一种模块化无人机系统中的连接模块装置的制作方法

一种模块化无人机系统中的连接模块装置一，技术领域本发明提供一种模块化无人机系统中的连接模块装置，属于“无人机系统”技术领域。二，

背景技术：
目前无人机系统均不可重构，不同机型之间不能相互转化，零部件不能通用，定制程度高，通用程度低，非标准化，非模块化。从各个方面来看，都具有“一次设计，不可再改变”的性质。不能满足人们对无人机越来越多样的性能需求和用途需求，定制化的成本越来越高。每种机型结构和形态要求严格，硬件电路性能参数配套要求严格。模块化无人机系统，包含：动力模块装置，连接模块装置，伺服模块装置，三大模块装置以及连接它们的碳纤杆装置。该连接模块装置是该模块化无人机系统的基础模块装置之一，该连接模块装置为无人机系统提供各种的所需要的固定结构。该连接模块装置的稳定性要求高，固定结构所需多样；应当有与其它两个模块装置相同的碳纤杆装置连接接口；安装和拆卸方式应与其他两个模块装置相同；工作时处于强烈气流中，应当有良好的气动性能。该连接模块装置是模块化无人机系统中设计难度较大，技术要求较高，不可缺少的基础模块装置。三，

技术实现要素：
1，发明目的：本发明的目的是提供一种模块化无人机系统中的连接模块装置，即“连接模块装置(0-2)”。它的主要的作用是：在模块化无人机系统中，以任意角度固定两根“碳纤杆装置(0-4)”，以形成各种的所需要的固定结构，如图6。具体来讲，即：该“连接模块装置(0-2)”与其他两个模块装置任意组合，形成不同功能，不同性能，不同配置的无人机系统，或者形成车、船等多样的无人驾驶设备。该“连接模块装置(0-2)”为上述的各种无人机和无人驾驶设备，提供稳定，便捷，标准，可随时调整，满足各种需要的机械固定结构。提供机械固定结构的具体方式为：使用两个“角度锁定螺栓(30)”锁定两个“头模块(28)”，限制两者绕“轴向连接螺栓(29)”的相互转动，从而以任意角度固定两根“碳纤杆装置(0-4)”，以形成各种的所需要的固定结构。2，技术方案本发明的目的是提供一种模块化无人机系统中的连接模块装置即“连接模块装置(0-2)”，其特征在于：具有和其他两个模块装置(“动力模块装置(0-1)”和“伺服模块装置(0-3)”)相同的结构接口，如图1所示。这种接口使得该“连接模块装置(0-2)”可以和其他两个模块装置一样，能以任意角度固定在“碳纤杆装置(0-4)”上。进而使得：三种模块装置通过统一的连接形式，和“碳纤杆装置(0-4)”任意组合(如图1所示)，产生各种结构布局，实现不同功能。本发明一种模块化无人机系统中的连接模块装置，即“连接模块装置(0-2)”，如图3所示，它是由以下几部分组成：两个“头模块(28)”(是“连接模块装置(0-2)”的主体)(附图2)、一个“轴向连接螺栓(29)”(用于轴向连接两个“头模块(28)”的螺栓)、两根“角度锁定螺栓(30)”(用于锁定两个“头模块(28)”之间所成角度的螺栓)和两根“碳纤杆锁紧螺栓(9)”(用于锁紧穿插在“碳纤杆固定孔(23)”中的“碳纤杆装置(0-4)”)；该“连接模块装置(0-2)”各组成部分之间的相互关系是：1，该“头模块(28)”是“连接模块装置(0-2)”的主体。两个“头模块(28)”通过“轴向连接螺栓(29)”连接，使得他们之间的底面贴合，可以自由转动，且不能分离。2，使用两个“角度锁定螺栓(30)”锁定两个“头模块(28)”，限制两者绕“轴向连接螺栓(29)”的相互转动。同时，该“角度锁定螺栓(30)”可以很方便的旋紧和旋松。旋紧时，两个“头模块(28)”之间所成的角度被锁定，即两个“头模块(28)”之间不可相对转动；旋松时，两个“头模块(28)”之间所成的角度不被锁定，即两个“头模块(28)”之间可以相对转动，如1中所述，两个“头模块(28)”之间“贴合，且可以自由转动，且不能分离”。3，该“头模块(28)”上有用于穿插“碳纤杆装置(0-4)”的“碳纤杆固定孔(23)”，该“碳纤杆装置(0-4)”穿过“碳纤杆固定孔(23)”，该“碳纤杆锁紧螺栓(9)”用于锁紧该“碳纤杆装置(0-4)”，如图4所示。4，该“连接模块装置(0-2)”整体为椭球形，如图5所示，具有较好的空气动力性能和工业美感。该“连接模块装置(0-2)”装配好后外观，如图5。该“连接模块装置(0-2)”的基本工作模式为：使用两个“角度锁定螺栓(30)”锁定两个“头模块(28)”，限制两者绕“轴向连接螺栓(29)”的相互转动，从而以任意角度固定两根“碳纤杆装置(0-4)”，以形成各种的所需要的固定结构；该“连接模块装置(0-2)”各个组成部分的形状构造是：1，角度锁定螺栓(30)：使用市面上已有的产品，该螺栓(30)的孔径及长度按预定要求设置。2，碳纤杆锁紧螺栓(9)：使用市面上已有的产品，该螺栓(9)的孔径及长度按预定要求设置。3，轴向连接螺栓(29)：使用市面上已有的产品，该螺栓(29)的孔径及长度按预定要求设置。4，该“头模块(28)”(如图2所示)自主设计，3D打印成型，其组成、相互关系及形状构造如下:该“头模块(28)”的组成：它是由连接模块-头模块-下端面(31)、中心孔(32)、角度锁定孔(33)、碳纤杆固定孔(23)、碳纤杆锁紧孔(24)、碳纤杆锁紧开口(25)、六棱柱形阶梯(26)、圆柱形阶梯(27)、角度锁定螺栓孔(34)、侧面方形凹槽(35)、中心轴圆形凹槽(36)和中心轴改锥孔(37)组成。该“头模块(28)”各组成部分之间的相互关系：(1)如图9所示，该“连接模块-头模块-下端面(31)”为“头模块(28)”的下底面，与另外1个“头模块(28)”的“连接模块-头模块-下端面(31)”贴合。(2)如图9所示，该“头模块(28)”的下底面“连接模块-头模块-下端面(31)”的中心处，有“中心孔(32)”，可以通过“轴向连接螺栓(29)”将两个“头模块(28)”连接一起。如图10，旋紧后可以使得两个“头模块(28)”的底面(即“连接模块-头模块-下端面(31)”)相互贴合，同时两个“头模块(28)”可以以“轴向连接螺栓(29)”为轴心，相对旋转。(这里提到了两个“头模块(28)”，下文在提到“一个‘头模块(28)’”和“另一个‘头模块(28)’”的时候，指的就是这两个相互底面贴合的“头模块(28)”)。(3)如图9所示，该“中心孔(32)”的四周，以“中心孔(32)”为中心的圆周上，等间距排列着24个“角度锁定孔(33)”。“角度锁定孔(33)”是用于穿入从另外一个“头模块(28)”的“角度锁定螺栓孔(34)”中穿过的“角度锁定螺栓(30)”，从而限制两个“头模块(28)”间的相互转动(如图5)。(4)如图9所示，该“头模块(28)”的中间偏上部分，设有“碳纤杆固定孔(23)”，用于穿插“碳纤杆装置(0-4)”。该“碳纤杆固定孔(23)”的内径与“碳纤杆装置(0-4)”外径相同，该“碳纤杆固定孔(23)”上部有“碳纤杆锁紧开口(25)”(如图12)。该“碳纤杆锁紧开口(25)”使得“碳纤杆固定孔(23)”有一定的弹性形变能力，进而使得“碳纤杆固定孔(23)”的内径可以产生一定的弹性变化。(5)“碳纤杆锁紧孔(24)”用于穿入“碳纤杆锁紧螺栓(9)”(附图8)。该“碳纤杆锁紧孔(24)”一侧为“圆柱形阶梯(27)”(图12)，用于容纳“碳纤杆锁紧螺栓(9)”的螺栓帽，使得“碳纤杆锁紧螺栓(9)”不会外露(附图7)，不影响整体的气动性能和工业美感。“碳纤杆锁紧孔(24)”另一侧为“六棱柱形阶梯(26)”(图12)，用于容纳与“碳纤杆紧固螺栓(9)”旋合的螺母，使得螺母不会外露(附图8)，不影响整体的气动性能和工业美感，并且有：固定螺母，不让其转动，方便旋紧“碳纤杆锁紧螺栓(9)”的作用。(6)如图14，在“头模块(28)”的侧面，有1个“角度锁定螺栓孔(34)”，用于锁定两个“头模块(28)”之间所成的角度，以及一个“侧面方形凹槽(35)”，用于容纳“角度锁定螺栓(30)”的螺栓帽，使得“角度锁定螺栓(30)”不会外露(附图11)，不影响整体的气动性能和工业美感。该“角度锁定螺栓孔(34)”的位置在“碳纤杆固定孔(23)”的侧面，位置设计在这里的意义是：在“碳纤杆(0-4)”已经穿插固定在“碳纤杆固定孔(23)”中的情况下，“角度锁定螺栓(30)”依然可以方便地旋紧，旋松。(7)上一条所描述的“角度锁定螺栓孔(34)”和“角度锁定孔(33)”，通过“角度锁定螺栓(30)”完成一种配合，这种配合具体描述如下:“角度锁定螺栓(30)”从靠近“碳纤杆固定孔(23)”的一端穿入一个“头模块(28)”，从这个“头模块(28)”的底面(即“连接模块-头模块-下端面(31)”)穿出，然后穿入上文第(2)条中所述另一个“头模块(28)”的“角度锁定孔(33)”(附图11)，从而锁定两个“头模块(28)”的所成角度。(8)如图12所示，“头模块(28)”的“碳纤杆固定孔(23)”内侧，和“中心孔(32)”相贯的地方是“中心轴圆形凹槽(36)”，用来容纳“轴向连接螺栓(29)”的螺栓帽，使得“轴向连接螺栓(29)”不会外露到“碳纤杆固定孔(23)”内(附图10)，使得“轴向连接螺栓(29)”不会阻碍“碳纤杆装置(0-4)”穿入“碳纤杆固定孔(23)”(附图13)。(9)如图12所示，该“头模块(28)”的上部分，在与“中心孔(32)”同一条轴线上，有“中心轴改锥孔(37)”，便于伸入螺丝刀，将“轴向连接螺栓(29)”旋紧，方便装配。该“头模块(28)”的形状构造：(1)该“头模块(28)”整体外形为半个椭球体，产生良好的气动性能和较好的工业美感(如图10所示)。(2)该“中心孔(32)”和“碳纤杆锁紧孔(24)”的孔径按预定要求设置。(3)该“角度锁定孔(33)”的孔径按预定要求设置。(4)该“角度锁定螺栓孔(34)”的孔径按预定要求设置。3，优势及功效该“连接模块装置(0-2)”的接口设计与模块化无人机系统中的其他几个模块装置及部件相匹配，结构简单，形成的结构多样，组合方便，通用性好，制造成本低，维护容易。四，附图说明图1：三大模块通过统一的接口连接到碳纤杆装置上。图2：连接模块装置中的头模块。图3：连接模块装置的爆炸图。图4：连接模块锁紧碳纤杆装置示意图。图5：连接模块装置的整体形状。图6：连接模块任意角度固定两根碳纤杆装置示意图。图7：圆柱形阶梯容纳螺栓帽示意图。图8：六棱柱形阶梯容纳螺母示意图。图9：连接模块连接模块-头模块-下端面，中心孔，角度锁定孔示意图。图10：中心轴圆形凹槽容纳轴向连接螺栓的螺栓帽示意图。图11：角度锁定螺栓限制两个头模块角度示意图。图12：头模块中中心轴圆形凹槽，中心轴改锥孔的示意图。图13：轴向连接螺栓居于凹槽而不接触碳纤杆装置示意图。图14：头模块中角度锁定螺栓孔，侧面方形凹槽示意图。图15：头模块中碳纤杆装置锁紧开口示意图。图中序号，符号，代号所代表的意义如下：0-1:动力模块0-2：连接模块0-3：伺服模块0-4：碳纤杆装置9：碳纤杆锁紧螺栓23：碳纤杆固定孔24：碳纤杆锁紧孔25：碳纤杆锁紧开口26：六棱柱形阶梯27：圆柱形阶梯28：头模块29：轴向连接螺栓30：角度锁定螺栓31：连接模块-头模块-下端面32：中心孔33：角度锁定孔34：角度锁定螺栓孔35：侧面方形凹槽36：中心轴圆形凹槽37：中心轴改锥孔五，具体实施方式如图3所示，该”连接模块装置(0-2)”由以下几部分组成：两个“头模块(28)”(是“连接模块(0-2)”的主体)(附图2)、一个“轴向连接螺栓(29)”(用于轴向连接两个“头模块(28)”的螺栓)、两根“角度锁定螺栓(30)”(用于锁定两个“头模块(28)”之间所成角度的螺栓)和两根“碳纤杆锁紧螺栓(9)”(用于锁紧穿插在“碳纤杆固定孔(23)”中的“碳纤杆装置(0-4)”)；该“连接模块装置(0-2)”各组成部分之间的相互关系是：1，该“头模块(28)”是“连接模块(0-2)”的主体。两个“头模块(28)”通过“轴向连接螺栓(29)”连接，使得他们之间的底面贴合，可以自由转动，且不能分离。2，使用两个“角度锁定螺栓(30)”锁定两个“头模块(28)”，限制两者绕“轴向连接螺栓(29)”的相互转动。同时，“角度锁定螺栓(30)”可以很方便的旋紧和旋松。旋紧时，两个“头模块(28)”之间所成的角度被锁定，即两个“头模块(28)”之间不可相对转动；旋松时，两个“头模块(28)”之间所成的角度不被锁定，即两个“头模块(28)”之间可以相对转动，如1中所述，两个“头模块(28)”之间“贴合，且可以自由转动，且不能分离”。3，该“头模块(28)”上有用于穿插“碳纤杆装置(0-4)”的“碳纤杆固定孔(23)”，该“碳纤杆装置(0-4)”穿过“碳纤杆固定孔(23)”，该“碳纤杆锁紧螺栓(9)”用于锁紧该“碳纤杆装置(0-4)”，如图4所示。4，该“连接模块(0-2)”整体为椭球形，如图5所示，有较好的空气动力性能和工业美感。该“连接模块(0-2)”装配好后外观，如图5。该“连接模块装置(0-2)”的基本工作模式为：使用两个“角度锁定螺栓(30)”锁定两个“头模块(28)”，限制两者绕“轴向连接螺栓(29)”的相互转动，从而以任意角度固定两根“碳纤杆装置(0-4)”，以形成各种的所需要的固定结构；该“连接模块装置(0-2)”各个组成部分的形状构造是：1，角度锁定螺栓(30)：使用市面上已有的产品，该螺栓(30)的孔径及长度按预定要求设置。2，碳纤杆锁紧螺栓(9)：使用市面上已有的产品，该螺栓(9)的孔径及长度按预定要求设置。3，轴向连接螺栓(29)：使用市面上已有的产品，该螺栓(29)的孔径及长度按预定要求设置。4，该“头模块(28)”(如图2所示)自主设计，3D打印成型，其组成、相互关系及形状构造如下:该“头模块(28)”的组成：它是由连接模块-头模块-下端面(31)、中心孔(32)、角度锁定孔(33)、碳纤杆固定孔(23)、碳纤杆锁紧孔(24)、碳纤杆锁紧开口(25)、六棱柱形阶梯(26)、圆柱形阶梯(27)、角度锁定螺栓孔(34)、侧面方形凹槽(35)、中心轴圆形凹槽(36)和中心轴改锥孔(37)组成。该“头模块(28)”各组成部分之间的相互关系：(1)如图9所示，该“连接模块-头模块-下端面(31)”为“头模块(28)”的下底面，与另外1个“头模块(28)”的“连接模块-头模块-下端面(31)”贴合。(2)如图9所示，该“头模块(28)”的下底面“连接模块-头模块-下端面(31)”的中心处，有“中心孔(32)”，可以通过“轴向连接螺栓(29)”将两个“头模块(28)”连接一起。如图10，旋紧后可以使得两个“头模块(28)”的底面(即“连接模块-头模块-下端面(31)”)相互贴合，同时两个“头模块(28)”可以以“轴向连接螺栓(29)”为轴心，相对旋转。(这里提到了两个“头模块(28)”，下文在提到“一个‘头模块(28)’”和“另一个‘头模块(28)’”的时候，指的就是这两个相互底面贴合的“头模块(28)”)。(3)如图9所示，该“中心孔(32)”的四周，以“中心孔(32)”为中心的圆周上，等间距排列着24个“角度锁定孔(33)”。“角度锁定孔(33)”是用于穿入从另外一个“头模块(28)”的“角度锁定螺栓孔(34)”中穿过的“角度锁定螺栓(30)”，从而限制两个“头模块(28)”间的相互转动(如图5)。(4)如图9所示，该“头模块(28)”的中间偏上部分，设有“碳纤杆固定孔(23)”，用于穿插“碳纤杆装置(0-4)”。该“碳纤杆固定孔(23)”的内径与“碳纤杆装置(0-4)”外径相同，该“碳纤杆固定孔(23)”上部有“碳纤杆锁紧开口(25)”(如图12)。该“碳纤杆锁紧开口(25)”使得“碳纤杆固定孔(23)”有一定的弹性形变能力，进而使得“碳纤杆固定孔(23)”的内径可以产生一定的弹性变化。(5)“碳纤杆锁紧孔(24)”用于穿入“碳纤杆锁紧螺栓(9)”(附图8)。该“碳纤杆锁紧孔(24)”一侧为“圆柱形阶梯(27)”(图12)，用于容纳“碳纤杆锁紧螺栓(9)”的螺栓帽，使得“碳纤杆锁紧螺栓(9)”不会外露(附图7)，不影响整体的气动性能和工业美感。“碳纤杆锁紧孔(24)”另一侧为“六棱柱形阶梯(26)”(图12)，用于容纳与“碳纤杆紧固螺栓(9)”旋合的螺母，使得螺母不会外露(附图8)，不影响整体的气动性能和工业美感，并且有：固定螺母，不让其转动，方便旋紧“碳纤杆锁紧螺栓(9)”的作用。(6)如图14，在“头模块(28)”的侧面，有1个“角度锁定螺栓孔(34)”，用于锁定两个“头模块(28)”之间所成的角度，以及一个“侧面方形凹槽(35)”，用于容纳“角度锁定螺栓(30)”的螺栓帽，使得“角度锁定螺栓(30)”不会外露(附图11)，不影响整体的气动性能和工业美感。该“角度锁定螺栓孔(34)”的位置在“碳纤杆固定孔(23)”的侧面，位置设计在这里的意义是：在“碳纤杆装置(0-4)”已经穿插固定在“碳纤杆固定孔(23)”中的情况下，“角度锁定螺栓(30)”依然可以方便地旋紧，旋松。(7)上一条所描述的“角度锁定螺栓孔(34)”和“角度锁定孔(33)”，通过“角度锁定螺栓(30)”完成一种配合，这种配合具体描述如下:“角度锁定螺栓(30)”从靠近“碳纤杆固定孔(23)”的一端穿入一个“头模块(28)”，从这个“头模块(28)”的底面(即“连接模块-头模块-下端面(31)”)穿出，然后穿入上文第(2)条中所述另一个“头模块(28)”的“角度锁定孔(33)”(附图11)，从而锁定两个“头模块(28)”的所成角度。(8)如图12所示，“头模块(28)”的“碳纤杆固定孔(23)”内侧，和“中心孔(32)”相贯的地方是“中心轴圆形凹槽(36)”，用来容纳“轴向连接螺栓(29)”的螺栓帽，使得“轴向连接螺栓(29)”不会外露到“碳纤杆固定孔(23)”内(附图10)，使得“轴向连接螺栓(29)”不会阻碍“碳纤杆装置(0-4)”穿入“碳纤杆固定孔(23)”(附图13)。(9)如图12所示，该“头模块(28)”的上部分，在与“中心孔(32)”同一条轴线上，有“中心轴改锥孔(37)”，便于伸入螺丝刀，将“轴向连接螺栓(29)”旋紧，方便装配。该“头模块(28)”的形状构造：(1)该“头模块(28)”整体外形为半个椭球体，产生良好的气动性能和较好的工业美感(如图10所示)。(2)该“中心孔(32)”和“碳纤杆锁紧孔(24)”的孔径按预定要求设置。(3)该“角度锁定孔(33)”的孔径按预定要求设置。(4)该“角度锁定螺栓孔(34)”的孔径按预定要求设置。