一种无人机伸缩式机翼的制作方法

1.本实用新型属于无人机技术领域，尤其涉及一种无人机伸缩式机翼。


背景技术：

2.近年来电动无人机发展迅猛，在军事、公安、农业、航拍等领域应用广泛。
3.对于无人机在执行任务时，需要携带或悬挂任务载荷，在执行完成任务后，任务载荷被投放。因此，在执行任务时，希望无人机能够提供足够的升力，在完成任务返航时，希望无人机能够快速返回机场，重新进行任务挂载和执行任务。因此，需要无人机在执行任务和返航时，能够通过构型变化分别提供强大的升力和快速飞行。
4.综上所述，亟需解决无人机在执行不同任务使用需求时增加升力的同时缩小空间停放的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种能解决无人机在执行不同任务使用需求时增加升力的同时缩小空间停放的技术问题的无人机伸缩式机翼。
6.上述目的是通过如下技术方案实现：一种无人机伸缩式机翼，包括固定机翼和伸缩机翼，所述固定机翼为中空结构，所述固定机翼内设有驱动件、传动件和导向件，所述导向件包括导轨和滑块，所述导轨固定在所述固定机翼的内壁，所述滑块设置在所述伸缩机翼上，所述滑块与所述导轨滑动连接并可沿所述导轨在翼展方向运动，所述伸缩机翼通过所述滑块以及密封件装配在所述固定机翼的内腔，所述伸缩机翼的外轮廓与所述固定机翼的内腔相匹配，所述密封件同时匹配所述固定机翼的内腔和所述伸缩机翼的外形轮廓，所述驱动件通过传动件与所述伸缩机翼传动连接并用于驱动所述伸缩机翼在翼展方向运动。
7.伸缩机翼通过滑块和密封件可装配于固定机翼的内腔伸缩机翼的外形与固定机翼的内腔匹配，密封件为环形结构，密封件能够同时匹配固定机翼的内腔和伸缩机翼的外形轮廓，起到密封和支撑的作用。
8.本实用新型主要用于无人机上，固定机翼通过机械连接于无人机的机身机体结构，实际应用过程中，当无人机搭载重物或任务载荷时，需要提供较大升力时，控制驱动件动作，通过传动件使得伸缩机翼和滑块沿导轨在翼展方向伸出，等效于增加了无人机的机翼面积，在同等速度下可以提供更大的升力。当重物、载荷被卸载或紧急情况投弃时，需要无人机快速返航，可以通过控制驱动件动作，通过传动件带动使得伸缩机翼和滑块沿导轨向固定机翼内缩回。无人机机翼的伸缩不仅能够满足增升、快速飞行的需要，还能为无人机在机库、机场、航母甲板停放时，缩回机翼，能够在同等的空间和面积停放更多的无人机，提高装备的经济性和减低保障维护的需要。
9.进一步的技术方案是，所述驱动件包括电机和减速器，所述减速器的输入轴和输出轴分别与所述电机的输出轴和所述传动件相连，所述减速器还包括测量轴和位置测量传感器，所述位置测量传感器与所述减速器的测量轴匹配连接并用于检测角度信息。
10.实际应用过程中，减速器可以是谐波减速器、rv减速器、行星齿轮减速器或常规减速器，电机安装于减速器上，电机的输出轴与减速器的输入轴同轴连接传动动力，电机为伺服电机，可以是步进电机、力矩电机、直流永磁无刷电机等。位置测量传感器安装于减速器上，位置测量传感器用于检测角度信息，为电机控制和运动位置控制提供判断依据。
11.进一步的技术方案是，所述无人机伸缩式机翼还包括控制器，所述位置测量传感器和电机与所述控制器电连，所述位置测量传感器用于将检测信号传递至所述控制器，所述控制器用于将接收的信号进行处理并根据处理结果控制所述电机的动作。
12.进一步的技术方案是，所述传动件包括丝杠和螺母结构，所述丝杠和螺母结构螺纹连接，所述螺母结构固定在所述伸缩机翼上，所述丝杠的一端与所述减速器的输出轴相连。丝杠和螺母结构的螺孔匹配，丝杠可以是滚珠丝杠、行星滚柱丝杆。
13.进一步的技术方案是，所伸缩机翼为中空结构，所述螺母结构固定连接于所述伸缩机翼的内腔，所述螺母结构外形轮廓能够与伸缩机翼的内腔相匹配。
14.进一步的技术方案是，所述固定机翼的内腔设有支撑件，所述支撑件将固定机翼的内腔分隔成第一空间和第二空间，所述驱动件设置在第一空间，所述导轨设置在第二空间，所述伸缩机翼在所述第二空间伸缩滑动，所述减速器安装于所述支撑件上，所述电机安装于所述减速器上。
15.进一步的技术方案是，所述支撑件为薄壁结构，所述支撑件的外形轮廓与所述固定机翼的内腔匹配贴合并固定连接。
16.进一步的技术方案是，所述支撑件设有传动孔，所述传动孔的轴线与所述螺母结构的螺孔的轴线一致，所述丝杠穿过所述传动孔并与所述减速器和螺母结构相连。如此设置，支撑件同时可用于安装和支撑丝杠。
17.进一步的技术方案是，所述导轨通过机械连接设置在所述固定机翼的前缘和后缘内腔，所述滑块位于所述导轨和伸缩机翼之间并通过机械连接设置在所述伸缩机翼的前缘和后缘内腔结构上。导轨的结构可以是圆型、工字型等不同类型，滑块与导轨配合作用部分相互匹配一致，这样能够实现伸缩机翼沿导轨顺利流畅的滑动。
18.进一步的技术方案是，所述位置测量传感器为角位移编码器、角度编码器、圆感应同步器和钢带光栅尺的一种。
19.相比于现有技术，无人机使用本实用新型的伸缩机翼，能够根据无人机对升力和快速飞行的需要进行机翼伸缩，满足使用需要，不仅能够满足增升、快速飞行的需要，同时当无人机停放时，可以缩回机翼减小机库、停放场地需要，提高设备的经济性并减低保障维护的需要，能够带来良好的经济效益和社会效益。
附图说明
20.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
21.图1为本实用新型一种实施方式所涉及的无人机伸缩式机翼的结构原理示意图。
22.图中：
23.1电机
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2位置测量传感器
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3减速器
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4固定机翼
24.5支撑件
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6导轨
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7滑块
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8丝杠
25.9螺母结构
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10伸缩机翼
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11密封件
具体实施方式
26.下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。
27.本实用新型实施例如下，参照图1，一种无人机伸缩式机翼，包括固定机翼4和伸缩机翼10，所述固定机翼4为中空结构，所述固定机翼4内设有驱动件、传动件和导向件，所述导向件包括导轨6和滑块7，所述导轨6固定在所述固定机翼4的内壁，所述滑块7设置在所述伸缩机翼10上，所述滑块7与所述导轨6滑动连接并可沿所述导轨6在翼展方向运动，所述伸缩机翼10通过所述滑块7以及密封件11装配在所述固定机翼4的内腔，所述伸缩机翼10的外轮廓与所述固定机翼4的内腔相匹配，所述密封件11同时匹配所述固定机翼4的内腔和所述伸缩机翼10的外形轮廓，所述驱动件通过传动件与所述伸缩机翼10传动连接并用于驱动所述伸缩机翼10在翼展方向运动。
28.如图1，伸缩机翼10通过滑块7和密封件11可装配于固定机翼4的内腔伸缩机翼10的外形与固定机翼4的内腔匹配，密封件11为环形结构，密封件11能够同时匹配固定机翼4的内腔和伸缩机翼10的外形轮廓，起到密封和支撑的作用。
29.本实用新型主要用于无人机上，固定机翼4通过机械连接于无人机的机身机体结构，实际应用过程中，当无人机搭载重物或任务载荷时，需要提供较大升力时，控制驱动件动作，通过传动件使得伸缩机翼10和滑块7沿导轨6在翼展方向伸出，等效于增加了无人机的机翼面积，在同等速度下可以提供更大的升力。当重物、载荷被卸载或紧急情况投弃时，需要无人机快速返航，可以通过控制驱动件动作，通过传动件带动使得伸缩机翼10和滑块7沿导轨6向固定机翼4内缩回。无人机机翼的伸缩不仅能够满足增升、快速飞行的需要，还能为无人机在机库、机场、航母甲板停放时，缩回机翼，能够在同等的空间和面积停放更多的无人机，提高装备的经济性和减低保障维护的需要。
30.上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图1，所述驱动件包括电机1和减速器3，所述减速器3的输入轴和输出轴分别与所述电机1的输出轴和所述传动件相连，所述减速器3还包括测量轴和位置测量传感器2，所述位置测量传感器2与所述减速器3的测量轴匹配连接并用于检测角度信息。
31.实际应用过程中，减速器3可以是谐波减速器3、rv减速器3、行星齿轮减速器3或常规减速器3，电机1安装于减速器3上，电机1的输出轴与减速器3的输入轴同轴连接传动动力，电机1为伺服电机，可以是步进电机、力矩电机、直流永磁无刷电机等。位置测量传感器2安装于减速器3上，位置测量传感器2用于检测角度信息，为电机1控制和运动位置控制提供判断依据。
32.上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，所述无人机伸缩式机翼还包括控制器，所述位置测量传感器2和电机1与所述控制器电连，所述位置测量传感器2用于将检测信号传递至所述控制器，所述控制器用于将接收的信号进行处理并根据处理结果控制所述电机1的动作。
33.上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图1，所述传动件包括丝杠8和
螺母结构9，所述丝杠8和螺母结构9螺纹连接，所述螺母结构9固定在所述伸缩机翼10上，所述丝杠8的一端与所述减速器3的输出轴相连。丝杠8和螺母结构9的螺孔匹配，丝杠8可以是滚珠丝杠8、行星滚柱丝杆。
34.上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图1，所伸缩机翼10为中空结构，所述螺母结构9固定连接于所述伸缩机翼10的内腔，所述螺母结构9外形轮廓能够与伸缩机翼10的内腔相匹配。
35.上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图1，所述固定机翼4的内腔设有支撑件5，所述支撑件5将固定机翼4的内腔分隔成第一空间和第二空间，所述驱动件设置在第一空间，所述导轨6设置在第二空间，所述伸缩机翼10在所述第二空间伸缩滑动，所述减速器3安装于所述支撑件5上，所述电机1安装于所述减速器3上。
36.上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图1，所述支撑件5为薄壁结构，所述支撑件5的外形轮廓与所述固定机翼4的内腔匹配贴合并固定连接。
37.上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图1，所述支撑件5设有传动孔，所述传动孔的轴线与所述螺母结构9的螺孔的轴线一致，所述丝杠8穿过所述传动孔并与所述减速器3和螺母结构9相连。如此设置，支撑件5同时可用于安装和支撑丝杠8。
38.上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图1，所述导轨6通过机械连接设置在所述固定机翼4的前缘和后缘内腔，所述滑块7位于所述导轨6和伸缩机翼10之间并通过机械连接设置在所述伸缩机翼10的前缘和后缘内腔结构上。导轨6的结构可以是圆型、工字型等不同类型，滑块7与导轨6配合作用部分相互匹配一致，这样能够实现伸缩机翼10沿导轨6顺利流畅的滑动。
39.上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，所述位置测量传感器2为角位移编码器、角度编码器、圆感应同步器和钢带光栅尺的一种。
40.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种无人机伸缩式机翼，其特征在于，包括固定机翼和伸缩机翼，所述固定机翼为中空结构，所述固定机翼内设有驱动件、传动件和导向件，所述导向件包括导轨和滑块，所述导轨固定在所述固定机翼的内壁，所述滑块设置在所述伸缩机翼上，所述滑块与所述导轨滑动连接并可沿所述导轨在翼展方向运动，所述伸缩机翼通过所述滑块以及密封件装配在所述固定机翼的内腔，所述伸缩机翼的外轮廓与所述固定机翼的内腔相匹配，所述密封件同时匹配所述固定机翼的内腔和所述伸缩机翼的外形轮廓，所述驱动件通过传动件与所述伸缩机翼传动连接并用于驱动所述伸缩机翼在翼展方向运动。2.根据权利要求1所述的无人机伸缩式机翼，其特征在于，所述驱动件包括电机和减速器，所述减速器的输入轴和输出轴分别与所述电机的输出轴和所述传动件相连，所述减速器还包括测量轴和位置测量传感器，所述位置测量传感器与所述减速器的测量轴匹配连接并用于检测角度信息。3.根据权利要求2所述的无人机伸缩式机翼，其特征在于，所述无人机伸缩式机翼还包括控制器，所述位置测量传感器和电机与所述控制器电连，所述位置测量传感器用于将检测信号传递至所述控制器，所述控制器用于将接收的信号进行处理并根据处理结果控制所述电机的动作。4.根据权利要求2或3所述的无人机伸缩式机翼，其特征在于，所述传动件包括丝杠和螺母结构，所述丝杠和螺母结构螺纹连接，所述螺母结构固定在所述伸缩机翼上，所述丝杠的一端与所述减速器的输出轴相连。5.根据权利要求4所述的无人机伸缩式机翼，其特征在于，所伸缩机翼为中空结构，所述螺母结构固定连接于所述伸缩机翼的内腔，所述螺母结构外形轮廓能够与伸缩机翼的内腔相匹配。6.根据权利要求4所述的无人机伸缩式机翼，其特征在于，所述固定机翼的内腔设有支撑件，所述支撑件将固定机翼的内腔分隔成第一空间和第二空间，所述驱动件设置在第一空间，所述导轨设置在第二空间，所述伸缩机翼在所述第二空间伸缩滑动，所述减速器安装于所述支撑件上，所述电机安装于所述减速器上。7.根据权利要求6所述的无人机伸缩式机翼，其特征在于，所述支撑件为薄壁结构，所述支撑件的外形轮廓与所述固定机翼的内腔匹配贴合并固定连接。8.根据权利要求7所述的无人机伸缩式机翼，其特征在于，所述支撑件设有传动孔，所述传动孔的轴线与所述螺母结构的螺孔的轴线一致，所述丝杠穿过所述传动孔并与所述减速器和螺母结构相连。9.根据权利要求4所述的无人机伸缩式机翼，其特征在于，所述导轨通过机械连接设置在所述固定机翼的前缘和后缘内腔，所述滑块位于所述导轨和伸缩机翼之间并通过机械连接设置在所述伸缩机翼的前缘和后缘内腔结构上。10.根据权利要求4所述的无人机伸缩式机翼，其特征在于，所述位置测量传感器为角位移编码器、角度编码器、圆感应同步器和钢带光栅尺的一种。

技术总结
本实用新型涉及一种无人机伸缩式机翼，包括固定机翼和伸缩机翼，固定机翼内设有驱动件、传动件和导向件，导向件包括导轨和滑块，导轨固定在固定机翼的内壁，滑块设置在伸缩机翼上，滑块与导轨滑动连接，伸缩机翼通过滑块和密封件装配在固定机翼内，密封件同时匹配固定机翼的内腔和伸缩机翼的外形轮廓，驱动件通过传动件与伸缩机翼传动连接。当无人机需要提供升力时，伸缩机翼在翼展方向伸出，等效于增加了无人机的机翼面积，在同等速度下能提供更大的升力。需要快速返航，伸缩机翼向固定机翼内缩回，无人机机翼的伸缩不仅能够满足增升、快速飞行的需要，还能为无人机停放时，缩回机翼，能够在同等的空间和面积停放更多的无人机。能够在同等的空间和面积停放更多的无人机。能够在同等的空间和面积停放更多的无人机。


技术研发人员：张海云 袁田刚 李乐意
受保护的技术使用者：湖南省致空装备制造有限公司
技术研发日：2022.09.29
技术公布日：2023/7/4