[发明专利]一种共轴折桨机构、共轴无人机及螺旋桨开折控制方法

说明书

本申请公开了一种共轴折桨机构、共轴无人机及螺旋桨开折控制方法，解决现有技术的共轴无人机所存在的需要地面人员手动安装或打开折叠螺旋桨机构的技术问题。共轴折桨机构包括从上至下依次设置的2组以上转动单元，2组以上转动单元共轴设置；各转动单元均包括转动驱动装置、桨毂、桨夹和旋翼叶片，桨毂的转动中心与转动驱动装置的扭矩输出端固定连接，旋翼叶片通过桨夹铰接安装于桨毂的自由端；位于下方的1组以上转动单元的桨毂包括至少两段依次铰接的杆段，其中一段杆段上设置有弹性件。该旋翼叶片能够自动、反复地开桨和收桨，且位于上方的旋翼叶片折桨后能够留出下方旋翼叶片折叠收纳的空间，以此保证两桨不互相干涉。

技术领域

本申请属于无人机技术领域，具体涉及一种共轴折桨机构、共轴无人机及螺旋桨开折控制方法。

背景技术

随着无人机控制技术不断发展，越来越多的各类型无人机已经被用于工业领域。相比于传统固定翼无人机，旋翼类无人机能够以简单的机构实现垂直起降的功能，对作业场地要求低，受空间环境影响小，方便快速部署作业。而比起常见的四旋翼无人机，共轴旋翼类无人机拥有更大尺寸的螺旋桨，空气动力效率更高，因此无人机的挂载和续航能力也更优秀。但也正是由于共轴旋翼无人机螺旋桨的直径较大，带来了不方便携带、收纳和部署的问题。

现有的共轴无人机，在到达作业现场后，需要地面人员手动安装或打开折叠螺旋桨机构，调整无人机到合适的工作状态才能开始作业，无人机回收也要再重复一遍流程，严重降低了作业效率。同时这样的工作方式需要地面人员的参与，难以实现无人机的自主部署和飞行。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种共轴折桨机构、共轴无人机及螺旋桨开折控制方法，能够实现启动时螺旋桨自主打开旋转，关机时螺旋桨自主折叠收纳，简化了操控无人机执行任务的流程，也为无人机全自主工作提供基础。

实现本申请目的所采用的技术方案为，一种共轴折桨机构，包括从上至下依次设置的2组以上转动单元，所述2组以上转动单元共轴设置；各所述转动单元均包括转动驱动装置、桨毂、桨夹和旋翼叶片，所述桨毂的转动中心与所述转动驱动装置的扭矩输出端固定连接，所述旋翼叶片通过所述桨夹铰接安装于所述桨毂的自由端；位于下方的1组以上所述转动单元的桨毂包括至少两段依次铰接的杆段，其中一段所述杆段上设置有弹性件。

可选的，所述共轴折桨机构还包括旋翼主轴，所述2组以上转动单元从上至下依次串接于所述旋翼主轴上；所述弹性件的两端分别与所述旋翼主轴和其中一段所述杆段连接。

可选的，所述桨毂包括安装部和铰接安装于所述安装部两侧的悬臂，所述安装部和两个所述悬臂构成三段所述杆段。

可选的，位于下方的1组以上所述转动单元中，所述旋翼叶片、所述桨夹和所述弹性件均设置有两个，两个所述旋翼叶片通过两个所述桨夹分别铰接安装于两个所述悬臂的自由端上；

两个所述弹性件的其中一端均与所述旋翼主轴连接，两个所述弹性件的另一端分别与两个所述悬臂连接。

可选的，所述共轴折桨机构包括2组所述转动单元，2组所述转动单元中的转动驱动装置均位于2组所述转动单元中的桨毂之间。

基于同样的发明构思，本申请还提供一种共轴无人机，包括主机和上述的共轴折桨机构，所述共轴折桨机构安装于所述主机上；所述主机的机舱内部设置有飞行控制器和供电装置，所述飞行控制器、所述供电装置和所述转动驱动装置电连接。

可选的，所述共轴无人机还包括变距机构，所述变距机构安装于所述机身上；所述变距机构包括舵机、连杆和倾斜盘，所述舵机上设置有拨杆，所述连杆的两端分别与所述拨杆和所述倾斜盘铰接，所述倾斜盘与所述转动单元铰接。

可选的，所述共轴折桨机构安装于所述主机的顶部和/或底部；所述主机包括外壳，所述转动单元中的转动驱动装置和桨毂均安装于所述外壳中所述旋翼主轴位于所述主机的内舱中心。