阅读说明：本技术 一种无人机复飞装置及无人机 (Unmanned aerial vehicle device and unmanned aerial vehicle fly back ) 是由 岳焕印 廖小罕 叶虎平 于 2020-06-19 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种无人机复飞装置及无人机,当无人机在飞行时或/和当无人机在准备起飞返程时,若其旋翼发生损坏时,则通过电磁铁装置控制磁性弹片远离电机移动,使卡持电机的挂钩与电机完全脱离,并在弹簧的作用力下,使电机沿滑槽向下移动,在电机沿滑槽向下移动时,通过设置在折叠桨叶上的支撑件与旋翼相抵,使电机的转轴与旋翼完全分离,并在电机沿滑槽向下移动时,使折叠在连接件外侧的折叠桨叶连接在转轴上,并在离心力的作用下,使折叠桨叶展开,此时,折叠桨叶向无人机提供升力,以保证无人机能正常飞行或/和正常起飞,减少用户损失,且不会危及他人的生命安全。(The invention relates to an unmanned aerial vehicle re-flying device and an unmanned aerial vehicle, when the unmanned aerial vehicle flies or/and when the unmanned aerial vehicle is ready to take off and return, if the rotor wing of the unmanned aerial vehicle is damaged, the electromagnet device controls the magnetic elastic sheet to move away from the motor, so that the hook clamping the motor is completely separated from the motor, and the motor moves downwards along the sliding chute under the action of the spring, when the motor moves downwards along the sliding groove, the rotating shaft of the motor is completely separated from the rotor wing through the support piece arranged on the folding paddle to abut against the rotor wing, and when the motor moves downwards along the sliding chute, the folding paddle folded at the outer side of the connecting piece is connected on the rotating shaft, and under the action of centrifugal force, the folding blades are unfolded, at the moment, the folding blades provide lift force for the unmanned aerial vehicle, so as to ensure that the unmanned plane can normally fly or/and take off, reduce the loss of users and not endanger the life safety of other people.)

一种无人机复飞装置及无人机

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机复飞装置及无人机。

背景技术

随着无人机技术的发展，无人机在国内外的各行业各领域当中会起到越来越重要的作用，目前，无人机往往会遇到如下问题，具体地：

1)当无人机在飞行时，若其旋翼发生损坏，往往会造成无人机坠毁，在为用户造成损失的同时，也会危及坠毁地点的人的生命安全；

2)当无人机降落在某一地点进行作业完毕，然后准备起飞返程时，若旋翼发生损坏，使无人机不能正常起飞，从而使无人机不能正常返回，为用户造成损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种无人机复飞装置及无人机。

本发明的一种无人机复飞装置的技术方案如下：

包括连接件、电机、旋翼、电磁铁装置、磁性弹片和至少两个折叠桨叶；

所述连接件的底端连接无人机的本体且所述连接件内设有圆柱形的滑槽，所述连接件的顶端设有用于覆盖所述滑槽的盖板，且所述盖板上设有与所述滑槽的轴心同心的第一开口；

所述磁性弹片的一端连接在所述盖板上，所述磁性弹片的另一端设有挂钩，且多个磁性弹片沿所述滑槽周向布置，多个电磁铁装置嵌入在所述连接件内且与所述多个磁性弹片一一对应；

所述电机底端设有沿径向外凸的第一卡台，所述第一卡台与所述盖板之间设有处于压缩状态的弹簧，多个所述挂钩的钩部位于所述第一卡台的下方，卡持所述电机，且所述电机的转轴穿出所述第一开口并与所述旋翼连接；

在所述折叠桨叶上还设有用于在所述电机沿所述滑槽向下移动时与所述旋翼相抵以使所述转轴与所述旋翼完全分离的支撑件；

所述电磁铁装置用于当所述旋翼发生损坏时，控制所述磁性弹片远离所述电机移动，以使所述挂钩与所述电机完全脱离，并在所述弹簧的作用力下，使所述电机沿所述滑槽向下移动，并使折叠在所述连接件外侧的所述折叠桨叶连接在所述转轴上，并在离心力的作用下，使所述折叠桨叶展开。

本发明的一种无人机复飞装置的有益效果如下：

当无人机在飞行时或/和当无人机在准备起飞返程时，若其旋翼发生损坏时，则通过电磁铁装置控制磁性弹片远离电机移动，使卡持电机的挂钩与电机完全脱离，并在弹簧的作用力下，使电机沿滑槽向下移动，在电机沿滑槽向下移动时，通过设置在折叠桨叶上的支撑件与旋翼相抵，使电机的转轴与旋翼完全分离，并在电机沿滑槽向下移动时，使折叠在连接件外侧的折叠桨叶连接在转轴上，并在离心力的作用下，使折叠桨叶展开，此时，折叠桨叶向无人机提供升力，以保证无人机能正常飞行或/和正常起飞，减少用户损失，且不会危及他人的生命安全。

在上述方案的基础上，本发明的一种无人机复飞装置还可以做如下改进。

进一步，所述折叠桨叶包括固定部和用于在离心力作用下展开的折叠部，所述固定部上设置所述支撑件，所述折叠部和所述固定部之间设有90度自锁铰接件。

采用上述进一步方案的有益效果是：在离心力的作用下，通过90度自锁铰接件能将折叠部完全展开，使折叠部不会发生晃动，以保证无人机能平稳飞行。

进一步，所述转轴上设有横截面为多边形的第二卡台，所述旋翼中设有与所述第二卡台适配的第二开口，所述第二卡台与第二开口用于在所述电机沿所述滑槽向下移动之前进行卡接，以使所述旋翼与所述转轴进行同步转动。

采用上述进一步方案的有益效果是：在电机沿所述滑槽向下移动之前，对第二卡台与所述第二开口进行卡接，以使旋翼与所述转轴进行同步转动。

进一步，所述固定部的另一端设有与所述第二卡台相适配的凹陷部，所述第二卡台和所述凹陷部用于在所述电机沿所述滑槽向下移动时进行卡接。

采用上述进一步方案的有益效果是：在电机沿所述滑槽向下移动时，通过对第二卡台和凹陷部进行卡接，将固定部连接在转轴上，保证折叠桨叶能随着电机的转轴进行转动。

进一步，所述电机的顶端上还设有与所述转轴同心的轴承，所述轴承与所述固定部之间设有连接杆。

采用上述进一步方案的有益效果是：在电机沿滑槽向下移动之前，通过连接杆对所述固定部进行固定；将固定部连接在转轴之后，通过轴承以保证折叠桨叶与转轴进行同步转动。

进一步，还包括控制器，所述控制器用于获取所述无人机的每个旋翼的升力，并逐个比较每个旋翼的升力与预设升力，根据比较结果确定该旋翼是否发生损坏；根据损坏结果确定是否向所述电磁铁装置发出用于控制所述磁性弹片远离所述电机移动的指令。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过获取无人机的每个旋翼的升力，并逐个判断每个旋翼的升力与预设升力，根据比较结果确定该旋翼是否发生损坏；根据损坏结果，确定是否向电磁铁装置发出指令，简单方便。

进一步，所述折叠部与所述连接件之间还设有用于防止所述折叠部在所述电机沿所述滑槽向下移动之前展开的卡扣。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过在折叠部与连接件之间设置卡扣，以防止折叠部在电机沿滑槽向下移动之前展开。

本发明的一种无人机的技术方案为：采用上述任一项所述的一种无人机复飞装置。

本发明的一种无人机的有益效果如下：

当无人机在飞行时或/和当无人机在准备起飞返程时，若其旋翼发生损坏时，则通过电磁铁装置控制磁性弹片远离电机移动，使卡持电机的挂钩与电机完全脱离，并在弹簧的作用力下，使电机沿滑槽向下移动，在电机沿滑槽向下移动时，通过设置在折叠桨叶上的支撑件与旋翼相抵，使电机的转轴与旋翼完全分离，并在电机沿滑槽向下移动时，使折叠在连接件外侧的折叠桨叶连接在转轴上，并在离心力的作用下，使折叠桨叶展开，此时，折叠桨叶向无人机提供升力，以保证无人机能正常飞行或/和正常起飞，减少用户损失，且不会危及他人的生命安全。

附图说明

图1为本发明实施例的一种无人机复飞装置的结构示意图；

图2为第二凸台分别与转轴和旋翼进行连接的俯视图；

图3为第二凸台与凹陷部进行连接的俯视图；

具体实施方式

如图1所示，本发明实施例的一种无人机复飞装置，包括连接件1、电机2、旋翼3、电磁铁装置4、磁性弹片5和至少两个折叠桨叶；

所述连接件1的底端连接无人机的本体且所述连接件1内设有圆柱形的滑槽6，所述连接件1的顶端设有用于覆盖所述滑槽6的盖板7，且所述盖板7上设有与所述滑槽6的轴心同心的第一开口；

所述磁性弹片5的一端连接在所述盖板7上，所述磁性弹片5的另一端设有挂钩8，且多个磁性弹片5沿所述滑槽6周向布置，多个电磁铁装置4嵌入在所述连接件1内且与所述多个磁性弹片5一一对应；

所述电机2底端设有沿径向外凸的第一卡台9，所述第一卡台9与所述盖板7之间设有处于压缩状态的弹簧10，多个所述挂钩8的钩部位于所述第一卡台9的下方，卡持所述电机2，且所述电机2的转轴11穿出所述第一开口并与所述旋翼3连接；

在所述折叠桨叶上还设有用于在所述电机2沿所述滑槽6向下移动时与所述旋翼3相抵以使所述转轴11与所述旋翼3完全分离的支撑件12；

所述电磁铁装置4用于当所述旋翼3发生损坏时，控制所述磁性弹片5远离所述电机2移动，以使所述挂钩8与所述电机2完全脱离，并在所述弹簧10的作用力下，使所述电机2沿所述滑槽6向下移动，并使折叠在所述连接件1外侧的所述折叠桨叶连接在所述转轴11上，并在离心力的作用下，使所述折叠桨叶展开。

当无人机在飞行时或/和当无人机在准备起飞返程时，若其旋翼3发生损坏时，则通过电磁铁装置4控制磁性弹片5远离电机2移动，使卡持电机2的挂钩8与电机2完全脱离，并在弹簧10的作用力下，使电机2沿滑槽6向下移动，在电机2沿滑槽6向下移动时，通过设置在折叠桨叶上的支撑件12与旋翼3相抵，使电机2的转轴11与旋翼3完全分离，并在电机2沿滑槽6向下移动时，使折叠在连接件1外侧的折叠桨叶连接在转轴11上，并在离心力的作用下，使折叠桨叶展开，此时，折叠桨叶向无人机提供升力，以保证无人机能正常飞行或/和正常起飞，减少用户损失，且不会危及他人的生命安全。

其中，本申请中复飞可理解为如下方式：

1)当无人机在飞行时，若其旋翼3发生损坏，通过本申请的一种无人机复飞装置使其保持正常飞行的状态，可理解为使无人机复飞；

2)当无人机降落在某一地点进行作业完毕，然后准备起飞返程时，若旋翼3发生损坏，使无人机不能正常起飞，通过本申请的一种无人机复飞装置使其正常起飞，也可理解为使无人机复飞。

其中，无人机的本体指：将无人机上的旋翼3以及连接旋翼3的相关零件拆除后所剩余的部分，连接件1可通过焊接方式、螺纹连接方式与无人机的本体进行连接。

其中，可将盖板7与连接件1通过焊接方式、螺纹连接方式进行固定，且盖板7与连接件1可一体成型制造。

其中，磁性弹片5的材质可为304不锈钢、403不锈钢、410不锈钢、414不锈钢、416不锈钢等，具有磁性的同时还具有一定的弹性，且可由2个、3个、4个、5个以及更多个磁性弹片5沿所述滑槽6周向布置，相对应地，磁性弹片5的数量也为2个、3个、4个、5个以及更多个，且在连接件1内与每个磁性弹片5相对应的位置均设置1个磁性弹片5，且电磁铁装置4的结构为：

在铁芯上绕制铜线圈，且可通过ANSYS或MAXWELL等有限元软件对电磁铁装置4与磁性弹片5的作用力进行精确地仿真计算，从而向电磁铁装置4输入电流，保证挂钩8与电机2完全脱离。

其中，第一卡台9可为如下形式：

1)第一卡台9为沿电机2的径向外凸的环形，以便于挂钩8的钩部对第一卡台9进行卡持；

2)第一卡台9为沿电机2的径向外凸的凸起，且凸起的数量与磁性弹片5的数量、电磁铁装置4的数量或挂钩8的数量相同，便于每个挂钩8的钩部对每个凸起进行卡持。

其中，支撑件12的具体结构为：与电机2的转轴11同心的环形柱，且可通过简单计算即可得到支撑件12与旋翼3之间的尺寸关系，以保证在所述电机2沿所述滑槽6向下移动时，支撑件12与旋翼3相抵以使转轴11与所述旋翼3完全分离，并可设置多个支撑件12。

较优地，在上述技术方案中，所述折叠桨叶包括固定部13和用于在离心力作用下展开的折叠部14，所述固定部13上设置所述支撑件12，所述折叠部14和所述固定部13之间设有90度自锁铰接件15。

其中，90度自锁铰接件15可参考折叠合页铰链，在对折叠部14施加一个作用力即离心力，且该作用力即离心力大于折叠合页铰链的铰力时，就能使折叠部14完全展开且折叠部14不会发生晃动，以保证无人机能平稳飞行。

其中，固定部13与支撑件12之间可通过焊接方式或螺纹连接方式固定。

较优地，在上述技术方案中，所述转轴11上设有横截面为多边形的第二卡台16，所述旋翼3中设有与所述第二卡台16适配的第二开口，所述第二卡台16与第二开口用于在所述电机2沿所述滑槽6向下移动之前进行卡接，以使所述旋翼3与所述转轴11进行同步转动。

在电机2沿所述滑槽6向下移动之前，对第二卡台16与所述第二开口进行卡接，以使旋翼3与所述转轴11进行同步转动。

其中，多边形可为四边形、五边形、六边形等，以六边形为例进行说明，如图2所示，具体地：

通过焊接方式将横截面为六边形的第二卡台16与电机2的转轴11进行固定，且在旋翼3上设有与第二卡台16适配的第二开口，此时，第二开口的横截面也为以六边形，然后通过过盈配合的方式将第二卡台16与第二开口进行卡接，以保证在所述电机2沿所述滑槽6向下移动之前，旋翼3与转轴11进行同步转动，保证无人机的正常飞行。

较优地，在上述技术方案中，所述固定部13的另一端设有与所述第二卡台16相适配的凹陷部，所述第二卡台16和所述凹陷部用于在所述电机2沿所述滑槽6向下移动时进行卡接。

在电机2沿所述滑槽6向下移动时，通过对第二卡台16和凹陷部进行卡接，将固定部13连接在转轴11上，保证折叠桨叶能随着电机2的转轴11进行转动。

仍以横截面为六边形的第二卡台16为例进行说明，具体地：

1)当折叠桨叶的数量为2个时，由于每个折叠桨叶包含1个固定部13，则共有2个凹陷部，如图3所示，此时，一个凹陷部为半个六边形，两个凹陷部形成一个完整的六边形，此时，当转轴11在转动时，带动第二卡台16进行转动，当第二卡台16进行转动时，2个凹陷部会自动卡持第二卡台16，并随第二卡台16进行转动；

3)当折叠桨叶的数量为3个时，此时，一个凹陷部为1/3个六边形，3个凹陷部形成一个完整的六边形，此时，当转轴11在转动时，带动第二卡台16进行转动，当第二卡台16进行转动时，3个凹陷部会自动卡持第二卡台16，并随第二卡台16进行转动，当折叠桨叶的数量为更多个时，以此类推。

需要说明的是：电机2沿滑槽6向下移动的距离可通过计算得到，以保证在电机2沿滑槽6向下移动时，通过设置在折叠桨叶上的支撑件12与旋翼3相抵，使电机2的转轴11与旋翼3完全分离，且使折叠在连接件1外侧的折叠桨叶连接在转轴11上。

较优地，在上述技术方案中，所述电机2的顶端上还设有与所述转轴11同心的轴承17，所述轴承17与所述固定部13之间设有连接杆18。

其中，轴承17可通过焊接方式固定在电机2的顶端上，或将轴承17内嵌入电机2的顶端，连接杆18的两端通过焊接方式或螺纹连接方式分别与固定部13和轴承17进行连接，在电机2沿滑槽6向下移动之前，通过连接杆18对所述固定部13进行固定；将固定部13连接在转轴11之后，通过轴承17以保证折叠桨叶与转轴11进行同步转动。

较优地，在上述技术方案中，还包括控制器，所述控制器用于获取所述无人机的每个旋翼3的升力，并逐个比较每个旋翼3的升力与预设升力，根据比较结果确定该旋翼3是否发生损坏；根据损坏结果确定是否向所述电磁铁装置4发出用于控制所述磁性弹片5远离所述电机2移动的指令。

通过获取无人机的每个旋翼3的升力，并逐个判断每个旋翼3的升力与预设升力，根据比较结果确定该旋翼3是否发生损坏；根据损坏结果，确定是否向电磁铁装置4发出指令，简单方便，具体地：

1)当无人机的至少一个旋翼3的升力小于预设升力时，由此确定出至少一个旋翼3发生损坏，向该至少一个旋翼3对应的电磁铁装置4发出用于控制磁性弹片5远离电机2移动的指令；

2)当无人机的每个旋翼3的升力均大于预设升力时，由此确定出没有旋翼3发生损坏，此时，不向向电磁铁装置4发出用于控制磁性弹片5远离电机2移动的指令；

其中，假设无人机有4个旋翼3，众所周知，当4个旋翼3的升力的合力大于无人机的重力时，才能使无人机起飞，由此可知，每个旋翼3的升力为G/4,其中，G表示无人机的重力，则预设升力可设置为G/4；

其中，可通过在每个连接件1上设置压力传感器，以获取每个旋翼3的升力，具体地：

1)可在折叠桨叶，具体为折叠桨叶的固定部13上设置压电传感器，当旋翼3在转动时，会产生向下的作用力，此时，该作用力会使压电传感器产生一个电信号，通过对电信号进行分析，得到每个旋翼3的升力，且可在应用压电传感器之前，可通过多次对比实验，精确得到压力传感器所返回的电信号与升力之间的函数关系，当应用压电传感器时，可通过该函数关系精确得到每个旋翼3的升级，由此，能得到更准确地比较结果；

2)可在折叠桨叶，具体为折叠桨叶的固定部13上设置一个高精度压力传感器，如精确度为±0.05％FS、±0.025％FS等，当旋翼3在转动时，会产生向下的作用力，通过高精度压力传感器能精确得到每个旋翼3的升力；

3)可使用AERS-Midwest公司所研制的轻型压力传感器,监控流过无人机旋翼3的气流，计算出每个旋翼3的升力。

较优地，在上述技术方案中，通过在折叠部14与连接件1之间设置卡扣19，以防止折叠部14在电机2沿滑槽6向下移动之前展开，其中，卡扣19具体可为如下形式：

1)卡扣19为一个长杆，长杆的一端通过过盈配合的方式与折叠部14进行连接，长杆的一端通过螺纹连接方式或焊接方式与连接件1进行固定连接，以防止止折叠部14在电机2沿滑槽6向下移动之前展开；

当在电机2沿滑槽6向下移动，折叠部14进行旋转，此时产生离心力，破坏了长杆与折叠部14之间的连接关系，使折叠部14能正常展开；

需注意的是：在应用该卡扣19之前，应先进行多次对比实验，以保证在离心力的作用下，能破坏长杆与折叠部14之间的连接关系，使折叠部14能正常展开；

2)卡扣19为一截钢丝和纽扣，具体地，钢丝的一端通过焊接方式与连接件1进行固定连接，钢丝的另一端通过焊接方式连接纽扣的子端，在折叠部14的相应位置上设置纽扣的母端，通过子端和母端的连接，有效防止了折叠部14在电机2沿滑槽6向下移动之前展开；

当在电机2沿滑槽6向下移动，折叠部14进行旋转，此时产生离心力，破坏了纽扣的子端与母端之间的连接关系，使折叠部14能正常展开；

需注意的是：在应用该卡扣19之前，应先进行多次对比实验，以保证在离心力的作用下，能破坏纽扣的子端与母端之间的连接关系，使折叠部14能正常展开。

本发明实施例的一种无人机，采用上述任一项所述的一种无人机复飞装置。

当无人机在飞行时或/和当无人机在准备起飞返程时，若其旋翼3发生损坏时，则通过电磁铁装置4控制磁性弹片5远离电机2移动，使卡持电机2的挂钩8与电机2完全脱离，并在弹簧10的作用力下，使电机2沿滑槽6向下移动，在电机2沿滑槽6向下移动时，通过设置在折叠桨叶上的支撑件12与旋翼3相抵，使电机2的转轴11与旋翼3完全分离，并在电机2沿滑槽6向下移动时，使折叠在连接件1外侧的折叠桨叶连接在转轴11上，并在离心力的作用下，使折叠桨叶展开，此时，折叠桨叶向无人机提供升力，以保证无人机能正常飞行或/和正常起飞，减少用户损失，且不会危及他人的生命安全。

在本发明中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。