一种无人机桨叶安装结构及无人机的制作方法

1.本实用新型涉及飞行器，特别是涉及一种无人机桨叶安装结构及无人机。


背景技术：

2.随着无人机行业的发展，无人机的载荷越来越高，桨叶固定方式的可靠程度要求也越来越高。目前无人机的桨叶固定一般通过螺钉直接固定在电机上，或者通过快拆结构固定在电机上，使得桨叶和电机相对成为一个刚体。但是，将桨叶固定在电机上，无论是通过螺钉还是快拆结构，均存在失效的可能，同时也可能因为用户的操作不当造成失效，从而导致无人机工作过程中发生桨叶脱落，存在极大的安全隐患，有待改进。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种无人机桨叶安装结构及无人机。该无人机桨叶安装结构能够检测桨叶是否正常装配在电机上，从而确保无人机正常工作。应用该无人机桨叶安装结构的无人机具有高安全性的特点。
4.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
5.一种无人机桨叶安装结构，包括桨叶装置和驱动装置，所述桨叶装置包括叶片和连接组件，所述驱动装置包括驱动所述叶片转动的电机、与所述连接组件可拆卸连接的安装部，以及用于检测所述连接组件和所述安装部连接状态的检测组件。
6.通过采用上述技术方案，利用检测组件去检测连接组件和安装部的连接状态，从而当检测组件检测到连接组件和安装部未处于正确的连接状态时，即桨叶并未正常装配在电机上时，可以通过诸如电控等手段提示用户或者阻止无人机进行工作，从而避免在无人机开始工作后因为连接组件和安装部未处于正确的连接状态，导致桨叶无法被电机驱动转动，或者桨叶虽然被电机驱动转动但是在桨叶转动后与电机分离，从而导致无人机无法正常工作。而当检测组件检测到连接组件和安装部处于正确的连接状态，即桨叶正常装配在电机上，此时允许无人机进行工作。最终，确保无人机能够正常工作。
7.在本实用新型的一个实施方式中，所述连接组件包括转动杆，所述检测组件用于检测所述转动杆位置以判断所述连接组件和所述安装部连接状态。
8.通过采用上述技术方案，连接组件和安装部处于正确的连接状态和处于错误的连接状态时，转动杆的位置并不相同。利用检测组件检测转动杆的位置即可判断连接组件和安装部是否处于正确的连接状态。
9.在本实用新型的一个实施方式中，所述转动杆连接于所述叶片的转动中心。
10.通过采用上述技术方案，若转动杆未连接于叶片的转动中心，则在叶片转动过程中，转动杆会绕着叶片的转动中心发生转动，从而导致转动杆的位置只能确定在转动杆的转动平面内，但是并不唯一，此时检测组件需要在转动杆的转动平面范围内去检测转动杆，对于检测组件的要求较高。而转动杆连接于叶片的转动中心，则在叶片转动过程中，转动杆并不会绕着叶片的转动中心发生转动，从而使得转动杆的位置得以确定。此时，检测组件只
需在转动杆的位置检测转动杆，对于检测组件的要求较低。
11.在本实用新型的一个实施方式中，所述检测组件包括微动开关，在所述连接组件和所述安装部固定连接后，所述转动杆能够触发所述微动开关。
12.通过采用上述技术方案，当转动杆能够触发微动开关，使得微动开关所处的硬件回路导通，表示转动杆此时的位置与连接组件和安装部处于正确的连接状态时转动杆的位置相同，从而表示连接组件和安装部处于正确的连接状态。
13.在本实用新型的一个实施方式中，所述检测组件和所述安装部位于所述电机轴向的两侧，所述检测组件包括与所述电机连接以遮盖所述微动开关的盖板。
14.通过采用上述技术方案，无人机通常是在户外工作，户外环境复杂。盖板的设置起到避免微动开关处于裸露状态，从而避免在无人机工作过程中微动开关受到外物的碰撞以及风吹日晒，从而延长检测组件的使用寿命，保障无人机的正常工作。
15.在本实用新型的一个实施方式中，所述连接组件包括限位杆和用于控制所述限位杆移动的驱动件，所述安装部设置有用于所述限位杆移动后卡入的限位槽。
16.通过采用上述技术方案，利用驱动件驱动限位杆卡入限位槽实现连接组件和安装部的固定连接。
17.在本实用新型的一个实施方式中，所述连接组件包括固定块、贯穿所述固定块至少一侧以允许所述限位杆移动的活动槽，和与所述活动槽连通的驱动槽，所述驱动件包括能够沿着所述驱动槽移动的驱动块，所述限位杆固设于所述驱动块并穿出所述活动槽。
18.通过采用上述技术方案，驱动块在驱动槽中移动时，带动限位杆在活动槽中移动，使得限位杆沿着活动槽移动至卡入限位槽中。
19.在本实用新型的一个实施方式中，所述驱动件还包括设置于所述驱动槽内的复位件，所述复位件的两端分别抵接于所述驱动块和所述驱动槽内壁。
20.通过采用上述技术方案，当施力于驱动块，使得驱动块在驱动槽中移动，带动限位杆在活动槽中移动，复位件随着驱动块的移动发生弹性形变。当停止施力于驱动块时，复位件恢复形变并作用于驱动块以使得驱动块复位，从而带动限位杆在活动槽移动进行复位，以使得限位杆能够卡入限位槽中。
21.在本实用新型的一个实施方式中，所述安装部包括底板、与所述底板固定连接且位于所述固定块两侧的限位板、及与限位板固定连接的挡板，所述底板、所述限位板和所述挡板共同围成限位槽。
22.本实用新型的另一目的在于提供一种无人机，包括如上述的无人机桨叶安装结构。
附图说明
23.图1为本实用新型实施例的结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例分解后的结构示意图；
25.图3为本实用新型实施例中桨叶装置的结构示意图；
26.图4为本实用新型实施例中连接组件的结构示意图；
27.图5为本实用新型实施例中安装部的结构示意图；
28.图6为本实用新型去除紧固螺栓后的桨叶装置和驱动装置装配完成前的结构示意
图；
29.图7为本实用新型去除紧固螺栓后的桨叶装置和驱动装置装配完成后的结构示意图。
30.附图标记：1、机臂；2、驱动装置；3、桨叶装置；4、电机安装座；5、叶片；6、连接组件；7、定位段；8、转动段；9、垫片；10、固定块；11、驱动块；12、定位孔；13、紧固螺栓；14、限位杆；15、环形槽；16、驱动槽；17、活动槽；18、驱动孔；19、转动杆；20a、定位避让孔；20b、垫片避让孔；21、复位件；22、安装部；23、电机；24、检测组件；25、底板；26、限位板；27、挡板；28、限位槽；29、盖板；30、微动开关；31a、底通孔；31b、驱动通孔；31c、安装通孔。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通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方式，都属于本实用新型保护的范围。
32.需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
33.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
34.参照图1，本实用新型的实施例首先提供一种无人机桨叶安装结构，包括机臂1、驱动装置2和桨叶装置3。机臂1的端部上设置有电机安装座4，驱动装置2安装在电机安装座4上，而桨叶装置3安装在驱动装置2上。
35.参照图2和图3，桨叶装置3包括叶片5和连接组件6。叶片5包括定位段7和多个转动段8。多个转动段8的一端均与定位段7固定连接或一体成型，而另一端向外发散。多个转动段8绕着定位段7在圆周上呈均匀分布。为了增强无人机工作过程的稳定性和避免给无人机增加过多的负载，转动段8通常设置为两个、三个或四个。在本实施例中，转动段8设置为两个。在一些实施方式中，定位段7的上方设置有垫片9，而连接组件6位于定位段7的下方。垫片9、定位段7和连接组件6通过螺钉进行固定连接。
36.参照图3和图4，连接组件6包括固定块10、驱动块11和限位杆14。固定块10整体呈长条状，固定块10长度方向的中部相对于其两端呈现出凸出的样态。固定块10长度方向的中部固定连接有转动杆19，定位段7和垫片9均分别设置有用于转动杆19的上端穿过以避让转动杆19的定位避让孔20a和垫片避让孔20b。此时，转动杆19连接于叶片5的转动中心，即定位段7。转动杆19的上端和垫片9的上端齐平或者转动杆19的上端位于垫片避让孔20b中。
37.参照图3和图4，固定块10长度方向的两端设置有驱动槽16，而驱动块11装设于驱动槽16中并可沿着驱动槽16移动。固定块10长度方向的侧面设置有贯穿固定块10的侧面并连通至驱动槽16的活动槽17。驱动块11设置有与活动槽17对应的驱动孔18，限位杆14穿设
固定于驱动孔18中。在一种实施方式中，活动槽17贯穿固定块10相对的两侧壁，且限位杆14的两端分别从驱动块11两侧的活动槽17中穿出。在一些实施方式中，限位杆14位于驱动孔18中的部分设置有环形槽15，而驱动块11位于驱动槽16外部的一端设置有与驱动孔18连通的定位孔12，定位孔12中螺纹连接有伸入环形槽15的紧固螺栓13。利用紧固螺栓13伸入环形槽15中限制限位杆14在驱动孔18中发生轴向移动，从而使得限位杆14伸出活动槽17的长度保持不变。在一些实施方式中，驱动槽16内还设置有复位件21，复位件21可以设置为弹簧。复位件21的弹力能够保持限位杆于预设位置。在图4中所示的实施方式中，复位件21以压缩状态设置于限位杆14与驱动槽16的槽底壁之间。
38.参照图2和图5，驱动装置2包括与连接组件6可拆卸固定连接的安装部22、驱动叶片5转动的电机23以及检测连接组件6和安装部22连接状态的检测组件24。安装部22包括底板25、限位板26和挡板27。底板25整体呈长方形状，底板25长度方向的中部相对于其两端呈现出凸出的样态。限位板26共设置有四块，两两垂直于连接于底板25长度方向的两端。位于底板25长度方向同一端的两块限位板26相互平行且间隔设置。挡板27也共设置有四块，四块挡板27分别连接于对应的限位板26。位于同一位置的底板25、限位板26和挡板27共同围成限位槽28。位于底板25长度方向两端的限位槽28相向设置。
39.当连接组件6和安装部22安装时，先施力于驱动块11以驱动驱动块11沿着驱动槽16移动，此时限位杆14随着驱动块11在活动槽17中发生移动，使得两根限位杆14之间的距离缩小。同时，驱动块11作用于复位件21，使得复位件21发生弹性压缩。当驱动块11移动至两根限位杆14之间的距离不大于位于底板25长度方向两端的两块挡板27之间的最小距离时，将连接组件6对准安装部22并朝向安装部22移动，使得固定块10长度方向的端部能够卡入位于底板25长度方向同一端的两块限位板26之间。此时，停止施力于驱动块11，则驱动块11在复位件21作用下复位，带动限位杆14在活动槽17中发生移动，使得两根限位杆14之间的距离增大，从而限位杆14恰好卡入对应位置的限位槽28中，完成连接组件6和安装部22固定连接。
40.参照图2、图6和图7，电机安装座4、电机23和底板25从下往上依次设置，且通过螺钉实现电机安装座4和电机23以及电机23和底板25的相对固定。检测组件24包括微动开关30和通过螺钉固定连接于电机安装座4的下表面的盖板29，而微动开关30位于盖板29和电机安装座4之间并受到盖板29的遮盖。无人机通常是在户外工作，户外环境复杂。盖板29的设置起到避免微动开关30处于裸露状态的作用，从而避免在无人机工作过程中微动开关30受到外物的碰撞以及风吹日晒，从而延长微动开关30的使用寿命，保障无人机的正常工作。底板25、电机23和电机安装座4分别设置有用于转动杆19穿过的底通孔31a、驱动通孔31b和安装通孔31c。在连接组件6和安装部22进行固定连接过程中，转动杆19的下端会依次穿过底板25的底通孔31a和电机23的驱动通孔31b，而微动开关30的动作簧片穿过安装通孔31c。当连接组件6和安装部22处于正确的连接状态后，转动杆19的下端恰好能够按压到微动开关30的动作簧片以触发微动开关30。此时，微动开关30所处的硬件回路导通，表示转动杆19此时的位置与连接组件6和安装部22处于正确的连接状态时转动杆19的位置相同，从而表示连接组件6和安装部22处于正确的连接状态。当连接组件6和安装部22处于正确的连接状态和处于错误的连接状态，转动杆19穿过驱动通孔31b后的位置并不相同，从而正确的连接状态下的转动杆19能够触发微动开关30，而错误的连接状态下的转动杆19无法触发微动开
关30。若转动杆19未连接于叶片5的转动中心，即定位段7，则在叶片5转动过程中，转动杆19会绕着叶片5的转动中心发生转动，从而导致转动杆19穿过驱动通孔31b后的位置只能确定在转动杆19的转动平面内，但是并不唯一。此时，检测组件24需要在转动杆19的转动平面范围内去检测转动杆19，对于检测组件24的要求较高。而转动杆19连接于叶片5的转动中心，则在叶片5转动过程中，转动杆19并不会绕着叶片5的转动中心发生转动，从而使得转动杆19穿过驱动通孔31b后的位置得以确定，从而得以触发微动开关30。此时，利用微动开关30去检测连接组件6和安装部22的连接状态，从而当微动开关30检测到连接组件6和安装部22未处于正确的连接状态时，即桨叶并未正常装配在电机23上时，可以通过诸如电控等手段提示用户或者阻止无人机进行工作，从而避免在无人机开始工作后因为连接组件6和安装部22未处于正确的连接状态，导致桨叶无法被电机23驱动转动，或者桨叶虽然被电机23驱动转动但是在桨叶转动后与电机23分离，从而导致无人机无法正常工作。而当微动开关30检测到连接组件6和安装部22处于正确的连接状态，即桨叶正常装配在电机23上，此时允许无人机进行工作。最终，确保无人机能够正常工作。
41.可以理解的是，检测组件24也可以不再包括微动开关30，而是包括干簧管。此时，转动杆19的下端设置有永磁铁。这样，当连接组件6和安装部22固定连接后，转动杆19的下端依次穿过底板25的底通孔31a、电机23的驱动通孔31b后和电机安装座4的安装通孔31c后，位于转动杆19的下端的永磁铁与干簧管吸合。此时，干簧管所处的硬件回路导通，表示表示转动杆19此时的位置与连接组件6和安装部22处于正确的连接状态时转动杆19的位置相同，从而表示连接组件6安装部22处于正确的连接状态。
42.本实用新型的实施例还提供一种无人机，包括如前述任一实施方式的无人机桨叶安装结构。
43.以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
44.本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本实用新型要求保护的范围内。