本實用新型涉及無人機領域，更具體地涉及一種單舵機驅動起落架收放的結構和使用該結構的無人機。

背景技術：

近年來，無人機以其簡單的結構、方便的操控以及較高的安全性能等特點受到越來越多的重視。在現有技術中，所述無人機的起落架或為固定式的支架結構，或為簡單的半自動折疊收放機構。固定式的起落架，使得無人機的尺寸增大，包裝、存儲、運輸或攜帶不便，此外，起落架一般位于無人機機身的底部四周，云臺一般位于機身底部中心并垂直于機身底面，若云臺上安裝攝像機，在攝像機的拍攝過程中，起落架在一定程度上會遮擋攝像機，攝像機的視野會受到一定的局限性；可折疊收放式的起落架多數是采用雙舵機多級杠桿原理設計，或者渦輪蝸桿減速器原理設計，每個起落架均由一個電機驅動，這種結構使得無人機有耗電更多，相對重量比較重，機械間隙略大等缺點。

因此，本領域尚缺乏一種由一個舵機驅動兩個起落架進行折疊收放的無人機結構，在實現各種復雜環(huán)境下穩(wěn)定著落的基礎上，減少馬達數量及無人機尺寸和重量，便于攜帶與運輸，提高無人機的操控性能。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種單舵機驅動起落架收放的結構和使用該結構的無人機。本實用新型通過一個舵機實現兩個起落架同時收放的功能，既可使無人機在各種復雜環(huán)境下穩(wěn)定著落，又可減少馬達數量及無人機的尺寸和重量，便于攜帶與運輸，提高無人機的操控性能，也降低了運輸與包裝成本，并實現安裝于云臺的攝像機360°拍攝，使視野更廣闊，拍攝效果更好。

在本實用新型的第一方面，提供了一種單舵機驅動起落架收放的結構，包括：固定件、舵機和與所述舵機相連接的起落架，且所述舵機包括馬達、齒輪組、主軸和卡爪軸，其中，所述齒輪組的一端與所述馬達機械連接，所述齒輪組的另一端與所述主軸機械連接，所述齒輪組將來自所述電機的力的扭矩放大，并將其傳遞給所述主軸，驅動所述主軸轉動；所述起落架的一端設有與所述卡爪軸相連接的卡爪，另一端設有支撐部，在所述起落架上的所述卡爪和所述支撐部之間設有支點轉軸，所述卡爪、所述支點轉軸和所述支撐部構成杠桿結構。

在另一優(yōu)選例中，所述固定件包括舵機蓋板和舵機底座，所述舵機蓋板和所述舵機底座相配合連接，內部形成舵機腔體，使得所述舵機中的其他各部件固定于所述腔體中。

在另一優(yōu)選例中，所述齒輪組包括主齒輪和副齒輪，所述主齒輪與所述馬達同軸，隨著所述馬達的轉動而轉動，所述副齒輪與所述主軸同軸，且所述副齒輪固定于所述主軸上，所述副齒輪與所述主齒輪相嚙合，所述副齒輪在所述主齒輪的帶動下轉動，進而帶動所述主軸轉動。

在另一優(yōu)選例中，所述副齒輪固定于所述主軸的中間段，且所述主軸上還設有用于支撐所述主軸的滾動軸承。

在另一優(yōu)選例中，所述主軸的一端設有左旋螺紋段，另一端設有右旋螺紋段，在所述左旋螺紋段和所述右旋螺紋段之間設有用于支撐所述主軸的滾動軸承，所述滾動軸承的內圈的一端固定于所述主軸的軸肩處，另一端通過止推墊圈固定。

在另一優(yōu)選例中，所述滾動軸承的外圈固定于所述舵機蓋板和所述舵機底座上。

在另一優(yōu)選例中，所述卡爪軸上設有內螺紋孔，所述內螺紋孔分別與所述左旋螺紋段和所述右旋螺紋段相匹配。

在另一優(yōu)選例中，所述卡爪與所述卡爪軸為卡扣配合方式，所述支點轉軸臨近所述卡爪，所述支點轉軸固定于所述舵機蓋板上，并垂直于所述主軸。

在另一優(yōu)選例中，所述起落架為弧狀，以所述支點轉軸為臨界點，所述起落架的卡爪端與支撐端發(fā)生彎曲。

在另一優(yōu)選例中，所述起落架的數量為兩個。

在另一優(yōu)選例中，所述齒輪組驅動所述主軸轉動，所述主軸的兩端與所述卡爪軸的內圈設有相互匹配的螺紋，所述卡爪軸沿著所述主軸的軸向相對地移動，并且，當所述主軸轉動時，所述起落架繞所述支點轉軸旋轉，并隨著所述卡爪軸的移動實現收起或放下。

在另一優(yōu)選例中，所述卡爪軸的數量為兩個。

在另一優(yōu)選例中，隨著所述主軸的轉動，兩個所述卡爪軸在所述螺紋段沿著所述主軸的軸向移動，且兩個所述卡爪軸的運動方向相反。

在另一優(yōu)選例中，所述滾動軸承的數量為兩個。

在另一優(yōu)選例中，所述結構設有所述馬達線路板，所述馬達線路板與所述馬達電連接，所述馬達線路板用于接受來自遙控裝置的信息，并控制所述馬達運轉。

在本實用新型的第二方面，提供了一種無人機，包括：機身、機臂、電機、槳葉、云臺、攝像機，還包括：上述的單舵機驅動起落架收放的結構。

在另一優(yōu)選例中，所述機臂的數量為一個或多個。

在另一優(yōu)選例中，所述每個機臂的一端與所述機身相連接，所述每個機臂的另一端與一個所述槳葉相連接，在每個所述機臂與所述槳葉之間設有一個用于驅動所述槳葉的旋轉的所述電機。

在另一優(yōu)選例中，所述云臺的一端連接于所述機身底部中心區(qū)域，所述云臺的另一端與所述攝像機相連接。

在另一優(yōu)選例中，所述攝像機通過兩個轉軸與所述云臺相連接，通過所述的一個轉軸，所述攝像機在豎直平面內進行360°旋轉，通過所述的另一個轉軸，所述攝像機在水平面內進行360°旋轉，使得所述攝像機在空間內任意旋轉。

在另一優(yōu)選例中，所述云臺垂直于所述機身底面，所述攝像機的鏡頭距所述機身底面的距離為h₁，所述起落架的底面距所述機身底面的距離為h₂,其中，h₁≤h₂。

在另一優(yōu)選例中，所述無人機設有四個所述機臂，所述四個機臂分別連接于所述機身側面的左前方、右前方、左后方以及右后方。

在另一優(yōu)選例中，所述槳葉為可折疊槳葉，當所述無人機在工作狀態(tài)下，所述槳葉展開；當所述無人機在非工作狀態(tài)下，所述槳葉折疊收起。

在另一優(yōu)選例中，所述機臂不可折疊。

在另一優(yōu)選例中，所述機臂為可折疊機臂，當所述無人機在工作狀態(tài)下，所述機臂展開；當所述無人機在非工作狀態(tài)下，所述機臂折疊收于所述機身的底部或側面。

本實用新型的主要優(yōu)點包括：

(a)減少馬達數量，降低耗電量；

(b)減少無人機尺寸和重量，便于攜帶與運輸，降低了運輸與包裝成本；

(c)一個舵機控制兩個起落架同時收放，提高了無人機的操控性能；

(d)攝像機可360°拍攝，視野更廣闊，成像效果更好。

因此，本實用新型既可使無人機在各種復雜環(huán)境下穩(wěn)定著落，又可減少馬達數量及無人機的尺寸和重量，便于攜帶與運輸，提高無人機的操控性能，也降低了運輸與包裝成本，并實現安裝于云臺的攝像機360°拍攝，使視野更廣闊，拍攝效果更好。

應理解，在本實用新型范圍內中，本實用新型的上述各技術特征和在下文(如實施例)中具體描述的各技術特征之間都可以互相組合，從而構成新的或優(yōu)選的技術方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖做簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型一個實例中的單舵機驅動起落架收放的結構示意圖。

圖2是本實用新型一個實例中的單舵機驅動起落架收放的結構爆炸圖。

圖3是本實用新型一個實例中的使用單舵機驅動起落架收放的結構的無人機中起落架收起及展開位置示意圖。

各附圖中，各標示如下：

1-舵機底座；

2-舵機蓋板；

3-馬達；

4-馬達線路板；

5-主齒輪；

6-副齒輪；

7-主軸；

8-左旋螺紋段；

9-右旋螺紋段；

10-滾動軸承；

11-卡爪軸；

12-卡爪；

13-支點轉軸；

14-起落架；

15-支撐部；

16-云臺；

17-攝像機；

18-機身；

19-機臂；

20-電機；

21-槳葉；

22-舵機；

23-用于無人機的單舵機驅動起落架收放的結構；

Ⅰ-起落架收起位置；

Ⅱ-起落架展開位置。

具體實施方式

本發(fā)明人經過廣泛而深入的研究，通過大量篩選，首次開發(fā)了一種單舵機驅動起落架收放的結構和使用該結構的無人機。與現有技術相比，本實用新型可通過一個舵機實現兩個起落架同時收放的功能：舵機中的馬達帶動齒輪組轉動，齒輪組將扭力放大，帶動主軸轉動，主軸的兩端分別設有左旋螺紋和右旋螺紋，通過主軸的轉動，帶動分別位于左旋螺紋和右旋螺紋上的兩個卡爪軸同時移動，進而帶動分別與所述兩個卡爪軸相配合的卡爪運動，起落架為杠桿結構，起落架的支點轉軸固定，卡爪端移動，進而帶動兩個起落架的支撐端同時收放，在此基礎上完成了本實用新型。

單舵機驅動起落架收放的結構

典型地，所述用于無人機的單舵機驅動起落架收放的結構包括一個舵機和與所述舵機機械連接的兩個起落架，所述舵機可驅動所述兩個起落架同時收放；所述舵機包括馬達、齒輪組、主軸以及兩個卡爪軸；所述馬達用于提供動力，所述齒輪組的一端與所述馬達機械連接，所述齒輪組的另一端與所述主軸機械連接，所述齒輪組將來自所述電機的力的扭矩放大，并將其傳遞給所述主軸，驅動所述主軸轉動；所述主軸的一端設有左旋螺紋段，另一端設有右旋螺紋段；所述兩個卡爪軸均設有內螺紋孔，所述內螺紋孔分別與所述左旋螺紋段和所述右旋螺紋段相匹配，隨著所述主軸的轉動，所述兩個卡爪軸在所述螺紋段沿著所述主軸的軸向移動，且所述兩個卡爪軸的運動方向相反；所述起落架的一端設有與所述卡爪軸相匹配連接的卡爪，另一端設有用于支撐整個無人機的支撐部，在所述起落架上卡爪和支撐部之間設有位置固定的支點轉軸，所述卡爪、所述支點轉軸和所述支撐部構成杠桿結構使得所述起落架可繞所述支點轉軸旋轉，并隨著所述卡爪軸的移動實現收起或放下。

使用單舵機驅動起落架收放結構的無人機

典型地，所述無人機包括機身、一個或多個機臂、上述的用于無人機的單舵機驅動起落架收放的結構以及云臺。具體地，所述每個機臂的一端與所述機身相連接，所述每個機臂的另一端與一個槳葉相連接，在每個所述機臂與所述槳葉之間設有一個用于驅動所述槳葉的旋轉的電機；所述云臺的一端連接于所述機身底部中心區(qū)域，所述云臺的另一端與攝像機相連接。

下面結合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外，附圖為示意圖，因此本實用新型裝置和設備的并不受所述示意圖的尺寸或比例限制。

需要說明的是，在本專利的權利要求和說明書中，諸如“上”、“下”、“朝上”、“朝下”、“左前方”、“右前方”、“左后方”、“右后方”、“頂面”、“底面”、“上部”、“下部”等的位置關系術語，是相對于無人機飛行狀態(tài)方向視角而言的，僅僅為更加方便地表述各部件的相對位置關系，而不一定表示各部件存在這種實際的位置關系；諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

實施例1

如圖1和圖2所示，本實施例的單舵機驅動起落架收放的結構包括一個舵機22和與所述舵機22機械連接的兩個起落架14，所述舵機22可驅動所述兩個起落架14同時收放。

所述舵機22包括馬達3、馬達線路板4、齒輪組、主軸7、兩個卡爪軸11以及固定件，其中，所述齒輪組包括主齒輪5和副齒輪6，所述固定件包括舵機蓋板2和舵機底座1。所述舵機蓋板2和所述舵機底座1相配合連接，內部形成舵機腔體，所述舵機22的其他各部件固定于所述腔體中。所述馬達3與所述馬達線路板4電連接，所述馬達3用于提供動力，所述馬達線路板4用于接受來自遙控裝置的信息，并控制所述馬達3運轉。所述齒輪組將來自所述馬達3的力的扭矩放大，并將其傳遞給所述主軸7，驅動所述主軸7轉動：所述主齒輪5與所述馬達3同軸，隨著所述馬達3的轉動而轉動，所述副齒輪6與所述主軸7同軸，且所述副齒輪6固定于所述主軸7的中間段，所述副齒輪6與所述主齒輪5相嚙合，所述副齒輪6在所述主齒輪5的帶動下轉動，進而帶動所述主軸7轉動。所述主軸7的一端設有左旋螺紋段8，另一端設有右旋螺紋段9，在所述左旋螺紋段8和右旋螺紋段9之間設有兩個用于支撐所述主軸7的滾動軸承10，在兩個所述滾動軸承10之間固定連接副齒輪6。所述滾動軸承10的內圈的一端固定于所述主軸7的軸肩處，另一端通過止推墊圈固定，所述滾動軸承10的外圈固定于所述舵機蓋板2和所述舵機底座1上。所述兩個卡爪軸11均設有內螺紋孔，所述內螺紋孔分別與所述左旋螺紋段8和所述右旋螺紋段9相匹配，隨著所述主軸7的轉動，所述卡爪軸11分別在所述左旋螺紋段8和所述右旋螺紋段9上移動。隨著馬達3的正轉和反轉，所述主軸7的轉動方向也相應改變，使得所述卡爪軸11分別在所述左旋螺紋段8和所述右旋螺紋段9上來回移動，且所述兩個卡爪軸11的運動方向相反。所述起落架14的一端設有與所述卡爪軸11相匹配連接的卡爪12，且所述卡爪12與所述卡爪軸11為卡扣配合方式，另一端設有用于支撐整個無人機的支撐部15，在所述起落架14上，所述卡爪12和所述支撐部15之間，臨近卡爪12的位置設有支點轉軸13，所述支點轉軸13固定于所述舵機蓋板2上，并垂直于所述主軸7。所述起落架14為弧狀，以所述支點轉軸13為臨界點，所述起落架14的卡爪端與支撐端發(fā)生彎曲。所述卡爪12、所述支點轉軸13和所述支撐部15構成杠桿結構，所述卡爪軸11帶動卡爪12移動，所述起落架14可繞所述支點轉軸13旋轉，使得所述支撐部15移動，從而實現一個舵機控制起落架同時收起或放下的功能，提高無人機的操控性能，同時減少了用于控制起落架收放的馬達的數量。

實施例2

如圖3所示，本實用新型的使用單舵機驅動起落架收放結構的無人機包括機身18、四個機臂19、電機20、槳葉21、云臺16、攝像機17以及上述的用于無人機的單舵機驅動起落架收放的結構23。所述每個機臂19的一端與所述機身18相連接，所述每個機臂19的另一端與一個所述槳葉21相連接，在每個所述機臂與所述槳葉21之間設有一個用于驅動所述槳葉21的旋轉的電機20。所述云臺16的一端連接于所述機身18的底部中心區(qū)域，所述云臺的另一端與攝像機17相連接。所述四個機臂19不可折疊，且分別連接于所述機身18側面的左前方、右前方、左后方以及右后方。所述槳葉21為可折疊槳葉，當所述無人機在工作狀態(tài)下，所述槳葉21展開；當所述無人機在非工作狀態(tài)下，所述槳葉21折疊收起。所述攝像機17通過兩個轉軸與所述云臺16相連接，通過所述的一個轉軸，所述攝像機17在豎直平面內進行360°旋轉，通過所述的另一個轉軸，所述攝像機17在水平面內進行360°旋轉，進而使得所述攝像機17在空間內任意角度旋轉。所述云臺16垂直于所述機身18底面，所述攝像機17的鏡頭距所述機身18底面的距離小于所述起落架的底面距所述機身18底面的距離。當所述無人機在工作狀態(tài)下，所述用于無人機的單舵機驅動起落架收放的結構23控制起落架展開，即所述起落架位于圖3中的起落架展開位置Ⅱ；當所述無人機在起飛或著陸過程中，所述用于無人機的單舵機驅動起落架收放的結構23控制起落架收起，即所述起落架位于圖3中的起落架收起位置Ⅰ。

本實用新型的使用單舵機驅動起落架收放結構的無人機可在各種復雜環(huán)境下穩(wěn)定著落，無人機的尺寸相對較小，質量相對較輕，便于攜帶與運輸，降低了運輸與包裝成本，并實現安裝于云臺的攝像機360°拍攝，使視野更廣闊，拍攝效果更好。

在本實用新型提及的所有文獻都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻被單獨引用作為參考那樣。此外應理解，在閱讀了本實用新型的上述講授內容之后，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。