一种无人机及其旋翼倾转机构的制作方法

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1.本实用新型涉及倾转旋翼飞行器及其周边配套设施技术领域，特别是涉及一种无人机及其旋翼倾转机构。

背景技术：

2.倾转旋翼飞行器兼顾直升机和固定翼飞机的优势，起降方便，航程远，航速高。倾转旋翼机具有三种典型的飞行模式：固定翼模式、倾转过渡模式、直升机模式。
3.现有的倾转旋翼飞行器其旋翼倾转功能主要靠舵机等方式实现，旋翼倾转装置需要零件繁多，结构复杂，控制系统复杂，稳定性与可靠性难以保证，因为这些缺点的存在，使得倾转旋翼飞行器的应用受到极大的限制。
4.因此，如何改变现有技术中，倾转旋翼飞行器的旋翼倾转结构复杂，以及控制难度大导致的旋翼倾转可靠性无法保证的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种无人机及其旋翼倾转机构，以解决上述现有技术存在的问题，简化飞行器的旋翼倾转结构，提高飞行器旋翼倾转的可靠性。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种适用于无人机的旋翼倾转机构，包括：
7.转动组件，所述转动组件包括驱动器、蜗杆、蜗轮以及蜗轮安装轴，所述驱动器能够固定于无人机的机体内，所述驱动器的输出端与所述蜗杆相连，所述蜗杆与所述蜗轮相啮合，所述蜗轮安装轴能够与所述无人机的机体转动连接，所述蜗轮与所述蜗轮安装轴相连，所述蜗轮能够与无人机的旋翼机构相连，且所述蜗轮的转动轴线平行于所述无人机的旋翼机构的倾转轴线；
8.控制组件，所述控制组件包括控制器和角度传感器，所述角度传感器能够检测所述无人机的旋翼机构的倾转角度，所述角度传感器以及所述驱动器均与所述控制器电连接，所述控制器能够固定于所述无人机的机体内。
9.优选地，所述蜗杆为空心结构，所述蜗杆与所述驱动器的输出轴插接相连，所述驱动器为减速电机；
10.所述蜗杆与所述驱动器的输出轴之间设置有紧固螺丝，所述蜗杆上设置有与所述紧固螺丝相适配的螺纹孔，所述螺纹孔的轴线垂直于所述蜗杆的轴线，所述紧固螺丝与所述蜗杆螺纹连接，且所述紧固螺丝与所述驱动器的输出轴相抵。
11.优选地，所述驱动器的输出轴的径向截面为d字形。
12.优选地，所述转动组件还包括蜗杆支撑轴，所述蜗杆支撑轴的一端与所述蜗杆插接相连，所述蜗杆支撑轴的另一端能够与所述无人机的机体转动相连，所述蜗杆支撑轴与所述驱动器分别位于所述蜗杆的两端。
13.优选地，所述蜗轮安装轴以及所述蜗杆支撑轴均分别连接有轴承座，所述蜗轮安
装轴利用所述轴承座与安装底座相连，所述蜗杆支撑轴利用所述轴承座与电机底座相连，所述驱动器设置于所述电机底座上，所述安装底座与所述电机底座相连且二者的连接位置能够调整。
14.优选地，所述角度传感器设置于所述蜗轮安装轴上。
15.本实用新型还提供一种无人机，包括上述的适用于无人机的旋翼倾转机构。
16.优选地，所述的无人机还包括：
17.机体，所述的适用于无人机的旋翼倾转机构设置于所述机体内；
18.旋翼机构，所述旋翼机构包括安装架、无刷电机以及螺旋桨，所述无刷电机固定于所述安装架上，所述安装架伸入所述机体内并与所述蜗轮相连，所述无刷电机与所述螺旋桨相连。
19.优选地，所述机体包括上壳体和下壳体，所述上壳体与所述下壳体相连，所述上壳体设置于所述下壳体的顶部，所述上壳体具有允许所述安装架穿过的通孔。
20.优选地，所述上壳体与所述下壳体可拆卸连接。
21.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：本实用新型的适用于无人机的旋翼倾转机构，包括转动组件和控制组件，其中，转动组件包括驱动器、蜗杆、蜗轮以及蜗轮安装轴，驱动器能够固定于无人机的机体内，驱动器的输出端与蜗杆相连，蜗杆与蜗轮相啮合，蜗轮安装轴能够与无人机的机体转动连接，蜗轮与蜗轮安装轴相连，蜗轮能够与无人机的旋翼机构相连，且蜗轮的转动轴线平行于无人机的旋翼机构的倾转轴线；控制组件包括角度传感器和控制器，角度传感器能够检测无人机的旋翼机构的倾转角度，角度传感器以及驱动器均与控制器电连接，控制器能够固定于无人机的机体内。
22.本实用新型的适用于无人机的旋翼倾转机构，包括转动组件与控制组件，转动组件中的蜗轮能够与无人机的旋翼机构相连，蜗轮与蜗杆相啮合，驱动器带动蜗杆转动，进而带动蜗轮转动，最终实现无人机的旋翼机构的倾转，转动组件利用蜗轮蜗杆结构带动旋翼机构的倾转，结构简单易实现，且蜗轮蜗杆具备自锁功能，提高了旋翼倾转机构的工作可靠性，蜗轮连接有蜗轮安装轴，提高了蜗轮工作稳定性；与此同时，控制组件中的角度传感器能够检测旋翼机构的实际倾转角度，控制器将实际倾转角度与命令角度值进行对比，进而控制驱动器的工作状态，进一步保证无人机的旋翼倾转机构的工作可靠性。
23.本实用新型还提供一种包含上述旋翼倾转机构的无人机，提高无人机的工作可靠性以及适应性。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本实用新型的无人机的结构示意图；
26.图2为本实用新型的无人机的剖切结构示意图；
27.图3为本实用新型的无人机的侧视结构示意图；
28.图4为本实用新型的适用于无人机的旋翼倾转机构的结构示意图；
29.图5为本实用新型的适用于无人机的旋翼倾转机构的工作流程图。
30.其中，100为旋翼倾转机构，200为机体，300为旋翼机构；
31.1为驱动器，2为蜗杆，3为蜗轮，4为蜗轮安装轴，5为角度传感器，6为控制器，7为蜗杆支撑轴，8为轴承座，9为安装底座，10为电机底座，11为安装架，12为无刷电机，13为螺旋桨，14为上壳体，15为下壳体。
具体实施方式
32.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。
33.本实用新型的目的是提供一种无人机及其旋翼倾转机构，以解决上述现有技术存在的问题，简化飞行器的旋翼倾转结构，提高飞行器旋翼倾转的可靠性。
34.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
35.请参考图1-5，其中，图1为本实用新型的无人机的结构示意图，图2为本实用新型的无人机的剖切结构示意图，图3为本实用新型的无人机的侧视结构示意图，图4为本实用新型的适用于无人机的旋翼倾转机构的结构示意图，图5为本实用新型的适用于无人机的旋翼倾转机构的工作流程图。
36.本实用新型提供一种适用于无人机的旋翼倾转机构100，包括转动组件和控制组件，其中，转动组件包括驱动器1、蜗杆2、蜗轮3以及蜗轮安装轴4，驱动器1能够固定于无人机的机体200内，驱动器1的输出端与蜗杆2相连，蜗杆2与蜗轮3相啮合，蜗轮安装轴4能够与无人机的机体200转动连接，蜗轮3与蜗轮安装轴4相连，蜗轮3能够与无人机的旋翼机构300相连，且蜗轮3的转动轴线平行于无人机的旋翼机构300的倾转轴线；控制组件包括角度传感器5和控制器6，角度传感器5能够检测无人机的旋翼机构300的倾转角度，角度传感器5以及驱动器1均与控制器6电连接，控制器6能够固定于无人机的机体200内。
37.本实用新型的适用于无人机的旋翼倾转机构100，包括转动组件与控制组件，转动组件中的蜗轮3能够与无人机的旋翼机构300相连，蜗轮3与蜗杆2相啮合，驱动器1带动蜗杆2转动，进而带动蜗轮3转动，最终实现无人机的旋翼机构300的倾转，转动组件利用蜗轮3蜗杆2结构带动旋翼机构300的倾转，结构简单易实现，且蜗轮3蜗杆2具备自锁功能，提高了旋翼倾转机构100的工作可靠性，蜗轮3连接有蜗轮安装轴4，提高了蜗轮3工作稳定性；与此同时，控制组件中的角度传感器5能够检测旋翼机构300的实际倾转角度，控制器6将实际倾转角度与命令角度值进行对比，实现调整角度的目的，进而控制驱动器1的工作状态，进一步保证无人机的旋翼倾转机构100的工作可靠性。
38.在本具体实施方式中，蜗杆2为空心结构，方便蜗杆2与驱动器1连接，蜗杆2与驱动器1的输出轴插接相连，拆装便捷，驱动器1为减速电机，在实际应用中，还可以根据具体工况选择驱动器1的类型。
39.为了使蜗杆2与驱动器1的输出轴连接紧固，确保动力传递的可靠性，蜗杆2与驱动器1的输出轴之间设置有紧固螺丝，蜗杆2上设置有与紧固螺丝相适配的螺纹孔，螺纹孔的
轴线垂直于蜗杆2的轴线，紧固螺丝与蜗杆2螺纹连接，且紧固螺丝与驱动器1的输出轴相抵，利用紧固螺丝顶紧驱动器1的输出轴，确保动力顺利传递，且紧固螺丝结构简单，拆装便捷。
40.与此同时，驱动器1的输出轴的径向截面为d字形，有效避免蜗杆2与驱动器1的输出轴发生相对转动，同时驱动器1的输出轴设置平面，可增大紧固螺丝与驱动器1的输出轴的接触面积，进一步确保驱动器1能够带动蜗杆2转动。
41.具体地，转动组件还包括蜗杆支撑轴7，蜗杆支撑轴7的一端与蜗杆2插接相连，蜗杆支撑轴7的另一端能够与无人机的机体200转动相连，蜗杆支撑轴7与驱动器1分别位于蜗杆2的两端，设置蜗杆支撑轴7，支撑蜗杆2远离驱动器1的一端，提高蜗杆2受力均匀性，进一步提高了蜗杆2工作稳定性，保证了转动组件的可靠性。
42.更具体地，蜗轮安装轴4以及蜗杆支撑轴7均分别连接有轴承座8，轴承座8能够保证转动组件顺利工作，还能够起到轴向限位的作用。此处需要强调的是，蜗轮安装轴4利用轴承座8与安装底座9相连，蜗杆支撑轴7利用轴承座8与电机底座10相连，驱动器1设置于电机底座10上，安装底座9与电机底座10相连且二者的连接位置能够调整，以实现调整蜗杆2与蜗轮3中心距的目的，确保动力有效传递，进一步提高旋翼倾转机构100的工作稳定性。在本具体实施方式中，安装底座9与电机底座10螺栓连接，且螺栓孔为腰孔，方便调整二者相对位置，结构简单操作便捷。
43.在本具体实施方式中，角度传感器5设置于蜗轮安装轴4上，以检测蜗轮3转动角度，即旋翼机构300的倾转角度，在实际应用中，还可以根据角度传感器5的类型选择安装位置，以检测旋翼机构300的实际倾转角度为准。在本具体实施方式中，蜗轮安装轴4的径向截面为d字形，角度传感器5为中空结构，中空处为d字形，与蜗轮安装轴4相配合。
44.进一步地，本实用新型还提供一种无人机，包括上述的适用于无人机的旋翼倾转机构100，简化旋翼倾转机构100的结构，降低控制难度，提高无人机的适应性。
45.除此之外，无人机还包括机体200和旋翼机构300，其中，适用于无人机的旋翼倾转机构100设置于机体200内；旋翼机构300包括安装架11、无刷电机12以及螺旋桨13，无刷电机12固定于安装架11上，安装架11伸入机体200内并与蜗轮3相连，无刷电机12与螺旋桨13相连从而带动螺旋桨13旋转，安装架11与蜗轮3连接，蜗轮3转动带动安装架11旋转，实现旋翼机构300的倾转。
46.更进一步地，机体200包括上壳体14和下壳体15，上壳体14与下壳体15相连，上壳体14设置于下壳体15的顶部，上壳体14具有允许安装架11穿过的通孔，方便安装架11与蜗轮3连接，同时，通过合理设置通孔的形状和大小，能够起到限制安装架11转动角度的目的，提高旋翼机构300的倾转安全系数。
47.还需要说明的是，上壳体14与下壳体15可拆卸连接，方便拆装维护，具体地，上壳体14和下壳体15均由复合材料制成，转动组件利用螺栓与下壳体15固定，上壳体14预留的安装孔与下壳体15中伸出的薄片中预留的安装孔通过螺钉螺母固定，提高拆装便捷性，另外，安装底座9以及电机底座10均可通过螺钉固定于下壳体15内，提高装置的工作稳定性。
48.本实用新型的无人机及其旋翼倾转机构100，工作时，控制器6为命令下发单元，将倾转角度值value1下发给驱动器1，获得命令后，控制驱动器1旋转从而带动角度传感器5旋转，角度传感器5反馈实际角度值value2给控制器6，控制器6比对实际值和目标值的大小，
当value1大于value2时，控制器6控制驱动器1顺时针旋转，当value1小于value2时，控制器6控制驱动器1逆时针旋转，当value1等于value2时，控制器6控制驱动器1停止旋转。
49.本实用新型利用蜗轮3和蜗杆2带动旋翼机构300的倾转，结构简单易实现，且蜗轮3与蜗杆2具备自锁功能，提高了旋翼倾转机构100的工作可靠性；另外，利用角度传感器5检测旋翼机构300的实际倾转角度，控制器6将实际倾转角度与命令角度值进行对比，进而控制驱动器1的工作状态，进一步保证无人机的旋翼倾转机构100的工作可靠性。
50.本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

技术特征：

1.一种适用于无人机的旋翼倾转机构，其特征在于，包括：转动组件，所述转动组件包括驱动器、蜗杆、蜗轮以及蜗轮安装轴，所述驱动器能够固定于无人机的机体内，所述驱动器的输出端与所述蜗杆相连，所述蜗杆与所述蜗轮相啮合，所述蜗轮安装轴能够与所述无人机的机体转动连接，所述蜗轮与所述蜗轮安装轴相连，所述蜗轮能够与无人机的旋翼机构相连，且所述蜗轮的转动轴线平行于所述无人机的旋翼机构的倾转轴线；控制组件，所述控制组件包括控制器和角度传感器，所述角度传感器能够检测所述无人机的旋翼机构的倾转角度，所述角度传感器以及所述驱动器均与所述控制器电连接，所述控制器能够固定于所述无人机的机体内。2.根据权利要求1所述的适用于无人机的旋翼倾转机构，其特征在于：所述蜗杆为空心结构，所述蜗杆与所述驱动器的输出轴插接相连，所述驱动器为减速电机；所述蜗杆与所述驱动器的输出轴之间设置有紧固螺丝，所述蜗杆上设置有与所述紧固螺丝相适配的螺纹孔，所述螺纹孔的轴线垂直于所述蜗杆的轴线，所述紧固螺丝与所述蜗杆螺纹连接，且所述紧固螺丝与所述驱动器的输出轴相抵。3.根据权利要求2所述的适用于无人机的旋翼倾转机构，其特征在于：所述驱动器的输出轴的径向截面为d字形。4.根据权利要求2所述的适用于无人机的旋翼倾转机构，其特征在于：所述转动组件还包括蜗杆支撑轴，所述蜗杆支撑轴的一端与所述蜗杆插接相连，所述蜗杆支撑轴的另一端能够与所述无人机的机体转动相连，所述蜗杆支撑轴与所述驱动器分别位于所述蜗杆的两端。5.根据权利要求4所述的适用于无人机的旋翼倾转机构，其特征在于：所述蜗轮安装轴以及所述蜗杆支撑轴均分别连接有轴承座，所述蜗轮安装轴利用所述轴承座与安装底座相连，所述蜗杆支撑轴利用所述轴承座与电机底座相连，所述驱动器设置于所述电机底座上，所述安装底座与所述电机底座相连且二者的连接位置能够调整。6.根据权利要求1所述的适用于无人机的旋翼倾转机构，其特征在于：所述角度传感器设置于所述蜗轮安装轴上。7.一种无人机，其特征在于：包括权利要求1-6任一项所述的适用于无人机的旋翼倾转机构。8.根据权利要求7所述的无人机，其特征在于，还包括：机体，所述的适用于无人机的旋翼倾转机构设置于所述机体内；旋翼机构，所述旋翼机构包括安装架、无刷电机以及螺旋桨，所述无刷电机固定于所述安装架上，所述安装架伸入所述机体内并与所述蜗轮相连，所述无刷电机与所述螺旋桨相连。9.根据权利要求8所述的无人机，其特征在于：所述机体包括上壳体和下壳体，所述上壳体与所述下壳体相连，所述上壳体设置于所述下壳体的顶部，所述上壳体具有允许所述安装架穿过的通孔。10.根据权利要求9所述的无人机，其特征在于：所述上壳体与所述下壳体可拆卸连接。

技术总结

本实用新型公开一种无人机及其旋翼倾转机构，包括转动组件与控制组件，转动组件中的蜗轮能够与无人机的旋翼机构相连，蜗轮与蜗杆相啮合，驱动器带动蜗杆转动，进而带动蜗轮转动，最终实现无人机的旋翼机构的倾转，转动组件利用蜗轮蜗杆结构带动旋翼机构的倾转，结构简单易实现；与此同时，控制组件中的角度传感器能够检测旋翼机构的实际倾转角度，控制器将实际倾转角度与命令角度值进行对比，进而控制驱动器的工作状态，进一步保证无人机的旋翼倾转机构的工作可靠性。本实用新型还提供一种包含上述旋翼倾转机构的无人机，提高无人机的工作可靠性以及适应性。作可靠性以及适应性。作可靠性以及适应性。