折叠机臂、机体及多旋翼飞行器的制作方法

本实用新型涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种多旋翼飞行器的折叠机臂、机体及多旋翼飞行器。

背景技术：

多旋翼飞行器由于固有的优势在例如巡检、摄影、监视、物流等各个领域得到应用。目前，随着飞行器载重量的增加，现有技术中，一方面，需要增加机臂根部的尺寸，以保证机臂的受力，另一方面，还可在机臂根部增加折叠件，从而使机臂折叠，以减小飞行器的体积。

然而，上述技术中，增加机臂根部的尺寸导致加大了飞行器的重量，不利于飞行性能的提升，并且，使用折叠件增加了机臂根部的受力复杂度，进而增加了设计和制作困难。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种折叠机臂、机体及多旋翼飞行器，该折叠机臂包括机臂单元、支撑连接单元和支撑单元，其中，该机臂单元根部铰接于机身，这样，该机臂单元能够相对于机身转动，然后，该支撑单元第一端铰接于机身，第二端与设于机臂单元上的支撑连接单元连接，这样，一方面，该支撑单元和机臂单元相对机身构成三角形结构，支撑单元对机臂单元提供支撑力，从而可减小机臂单元根部的尺寸，降低飞行器重量；另一方面，当该支撑单元的第一端拆卸于机身时，通过转动机臂单元可使机臂单元折叠，并且，通过简单的铰接结构即可实现机臂折叠，不需要增加折叠件，简化了设计和制作的困难，进而，解决了上述问题。

本申请实施例提供一种折叠机臂，所述折叠机臂装设于机身，所述折叠机臂包括：

机臂单元，所述机臂单元的根部铰接于机身，以使所述机臂单元相对所述机身转动；

支撑连接单元，所述支撑连接单元装设于所述机臂单元；

支撑单元，所述支撑单元的第一端与所述机身连接，所述支撑单元的第二端与所述支撑连接单元连接；

其中，所述支撑单元的第一端可拆卸的铰接于所述机身，以使所述支撑单元拆卸于所述机身时，所述机臂单元折叠。

本公开实施例中，所述支撑单元的第一端装设有第一连接件，所述支撑单元的第二端装设有第二连接件；其中，所述第一连接件可拆卸的铰接于所述机身，所述第二连接件可拆卸的铰接于所述支撑连接单元。

本公开实施例中，所述第一连接件可拆卸的铰接于所述机身的第一铰接座。

本公开实施例中，所述支撑连接单元包括连接环，所述连接环装设于所述机臂单元；所述第二连接件可拆卸的铰接于所述连接环。

本公开实施例中，所述机臂单元包括机臂本体和装设于所述机臂本体根部的第三连接件，所述第三连接件铰接于所述机身的第二铰接座。

本申请实施例提供一种机体，所述机体用于装设如上述的折叠机臂，其中，所述机体包括：

机身；

铰接单元，所述铰接单元沿所述机身的周向布置；

其中，所述铰接单元包括第一铰接座和第二铰接座，所述第一铰接座位于所述第二铰接座的垂直下方，所述第一铰接座用于铰接所述支撑单元，所述第二铰接座用于铰接所述机臂单元。

本公开实施例中，所述第一铰接座包括单耳凸缘或双耳凸缘，所述第二铰接座包括单耳凸缘或双耳凸缘。

本公开实施例中，所述机身包括横梁和立柱，所述横梁和所述立柱构成框架结构的所述机身；框架结构的所述机身上还设有斜撑。

本公开实施例中，所述机身的周向均匀布置有4个所述铰接单元，或6个所述铰接单元，或8个所述铰接单元，或12个所述铰接单元。

本申请实施例提供一种多旋翼飞行器，所述多旋翼飞行器包括机体和沿所述机体周向布置的机臂，其中，所述机体为上述的机体，所述机臂为上述的折叠机臂。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中，该折叠机臂用于装设于机身，该折叠机臂包括支撑单元、机臂单元和装设于机臂单元的支撑连接单元，其中，该机臂单元铰接于机身，这样，该机臂单元能够相对于机身转动，该支撑单元一端可拆卸的铰接于机身，另一端连接该支撑连接单元；

这样，该支撑单元、机臂单元和机身可构成稳固的三角形结构，该支撑单元能够对机臂单元提供有效支撑，即能够很好的承受机臂单元端部旋翼施加的力，进而，该机臂单元可以采用非变截面的型材，减小了机臂单元根部的尺寸，降低了重量；在另一方面，通过将支撑单元另一端拆卸于该支撑连接单元，进而转动机臂单元，实现机臂的折叠，并且，由于机臂单元铰接于机身，不用额外增加折叠件，减小了设计和制作的困难。

也就是说，本申请实施例中，通过在铰接于机身的机臂单元下方增加支撑单元，在实现机臂单元可折叠的基础上，该机臂单元可采用非变截面型材，减小了机臂单元根部的尺寸，并且无需专门制作变截面的机臂模具，降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中所述折叠机臂装设于机身的结构示意图。

图2为本申请实施例中所述折叠机臂的结构示意图。

图3为本申请实施例中所述折叠机臂的折叠状态示意图。

图4为本申请实施例中所述机体的结构示意图。

其中，附图标记：

10-机臂单元，11-机臂本体，12-第三连接件，

20-支撑连接单元，21-连接环，

30-支撑单元，31-第一连接件，32-第二连接件，

40-机身，41-横梁，42-立柱，43-斜撑，44-起落架，

50-铰接单元，51-第一铰接座，52-第二铰接座，

60-销钉，

70-旋翼组件。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将参考附图详细地描述本申请的示例实施例，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例性实施例的限制。

概述

多旋翼飞行器由于一些固有的优点，例如垂直起降、对场地要求不高等，在各个领域得到广泛应用，如巡检、摄影、勘测、监视、植保及物流等领域。然而，随着多旋翼飞行器载重量的增加，现有的多旋翼飞行器出现了一些缺陷。

例如，随着载重量的增大，多旋翼飞行器的螺旋桨尺寸较大，从而机臂的尺寸较大，进一步整个飞行器的体积较大，导致运输和存储存在困难，一种解决办法为采用折叠件连接机臂和机身，使机臂具备折叠功能，以减小飞行器的体积，方便存放；此外，由于多旋翼飞行器的机臂为悬臂梁结构，根据悬臂梁的受力特点，其端部应尺寸小，根部应尺寸大，因此目前的大型的多旋翼飞行器机臂采用一体化成型的变截面机臂，其端部细，根部粗。

结合上述两点，现有技术中，机臂根部的金属件尺寸很大，增加飞行器重量；其次，变截面的机臂需要一体化成型，即需要制作专门的模具进行生产，增加了机臂的制作成本；此外，由于机臂根部是工况最危险的部位，若只采用折叠件连接机臂和机身，对折叠件的强度和精度都提出很高的要求，增加设计和制作困难。

基于上述考虑，本申请提供了一种折叠机臂，该折叠机臂首先将机臂单元铰接于机身，然后在机臂单元下方增加支撑单元，该支撑单元对机臂单元形成稳固的三角形支撑，减轻了机臂根部的受力，进而可以采用非变截面的机臂，减轻了重量和成本；此外，通过铰接结构替换折叠件以实现机臂折叠，减小了设计和制作的困难。

本申请实施例提供一种折叠机臂，该折叠机臂装设于机身，该折叠机臂包括机臂单元10、支撑连接单元20和支撑单元30；其中，该机臂单元10的根部铰接于机身40，这样可使该机臂单元10相对机身40转动；该支撑连接单元20装设于机臂单元10，并且，该支撑连接单元20距离机臂单元10根部为预定距离；该支撑单元30的第一端与机身40连接，该支撑单元的第二端与支撑连接单元连接；并且，该支撑单元的第一端可拆卸的铰接于机身，以使支撑单元拆卸于机身时，该机臂单元折叠。

具体的，结合图1、2、3所示，机臂单元的根部铰接于机身，机臂单元的端部设有旋翼组件，然后，在机臂单元的根部和端部之间设有支撑连接单元，在机臂单元的下方设有支撑单元，支撑单元第一端铰接于机身，支撑单元第二端与支撑连接单元连接。

这样，能够理解，该支撑单元、机臂单元和机身构成一种稳固的三角形结构，支撑单元对机臂单元提供额外的支撑力，保证了机臂单元相对机身的稳定性，进而，本实施例中，该机臂单元可采用非变截面的型材，例如该机臂单元为直径均一的空心管状型材，减小了机臂单元根部的尺寸，降低了重量；此外，由于该支撑单元的第一端为可拆卸的铰接于机身，当将支撑单元拆卸于机身时，可转动机臂单元，从而实现机臂单元的折叠，如图3所示，即，本申请实施例中，通过铰接结构实现机臂的折叠。

也就是说，本申请实施例中，通过将机臂单元根部的铰接和支撑单元结合，这样，一方面，不必在机臂根部和机身之间增加折叠件，通过支撑单元的第一端安装和拆卸于机身，即可实现机臂单元的展开和折叠，降低了由于增加上述折叠件带来的精度和强度的高要求；另一方面，在机臂处于展开状态时，该支撑单元对机臂单元提供支撑力，减轻了机臂单元根部的受力，该机臂单元可采用非变截面的型材，减小了机臂单元根部的尺寸，降低了重量。

本申请实施例中，能够理解，该支撑单元例如可为支撑杆，支撑杆的第一端可拆卸的铰接于机身，支撑杆的第二端铰接于支撑连接单元。

本申请实施例中，能够理解，该铰接例如可由单耳凸缘、双耳凸缘和销钉60完成。

本申请实施例中，能够理解，该支撑单元的长度应大于支撑连接单元到机臂单元根部的长度。

一种可能实施方式中，该支撑单元30的第一端装设有第一连接件31，该支撑单元30的第二端装设有第二连接件32；其中，第一连接件31可拆卸的铰接于机身40，该第二连接件32可拆卸的铰接于支撑连接单元20；该第一连接件31可拆卸的铰接于机身的第一铰接座51。

具体的，结合图2，该支撑单元的两端分别设有第一连接件和第二连接件，其中，该第一连接件和第二连接件分别铰接于机身和支撑连接单元；能够理解，该第一连接件和第二连接件例如可为金属件，金属件固定套于支撑杆的一端，并且，金属件具有带销钉孔的单耳或双耳凸缘，以完成铰接；该第一连接件可拆卸的铰接于机身的第一铰接座，该第一铰接座例如为带销钉孔的单耳凸缘，该第一连接件包括双耳凸缘，这样，通过拔下和插入销钉即可实现可拆卸的铰接。

一种可能实施方式中，该支撑连接单元20包括连接环21，该连接环21装设于机臂单元10；该第二连接件32可拆卸的铰接于连接环21。

具体的，结合图2，该支撑连接单元包括连接环，连接环套于机臂单元，并且，连接环上设有单耳或双耳凸缘，这样以跟第二连接件铰接。

一种可能实施方式中，该机臂单元10包括机臂本体11和装设于机臂本体11根部的第三连接件12，该第三连接件12铰接于机身40的第二铰接座52。

具体的，结合图2、4，机臂本体通过第三连接件铰接，类似的，该第三连接件例如可为金属件，金属件固定套于机臂本体根部，并且，金属件例如具有带销钉孔的双耳凸缘，以与机身的第二铰接座铰接，该第二铰接座例如为带销钉孔的单耳凸缘。

能够理解，上述的第一铰接座和第二铰接座还可为双耳凸缘，此时，该第一连接件和第三连接件应包括单耳凸缘。

本申请实施例还公开了一种机体，该机体用于装设上述的折叠机臂，该机体包括机身40和铰接单元50，其中，该铰接单元50沿机身40的周向布置；并且，该铰接单元50包括第一铰接座51和第二铰接座52，第一铰接座51位于第二铰接座52的垂直下方，该第一铰接座51用于铰接支撑单元30，该第二铰接座52用于铰接机臂单元10。

具体的，如上所述，该第一铰接座例如可包括单耳凸缘或双耳凸缘，该第二铰接座例如可包括单耳凸缘或双耳凸缘。

具体的，结合图4，该机身包括横梁41和立柱42，横梁41和立柱42构成框架结构的机身40；然后，框架结构的机身上还设有斜撑43。能够理解，该斜撑能够增强机身的强度，该框架结构能够减轻机身的重量。

具体的，该第一铰接座和第二铰接座可设于机身的立柱42上；机身的下方还设有起落架44，起落架位于机身下方的立柱处，用于支撑整个机身。

具体的，该机身的周向均匀布置有4个铰接单元，或6个铰接单元，或8个铰接单元，或12个铰接单元。

能够理解，上述实施例中，当将机臂单元折叠后，可通过设于机身的绳索(未示出)等将机臂固定，使其维持折叠状态。

能够理解，上述实施例中，通过拆卸第三连接件和第二铰接座，或者，第二连接件与连接环的钉销，同样可实现机臂单元的折叠。

本申请实施例还公开了一种多旋翼飞行器，该多旋翼飞行器包括机体和沿机体周向布置的机臂，其中，该机体为上述的机体，所述机臂为上述的折叠机臂。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合均应包含在本实用新型保护的范围之内。

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