本发明涉及一种无人机技术领域，特别涉及一种三栖无人机旋翼结构，
背景技术：
无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“uav”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机.从技术角度定义可以分为:无人固定翼机、无人垂直起降机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。
公开号cn201710120796.8公开一种三栖无人机，,包括密封的机身、基于开源的arduino平台利用遥控器实现控制的mwc飞行控制固件、四旋翼,所述的四旋翼包括对称分布在机身两侧各两个第一防水无刷电机,每个第一防水无刷电机的电机轴固设一个三叶螺旋桨,其三叶螺旋桨的端部固接圆形轮圈,所述的第一防水无刷电机的轴向可在垂直于水平面和平行于水平面之间转换；还包括对称固设在机身两侧的螺旋桨推进器。但其旋翼部分只能够实现陆地行走和空中悬浮，在水中失去其作用。
由此，设计发明一种集海陆空功能于一体的三栖无人机旋翼结构。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种集海陆空功能于一体的三栖无人机旋翼结构，并主要用于不同环境下无人机的功能转换，进而快速高效的完成指定任务。
为解决上述问题，技术方案如下：
一种三栖无人机的旋翼结构，包括外框架1，内转架2以及桨叶旋转平台3，所述外框架1通过连接结构安装在无人机本体上，所述内转架2置于所述外框架1内，所述桨叶旋转平台3固定安装在外框架1上，从而驱动无人机本体在垂直方向的抬升或下降。
进一步地，所述外框架1包括上边框113与下边框114，上下边框之间形成内转架2的安装位置111，由外框架的中心向下边框延伸形成若干辐条112；
进一步地，所述内转架2可旋转的置于外框架1的安装位置111，其包括内圈211与外圈212，内圈与外圈固定连接。
进一步地，所述外圈设置有延径向延伸的多个挡板213，该挡板延外圈的外壁面布置；
进一步地，所述桨叶旋转平台3固定在所述辐条上，并且位于旋翼结构的中心115，其包括螺旋桨31以及伸缩装置33。
进一步地，所述螺旋桨31的中心端面设有接口311，该接口用于与所述内转架2结合。
进一步地，所述伸缩装置33的顶端固定连接所述螺旋桨31，并且所述伸缩装置驱动螺旋桨在垂直方向的两个高低档位进行切换；当螺旋桨位于低位时，螺旋桨独立转动，驱动无人机垂直升降，当螺旋桨位于高位时，螺旋桨通过接口311带动网状结构22驱动内转架旋转，最终通过内转架的挡板213实现无人机在水平方向的位移。
进一步地，所述外框架1的连接结构为设置在下边框的若干固定凸耳11。
进一步地，所述固定凸耳11分布在外框架的外壁面用于与上下边框的固定连接。为实现上下边框稳定不散开，故均匀对称分布多个，也为不同数量旋翼的无人机提供不同位置的安装方式。
进一步地，所述内转架2的内圈211超出外圈的部分设置有凹槽214。
进一步地，所述凹槽214内置有滚珠12；滚珠位于凹槽214与框架之间，从而实现内转架2相对外框架1转动。
进一步地，所述网状结构22包括从中心沿径向延伸的网条221，网条的之间由紧箍223连接，所述网状结构22的中心设置有包括连接口224的凸台。
进一步地，所述连接口224为十字形的通孔，其尺寸与螺旋桨接口311相适配，当所述连接口224容纳所述接口311后，所述螺旋桨与网状结构22固定连接。
进一步地，所述螺旋桨31包括至少两片桨叶312，所述接口311为矩形凸起，并且螺旋桨31的底部固定连接转动电机32，该电机驱动螺旋桨转动。
进一步地，所述网状结构22通过固定锚点215固定于所述内转架2的内圈211，通过驱动网状结构22转动从而最终驱动内转架2转动。
进一步地，所述伸缩装置33包括上层支撑板331与下层支撑板332，所述上层支撑板331固定连接螺旋桨的转动电机32，下层支撑板332固定在外框架辐条的中心115，伸缩装置的驱动机构驱动上层支撑板上下移动。
进一步地，所述伸缩装置的驱动机构包括连杆结构，所述上连杆334的一端转动连接上层支撑板331，其另一端连接下连杆333的一端，所述下连杆333的另一端转动连接下层支撑板332；所述上层支撑板331连接驱动杆335的一端，其另一端连接电机34，该电机通过驱动杆335驱动上层支撑板331进行高低挡位置的切换。
有益效果：
本申请实施方式所提供的一种三栖无人机旋翼结构，具有不同位置状态下实现不同功能的结构优势，外罩式的框架壳体，不仅增强了桨叶旋转时所受的的抗干扰能力，而且同时防患于桨叶旋转误人伤人的情况。飞行模式下，外部框架同样起到引导气流上升下降的作用，使得上升力大大集中，上升速度有所提升。
并且本申请实施方式不限制无人机旋翼的数量，根据经济情况，环境因素可调整旋翼数量。
附图说明
图1为本发明一种三栖无人机的旋翼结构立体图，
图2为本发明一种三栖无人机的旋翼结构的主视图，
图3为本发明一种三栖无人机的旋翼结构外框架和内转架衔接的局部透视图，
图4为本发明一种三栖无人机的旋翼结构的内转架与滚珠配合关系图，
图5为本发明一种三栖无人机的旋翼结构的外框架的示意图，
图6为本发明一种三栖无人机的旋翼结构的内转架的示意图，
图7为本发明一种三栖无人机的旋翼结构的网状支撑结构的示意图，
图8为本发明一种三栖无人机的旋翼结构的电机螺旋桨结构的示意图，
图9为本发明一种三栖无人机的旋翼结构的伸缩装置的示意图，
图10为本发明一种三栖无人机的旋翼结构的飞行状态下三栖无人机效果图，
附图标记说明：1外框架、2内转架、3桨叶旋转平台、11固定凸耳、12滚珠、111安装位置、112幅条、113上框架、114下框架、115安装凹台、211内圈、212外圈、213隔板、214凹槽、215固定锁点、22网状结构、221纵筋、222中心台、223紧箍、31螺旋桨结构、311接口、312螺旋桨桨叶、32无刷直流电机、33伸缩装置结构、331上层支撑板、332下层支撑板、333下连杆、334上连杆、335、驱动杆、34直流电机。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1至图2。本申请实施方式提供一种三栖无人机的旋翼结构，包括外框架1，内转架2以及桨叶旋转平台3。
其中所述外框架1通过连接结构安装在无人机本体上，所述内转架2置于所述外框架1内，所述桨叶旋转平台3固定安装在外框架1上，从而驱动无人机本体在垂直方向的抬升或下降。
所述外框架1包括上边框113与下边框114，上下边框之间形成内转架2的安装位置111，由外框架的中心向下边框延伸形成若干辐条112；
本申请的实施方式中，如图6所示，所述内转架2可旋转的置于外框架1的安装位置111，其包括内圈211与外圈212，内圈与外圈固定连接。
如图6所示，所述外圈设置有延径向延伸的多个挡板213，该挡板延外圈的外壁面布置；
本申请的实施方式中，如图1所示，所述桨叶旋转平台3固定在所述辐条上，并且位于旋翼结构的中心115，其包括螺旋桨31以及伸缩装置33。
如图9所示，所述螺旋桨31的中心端面设有接口311，该接口用于与所述内转架2结合。
本申请的实施方式中，如图10所示，所述伸缩装置33的顶端固定连接所述螺旋桨31，并且所述伸缩装置驱动螺旋桨在垂直方向的两个高低档位进行切换；当螺旋桨位于低位时，螺旋桨独立转动，驱动无人机垂直升降，当螺旋桨位于高位时，螺旋桨通过接口(311)带动网状结构22驱动内转架旋转，最终通过内转架的挡板213实现无人机在水平方向的位移。
如图5所示，所述外框架1的连接结构为设置在下边框的若干固定凸耳11。所述固定凸耳11分布在外框架的外壁面用于与上下边框的固定连接。为实现上下边框稳定不散开，故均匀对称分布多个，也为不同数量旋翼的无人机提供不同位置的安装方式。
如图3、图4和图6所示，所述内转架2的内圈211超出外圈的部分设置有凹槽214。所述凹槽214内置有滚珠12；滚珠位于凹槽214与框架之间，从而实现内转架2相对外框架1转动。本实施方式不唯一，达到相对转动的效果，使用转动轴承同样可以。
如图7所示，所述网状结构22包括从中心沿径向延伸的网条221，网条的之间由紧箍223连接，所述网状结构22的中心设置有包括连接口224的凸台。网状结构使得旋翼轮廓撑张起来，以免在旋翼垂直于水平位置时，因整体重力影响和行驶过程中产生的抖动造成旋翼结构的不稳定。同时起到隔离作用，防止外部杂物干扰螺旋桨旋转。
本申请的实施方式中，如图7和图8所示，所述连接口224为十字形的通孔，其尺寸与螺旋桨接口311相适配，当所述连接口224容纳所述接口311后，所述螺旋桨与网状结构22固定连接。
如图8所示，所述螺旋桨31包括至少两片桨叶312，所述接口311为矩形凸起，并且螺旋桨31的底部固定连接转动电机32，该电机驱动螺旋桨转动。
如图1、图6、图7所示，所述网状结构22通过固定锚点215固定于所述内转架2的内圈211，通过驱动网状结构22转动从而最终驱动内转架2转动。
如图9所示，所述伸缩装置33包括上层支撑板331与下层支撑板332，所述上层支撑板331固定连接螺旋桨的转动电机32，下层支撑板332固定在外框架辐条的中心115，伸缩装置的驱动机构驱动上层支撑板上下移动。伸缩装置需要达到上升下降的效果，且具有一定强度和抗弯特性，使用剪叉式升降机、丝杆升降机等同样适用。
如图9所示，所述伸缩装置的驱动机构包括连杆结构，所述上连杆334的一端转动连接上层支撑板331，其另一端连接下连杆333的一端，所述下连杆333的另一端转动连接下层支撑板332；所述上层支撑板331连接驱动杆335的一端，其另一端连接电机34，该电机通过驱动杆335驱动上层支撑板331进行高低挡位置的切换。
如图10所示为无人机整体效果图(不唯一)。飞行模式下，旋翼平行于水平位置，桨叶正常旋转，切换到海陆形态时，旋翼垂直于水平位置，伸缩装置将桨叶推进到网状结构插槽中契合，进而带动内转圈旋转，实现行走和踩水的能力。实现旋翼翻转的方式多样，这里就不再一一赘述。
应该理解,以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述,在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此,本教导的范围应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。
1.一种三栖无人机的旋翼结构，包括外框架(1)，内转架(2)以及桨叶旋转平台(3)，所述外框架(1)通过连接结构安装在无人机本体上，所述内转架(2)置于所述外框架(1)内，所述桨叶旋转平台(3)固定安装在外框架(1)上，从而驱动无人机本体在垂直方向的抬升或下降，其特征在于，
所述外框架(1)包括上边框(113)与下边框(114)，上下边框之间形成内转架(2)的安装位置(111)，由外框架的中心向下边框延伸形成若干辐条(112)；
所述内转架(2)可旋转的置于外框架(1)的安装位置(111)，其包括内圈(211)与外圈(212)，内圈与外圈固定连接，所述外圈设置有沿径向延伸的多个挡板(213)，该挡板延外圈的外壁面布置；
所述桨叶旋转平台(3)固定在所述辐条上，并且位于旋翼结构的中心，其包括螺旋桨(31)以及伸缩装置(33)，所述螺旋桨(31)的中心端面设有接口(311)，该接口用于与所述内转架(2)结合，所述伸缩装置(33的顶端固定连接所述螺旋桨(31)，并且所述伸缩装置驱动螺旋桨在垂直方向的两个高低档位进行切换；当螺旋桨位于低位时，螺旋桨独立转动，驱动无人机垂直升降，当螺旋桨位于高位时，螺旋桨通过接口(311)带动网状结构(22)驱动内转架旋转，最终通过内转架的挡板(213)实现无人机在水平方向的位移。
2.如权利要求1所述的一种三栖无人机的旋翼结构，其特征在于，所述外框架(1)的连接结构为设置在下边框的若干固定凸耳(11)，所述固定凸耳(11)分布在外框架的外壁面用于与上下边框固定连接。为实现上下边框稳定不散开，故均匀对称分布多个，也为不同数量旋翼的无人机提供不同位置的安装方式。
3.如权利要求(1所述的一种三栖无人机的旋翼结构，其特征在于，所述内转架(2)的内圈(211)超出外圈的部分设置有凹槽(214)，所述凹槽(214)内置有滚珠(12)；所述滚珠位于凹槽(214)与框架之间，从而实现内转架(2)相对外框架1转动。
4.如权利要求1所述的一种三栖无人机的旋翼结构，其特征在于，还包括网状结构(22)，所述网状结构(22)包括从中心沿径向延伸的网条(221)，网条的之间由紧箍(223)连接，所述网状结构(22)的中心设置有包括连接口(224)的凸台。
5.如权利要求4所述的一种三栖无人机的旋翼结构，其特征在于，所述连接口(224)为十字形的通孔，其尺寸与螺旋桨接口(311)相适配，当所述连接口(224)容纳所述接口(311)后，所述螺旋桨与网状结构(22)固定连接。
6.如权利要求1所述的一种三栖无人机的旋翼结构，其特征在于，所述螺旋桨(31)包括至少两片桨叶(312)，所述接口(311)为矩形凸起，并且螺旋桨(31)的底部固定连接转动电机(32)，该电机驱动螺旋桨转动。
7.如权利要求4所述的一种三栖无人机的旋翼结构，其特征在于，所述网状结构(22)通过固定锚点(215)固定于所述内转架(2)的内圈(211)，通过驱动网状结构(22)转动从而最终驱动内转架(2)转动。
8.如权利要求1所述的一种三栖无人机的旋翼结构，其特征在于，所述伸缩装置(33)包括上层支撑板(331与下层支撑板(332，所述上层支撑板(331)固定连接螺旋桨的转动电机(32)，下层支撑板(332固定在外框架辐条的中心(115)，伸缩装置的驱动机构驱动上层支撑板上下移动。
9.如权利要求8所述的一种三栖无人机的旋翼结构，其特征在于，所述伸缩装置的驱动机构包括连杆结构，所述上连杆(334)的一端转动连接上层支撑板(331)，其另一端连接下连杆(333)的一端，所述下连杆(333)的另一端转动连接下层支撑板(332)；所述上层支撑板(331)连接驱动杆(335)的一端，其另一端连接电机(34，该电机通过驱动杆(335)驱动上层支撑板(331)进行高低挡位置的切换。
10.一种三栖无人机，其特征在于，该无人机的机翼装配有如权利要求1-9种任一项所述的旋翼结构，该无人机能够沿着垂直方向升降，改变形态后也能够沿水平面前进后退。
技术总结