本發(fā)明涉及飛行器技術領域，尤其涉及一種旋翼無人機。

背景技術：

旋翼無人機在災情調查和救援、空中監(jiān)控、輸電線路巡檢、航拍、航測以及軍事領域有著廣泛的應用前景。目前的旋翼無人機產品多為固定槳臂無人機，或可折疊槳臂無人機。

然而，在實際應用中發(fā)現，無論旋翼無人機的槳臂采用何種方式，也僅能起到非運行狀態(tài)的壓縮尺寸作用，而旋翼無人機實際運行狀態(tài)的槳距、槳葉則還是固定的規(guī)格。當使用環(huán)境或使用者的要求有較大改變時，旋翼無人機產品并不能做到適當的匹配。比如需要在狹小空間特殊飛行時，槳距過大的產品并不適合；或者需要超長續(xù)航任務時，槳葉力效比不夠高的旋翼無人機并不適合；或者需要大幅增加額外載重的情況下，輸出升力不夠的旋翼無人機并不能勝任。因此，目前采用固定規(guī)格槳臂、槳葉和動力電機組件的旋翼無人機無法同時滿足不同使用場合的需求。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本發(fā)明實施例提供一種能夠根據不同的使用需求或環(huán)境而更換槳臂、電機和槳葉的旋翼無人機。

為解決上述技術問題，本發(fā)明實施例提供以下技術方案：

一種旋翼無人機，包括：機身和至少兩套規(guī)格不同的槳臂組件；所述至少兩套規(guī)格不同的槳臂組件可替換地與機身連接；每套槳臂組件包括至少一個槳臂，設置于槳臂一端的電機以及與電機連接的槳葉；每套槳臂組件設置于機身的外側，且與機身可拆卸連接。

進一步地，所述旋翼無人機包括至少一個機身連接件，其安裝于機身；每套槳臂組件包括至少一個槳臂連接件，槳臂的另一端安裝于槳臂連接件，槳臂連接件與機身連接件可拆卸連接。

進一步地，槳臂連接件和機身連接件中的一個包括第一管體和緊固螺環(huán)，所述緊固螺環(huán)套設于第一管體，其內表面具有內螺紋；槳臂連接件和機身連接件中的另一個包括第二管體，第二管體的外表面設置有外螺紋；當第一管體插入到第二管體內時，內螺紋與外螺紋相互咬合使第一管體與第二管體連接。

進一步地，第一管體外表面設置有限位凸起，所述緊固螺環(huán)具有一環(huán)狀的鎖緊部，鎖緊部背離第二管體的一端設有壓蓋；內螺紋與外螺紋相互咬合，壓蓋抵緊限位凸起。

進一步地，所述限位凸起為環(huán)形，沿第一管體的外表面周向設置。

進一步地，所述限位凸起的外徑大于所述壓蓋的內徑，且所述限位凸起的外徑小于所述鎖緊部的內徑。

進一步地，所述第一管體的外表面設置定位鍵，定位鍵沿第一管體的軸向延伸；第二管體的內表面設置定位槽，定位槽沿第二管體的軸向延伸；定位鍵與定位槽相互配合使第一管體和第二管體定位連接。

進一步地，所述第一管體的外表面設置定位槽，定位槽沿第一管體的軸向延伸；第二管體的內表面設置定位鍵，定位鍵沿第二管體的軸向延伸；定位槽與定位鍵相互配合使第一管體和第二管體定位連接。

進一步地，所述第一管體內設置有第一線路芯體，第一線路芯體的兩端分別設置有線路插孔和第一線路，線路插孔與第一線路電性連接；所述第二管體內設置有第二線路芯體，第二線路芯體的兩端分別設置有線路插針和第二線路，第二線路與線路插針電性連接；當線路插針插入線路插孔時，線路插針與線路插孔電性連接，使得第一線路與第二線路導通。

進一步地，所述第一管體內設置有第一線路芯體，第一線路芯體的兩端分別設置有線路插針和第一線路，線路插針與第一線路電性連接；所述第二管體內設置有第二線路芯體，第二線路芯體的兩端分別設置有線路插孔和第二線路，第二線路與線路插孔電性連接；當線路插針插入線路插孔時，線路插針與線路插孔電性連接，使得第一線路與第二線路導通。

進一步地，所述至少兩套槳臂組件中的任何一套的槳臂的尺寸、電機的功率以及槳葉的尺寸與其余套槳臂組件的不相同。

與現有技術相比較，本發(fā)明實施例的旋翼無人機包括至少兩套規(guī)格不同的槳臂組件，其可替換地與機身連接，用戶可根據需求或使用環(huán)境，安裝可滿足需求或使用環(huán)境的槳臂組件。

【附圖說明】

一個或多個實施例通過與之對應的附圖中的圖片進行示例性說明，這些示例性說明并不構成對實施例的限定，附圖中具有相同參考數字標號的元件表示為類似的元件，除非有特別申明，附圖中的圖不構成比例限制。

圖1為本發(fā)明實施例提供的旋翼無人機的立體圖；

圖2為圖1所示的旋翼無人機的槳臂組件的分解圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的旋翼無人機的機身連接件和槳臂連接件的分解圖；

圖4為圖3中的機身連接件和槳臂連接件的剖視圖；

圖5為圖4的機身連接件和槳臂連接件的裝配圖。

【具體實施方式】

為了便于理解本發(fā)明，下面結合附圖和具體實施方式，對本發(fā)明進行更詳細的說明。需要說明的是，當元件被表述“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上、或者其間可以存在一個或多個居中的元件。當一個元件被表述“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件、或者其間可以存在一個或多個居中的元件。本說明書所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“內”、“外”以及類似的表述只是為了說明的目的。

除非另有定義，本說明書所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發(fā)明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本說明書中在本發(fā)明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是用于限制本發(fā)明。本說明書所使用的術語“和/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

請參閱圖1，為本發(fā)明實施例提供的一種旋翼無人機100，包括機身10和至少兩套規(guī)格不同的槳臂組件30。所述至少兩套規(guī)格不同的槳臂組件30可替換地與機身10連接。

請一并參閱圖2，每套槳臂組件30包括至少一個槳臂連接件300，至少一個槳臂310，至少一個電機320和至少一個槳葉330。槳臂310包括電機安裝座312，其設置于槳臂310的一端，槳臂310的另一端可拆卸地安裝于槳臂連接件300。電機320可拆卸地安裝于電機安裝座312，槳葉330安裝于電機320。

槳臂310為管狀結構，在與電機安裝座312相對的一端具有至少兩個第一安裝孔3102，第一安裝孔3102沿槳臂310的周向均勻分布。

在一些實施例中，每套槳臂組件30包括四個槳臂連接件300，四個槳臂310，四個電機320和四個槳葉330，四個槳臂連接件300可均勻分布于機身10的外圍。在其他一些實施例中，槳臂連接件300，槳臂310，電機320和槳葉330的數量可根據情況增加或減少，例如，減少至1個，2個或者增加至6個。

每套槳臂組件30的槳臂310，電機320和槳葉330的規(guī)格與其他套槳臂組件30的槳臂310，電機320和槳葉330的規(guī)格不同，例如，不同尺寸的槳臂310，不同功率的電機320，不同尺寸的槳葉330。

在一些實施例中，所述至少兩套槳臂組件30包括，例如，3套槳臂組件30，分別具有三種不同的規(guī)格：輕載小規(guī)格等級、輕載中規(guī)格等級、重載大規(guī)格等級。輕載小規(guī)格等級槳臂組件30包括短型槳臂310、小功率電機320、小尺寸槳葉330，其槳葉小、力效比較低、整機重量較輕，用以執(zhí)行正常輕載飛行任務。輕載中規(guī)格等級槳臂組件30包括中型槳臂310、低速中等功率電機320、較大尺寸槳葉330，其力效比高、整機重量較輕、電機輸出功率較低，用以執(zhí)行超長續(xù)航要求的輕載飛行任務。重載大規(guī)格等級槳臂組件30包括長型槳臂310、中速大功率電機320、大尺寸槳葉330，其力效比較高、整機重量大(中速大功率電機320體積較大，且機身10需負載重物)、電機320輸出功率高，用以執(zhí)行重載需求的飛行任務，或環(huán)境較惡劣的飛行任務(如起風或其它阻力氣流的環(huán)境)。

請參閱圖3和圖4，槳臂連接件300為管狀結構，包括第一管體302和緊固螺環(huán)304。第一管體302的一端具有至少兩個第二安裝孔3022，外表面設置有限位凸起3024。限位凸起3024為環(huán)形，沿外表面的圓周而設置。緊固螺環(huán)304套設于第一管體302，其包括環(huán)狀的鎖緊部3042和壓蓋3044。鎖緊部3042內表面具有內螺紋3040，一端延伸出壓蓋3044。壓蓋3044設置于限位凸起3024與第二安裝孔3022之間。限位凸起3024的外徑大于壓蓋3044的內徑，且限位凸起3024的外徑小于所述鎖緊部3042的內徑。在其他一些實施例中，限位凸起3024可為凸起塊，數量可為一個或多個，用于限制壓蓋3044向遠離第二安裝孔3022的方向移動。

第一管體302的外表面設置有定位鍵3026，其為沿第一管體302的軸向設置的條狀凸起。

槳臂連接件300還包括一第一線路芯體306，其設置于第一管體302內。在第一線路芯體306的兩端分別設置有線路插孔3062和第一線路3064，線路插孔3062和第一線路3064電性連接。第一線路3064比線路插孔3062更靠近第二安裝孔3022，用于電性連接電機320。線路插孔3062沿第一管體302的軸向設置。

槳臂310安裝于槳臂連接件300時，第一安裝孔3102與第二安裝孔3022位置相對應，螺釘穿過第一安裝孔3102和第二安裝孔3022，將槳臂310和槳臂連接件300固定在一起。

在一些實施例中，槳臂310和槳臂連接件300之間也可采用其他的可拆卸安裝方式進行安裝，如槳臂310和槳臂連接件300中的一個的外表面具有外螺紋，另一個的內表面具有內螺紋，通過內、表螺紋的咬合將槳臂310和槳臂連接件300固定在一起。

在一些實施例中，槳臂310和槳臂連接件300之間也可采用一些不可拆卸的安裝方式進行安裝，例如，將槳臂310直接焊接于槳臂連接件300。

所述旋翼無人機100還包括至少一個機身連接件20，機身連接件20亦為管狀結構，包括第二管體202和機身安裝部204。第二管體202的內徑略大于第一管體302的外徑，第一管體302可插入第二管體202內。第二管體202外表面的一端設置有外螺紋2020，用于與緊固螺環(huán)304的內螺紋3040配合。機身安裝部204設置于第二管體202的另一端，其包括至少兩個第三安裝孔2040，用于將機身連接件20安裝于機身10。第二管體202的內表面還設置有一定位槽2026，其沿第二管體202的軸向設置，用于與第一管體302的定位鍵3026配合。在本實施例中，定位槽2026為沿第二管體302的軸向設置的條狀凹槽。

每個機身連接件20還包括第二線路芯體206，其設置于第二管體202內。在第二線路芯體206的兩端分別設置有線路插針2062和第二線路2064，線路插針2062和第二線路2064電性連接。線路插針2062比第二線路2064更靠近外螺紋2020，第二線路2064用于電性連接機身10中的電子元器件，線路插針2062沿第二管體202的軸向設置，其位置與線路插孔3062相對應，用于插入線路插孔3062，實現電機320與機身10中的電子元器件的電性連接。

上述機身10內包括由MCU(Microcontroller Unit，微控制單元)等電子元器件組成的控制電路組件，該控制電路組件包括多個控制模塊，如用于控制無人機飛行姿態(tài)的飛行控制模塊、用于導航無人機的北斗模塊、以及用于處理相關機載設備所獲取的環(huán)境信息的數據處理模塊等。

請復參閱圖1，機身10包括安裝槽104，機身安裝部204收容于安裝槽104，通過螺釘安裝于第三安裝孔2040將機身連接件20安裝于機身10。

在一些實施例中，機身連接件20可通過其他實施方式安裝于機身10，例如，卡扣連接或螺紋連接等，還可以直接焊接于機身10。

本發(fā)明實施例的旋翼無人機100還包括電池40和起落架50。起落架50安裝于機身10的底部。機身10包括一收容腔102，電池40可拆卸地安裝于收容腔102內。

請參閱圖5，安裝一套槳臂組件30于機身10時，將定位鍵3026對準定位槽2026，在定位鍵3026和定位槽2026的引導下，第一管體302插入第二管體202內，同時線路插針2062對準線路插孔3062插入。在緊固螺環(huán)304的內螺紋3040與外螺紋2020接觸時，轉動緊固螺環(huán)304，使得緊固螺環(huán)304的內螺紋3040與外螺紋2020咬合，在壓蓋3044抵緊限位凸起3024時，線路插針2062完全插入線路插孔3062，此時，槳臂連接件300固定于機身連接件20，實現了槳臂組件30安裝于機身10。

需要更換其他規(guī)格的槳臂組件30時，轉動緊固螺環(huán)304，松開緊固螺環(huán)304的內螺紋3040與外螺紋2020之間的咬合，將第一管體302從第二管體202拔出，將原來的槳臂組件30從機身10拆下。按照上述的安裝過程，將其他規(guī)格的槳臂組件30的第一管體302安裝于機身連接件20的第二管體202，即可完成其他規(guī)格的槳臂組件30的更換。

在本發(fā)明實施例中，不同規(guī)格的槳臂組件30包括各自的槳臂連接件300、槳臂310，電機320、槳葉330；不同規(guī)格的槳臂組件30的槳臂連接件300是完全相同的，與同樣的機身連接件20匹配。當使用環(huán)境和需求變化，可根據需要靈活更換符合使用要求的槳臂組件30。

而且，借助緊固螺環(huán)304的內螺紋3040和第二管體302的外螺紋2020的配合，以及壓蓋3044和限位凸起3024的配合，可實現槳臂組件30快速安裝于機身10，或快速從機身10拆卸下來。

另外，借助定位鍵3026和定位槽2026的配合，可實現第一管體302和第二管體202的定位連接，還可防止第一管體302和第二管體202沿其周向松動。

在本實施例中，第一管體302和第二管體202的橫截面皆為圓形，在其他一些實施例中，第一管體302和第二管體202的橫截面也可為橢圓形，正方形或長方形等。

在本實施例中，線路插孔3062設置于第一管體302，線路插針2062設置于第二管體202，而在其他一些實施例中，線路插孔3062和線路插針2062的位置可以交換，也即線路插孔3062設置于第二管體202，線路插針3062設置于第二管體302；線路插孔3062和線路插針2062也可由其他可插拔結構代替，如線路插孔3062和線路插針2062分別替換成插座和插頭。

在本實施例中，緊固螺環(huán)304和限位凸起3024設置于第一管體302，外螺紋2020設置于第二管體202，而在其他一些實施例中，緊固螺環(huán)304和限位凸起3024與外螺紋2020的位置可以交換，也即緊固螺環(huán)304和限位凸起3024可設置于第二管體202，外螺紋2020設置于第一管體302，第二管體202的外徑略小于第一管體302的內徑，第二管體202可插入第一管體302內。

在本實施例中，定位鍵3026設置于第一管體302，定位槽2026設置于第二管體202，而在其他一些實施例中，定位鍵3026和定位槽2026的位置可以交換，也即定位鍵3026設置于第二管體202的內表面，而定位槽2026設置于第一管體302的外表面。

本領域的技術人員應明白，槳臂組件30也可采用其他的可拆卸方式安裝于機身10，例如，機身連接件20和機臂連接件300可省略，機身10上設置有卡槽，槳臂310設置有卡接部，卡接部可拆卸地收容并固定于卡槽內，將槳臂310安裝于機身10。使用環(huán)境變化時，可將槳臂310從機身10拆下，安裝上其他規(guī)格的槳臂組件30的槳臂310。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；在本發(fā)明的思路下，以上實施例或者不同實施例中的技術特征之間也可以進行組合，步驟可以以任意順序實現，并存在如上所述的本發(fā)明的不同方面的許多其它變化，為了簡明，它們沒有在細節(jié)中提供；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。