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专利号: 2020226966940
申请人: 淮阴工学院
专利类型:实用新型
专利状态:已下证
专利领域: 飞行器;航空;宇宙航行
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种无人机自平衡装置,其特征在于,包括安装固定在无人机机身下方的水平导轨(1)、所述水平导轨(1)上安装有卡槽式皮带轮(2)、与所述卡槽式皮带轮(2)啮合的第一步进电机主动轮(5),所述第一步进电机主动轮(5)一侧驱动连接有旋转组件,所述旋转组件上连接有伸缩组件,所述第一步进电机主动轮(5)上另设有第一驱动机构,所述第一驱动机构驱动所述第一步进电机主动轮(5)转动,带动所述卡槽式皮带轮(2)在所述水平导轨(1)上移动,且带动旋转组件以及旋转组件上的伸缩组件旋转,所述伸缩组件上设置第二驱动机构,其驱动所述伸缩组件伸缩。

2.根据权利要求1所述的无人机自平衡装置,其特征在于,所述旋转组件包括第一内座圈齿轮(6)、第二内座圈齿轮(7)以及弧形旋转齿轮(12),所述第一内座圈齿轮(6)位于所述第一步进电机主动轮(5)与第二内座圈齿轮(7)之间,且所述第一步进电机主动轮(5)、第二内座圈齿轮(7)均与第一内座圈齿轮(6)啮合,所述第一内座圈齿轮(6)以及第二内座圈齿轮(7)分别通过第一电磁阀(8)、第二电磁阀(9)固定于第一保持架(10)、第二保持架(11)上,且所述第一保持架(10)、第二保持架(11)分别与第一电磁阀(8)、第二电磁阀(9)之间设置有弹簧(29),当所述第一电磁阀(8)、第二电磁阀(9)断电时,所述第一内座圈齿轮(6)、第二内座圈齿轮(7)可位于所述第一保持架(10)、第二保持架(11)上滑动;所述弧形旋转齿轮(12)位于所述第二内座圈齿轮(7)一侧,且与所述第二内座圈齿轮(7)啮合。

3.根据权利要求2所述的无人机自平衡装置,其特征在于,所述弧形旋转齿轮(12)为一半带齿的齿轮,其另一侧固定有伸缩壳体(4),所述伸缩壳体(4)内设有伸缩组件,所述伸缩组件包括转动连接于伸缩壳体(4)的第二步进电机主动轮(16),所述第二步进电机主动轮(16)上设有第二驱动机构,用于驱动第二步进电机主动轮(16)转动;所述第二步进电机主动轮(16)一侧依次设有第一伸缩臂、第二伸缩臂、第三伸缩臂,第二伸缩臂、第三伸缩臂上设有自锁组件,通过自锁组件控制第二伸缩臂、第三伸缩臂的伸缩进度与伸缩时间。

4.根据权利要求3所述的无人机自平衡装置,其特征在于,所述第二步进电机主动轮(16)啮合有第一伸缩臂齿轮A(17),所述第一伸缩臂齿轮A(17)同轴心连接有第一节转动杆(18),所述第一节转动杆(18)另一端转动连接有第一固定支撑板(20),且其端部同轴固定有第一伸缩臂齿轮B(170),其与转动连接于第一固定支撑板(20)的第二伸缩臂齿轮A(19)啮合,所述第二伸缩臂齿轮A(19)同轴心固定有第二节转动轴(21),其上螺纹连接有第一推进器(22),所述第一推进器(22)远离所述第二伸缩臂齿轮A(19)的一端连接有第二固定支撑板(24),且所述第二节转动轴(21)远离所述第二伸缩臂齿轮A(19)的一端设置一段无螺纹结构,其端部同轴固定有第二伸缩臂齿轮B(190),所述第二固定支撑板(24)上还转动连接有第三伸缩臂齿轮(23);第三伸缩臂齿轮(23)同轴心固定有第三节转动轴(25),其上螺纹连接有第二推进器(26),所述第二推进器(26)远离第三伸缩臂齿轮(23)的一端连接有第三固定支撑板(27),且所述第三节转动轴(25)远离所述第三伸缩臂齿轮(23)的一端设置一段无螺纹结构;所述第二节转动轴(21)与第二固定支撑板(24)、第三节转动轴(25)与第三固定支撑板(27)之间均设有自锁组件,当所述第一推进器(22)移动至第二固定支撑板(24)与第二伸缩臂齿轮A(19)接触,所述第二伸缩臂齿轮A(19)与第三伸缩臂齿轮(23)啮合,所述第一推进器(22)位于第二节转动轴(21)的无螺纹结构位置,第二伸缩臂上的自锁组件开启自锁;当所述第二推进器(26)移动至第三节转动轴(25)的无螺纹结构位置,所述第三伸缩臂上的自锁组件开启自锁。

5.根据权利要求4所述的无人机自平衡装置,其特征在于,所述第一推进器(22)与所述第二推进器(26)结构相同,均包括左推盘(30)、右推盘(31),所述左推盘(30)与右推盘(31)之间通过支撑柱(32)固定连接,所述左推盘(30)内圈转动连接有轴承(33),所述轴承(33)内圈、右推盘(31)分别螺纹连接于所述第二节转动轴(21)、第三节转动轴(25)。

6.根据权利要求5所述的无人机自平衡装置,其特征在于,所述第二节转动轴(21)与第三节转动轴(25)上的无螺纹结构的长度略大于所述左推盘(30)与右推盘(31)之间的距离,当所述第一推进器(22)与所述第二推进器(26)伸长至最长时,所述左推盘(30)位于所述第二节转动轴(21)、第三节转动轴(25)的螺纹结构位置,右推盘位于所述第二节转动轴(21)、第三节转动轴(25)的无螺纹结构位置。

7.根据权利要求4所述的无人机自平衡装置,其特征在于,所述第二节转动轴(21)与第二固定支撑板(24)、第三节转动轴(25)与第三固定支撑板(27)之间的自锁组件结构相同,其均包括套设于第二节转动轴(21)、第三节转动轴(25)上且固定于第二固定支撑板(24)、第三固定支撑板(27)的四齿齿轮(102)以及转动连接于第二伸缩臂齿轮B(190)或套固于第三节转动轴(25)顶端的四齿齿槽轮(101);所述四齿齿槽轮(101)上还设有电磁铁(103),当所述四齿齿轮(102)与所述四齿齿槽轮(101)匹配卡合时,所述电磁铁(103)通电可实现所述四齿齿轮(102)与所述四齿齿槽轮(101)锁紧。

8.根据权利要求7所述的无人机自平衡装置,其特征在于,所述四齿齿轮(102)上另设有压力传感器(104),所述无人机底部设置有陀螺仪传感器(28),所述陀螺仪传感器(28)、所述压力传感器(104)、电磁铁(103)、第一电磁阀(8)、第二电磁阀(9)、第一驱动机构以及第二驱动机构均与控制器电性连接。

9.根据权利要求2所述的无人机自平衡装置,其特征在于,所述第一保持架(10)、第二保持架(11)内设置滑轨,所述第一电磁阀(8)、第二电磁阀(9)位于所述第一保持架(10)、第二保持架(11)的滑轨内滑动,所述第一内座圈齿轮(6)、第二内座圈齿轮(7)的中心轴分别与所述第一电磁阀(8)、第二电磁阀(9)转动连接,所述第一保持架(10)下端的滑轨内壁以及第二保持架(11)上端的滑轨内壁均设置所述弹簧(29)。