本發(fā)明涉及無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,具體來(lái)說(shuō),涉及一種無(wú)人機(jī)用的平衡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
背景技術(shù):
目前解決無(wú)人機(jī)角度控制較為代表性的是直升機(jī)的旋轉(zhuǎn)斜板結(jié)構(gòu)。該技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)斜板結(jié)構(gòu)包含相互配合的上下兩塊旋轉(zhuǎn)斜板,如圖1所示,上旋轉(zhuǎn)斜板緊貼下旋轉(zhuǎn)斜板滑動(dòng),其傾斜角度由下旋轉(zhuǎn)斜板決定。上旋轉(zhuǎn)斜板隨旋翼轉(zhuǎn)動(dòng),由于前低后高,連桿和支點(diǎn)的作用迫使旋翼上升下降,最后按斜板的角度旋轉(zhuǎn),達(dá)到旋翼傾斜旋轉(zhuǎn)。下旋轉(zhuǎn)斜板不隨旋翼轉(zhuǎn)動(dòng),但傾斜角度可以由飛行員通過(guò)機(jī)械連桿或液壓作動(dòng)筒控制,以控制旋翼的傾斜角度。
旋轉(zhuǎn)斜板結(jié)構(gòu)通過(guò)兩個(gè)控制桿的協(xié)同控制實(shí)現(xiàn)旋翼在整個(gè)空間內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng),一個(gè)動(dòng)力源僅能使得旋轉(zhuǎn)斜板在一個(gè)平面內(nèi)旋轉(zhuǎn),必須使用兩個(gè)動(dòng)力源才能實(shí)現(xiàn)空間內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)。這種控制方式與結(jié)構(gòu)是并不適合消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)的。首先,兩個(gè)動(dòng)力源就需要兩個(gè)舵機(jī)來(lái)控制操縱桿,因無(wú)人機(jī)因續(xù)航等原因?qū)φ麢C(jī)重量有輕量化要求,兩個(gè)動(dòng)力源控制傾角就會(huì)額外增加重量。其次,旋轉(zhuǎn)斜板結(jié)構(gòu)適用于人工控制,如若非要通過(guò)算法實(shí)現(xiàn)雙動(dòng)力源協(xié)同控制,以達(dá)到精確的方向及角度控制,則提高了軟件算法的難度,而且難于保證可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)人機(jī)用平衡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),不僅解決了采用雙動(dòng)力源人工協(xié)同控制旋翼傾斜角度所帶來(lái)的整機(jī)重量增加、續(xù)航時(shí)間降低、操縱桿控制不便等問(wèn)題,還避免了復(fù)雜軟件算法的采用,有效提高了旋翼傾斜角度控制的可靠性。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
一種無(wú)人機(jī)用平衡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),其頂部用于連接所述無(wú)人機(jī)的電機(jī)以及旋翼,其包括依次連接的主動(dòng)調(diào)節(jié)單元、傾斜獲取單元、傾斜補(bǔ)償單元:所述主動(dòng)調(diào)節(jié)單元由單動(dòng)力源控制,用于在無(wú)人機(jī)失去平衡時(shí)啟動(dòng)所述傾斜獲取單元,所述傾斜獲取單元,用于獲取所述無(wú)人機(jī)的傾斜方向,所述傾斜補(bǔ)償單元,通過(guò)獲取到的所述無(wú)人機(jī)的傾斜方向?qū)嵤┓磧A斜補(bǔ)償,以實(shí)現(xiàn)所述無(wú)人機(jī)的自平衡。
進(jìn)一步的,所述主動(dòng)調(diào)節(jié)單元包括第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu),所述傾斜獲取單元包括第一球鉸、頂桿、第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及基于重力實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向的導(dǎo)向機(jī)構(gòu),所述傾斜補(bǔ)償單元包括第二球鉸、杠桿補(bǔ)償機(jī)構(gòu):所述第一球鉸連接于第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)之間,所述頂桿在所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下進(jìn)行升降以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述第一球鉸鎖定與解鎖,所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的牽引下帶動(dòng)所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行傾斜導(dǎo)向以獲取所述無(wú)人機(jī)的傾斜方向,所述第二球鉸連接于所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述杠桿補(bǔ)償機(jī)構(gòu)之間,所述杠桿補(bǔ)償機(jī)構(gòu)用于在獲取所述無(wú)人機(jī)的傾斜方向后實(shí)施反傾斜補(bǔ)償。
進(jìn)一步的,所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)軸、第一牽引線、第二牽引線、兩個(gè)彈性件以及固定連接于所述傳動(dòng)軸的凸輪、傳動(dòng)齒輪、擺臂:所述單動(dòng)力源嚙合傳動(dòng)于所述傳動(dòng)齒輪,所述傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述無(wú)人機(jī)內(nèi)部,所述凸輪抵接所述頂桿,用于頂升所述頂桿,所述兩個(gè)彈性件分別連接于所述無(wú)人機(jī)內(nèi)部與所述頂桿之間,用于帶動(dòng)所述頂桿下降,所述擺臂設(shè)有第一側(cè)臂、第二側(cè)臂,所述第一側(cè)臂、第二側(cè)臂分別位于所述傳動(dòng)軸兩側(cè),所述第一牽引線連接于所述第一側(cè)臂與所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間,用于牽引所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu),所述第二牽引線連接于所述第二側(cè)臂與所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間,用于復(fù)位所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
進(jìn)一步的,所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括上滾動(dòng)軸承、下滾動(dòng)軸承、第三牽引線、第四牽引線、第五牽引線、支撐架、連桿以及滑動(dòng)套裝于所述連桿的上滑動(dòng)軸承、下滑動(dòng)軸承:所述連桿上設(shè)有第一通道、第二通道、第三通道,所述第一牽引線通過(guò)所述第一通道連接于所述下滑動(dòng)軸承,用于帶動(dòng)所述下滑動(dòng)軸承下降,所述第二牽引線通過(guò)所述第二通道連接于所述上滑動(dòng)軸承,用于帶動(dòng)所述上滑動(dòng)軸承下降,所述第三牽引線通過(guò)所述第三通道連接于所述上滑動(dòng)軸承、下滑動(dòng)軸承,用于實(shí)現(xiàn)所述上滑動(dòng)軸承、下滑動(dòng)軸承之間的同步反向移動(dòng),所述下滾動(dòng)軸承固定套裝于所述下滑動(dòng)軸承,所述第五牽引線連接于所述下滾動(dòng)軸承與所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu),用于帶動(dòng)所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行傾斜導(dǎo)向,所述上滾動(dòng)軸承固定套裝于所述上滑動(dòng)軸承,所述第四牽引線連接于所述上滾動(dòng)軸承與所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu),用于帶動(dòng)所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)復(fù)位,所述連桿與所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)之間設(shè)有所述第一球鉸,所述支撐架固定連接于所述連桿,其與所述杠桿補(bǔ)償機(jī)構(gòu)之間設(shè)有所述第二球鉸。
進(jìn)一步的,所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括內(nèi)殼、外殼、導(dǎo)向環(huán)、導(dǎo)向板:所述導(dǎo)向板與所述內(nèi)殼、外殼固定連接并形成開(kāi)口向下的環(huán)形滑槽,所述導(dǎo)向環(huán)位于所述環(huán)形滑槽內(nèi),其包括圓環(huán)體、實(shí)心球以及空心球,所述實(shí)心球、空心球固定插裝于所述圓環(huán)體上相對(duì)的兩側(cè)并分別與所述第五牽引線、第四牽引線連接。
進(jìn)一步的,所述導(dǎo)向板與所述連桿之間設(shè)有所述第一球鉸,所述第一球鉸包括設(shè)于所述連桿上的第一球頭以及設(shè)于所述導(dǎo)向板上的第一球殼,所述連桿設(shè)有第四通道,所述頂桿的頂部設(shè)有頂爪,所述頂桿穿過(guò)所述第四通道,所述頂爪伸出于所述連桿用于頂托所述第一球殼,當(dāng)所述頂桿在所述凸輪的帶動(dòng)下上升時(shí),所述頂爪頂托所述第一球殼并鎖定第一球鉸。
進(jìn)一步的,所述杠桿補(bǔ)償機(jī)構(gòu)包括補(bǔ)償板以及至少兩根間隔分布的調(diào)節(jié)桿:所述補(bǔ)償板用于連接所述電機(jī)以及旋翼,以實(shí)施反向傾斜補(bǔ)償,所述調(diào)節(jié)桿的底端活動(dòng)連接于所述導(dǎo)向板,其頂端活動(dòng)連接于所述補(bǔ)償板,所述調(diào)節(jié)桿的底端與頂端分別位于所述第二球鉸的相對(duì)兩側(cè),且所述調(diào)節(jié)桿的底端與所述第二球鉸之間橫向距離為所述調(diào)節(jié)桿的頂端與所述第二球鉸之間橫向距離的兩倍。
進(jìn)一步的,所述支撐架與所述補(bǔ)償板之間設(shè)有所述第二球鉸,所述第二球鉸包括設(shè)于所述支撐架上的第二球頭以及設(shè)于所述補(bǔ)償板上的第二球殼。
基于上述的無(wú)人機(jī)用平衡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),本發(fā)明在另一方面還提供了一種無(wú)人機(jī),所述無(wú)人機(jī)包括電機(jī)、旋翼、無(wú)人機(jī)用平衡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。所述無(wú)人機(jī)用平衡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的頂部連接所述電機(jī)以及旋翼,其包括依次連接的主動(dòng)調(diào)節(jié)單元、傾斜獲取單元、傾斜補(bǔ)償單元:所述主動(dòng)調(diào)節(jié)單元由單動(dòng)力源控制,用于在無(wú)人機(jī)失去平衡時(shí)啟動(dòng)所述傾斜獲取單元,所述傾斜獲取單元,用于獲取所述無(wú)人機(jī)的傾斜方向,所述傾斜補(bǔ)償單元,通過(guò)獲取到的所述無(wú)人機(jī)的傾斜方向?qū)嵤┓磧A斜補(bǔ)償,以實(shí)現(xiàn)所述無(wú)人機(jī)的自平衡。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是:本發(fā)明提供的無(wú)人機(jī)用平衡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)明確,其包括依次連接的主動(dòng)調(diào)節(jié)單元、傾斜獲取單元、傾斜補(bǔ)償單元。主動(dòng)調(diào)節(jié)單元由單動(dòng)源控制,避免了傳動(dòng)的雙動(dòng)力源協(xié)調(diào)控制所帶來(lái)整機(jī)重量增加、續(xù)航時(shí)間降低、操縱桿控制不便等弊端。當(dāng)無(wú)人機(jī)失去平衡時(shí),操作人員通過(guò)單動(dòng)力源控制主動(dòng)調(diào)節(jié)單元啟動(dòng)傾斜獲取單元,以便檢測(cè)無(wú)人機(jī)的傾斜方向,而傾斜補(bǔ)償單元?jiǎng)t根據(jù)傾斜獲取單元檢測(cè)到的無(wú)人機(jī)的傾斜方向進(jìn)行反向傾斜,以便帶旋翼反向傾斜從而達(dá)到控制旋翼傾斜角度的作用,以最終實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)整體自平衡的效果,整個(gè)過(guò)程不需要操作人員通過(guò)操縱桿手動(dòng)調(diào)節(jié)無(wú)人機(jī)旋翼的傾斜角度,有效提高了旋翼傾斜角度控制的可靠性,同時(shí)還能避免復(fù)雜軟件算法的使用。
結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明實(shí)施方式的詳細(xì)描述后,本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例無(wú)人機(jī)用平衡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的主視圖;
圖2是本發(fā)明具體實(shí)施例無(wú)人機(jī)用平衡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的立體圖;
圖3是本發(fā)明具體實(shí)施例第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明具體實(shí)施例第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明具體實(shí)施例導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本發(fā)明具體實(shí)施例杠桿補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是本發(fā)明具體實(shí)施例無(wú)人機(jī)用平衡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的分解示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“一”、“二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性,另外,若本發(fā)明實(shí)施例中有涉及方向性指示(諸如上、下、頂、底),則該方向性指示僅用于解釋在某一特定位置(如附圖所示)下各部件之間的相對(duì)位置關(guān)系、運(yùn)動(dòng)情況等,如果該特定位置發(fā)生改變時(shí),則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。
參考圖1至圖7所示,本實(shí)施例提出了一種無(wú)人機(jī)用平衡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),其頂部用于與無(wú)人機(jī)上的電機(jī)以及旋翼連接,特別的,本實(shí)施例中無(wú)人機(jī)用平衡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括依次連接的主動(dòng)調(diào)節(jié)單元、傾斜獲取單元、傾斜補(bǔ)償單元。主動(dòng)調(diào)節(jié)單元由單動(dòng)力源控制,例如,本實(shí)施例中具體通過(guò)舵機(jī)控制,用于在無(wú)人機(jī)失去平衡時(shí)啟動(dòng)傾斜獲取單元。傾斜獲取單元?jiǎng)t用于獲取無(wú)人機(jī)的傾斜方向,傾斜補(bǔ)償單元?jiǎng)t通過(guò)獲取到的無(wú)人機(jī)的傾斜方向進(jìn)行反傾斜,以補(bǔ)償無(wú)人機(jī)由于外部環(huán)境問(wèn)題朝向一側(cè)傾斜而出現(xiàn)失穩(wěn)的情況,從而實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的自平衡。
本實(shí)施例中主動(dòng)調(diào)節(jié)單元包括第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)100,傾斜獲取單元包括第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)200、基于重力實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)300、第一球鉸400以及頂桿500,傾斜補(bǔ)償單元包括杠桿補(bǔ)償機(jī)構(gòu)600、第二球鉸700:
其中,第一球鉸400連接于第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)200與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)300之間,以實(shí)現(xiàn)第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)200與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)300之間的柔性連接。頂桿500在第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)100的帶動(dòng)下進(jìn)行升降以實(shí)現(xiàn)對(duì)第一球鉸400的鎖定與解鎖。第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)200在第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)100的牽引下帶動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)300進(jìn)行傾斜導(dǎo)向以獲取無(wú)人機(jī)的傾斜方向。杠桿補(bǔ)償機(jī)構(gòu)600用于在獲取無(wú)人機(jī)的傾斜方向后實(shí)施反傾斜補(bǔ)償。第二球鉸700連接于第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)200與杠桿補(bǔ)償機(jī)構(gòu)600之間,以實(shí)現(xiàn)第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)200與杠桿補(bǔ)償機(jī)構(gòu)600之間的柔性連接,從而便于杠桿補(bǔ)償機(jī)構(gòu)600能夠相對(duì)第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)200轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)施反傾斜補(bǔ)償。在無(wú)人機(jī)正常飛行時(shí),頂桿500在第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)100的帶動(dòng)下處于高處并鎖定第一球鉸400使得其球鉸接結(jié)構(gòu)失效,第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)200與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)300之間成為剛性連接,在無(wú)人機(jī)不平衡、旋翼發(fā)生傾斜時(shí),頂桿500在第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)100的帶動(dòng)下處于低處并解鎖第一球鉸400使得其球鉸接結(jié)構(gòu)發(fā)揮球鉸接作用,導(dǎo)向機(jī)構(gòu)300可相對(duì)第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)200轉(zhuǎn)動(dòng)以便于其實(shí)施傾斜導(dǎo)向。
具體的,如圖3所示,第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)100包括傳動(dòng)軸130、第一牽引線110、第二牽引線120、兩個(gè)彈性件140以及固定連接于(例如焊接或過(guò)盈插裝)傳動(dòng)軸130的凸輪150、傳動(dòng)齒輪160、擺臂170。
單動(dòng)力源嚙合傳動(dòng)于傳動(dòng)齒輪160,傳動(dòng)軸130轉(zhuǎn)動(dòng)連接于無(wú)人機(jī)內(nèi)部,本實(shí)施例通過(guò)在傳動(dòng)軸130的兩端裝配軸承以及軸承座來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)軸130轉(zhuǎn)動(dòng)連接于無(wú)人機(jī)內(nèi)部,軸承座則可采用螺栓固定連接于無(wú)人機(jī)內(nèi)部。
凸輪150抵接頂桿500,用于頂升頂桿500,以便于實(shí)施第一球鉸400的鎖定。兩個(gè)彈性件140分別連接于無(wú)人機(jī)內(nèi)部與頂桿500之間,當(dāng)凸輪150在傳動(dòng)軸130的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)使得凸輪的至高點(diǎn)不抵接頂桿500時(shí),彈性件140通過(guò)拉動(dòng)頂桿500使其下降,從而實(shí)施第一球鉸400的解鎖,本發(fā)明中彈性件140的具體結(jié)構(gòu)不作限定,具體的本實(shí)施例采用拉簧作為彈性件140,并設(shè)計(jì)拉簧的兩端分別掛接在無(wú)人機(jī)內(nèi)部與頂桿500之間。
擺臂170設(shè)有第一側(cè)臂、第二側(cè)臂,第一側(cè)臂、第二側(cè)臂分別位于傳動(dòng)軸130兩側(cè),具體本實(shí)施例中擺臂170呈T字形,第一側(cè)臂、第二側(cè)臂均位于傳動(dòng)軸130的上方。第一牽引線110連接于第一側(cè)臂與第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)200之間,用于牽引第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)200。第二牽引線120連接于第二側(cè)臂與第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)200之間,用于復(fù)位第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)200,設(shè)置的第一側(cè)臂、第二側(cè)臂分別位于傳動(dòng)軸130兩側(cè),使得傳動(dòng)軸130在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)只能夠拉緊第一牽引線110與第二牽引線120中的一根,防止第一牽引線110與第二牽引線120對(duì)第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)200實(shí)施相互沖突的操作。
如圖4所示,本實(shí)施例中第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)200具體包括上滾動(dòng)軸承210、下滾動(dòng)軸承220、第三牽引線230、第四牽引線240、第五牽引線250、支撐架260、連桿270以及滑動(dòng)套裝于連桿270的上滑動(dòng)軸承280、下滑動(dòng)軸承290。
在連桿270上設(shè)有第一通道、第二通道、第三通道。第一牽引線110通過(guò)第一通道連接于下滑動(dòng)軸承290,用于帶動(dòng)下滑動(dòng)軸承290下降,第一牽引線110從第一通道出線孔271伸出連接于下滑動(dòng)軸承290,如圖1、圖2所示。第二牽引線120通過(guò)第二通道連接于上滑動(dòng)軸承280,用于帶動(dòng)上滑動(dòng)軸承280下降,第一牽引線120從第二通道出線孔272伸出連接于上滑動(dòng)軸承280,如圖1、圖2所示。
下滾動(dòng)軸承220固定套裝于下滑動(dòng)軸承290,第五牽引線250連接于下滾動(dòng)軸承220與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)300,當(dāng)?shù)谝粻恳€110帶動(dòng)下滑動(dòng)軸承290下降時(shí),同時(shí)拉動(dòng)第五牽引線250,使得第五牽引線250帶動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)300進(jìn)行傾斜導(dǎo)向。
上滾動(dòng)軸承210固定套裝于上滑動(dòng)軸承280,第四牽引線240連接于上滾動(dòng)軸承210與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)300,當(dāng)?shù)诙恳€120帶動(dòng)上滑動(dòng)軸承280下降時(shí),同時(shí)拉動(dòng)第四牽引線240,使得第四牽引線240帶動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)300復(fù)位。
為防止第一牽引線110間接拉動(dòng)第五牽引線250實(shí)施傾斜導(dǎo)向的同時(shí)出現(xiàn)第二牽引線120間接拉動(dòng)第四牽引線240實(shí)施復(fù)位,特別的,第三牽引線230通過(guò)第三通道連接于上滑動(dòng)軸承280、下滑動(dòng)軸承290,用于實(shí)現(xiàn)所述上滑動(dòng)軸承280、下滑動(dòng)軸承290之間的同步反向移動(dòng),具體的,本實(shí)施例中第三通道下出線孔231位于上滑動(dòng)軸承280、下滑動(dòng)軸承290之間,第三通道上出線孔232位于上滑動(dòng)軸承280上方,如圖1、圖4所示,第三牽引線230在連接下滑動(dòng)軸承290后依次穿過(guò)第三通道下出線孔231、第三通道上出線孔232從而連接到上滑動(dòng)軸承280上,以便第一牽引線110帶動(dòng)下滑動(dòng)軸承290下降時(shí),上滑動(dòng)軸承280同步上升。
如圖5所示,本實(shí)施例中導(dǎo)向機(jī)構(gòu)300具體包括內(nèi)殼310、外殼320、導(dǎo)向環(huán)330、導(dǎo)向板340。
導(dǎo)向板340與內(nèi)殼310、外殼320固定連接并形成開(kāi)口向下的環(huán)形滑槽,為便于固定連接,導(dǎo)向板340為圓環(huán)形板,導(dǎo)向板340外端以及外殼320外端設(shè)有多個(gè)用于螺栓連接的外耳板,導(dǎo)向板340內(nèi)端設(shè)有十字形連接板,而內(nèi)殼310內(nèi)端則設(shè)有用于與十字形連接板螺栓連接的內(nèi)耳板。
位于環(huán)形滑槽內(nèi)的導(dǎo)向環(huán)330包括圓環(huán)體、實(shí)心球以及空心球,實(shí)心球、空心球固定插裝于圓環(huán)體上相對(duì)的兩側(cè),以避免實(shí)心球、空心球與圓環(huán)體之間出現(xiàn)相對(duì)移動(dòng)而使導(dǎo)向機(jī)構(gòu)300失效,且第五牽引線250穿過(guò)環(huán)形滑槽的開(kāi)口連接于實(shí)心球,以便于實(shí)現(xiàn)實(shí)心球在第五牽引線250的帶動(dòng)下滑動(dòng)至環(huán)形滑槽的最低點(diǎn),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)獲取無(wú)人機(jī)傾斜方向的目的,第四牽引線240穿過(guò)環(huán)形滑槽的開(kāi)口連接于空心球,以便于實(shí)現(xiàn)空心球在第四牽引線240的帶動(dòng)下帶動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)300復(fù)位的目的。本實(shí)施例中在連桿270與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)300之間設(shè)有第一球鉸400,具體的,將第一球鉸400設(shè)置在導(dǎo)向板340與連桿270之間,第一球鉸400包括設(shè)于連桿270上的第一球頭410以及設(shè)于導(dǎo)向板340上的第一球殼420,如圖7所示。第一球頭410設(shè)于連桿270的頂部,既與連桿270一體成型,也可通過(guò)焊接、粘結(jié)固定。為了便于在導(dǎo)向板340上設(shè)置第一球殼420,本實(shí)施例在導(dǎo)向板340上十字形連接板的下方固定連接(例如焊接、粘結(jié)、螺栓連接)有第一球殼420。
本實(shí)施例中連桿270還設(shè)有第四通道,上述第一通道、第二通道、第三通道與第四通道可以為同一通道也可以分別開(kāi)設(shè),本實(shí)施例中為避免牽引線之間互相干涉,每一個(gè)通道均各自開(kāi)設(shè)。在頂桿500的頂部設(shè)有頂爪510,頂桿500穿過(guò)第四通道,頂爪510伸出于連桿270用于頂托第一球殼420,為了穩(wěn)固頂托第一球殼420,頂桿500上設(shè)有四個(gè)環(huán)形布置的頂爪510,同時(shí)為了便于頂爪510的裝配,本實(shí)施例中連桿270上第四通道的上方開(kāi)設(shè)有四個(gè)通孔,以便于頂爪510的伸出。在將頂桿500裝配于連桿270上時(shí),可先將沒(méi)有連接頂爪510的頂桿500插入第四通道,再通過(guò)通孔從連桿270外部將頂爪510插裝固定到頂桿500上,為保證頂爪510與頂桿500之間的固定連接可在頂爪510與頂桿500之間設(shè)置卡裝結(jié)構(gòu)或者在插裝時(shí)涂抹膠水固定。當(dāng)頂桿500在凸輪150的帶動(dòng)下上升時(shí),頂爪510頂托第一球殼420,第一球頭410與第一球殼420之間球鉸接被鎖定,球鉸接失效,導(dǎo)向板340不能自由傾斜。
如圖6所示,本實(shí)施例杠桿補(bǔ)償機(jī)構(gòu)600具體包括至少兩根間隔分布的調(diào)節(jié)桿610、補(bǔ)償板620。
補(bǔ)償板620用于連接無(wú)人機(jī)的電機(jī)以及旋翼,以實(shí)施反向傾斜補(bǔ)償。
調(diào)節(jié)桿610的底端活動(dòng)連接于導(dǎo)向板340,調(diào)節(jié)桿610的頂端活動(dòng)連接于補(bǔ)償板620,調(diào)節(jié)桿610的結(jié)構(gòu)并不唯一,本實(shí)施例中調(diào)節(jié)桿610由多根相鄰之間垂直連接的桿件組成。為實(shí)現(xiàn)反向傾斜補(bǔ)償?shù)墓δ?,調(diào)節(jié)桿610的底端與頂端分別位于第二球鉸700的相對(duì)兩側(cè),且調(diào)節(jié)桿610的底端與第二球鉸700之間橫向距離為調(diào)節(jié)桿610的頂端與第二球鉸700之間橫向距離的兩倍,由杠桿平衡原理可知,當(dāng)導(dǎo)向板340在實(shí)心球的帶動(dòng)下向無(wú)人機(jī)傾斜的方向傾斜一定角度A時(shí),補(bǔ)償板620以第二球鉸700為支撐點(diǎn)向?qū)虬?40傾斜方向的反方向傾斜角度B,且補(bǔ)償板620的傾斜角度B是導(dǎo)向板340傾斜角度A的二倍,補(bǔ)償板620的反方向傾斜同時(shí)可帶動(dòng)電機(jī)以及旋翼反向傾斜角度B度,通過(guò)間接控制旋翼角度來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的自平衡,達(dá)到反向傾斜補(bǔ)償?shù)男Ч?,以確保無(wú)人機(jī)的自平衡的實(shí)現(xiàn)。
為了提高反向傾斜補(bǔ)償?shù)男Ч?,本?shí)施例具體設(shè)置了四根呈等間距環(huán)形陣列分布的調(diào)節(jié)桿610,當(dāng)無(wú)人機(jī)傾斜于任何方向時(shí),本實(shí)施例提供的無(wú)人機(jī)用平衡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)都能夠較好地進(jìn)行反傾斜補(bǔ)償。
針對(duì)上述活動(dòng)連接的實(shí)現(xiàn),本實(shí)施例具體在導(dǎo)向板340的頂部、補(bǔ)償板620的底部以及調(diào)節(jié)桿610的兩端均形成有用于活動(dòng)連接的吊耳,為了便于安裝,本實(shí)施例在調(diào)節(jié)桿610兩端的吊耳上均開(kāi)設(shè)有卡口,以便于通過(guò)卡口卡入導(dǎo)向板340以及補(bǔ)償板620上的吊耳。
本實(shí)施例中支撐架260固定連接于連桿270,并在支撐架260與杠桿補(bǔ)償機(jī)構(gòu)600之間設(shè)有第二球鉸700,具體的,第二球鉸700設(shè)置在支撐架260與補(bǔ)償板620之間,第二球鉸700包括設(shè)于支撐架260上的第二球頭710以及設(shè)于補(bǔ)償板620上的第二球殼(圖中未示出)。由于導(dǎo)向板340上十字形連接板的設(shè)置,為便于支撐架260與連桿270之間的固定連接,支撐架260包括上支撐板、下支撐板以及連接在上支撐板與下支撐板之間的四根支柱,如圖1、圖4以及圖7所示,下支撐板位于第一球鉸400下方并過(guò)盈插裝于連桿270上,四根支柱均穿過(guò)十字形連接板,并在上支撐板上具體設(shè)有第二球頭710,第二球頭710以及第二球殼的設(shè)置可參考第一球鉸400的設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
基于上述的無(wú)人機(jī)用平衡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),本實(shí)施例在另一方面還提供了一種無(wú)人機(jī),無(wú)人機(jī)包括電機(jī)、旋翼以及本實(shí)施例中所述的無(wú)人機(jī)用平衡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。在無(wú)人機(jī)用平衡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的頂部具體連接有無(wú)人機(jī)的電機(jī)、旋翼。
針對(duì)本實(shí)施例中無(wú)人機(jī)的自平衡的具體調(diào)節(jié)方法如下:當(dāng)無(wú)人機(jī)受外部環(huán)境(例如大風(fēng))出現(xiàn)旋翼傾斜時(shí),操作人員通過(guò)單動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪160朝第一側(cè)臂一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng),在傳動(dòng)齒輪160的帶動(dòng)下,傳動(dòng)軸130轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)凸輪150以及擺臂170轉(zhuǎn)動(dòng),凸輪150的轉(zhuǎn)動(dòng)使得凸輪150的至高點(diǎn)不在抵接頂桿500,頂桿500在自身重力以及兩個(gè)彈性件140的拉動(dòng)下下降,從而頂桿500上的頂爪510下降且不在頂托第一球殼420,第一球鉸400解鎖并發(fā)揮作用,導(dǎo)向板340可相對(duì)第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)200在空間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),擺臂170的轉(zhuǎn)動(dòng)使得第一牽引線110拉動(dòng)下滑動(dòng)軸承290下降,進(jìn)而下滾動(dòng)軸承220通過(guò)第五牽引線250帶動(dòng)實(shí)心球在環(huán)形滑槽內(nèi)滑動(dòng),促使實(shí)心球在自身重力的作用滑動(dòng)到環(huán)形滑槽內(nèi)的最低點(diǎn),導(dǎo)向板340在實(shí)心球的帶動(dòng)下向無(wú)人機(jī)的傾斜方向傾斜,補(bǔ)償板620在調(diào)節(jié)桿610的帶動(dòng)下向無(wú)人機(jī)傾斜方向的反方向傾斜以補(bǔ)償或修正無(wú)人機(jī)自身不平衡的狀態(tài)。當(dāng)調(diào)節(jié)完畢,無(wú)人機(jī)恢復(fù)平衡時(shí),操作人員通過(guò)單動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪160復(fù)位,傳動(dòng)軸130轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)凸輪150以及擺臂170復(fù)位,第二牽引線120拉動(dòng)上滑動(dòng)軸承280下降,從而帶動(dòng)第四牽引線240拉動(dòng)空心球并使得導(dǎo)向板340復(fù)位,在導(dǎo)向板340板復(fù)位的同時(shí)凸輪150頂升頂桿500使頂爪510鎖定第一球鉸400,令第一球鉸400的球鉸接失效,第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)200與導(dǎo)向板340之間成為剛性連接,而補(bǔ)償板620在調(diào)節(jié)桿610的帶動(dòng)下即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位。
應(yīng)該指出的是,上述說(shuō)明并非是對(duì)本發(fā)明的限制,本發(fā)明也并不僅限于上述舉例,本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換,也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。