[发明专利]一种无人机自平衡装置及其控制方法

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）一侧依次设有三节伸缩臂，第二伸缩臂、第三伸缩臂上设有自锁组件，通过自锁组件控制后两节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）。