1.本实用新型属于无人机技术领域，具体涉及一种可伸缩无人机机臂装置。
背景技术：
2.无人机按照程序设定好的路线自动飞行或在操纵员操纵下飞行，根据需要，在无人机上装配不同的功能装置，使得无人机具备需要的多种功能，例如，在无人机上装配摄像系统，无人机则能于空中拍摄地面情况并实时将拍摄的图片或视频传输至远端，便于远端控制人员实时了解地面情况变化；在无人机上装配载物箱和障碍物识别装置，无人机于空中利用载物箱运送货物时，利用障碍物识别装置识别出障碍物后调整自身飞行路径从而安全飞行。无人机的功能组合性使得其被广泛应用于农林牧业、军事、消防巡检和影视航拍等领域。
3.现今，无人机于障碍物躲避方面存在的缺陷有：无人机识别出障碍物后需要变换前行路径，无人机变换路径时的转弯或掉头操作要求无人机所处环境位置开阔，这使得无人机于狭窄空间、或者是复杂环境执行任务时，由于空间狭窄或环境复杂的特性，无人机飞行识别出障碍物后不能顺利进行转弯或掉头等操作，从而不能顺利躲避障碍物，导致无人机与障碍物相碰撞使得无人机机身受到刮擦或损坏。
4.因此，提供一种可伸缩无人机机臂装置很有必要，使得无人机于狭窄空间也能顺利躲避障碍物。
技术实现要素：
5.本实用新型要解决的技术问题是：提供一种可伸缩无人机机臂装置，以解决无人机于狭窄空间、或者是复杂环境不能顺利躲避障碍物的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
7.一种可伸缩无人机机臂装置，包括与无人机机身相连的安装座，设于安装座上的伸缩机构，设于伸缩机构上的安装箱，分别设于安装箱顶面和底面第一机翼和第二机翼，以及设于安装箱内并分别与第一机翼和第二机翼相连接的驱动机构；伸缩机构包括固定于安装座上的直线电机，以及设于安装箱上并与直线电机相适配的导向机构。
8.进一步地，导向机构包括安装于安装箱上的导向套筒，直线电机的伸缩杆位于导向套筒内，直线电机外壳上设有与导向套筒内壁相适配并可相对于导向套筒内壁自由滑行的导向圈。
9.进一步地，安装箱上安装有导向套筒底座，导向套筒安装于导向套筒底座上。
10.进一步地，导向套筒上开设有透气孔。
11.进一步地，安装座上设有至少两块与直线电机外壳相适配的弧形定位固定板。
12.进一步地，驱动机构包括设于安装箱内的驱动电机，以及设于安装箱内并与驱动电机相连接的传动机构，第一机翼和第二机翼分别与传动机构相连接。
13.进一步地，传动机构包括设于驱动电机驱动轴上的第二齿轮，分别与第一机翼和
第二机翼相连接的转轴，设于转轴上并与第二齿轮相啮合的第一齿轮。
14.进一步地，安装箱顶面设有第一嵌装槽，第一机翼包括嵌装于第一嵌装槽内并与转轴顶端相连接的第一螺旋桨，以及至少两个设于第一螺旋桨上的第一螺旋桨叶。
15.进一步地，安装箱底面设有第二嵌装槽，第二机翼包括嵌装于第二嵌装槽内并与转轴底端相连接的第二螺旋桨，以及至少两个设于第二螺旋桨上的第二螺旋桨叶。
16.进一步地，安装箱内设有第三嵌装槽，驱动电机嵌装在第三嵌装槽内；安装箱包括箱体，以及开设于箱体上的检修箱门，检修箱门和箱体内壁均安装有金属吸声板。
17.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
18.本实用新型结构简单、设计科学合理，使用方便，无人机机臂具备伸缩的功能，当无人机飞行于狭窄空间、或者是复杂环境执行任务时，可以通过伸缩机构伸缩整个机壁的长度来进行避障，从而使无人机能够在狭窄空间、或者是复杂环境中执行飞行任务，进而扩大无人机适用范围。可有效避免无人机在狭窄空间、或者是复杂环境中执行任务时与障碍物相碰撞使得无人机机身受到刮擦或损坏。
附图说明
19.图1为本实用新型结构示意图。
20.图2为本实用新型整体外观图。
21.图3为直线电机与弧形定位固定板连接的竖截面图。
22.图4为第一机翼和第二机翼结构示意图。
23.其中，附图标记对应的名称为：1-安装座、2-导向机构、3-安装箱、4-第一机翼、5-第二机翼、6-直线电机、7-弧形定位固定板、8-第二嵌装槽、9-导向套筒、10-导向套筒底座、11-导向圈、12-透气孔、14-转轴、15-驱动电机、16-第一齿轮、17-第二齿轮、18-第一螺旋桨、19-第一螺旋桨叶、20-第一连接轴、21-第一嵌装槽、22-第一联轴器、23-第二螺旋桨、24-第二螺旋桨叶、25-第二连接轴、28-第二联轴器、29-第三嵌装槽、30-检修箱门、31-箱体、32-金属吸声板。
具体实施方式
24.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进一步详细说明。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。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此其不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；当然的，还可以是机械连接，也可以是电连接；另外的，还可以是直接相连，也可以是
通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.实施例1
28.如图1-4所示，本实用新型提供的一种可伸缩无人机机臂装置，其特征在于，包括与无人机机身相连的安装座1，设于安装座1上的伸缩机构，设于伸缩机构上的安装箱3，分别设于安装箱3顶面和底面的第一机翼4和第二机翼5，以及设于安装箱3内并分别与第一机翼4和第二机翼5相连接的驱动机构；伸缩机构包括固定于安装座1上的直线电机6，以及设于安装箱3上并与直线电机6相适配的导向机构2。
29.本实施例1中，无人机机臂装置通过安装座1与无人机机身相连。当无人机于狭窄空间、或复杂环境执行任务，由于空间狭窄或环境复杂的特性，无人机飞行识别出障碍物后不能顺利进行转弯或掉头等操作时，直线电机6启动，直线电机6伸缩杆发生垂直于无人机机身方向的直线运动，运动的直线电机6伸缩杆带动导向机构2向无人机机身方向滑动，导向机构2带动安装箱3以及安装箱3上的第一机翼4和第二机翼5向无人机机身方向移动，在保证无人机稳定悬停于空中的同时，无人机机臂缩短达到了减小无人机整体体积的目的，避免了无人机与障碍物相碰撞使得无人机机身受到刮擦或损坏。
30.实施例2
31.如图1-4所示，本实用新型提供的一种可伸缩无人机机臂装置，其特征在于，包括与无人机机身相连的安装座1，设于安装座1上的伸缩机构，设于伸缩机构上的安装箱3，分别设于安装箱3顶面和底面的第一机翼4和第二机翼5，以及设于安装箱3内并分别与第一机翼4和第二机翼5相连接的驱动机构；伸缩机构包括固定于安装座1上的直线电机6，以及设于安装箱3上并与直线电机6相适配的导向机构2。导向机构2包括安装于安装箱3上的导向套筒9，直线电机6的伸缩杆位于导向套筒9内，直线电机6外壳上设有与导向套筒9内壁相适配并可相对于导向套筒9内壁自由滑行的导向圈11。
32.本实施例2中，直线电机6伸缩杆发生垂直于无人机机身的直线运动后，安装箱3在直线电机6伸缩杆的带动下通过导向套筒9向远离或靠近无人机机身的方向滑动，安装箱3逐步靠近或远离无人机机身的过程，无人机机臂长度逐渐缩短或伸长，如此，达到了使无人机机臂具备伸缩功能的目的，使得无人机可通过缩短机臂使得整体体积减小的方式躲避障碍物，进而让无人机于狭窄空间、或者是复杂环境下也能正常使用，扩大了无人机适用范围。本实施例中，安装箱3逐步靠近或远离无人机机身的过程，导向套筒9在导向圈11外壁滑动，导向套筒9与导向圈11之间发生相互靠近或相互远离的相对运动，导向圈11的设置避免了导向套筒9直接在直线电机6上滑动，保护了直线电机6不被滑动摩擦影响，延长了直线电机6使用寿命。
33.实施例3
34.如图1-4所示，本实用新型提供的一种可伸缩无人机机臂装置，其特征在于，包括与无人机机身相连的安装座1，设于安装座1上的伸缩机构，设于伸缩机构上的安装箱3，分别设于安装箱3顶面和底面的第一机翼4和第二机翼5，以及设于安装箱3内并分别与第一机翼4和第二机翼5相连接的驱动机构；伸缩机构包括固定于安装座1上的直线电机6，以及设于安装箱3上并与直线电机6相适配的导向机构2。导向机构2包括安装于安装箱3上的导向套筒9，直线电机6的伸缩杆位于导向套筒9内，直线电机6外壳上设有与导向套筒9内壁相适
配并可相对于导向套筒9内壁自由滑行的导向圈11。安装箱3上安装有导向套筒底座10，导向套筒9安装于导向套筒底座10上。
35.本实施例3以实施例2为基础，本实施例3中，直线电机6的伸缩杆与导向套筒底座10相连，导向套筒9与导向套筒底座10之间通过螺栓固定。如此，使得直线电机6便于安装和拆卸，当直线电机6因长时间使用导致损坏需要维修或更换时，可拧下导向套筒9与导向套筒底座10之间的螺栓，卸下导向套筒9后，对直线电机6进行维修或更换。
36.实施例4
37.如图1-4所示，本实用新型提供的一种可伸缩无人机机臂装置，其特征在于，包括与无人机机身相连的安装座1，设于安装座1上的伸缩机构，设于伸缩机构上的安装箱3，分别设于安装箱3顶面和底面的第一机翼4和第二机翼5，以及设于安装箱3内并分别与第一机翼4和第二机翼5相连接的驱动机构；伸缩机构包括固定于安装座1上的直线电机6，以及设于安装箱3上并与直线电机6相适配的导向机构2。导向机构2包括安装于安装箱3上的导向套筒9，直线电机6的伸缩杆位于导向套筒9内，直线电机6外壳上设有与导向套筒9内壁相适配并可相对于导向套筒9内壁自由滑行的导向圈11。导向套筒9上开设有透气孔12。
38.本实施例4以实施例2为基础，本实施例4中，导向套筒9上开设有透气孔12，如此，能防止导向套筒9内直线电机6以及导向圈11与导向套筒9之间的空间形成真空，使得导向套筒9能于导向圈11上顺畅滑动，确保无人机机臂能够正常的伸缩。
39.实施例5
40.如图1-4所示，本实用新型提供的一种可伸缩无人机机臂装置，其特征在于，包括与无人机机身相连的安装座1，设于安装座1上的伸缩机构，设于伸缩机构上的安装箱3，分别设于安装箱3顶面和底面的第一机翼4和第二机翼5，以及设于安装箱3内并分别与第一机翼4和第二机翼5相连接的驱动机构；伸缩机构包括固定于安装座1上的直线电机6，以及设于安装箱3上并与直线电机6相适配的导向机构2。导向机构2包括安装于安装箱3上的导向套筒9，直线电机6的伸缩杆位于导向套筒9内，直线电机6外壳上设有与导向套筒9内壁相适配并可相对于导向套筒9内壁自由滑行的导向圈11。安装座1上设有至少两块与直线电机6外壳相适配的弧形定位固定板7。
41.本实施例5以实施例2为基础，本实施例5中，安装座1上设有至少两块与直线电机6外壳相适配的弧形定位固定板7。弧形定位固定板7上开设有通孔，在通孔内拧入螺栓至直线电机6外表面并将直线电机6顶紧，如此，可进一步将直线电机6稳固在安装座1上，增强了无人机机臂的整体稳固性。
42.实施例6
43.如图1-4所示，本实用新型提供的一种可伸缩无人机机臂装置，其特征在于，包括与无人机机身相连的安装座1，设于安装座1上的伸缩机构，设于伸缩机构上的安装箱3，分别设于安装箱3顶面和底面的第一机翼4和第二机翼5，以及设于安装箱3内并分别与第一机翼4和第二机翼5相连接的驱动机构；伸缩机构包括固定于安装座1上的直线电机6，以及设于安装箱3上并与直线电机6相适配的导向机构2。驱动机构包括设于安装箱3内的驱动电机15，以及设于安装箱3内并与驱动电机15相连接的传动机构，第一机翼4和第二机翼5分别与传动机构相连接。
44.本实施例6中，驱动电机15启动后，驱动电机15带动传动机构转动，传动机构带动
第一机翼4和第二机翼5同步旋转，如此，达到了为无人机飞行提供升力的目的。
45.实施例7
46.如图1-4所示，本实用新型提供的一种可伸缩无人机机臂装置，其特征在于，包括与无人机机身相连的安装座1，设于安装座1上的伸缩机构，设于伸缩机构上的安装箱3，分别设于安装箱3顶面和底面的第一机翼4和第二机翼5，以及设于安装箱3内并分别与第一机翼4和第二机翼5相连接的驱动机构；伸缩机构包括固定于安装座1上的直线电机6，以及设于安装箱3上并与直线电机6相适配的导向机构2。驱动机构包括设于安装箱3内的驱动电机15，以及设于安装箱3内并与驱动电机15相连接的传动机构，第一机翼4和第二机翼5分别与传动机构相连接。传动机构包括设于驱动电机15驱动轴上的第二齿轮17，分别与第一机翼4和第二机翼5相连接的转轴14，设于转轴14上并与第二齿轮17相啮合的第一齿轮16。
47.本实施例7在实施例6的基础上，给出了传动机构更加优选的结构，具体为：传动机构包括设于驱动电机15驱动轴上的第二齿轮17，分别与第一机翼4和第二机翼5相连接的转轴14，设于转轴14上并与第二齿轮17相啮合的第一齿轮16。如此，驱动电机15启动后，驱动电机15带动第二齿轮17转动，转动的第二齿轮17带动第一齿轮16旋转，第一齿轮16带动转轴14转动，转轴14带动转轴14两端的第一机翼4和第二机翼5旋转。旋转的第一机翼4和第二机翼5为无人机飞行提供升力。
48.本实施例7仅用一个驱动电机15、一根转轴14以及两个齿轮就能驱动第一机翼4和第二机翼5旋转，结构简单，安装方便，有效减轻了无人机重量。
49.实施例8
50.如图1-4所示，本实用新型提供的一种可伸缩无人机机臂装置，其特征在于，包括与无人机机身相连的安装座1，设于安装座1上的伸缩机构，设于伸缩机构上的安装箱3，分别设于安装箱3顶面和底面的第一机翼4和第二机翼5，以及设于安装箱3内并分别与第一机翼4和第二机翼5相连接的驱动机构；伸缩机构包括固定于安装座1上的直线电机6，以及设于安装箱3上并与直线电机6相适配的导向机构2。驱动机构包括设于安装箱3内的驱动电机15，以及设于安装箱3内并与驱动电机15相连接的传动机构，第一机翼4和第二机翼5分别与传动机构相连接。传动机构包括设于驱动电机15驱动轴上的第二齿轮17，分别与第一机翼4和第二机翼5相连接的转轴14，设于转轴14上并与第二齿轮17相啮合的第一齿轮16。安装箱3顶面设有第一嵌装槽21，第一机翼4包括嵌装于第一嵌装槽21内并与转轴14顶端相连接的第一螺旋桨18，以及至少两个设于第一螺旋桨18上的第一螺旋桨叶19。
51.本实施例8以实施例7为基础，本实施例8中，安装箱3顶面设有第一嵌装槽21，第一机翼4包括嵌装于第一嵌装槽21内并与转轴14顶端相连接的第一螺旋桨18，以及至少两个设于第一螺旋桨18上的第一螺旋桨叶19。第一机翼4还包括与第一螺旋桨18相连的第一连接轴20。第一嵌装槽21底部开设有与第一连接轴20相适配的第一通孔，第一连接轴20穿过第一通孔延伸至安装箱3内的一端连接有第一联轴器22，第一连接轴20通过第一联轴器22与转轴14相连。
52.本实施例8中，驱动电机15驱动转轴4转动后，转轴14通过第一联轴器22将运动传递至第一连接轴20，第一连接轴20带动第一螺旋桨18旋转，第一螺旋桨叶19随第一螺旋桨18同步转动，为无人机飞行提供升力。第一螺旋桨18嵌装在安装箱3上的第一嵌装槽21内，第一螺旋桨18与第一嵌装槽21间隙配合，第一螺旋桨18能在第一嵌装槽21内转动。第一嵌
装槽21和第一联轴器22能够将第一机翼4稳固在安装箱3上，避免无人机飞行过程中倾斜时第一机翼4发生移位导致无人机无法正常飞行。
53.实施例9
54.如图1-4所示，本实用新型提供的一种可伸缩无人机机臂装置，其特征在于，包括与无人机机身相连的安装座1，设于安装座1上的伸缩机构，设于伸缩机构上的安装箱3，分别设于安装箱3顶面和底面的第一机翼4和第二机翼5，以及设于安装箱3内并分别与第一机翼4和第二机翼5相连接的驱动机构；伸缩机构包括固定于安装座1上的直线电机6，以及设于安装箱3上并与直线电机6相适配的导向机构2。驱动机构包括设于安装箱3内的驱动电机15，以及设于安装箱3内并与驱动电机15相连接的传动机构，第一机翼4和第二机翼5分别与传动机构相连接。传动机构包括设于驱动电机15驱动轴上的第二齿轮17，分别与第一机翼4和第二机翼5相连接的转轴14，设于转轴14上并与第二齿轮17相啮合的第一齿轮16。
55.安装箱3底面设有第二嵌装槽8，第二机翼5包括嵌装于第二嵌装槽内并与转轴14底端相连接的第二螺旋桨23，以及至少两个设于第二螺旋桨23上的第二螺旋桨叶24。
56.本实施例9以实施例7为基础，本实施例9中，安装箱3底面设有第二嵌装槽8，第二机翼5包括嵌装于第二嵌装槽内并与转轴14底端相连接的第二螺旋桨23，以及至少两个设于第二螺旋桨23上的第二螺旋桨叶24。第二机翼5还包括与第二螺旋桨23相连的第二连接轴(25)，第二嵌装槽8底部开设有与第二连接轴(25)相适配的第二通孔，第二连接轴(25)穿过第二通孔延伸至安装箱3内的一端连接有第二联轴器(28)，第二连接轴(25)通过第二联轴器(28)与转轴14相连。
57.本实施例9中，驱动电机15驱动转轴4转动后，转轴14通过第二联轴器(28)将运动传递至第二连接轴(25)，第二连接轴(25)带动第二螺旋桨23旋转，第二螺旋桨叶24随第二螺旋桨23同步转动，为无人机飞行提供升力。第二螺旋桨23嵌装在安装箱3上的第二嵌装槽8内，第二螺旋桨23与第二嵌装槽8间隙配合，第二螺旋桨23能在第二嵌装槽8内转动。第二嵌装槽8和第二联轴器(28)能够将第二机翼5稳固在安装箱3上，避免无人机飞行过程中倾斜时第二机翼5发生移位导致无人机无法正常飞行。第一嵌装槽21、第一联轴器22、第二嵌装槽8和第二联轴器(28)共同作用，将第一机翼4和第二机翼5稳固在安装箱上。
58.实施例10
59.如图1-4所示，本实用新型提供的一种可伸缩无人机机臂装置，其特征在于，包括与无人机机身相连的安装座1，设于安装座1上的伸缩机构，设于伸缩机构上的安装箱3，分别设于安装箱3顶面和底面的第一机翼4和第二机翼5，以及设于安装箱3内并分别与第一机翼4和第二机翼5相连接的驱动机构；伸缩机构包括固定于安装座1上的直线电机6，以及设于安装箱3上并与直线电机6相适配的导向机构2。驱动机构包括设于安装箱3内的驱动电机15，以及设于安装箱3内并与驱动电机15相连接的传动机构，第一机翼4和第二机翼5分别与传动机构相连接。传动机构包括设于驱动电机15驱动轴上的第二齿轮17，分别与第一机翼4和第二机翼5相连接的转轴14，设于转轴14上并与第二齿轮17相啮合的第一齿轮16。
60.安装箱3内设有第三嵌装槽29，驱动电机15嵌装在第三嵌装槽29内；安装箱3包括箱体31，以及开设于箱体31上的检修箱门30，检修箱门30和箱体31内壁均安装有金属吸声板32。
61.本实施例10以实施例7为基础，本实施例10中，驱动电机15嵌装在第三嵌装槽29
内，利用第三嵌装槽29能将驱动电机15稳固在安装箱3内以确保驱动电机15在无人机飞行时稳定持续的为第一机翼4和第二机翼5的旋转提供动力来源。
62.检修箱门30的外缘开设有若干个第三通孔，箱体31上开设有与第三通孔相适配的盲孔，检修箱门30与箱体31之间通过与第三通孔和盲孔相适配的螺栓相连。如此，当箱体31内第一齿轮16和第二齿轮17发生磨损导致第一齿轮16和第二齿轮17之间的啮合不再紧密以及驱动电机15因长时间运行导致损坏需要更换时，可通过拧下检修箱门30与箱体31之间螺栓的方式，对箱体31内的第一齿轮16或第二齿轮17或驱动电机15进行更换。
63.金属吸声板32通过对金属板做穿孔处理制得。金属吸声板32能够吸收减弱驱动电机15运行产生的噪音，能够避免无人机于住宅楼附近飞行时对附近居民的生活造成干扰。
64.本实用新型直线电机6和驱动电机15均与无人机的电控系统相连接，并通过无人机电控系统供电控制运行。当无人机上避障系统检测到前方飞行环境比较复杂、或者是飞行空间比较狭窄时，控制直线电机6运行以使无人机机臂回缩变短以适应于上述环境的飞行。本实用新型所涉及到的直线电机6、驱动电机15、无人机电控系统和避障系统均为现有已知电气设备，关于直线电机6、驱动电机15、无人机电控系统和避障系统的结构、电路、以及控制原理为现有已知技术，因此，关于直线电机6、驱动电机15、无人机电控系统和避障系统的结构、电路、以及控制原理在此不再赘。
65.最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本实用新型的较优实施例用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，当然更不是限制本实用新型的专利范围；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围；也就是说，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内；另外，将本实用新型的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。