒（3）的侧壁上开设有穿孔，所述舵机（10）的一端穿过穿孔位于套筒（3）的外部。7.根据权利要求2-5任一项所述的一种机翼可折叠的固定翼巡飞器，其特征在于，所述第一连接件（15）与第二连接件（18）上均开设有减重孔（30）。8.根据权利要求2-5任一项所述的一种机翼可折叠的固定翼巡飞器，其特征在于，所述第一传动组件与套筒（3）之间以及第二传动组件与套筒（3）之间均设置有锁定机构（4），锁定机构（4）用于在左机翼（1）、右机翼（6）朝远离机身（22）的方向转动到位后锁定左机翼
（1）、右机翼（6）。9.根据权利要求8所述的一种机翼可折叠的固定翼巡飞器，其特征在于，所述锁定机构（4）包括弹簧柱塞（24）以及与弹簧柱塞（24）配合的锁定孔（14），弹簧柱塞（24）设置在套筒（3）上，第一连接件（15）和第二连接件（18）上均设有锁定孔（14），所述弹簧柱塞（24）上设置解锁楔形孔（25），解锁楔形孔（25）配合使用解锁销（12），解锁销（12）一端为楔形头（26），楔形头（26）与解锁楔形孔（25）配合。

技术总结
本发明涉及一种机翼可折叠的固定翼巡飞器，属于固定翼飞行器技术领域，包括机身以及设于机身上的左机翼、右机翼，巡飞器还包括绕左右延伸的轴线转动装配在机身上的套筒，套筒外部固定套装有齿环，机身上设有翻转电机，翻转电机连接第一齿轮，第一齿轮与齿环啮合；左机翼、右机翼的翼根均绕前后延伸的轴线转动装配在套筒上，套筒内还设有驱动左机翼、右机翼转动的驱动机构，驱动机构用于驱动左机翼、右机翼同时靠近和远离机身。通过驱动机构驱动左机翼、右机翼同时靠近和远离机身，以及通过翻转电机驱动套筒进行转动，实现了机翼的完全折叠，占用的空间变小，便于携带。便于携带。便于携带。


技术研发人员：朱立峰 张冰融 潘祈帆 暴鑫 石明
受保护的技术使用者：西安君晖航空科技有限公司
技术研发日：2023.07.25
技术公布日：2023/9/9