本實(shí)用新型屬于無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可折疊懸臂旋翼及其采用該懸臂旋翼的飛行器。

背景技術(shù)：

隨著多旋翼無人機(jī)的迅速發(fā)展，以及應(yīng)用范圍的不斷拓展，對(duì)多旋翼無人飛行器技術(shù)的追求，已由單獨(dú)追求性能指標(biāo)發(fā)展到了追求使用和攜帶的便利程度上。多旋翼無人機(jī)一般從主體結(jié)構(gòu)上延伸出4個(gè)（或更多）懸臂，每個(gè)懸臂末端安裝有電動(dòng)馬達(dá)，電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)螺旋槳提供飛行升力。

目前現(xiàn)有多旋翼無人機(jī)大都存在著質(zhì)量重：結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 體積大、裝載的部件較多；不便于攜帶：不可折疊、對(duì)易損部件沒有進(jìn)行保護(hù)；不易拆卸：大多一體化成型；成本較高：部件多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點(diǎn)。

為了提高無人機(jī)在作業(yè)途中運(yùn)輸或攜帶的便利程度，一般通過將旋翼設(shè)計(jì)成為可折疊或可拆卸的方式，減小無人機(jī)的體積，便于運(yùn)輸或攜帶，這是提高此類無人機(jī)產(chǎn)品用戶體驗(yàn)度的關(guān)鍵點(diǎn)。目前國內(nèi)外開發(fā)的小型多選翼無人機(jī)采用了水平折疊方式或者豎直折疊兩種方式，也有采用懸臂可拆卸的方式。例如中國專利：便攜式可折疊雙旋翼飛行器（專利號(hào)201510364533.2）。

通?，F(xiàn)有的技術(shù)的特點(diǎn)如下：

(1) 折疊式懸臂在展開時(shí)，需要通過人工的方式逐個(gè)將懸臂打開并通過鎖緊機(jī)構(gòu)鎖緊。

(2) 拆卸式懸臂結(jié)構(gòu)是完全斷開的，懸臂內(nèi)部相應(yīng)的供電電線也需要斷開，因此在懸臂連接時(shí)需要同時(shí)連接機(jī)械接口和電接口，連接時(shí)也需要人工逐個(gè)完成。

(3) 不論是折疊式或拆卸式，在飛行前都需要人工將懸臂展開并安裝到位。

這樣就會(huì)造成以下問題：安裝使用不便、效率低，降低了產(chǎn)品的用戶體驗(yàn)度；另一方面結(jié)構(gòu)復(fù)雜造成連接結(jié)構(gòu)的可靠性低、故障率高，同時(shí)相對(duì)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)也帶來的成本的增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本實(shí)用新型提出了一種可折疊懸臂旋翼及其采用該懸臂旋翼的飛行器。

根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，本實(shí)用新型提出一種可折疊懸臂旋翼，該旋翼包括：懸臂1及其懸臂展開和鎖止裝置；所述懸臂展開和鎖止裝置是指滑動(dòng)套筒2、彈簧3和固定裝置4；懸臂1為“L”形；懸臂短端末端設(shè)置有與固定裝置4相匹配的鉸鏈接口；滑動(dòng)套筒2上端有突出的外翻邊21；固定裝置4為圓柱體，在固定裝置4上端設(shè)置有鉸鏈接口、固定裝置4下端設(shè)有限位邊緣41；滑動(dòng)套筒2和彈簧3依次套裝在懸臂1短端和固定裝置4上；彈簧3上端頂住滑動(dòng)套筒2的外翻邊21，彈簧3的下端頂住固定裝置4的限位邊緣41。

在本實(shí)用新型的第一方面的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，為了使可折疊懸臂旋翼在展開狀態(tài)時(shí)更加穩(wěn)固：

優(yōu)選的，在懸臂1短端內(nèi)側(cè)設(shè)置限位裝置5。

進(jìn)一步優(yōu)選的，限位裝置5為與懸臂1一體成型的小突起。

進(jìn)一步優(yōu)選的，限位裝置5為可拆卸安裝的螺栓。

更進(jìn)一步優(yōu)選的，限位裝置5為可拆卸安裝的螺栓時(shí)，螺栓位置是可調(diào)節(jié)的；沿懸臂1短端內(nèi)側(cè)從上至下依次設(shè)置不同的螺栓孔。

相對(duì)于固定設(shè)置的限位裝置，這樣的好處是，經(jīng)過長時(shí)間的使用彈簧的彈性可能減小，可以通過調(diào)節(jié)螺栓安裝的位置得到合適的彈簧的彈力；同時(shí)，通過調(diào)節(jié)螺栓安裝的位置也可以調(diào)節(jié)旋翼的張開速度。

根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面，本實(shí)用新型提出一種采用上述可折疊懸臂旋翼的飛行器；飛行器主體上部安裝可折疊懸臂旋翼；飛行器主體與可折疊懸臂旋翼為可拆卸的連接方式或?yàn)楣潭ǖ倪B接方式。

優(yōu)選的，飛行器主體與可折疊旋翼通過螺紋連接；螺紋連接時(shí)飛行器主體和可折疊懸臂旋翼的固定裝置上設(shè)置有相應(yīng)的螺紋。

優(yōu)選的，飛行器主體與可折疊旋翼通過鉚接方式連接。

這樣的好處是如果可折疊旋翼或者飛行器主體其中一個(gè)不能正常工作時(shí)，便于替換；同時(shí)拆卸后便于運(yùn)輸或攜帶。

優(yōu)選的，飛行器主體與可折疊懸臂旋翼為固定的連接方式時(shí)，可折疊懸臂旋翼的固定裝置與飛行器主體一體成型，固定裝置作為飛行器主體的一部分。

這樣的好處是穩(wěn)定性強(qiáng)、可靠性高。同時(shí)飛行器主體可以起到固定裝置的限位邊緣的作用，此時(shí)彈簧的下端頂住飛行器主體。

優(yōu)選的，旋翼中懸臂的數(shù)量至少為2個(gè)。

進(jìn)一步優(yōu)選的，旋翼中懸臂的數(shù)量4個(gè)、6個(gè)或8個(gè)。

更進(jìn)一步優(yōu)選的，飛行器主體為圓柱形或近似圓柱形。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1) 與現(xiàn)有的無人機(jī)折疊懸臂展開方式相比，本實(shí)用新型通過一套較為簡單的方式，從而實(shí)現(xiàn)了折疊懸臂的同時(shí)自動(dòng)展開并鎖止。無需人工方式逐個(gè)將懸臂打開并通過鎖緊機(jī)構(gòu)鎖緊，極大的簡化了操作；

(2) 與可拆卸式懸臂相比，即無需機(jī)械接口也不用額外增加電連接接口，極大的簡化了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

附圖說明

圖1：本實(shí)用新型可折疊懸臂旋翼展開狀態(tài)總體結(jié)構(gòu)圖。

圖2：本實(shí)用新型可折疊懸臂旋翼零部件示意圖。

圖3：本實(shí)用新型可折疊懸臂旋翼合攏狀態(tài)總體結(jié)構(gòu)圖。

圖4：本實(shí)用新型采用該懸臂旋翼的飛行器的展開狀態(tài)總體結(jié)構(gòu)圖。

圖5：本實(shí)用新型采用該懸臂旋翼的飛行器的零部件示意圖。

圖6：本實(shí)用新型采用該懸臂旋翼的飛行器的旋翼展開過程示意圖。

圖7：本實(shí)用新型采用該懸臂旋翼的飛行器的實(shí)施例的合攏狀態(tài)總體結(jié)構(gòu)圖。

圖8：本實(shí)用新型采用該懸臂旋翼的飛行器的實(shí)施例的展開狀態(tài)總體結(jié)構(gòu)圖。

圖9：本實(shí)用新型采用該懸臂旋翼的飛行器的實(shí)施例的失重狀態(tài)展開過程示意圖。

圖10：本實(shí)用新型采用該懸臂旋翼的飛行器的實(shí)施例的倒置狀態(tài)展開過程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本實(shí)用新型的各個(gè)實(shí)施例。在所有附圖中，相同或相似的標(biāo)號(hào)表示相同或相似的元件或具有相同或相似功能的元件。應(yīng)當(dāng)理解：下面結(jié)合附圖描述的實(shí)施例僅是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不意在僅限制本實(shí)用新型。

本實(shí)用新型的主要目的是提出一種可折疊懸臂旋翼及其采用該懸臂旋翼的飛行器，該懸臂旋翼便于折疊和展開。如圖1本實(shí)用新型可折疊懸臂旋翼展開狀態(tài)總體結(jié)構(gòu)圖和圖2本實(shí)用新型可折疊懸臂旋翼零部件示意圖所示。本實(shí)用新型提出的可折疊旋翼包括：懸臂1及其懸臂展開和鎖止裝置。這里的懸臂展開和鎖止裝置是指滑動(dòng)套筒2、彈簧3和固定裝置4。

其中，懸臂1為“L”形；懸臂1長端末端用于安裝電動(dòng)馬達(dá)和螺旋槳等零件，短端末端設(shè)置有與固定裝置4相匹配的鉸鏈接口；滑動(dòng)套筒2上端有突出的外翻邊21；固定裝置4為圓柱體，在固定裝置4上端設(shè)置有鉸鏈接口、固定裝置4下端設(shè)有限位邊緣41?；瑒?dòng)套筒2和彈簧3依次套裝在懸臂1短端和固定裝置4上。彈簧3上端頂住滑動(dòng)套筒2的外翻邊21，彈簧3的下端頂住固定裝置4的限位邊緣41。

為了使可折疊懸臂旋翼在展開狀態(tài)時(shí)更加穩(wěn)固，可以在懸臂1短端內(nèi)側(cè)設(shè)置限位裝置5。限位裝置5可以為與懸臂1一體成型的小突起，也可以為可拆卸安裝的螺栓。在本實(shí)用新型實(shí)施例中以小突起示意，即限位裝置5的位置是固定不可調(diào)的。由圖1可以看到在可折疊旋翼在展開狀態(tài)時(shí)滑動(dòng)套筒2被限位裝置5（即與懸臂1一體成型的小突起）卡住。

同時(shí)需要說明的是如果限位裝置5為可拆卸安裝的螺栓時(shí)，可以設(shè)置為位置可調(diào)節(jié)的螺栓。具體為：可以沿懸臂1短端內(nèi)側(cè)從上至下依次設(shè)置不同的螺栓孔，實(shí)際使用時(shí)依據(jù)彈簧3的彈性大小等在不同位置的螺栓孔內(nèi)安裝螺栓。相對(duì)于固定設(shè)置的限位裝置，這樣的好處是：經(jīng)過長時(shí)間的使用彈簧的彈性可能減小，可以通過調(diào)節(jié)螺栓安裝的位置得到合適的彈簧的彈力；同時(shí)，通過調(diào)節(jié)螺栓安裝的位置也可以調(diào)節(jié)旋翼的張開速度。

如圖3本實(shí)用新型可折疊懸臂旋翼合攏狀態(tài)總體結(jié)構(gòu)圖所示。旋翼合攏狀態(tài)時(shí)，相對(duì)張開狀態(tài)懸臂1通過短端末端設(shè)置的與固定裝置4相匹配的鉸鏈接口向下旋轉(zhuǎn)大約90度。

下面詳細(xì)介紹采用本實(shí)用新型可折疊懸臂旋翼的飛行器。

如圖4本實(shí)用新型采用該懸臂旋翼的飛行器的展開狀態(tài)總體結(jié)構(gòu)圖和圖5本實(shí)用新型采用該懸臂旋翼的飛行器的零部件示意圖所示。圖中在飛行器主體6上部安裝有前述的可折疊懸臂旋翼。

需要說明的是飛行器主體與可折疊懸臂旋翼可以為可拆卸的連接方式也可以為固定的連接方式。

采用可拆卸的連接方式時(shí)：飛行器主體與可折疊旋翼可以通過螺紋連接或者通過鉚接等方式可拆卸連接。螺紋連接時(shí)飛行器主體和可折疊懸臂旋翼的固定裝置上設(shè)置有相應(yīng)的螺紋。這樣的好處是如果可折疊旋翼或者飛行器主體其中一個(gè)不能正常工作時(shí)，便于替換；同時(shí)拆卸后便于運(yùn)輸或攜帶。

采用固定的連接方式時(shí)：可折疊懸臂旋翼的固定裝置與飛行器主體一體成型，固定裝置作為飛行器主體的一部分。這樣的好處是穩(wěn)定性強(qiáng)、可靠性高。同時(shí)飛行器主體可以起到固定裝置的限位邊緣的作用，此時(shí)彈簧的下端頂住飛行器主體。圖4和圖5中即是采用此種固定的連接方式。

如圖6本實(shí)用新型采用該懸臂旋翼的飛行器的旋翼展開過程示意圖所示，由圖6可知：在彈簧彈力的作用下，彈簧通過滑動(dòng)套筒逐漸推動(dòng)懸臂張開，直至滑動(dòng)套筒被懸臂短端內(nèi)側(cè)的限位裝置（小突起）卡住。

下面詳細(xì)介紹采用本實(shí)用新型可折疊懸臂旋翼的飛行器的優(yōu)選實(shí)施例。

在實(shí)際使用中旋翼中懸臂的數(shù)量至少為2個(gè)。也可以為多個(gè)：例如4個(gè)、6個(gè)、8個(gè)等。這里以4個(gè)懸臂舉例進(jìn)行說明。

飛行器主體通常由主體結(jié)構(gòu)、飛行控制單元、電池組成。另外，作為一種飛行器，主體結(jié)構(gòu)可根據(jù)需求增加相應(yīng)的設(shè)備，來滿足作業(yè)需求，如攝像裝置等等。懸臂組件包括懸臂結(jié)構(gòu)、電動(dòng)馬達(dá)、螺旋槳以及供電電纜組成，本實(shí)施例中懸臂數(shù)量為4個(gè)，每個(gè)懸臂與可折疊旋翼的固定裝置（固定裝置與飛行器主體一體成型）采用鉸接的連接形式。如圖7本實(shí)用新型采用該懸臂旋翼的飛行器的實(shí)施例的合攏狀態(tài)總體結(jié)構(gòu)圖，其中圖7-a為合攏狀態(tài)的頂視圖，圖7-b為合攏狀態(tài)的側(cè)視圖。圖8為本實(shí)用新型采用該懸臂旋翼的飛行器的實(shí)施例的展開狀態(tài)總體結(jié)構(gòu)圖，其中圖8-a為展開狀態(tài)的頂視圖，圖8-b為展開狀態(tài)的側(cè)視圖。為了使飛行器在懸臂折疊后整體外形較為緊湊，飛行器主體可以設(shè)計(jì)成圓柱形或近似圓柱形，飛行器主體內(nèi)部安裝飛行控制設(shè)備以及電池等原件，圓柱形上端（即前述可折疊旋翼的固定裝置）設(shè)置有與懸臂連接的鉸鏈接口。

本實(shí)用新型可通過多種模式實(shí)現(xiàn)展開，可從地面拋向空中實(shí)現(xiàn)展開、可將產(chǎn)品倒置后實(shí)現(xiàn)展開、可從空中將產(chǎn)品釋放后實(shí)現(xiàn)展開，能夠適應(yīng)多種使用環(huán)境。下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的使用狀態(tài)進(jìn)行介紹和說明。

結(jié)合圖9本實(shí)用新型采用該懸臂旋翼的飛行器的實(shí)施例的失重狀態(tài)展開過程示意圖和圖10本實(shí)用新型采用該懸臂旋翼的飛行器的實(shí)施例的倒置狀態(tài)展開過程示意圖進(jìn)行詳細(xì)介紹。

本實(shí)用新型采用該旋翼的飛行器的使用過程如下（失重狀態(tài)展開過程）：

1）手持折疊狀態(tài)的飛行器，此時(shí)飛行器上滑動(dòng)套筒與飛行器主體之間的彈簧處于被壓縮狀態(tài)，隨即將飛行器拋向空中；

2）飛行器在空中處于暫時(shí)失重狀態(tài)。此時(shí)，飛行器上的滑動(dòng)套筒在彈簧彈力的作用下向懸臂方向滑動(dòng)，推動(dòng)懸臂不斷展開；

3）懸臂完全展開后，滑動(dòng)套筒已滑動(dòng)至懸臂處，并將懸臂“抱攏”，此時(shí)在彈簧的所用下，套筒無法回退，因此實(shí)現(xiàn)了對(duì)懸臂的鎖止。

采用倒置狀態(tài)張開時(shí)，將飛行器手持并倒置，懸臂在重力以及滑動(dòng)套筒彈簧力的聯(lián)合作用下，自動(dòng)展開并鎖止。

需要說明的是，以拋投方式實(shí)現(xiàn)飛行器懸臂的展開，需要在懸臂展開后由飛行器及時(shí)啟動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)及螺旋槳實(shí)施飛行及姿態(tài)控制，由于該內(nèi)容不是本實(shí)用新型的重點(diǎn)，因此這里不做具體介紹。同時(shí)，除了通過人工在地面對(duì)飛行器實(shí)施拋擲外，還可通過其他飛行器攜帶本實(shí)用新型，在空中實(shí)施投擲。

本實(shí)用新型可應(yīng)用于小型民用多旋翼無人機(jī)，也可作為一種用于空中投放的多旋翼飛行器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下：

(1) 與現(xiàn)有的無人機(jī)折疊懸臂展開方式相比，本實(shí)用新型通過一套較為簡單的方式，從而實(shí)現(xiàn)了折疊懸臂的同時(shí)自動(dòng)展開并鎖止。無需人工方式逐個(gè)將懸臂打開并通過鎖緊機(jī)構(gòu)鎖緊，極大的簡化了操作；

(2) 與可拆卸式懸臂相比，即無需機(jī)械接口也不用額外增加電連接接口，極大的簡化了產(chǎn)品結(jié)構(gòu);

(3) 本實(shí)用新型可通過多種模式實(shí)現(xiàn)展開，可從地面拋向空中實(shí)現(xiàn)展開、可將產(chǎn)品倒置后實(shí)現(xiàn)展開、可從空中將產(chǎn)品釋放后實(shí)現(xiàn)展開，能夠適應(yīng)多種使用環(huán)境；

(4) 本實(shí)用新型通過一種極為簡便的方式實(shí)現(xiàn)了多個(gè)懸臂的自動(dòng)展開和鎖止，在零件數(shù)量上比現(xiàn)有的折疊懸臂無人機(jī)減少約75%，在展開操作時(shí)間方面可減少約70%~90%。

應(yīng)理解，本文中的實(shí)施方案和實(shí)施例僅出于示例目的，在不脫離權(quán)利要求書所限定的范圍的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以據(jù)此做出多種改型和變體。