植保无人机的制作方法

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种植保无人机。

背景技术：

无人机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，已广泛的应用于军用和民用领域。无人机的种类繁多，主要包括固定翼无人机、扑翼无人机和多旋翼无人机等。由于操控简单、可靠性高，并且不需要跑道便可以垂直起降，起飞后可以在空中悬停，因此相对于固定翼无人机和扑翼无人机，多旋翼无人机在各个领域均得到了广泛应用。

多旋翼无人机，即多轴飞行器，常见的多旋翼无人机，如四旋翼、六旋翼和八旋翼无人机，由于操控简单、可靠性高，并且不需要跑道便可以垂直起降，起飞后可以在空中悬停，因此多旋翼无人机广泛用于航拍、监测、搜救、安保、资源勘查、农林业等各个领域。特别是在农林业领域，通过植保无人机进行农林业施药已经是一种常见的农用设备，采用植保无人机进行农林业施药既可以提升工作效率，又可以避免对农作物造成破坏。

在现有技术中，植保无人机的机体和电池等控制部分通常设置于无人机整体的上部，药筒独立于机体设置于无人机整体的下部，例如，专利号为CN201620206914.8和专利号为CN20152095.3.1.0的中国专利中均公开了类似上述结构的植保无人机，这类无人机的药液容易在药筒内晃动，一方面会影响无人机飞行的稳定性，另一方面也会影响药效，并且，在无人机坠落时，机体和电池均容易受损。

现有技术中存在的上述技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种植保无人机，药筒能够对机体和电池起到保护作用，同时又减小药液的晃动。

为了实现上述目的，本实用新型提供的植保无人机包括：机体、药筒、电池盒、脚架、机臂和电机及电机座，其中：机体整体为弧面体结构，具有下壳体和安装于下壳体上的上壳体，在机体周向开设有用于安装无人机各个机臂的机臂安装孔，每个机臂安装孔的上半部分内壁位于上壳体，下半部分内壁的位于下壳体；药筒呈爪形结构，爪形结构具有多个爪部，爪形结构的内侧形成能够容纳电池盒和机体的空间，空间一侧设置有开口，在药筒的上表面，相邻两个爪部之间的第一凹槽用于容纳机臂，在药筒的侧面，相邻两个爪部之间的第二凹槽用于容纳脚架；电池盒在空间内，设置于机体之下；脚架一端固定于机臂上，另一端用于支撑地面，脚架与药筒接触的部分嵌入第二凹槽；以及机臂一端通过机臂安装孔安装于机体上，另一端末端安装有电机及电机座，脚架与药筒接触的部分嵌入第一凹槽。

进一步地，上壳体为半球面，下壳体为高度小于或等于机臂安装孔半径的凹面，下壳体上的各个机臂安装孔的内壁均向下壳体中心延伸，形成贴合各个机臂下侧面的支撑面。

进一步地，机体内设置有对应于机臂安装孔的加强孔，每个机臂依次穿过一个机臂安装孔和一个加强孔安装于机体上，机体内设置有零件安装座，零件安装座向下延伸出多个第一凸台，相邻的两个第一凸台之间形成加强孔的上半部分内壁，下壳体的内表面向上延伸出多个第二凸台，相邻的两个第二凸台之间形成加强孔的下半部分内壁。

进一步地，药筒包括设置于爪部的顶点位置的进药口、设置于药筒外周底部的出药口、设置于爪部的顶点位置的排气嘴及其防尘盖，其中，进药口与排气嘴设置于不同的爪部上。

进一步地，防尘盖包括：套设于排气嘴底部的固定套；盖设于排气嘴的顶部的顶盖；连接于固定套与顶盖之间的多根外凸的弧形弹性肋条；在顶盖内部、沿排气嘴周向均匀设置多个第一凸起，多个第一凸起均与排气 嘴的顶部相接触，两个第一凸起之间形成气流通道；以及

在多个第一凸起中部设置有第二凸起，第二凸起的直径小于排气嘴上排气孔的直径。

进一步地，电池盒包括盒体、设置于盒体内的电池和将盒体卡在空间内的固定结构，固定结构包括：将盒体下底与空间底面相固定的第一固定结构，第一固定结构包括由盒体下底面向下延伸出的第三凸起，设置于空间底面的、用于卡接第三凸起的第三凹槽；将盒体上底与空间三个侧面分别相固定的三个第二固定结构，第二固定结构包括固定于盒体上底面的第一斜面体，固定于空间侧壁、与第一斜面体相互配合的第二斜面体，其中，第一斜面体的上表面为第一斜面，第一斜面的高度由外向内逐渐降低，第二斜面体为弹性多棱柱，多棱柱的底面固定于空间的侧壁，多棱柱与第一斜面体相接触的侧面为第二斜面，第二斜面距离盒体上底面的距离由外向内逐渐减小。

进一步地，脚架通过连接套连接在机臂上，其中，脚架包括：用于将脚架固定于连接套上的连接组件；一端与连接组件相连接、另一端与地面相接触的支撑组件，其中，支撑组件包括：相对设置的第一支撑板和第二支撑板，以及连接于第一支撑板和第二支撑板之间的第三支撑板，支撑组件的水平横截面呈“工”字型，在第一支撑板和/或第二支撑板上设置有受地面作用力大于预定力时能够使支撑组件断裂的凹槽和/或缺口。

进一步地，连接套外表面设置有卡环和两个卡槽；连接组件包括：与支撑组件一体成型的梯形连接部，由梯形连接部上底向外延伸、用于卡接至卡环内的凸部，由梯形连接部下底的两侧向外延伸、用于卡接至卡槽内的腿部。

进一步地，电机及电机座包括电机、安装电机的电机座，其中，电机座包括用于夹持机臂的上半筒和下半筒；上半筒的上表面设置有用于容纳电机轴的中心孔和位于中心孔四周、与电机底部的固定件相适配的电机安装孔，电机安装孔上设置有第三凸台；上半筒向外延伸形成保护板，保护板包括半环形外边框，一端与外边框相连接，另一端与上半筒相连接的连 接筋。

进一步地，植保无人机还包括：喷头和设置于机臂内的喷药管；固定有喷头的喷头固定管，喷头固定管的一端固定于下半筒的下表面，另一端用于固定喷头，喷头固定管的侧面设置有通孔；其中，喷药管的第一端连接至药筒，喷药管的第二端从机臂末端和下半筒伸出后，经由通孔进入喷头固定管与喷头连通。

本实用新型与现有技术的不同之处在于，本实用新型提供的植保无人机通过呈爪形结构的药筒包裹电池和机体，药筒能够对机体起到保护垫的作用，增强机体的安全性，降低机体内贵重零件损坏的概率，同时，呈爪形结构的药筒内药液不易晃动，达到减小药液晃动的目的。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种实施方式的植保无人机的立体图；

图2是本实用新型提供的一种实施方式的植保无人机的机体的立体图；

图3是本实用新型提供的一种实施方式的植保无人机的机体中的零件安装座的立体图；

图4是本实用新型提供的一种实施方式的植保无人机的机体下壳体的立体图；

图5是本实用新型提供的一种实施方式的植保无人机的机体下壳体及零件安装座的立体图；

图6是本实用新型提供的一种实施方式的植保无人机的药筒的立体图；

图7是本实用新型提供的一种实施方式的植保无人机的药筒上防尘盖的立体图；

图8是本实用新型提供的一种实施方式的植保无人机的药筒及电池盒的立体图；

图9是本实用新型提供的一种实施方式的植保无人机的电池盒的立体图；

图10至图12是本实用新型提供的一种实施方式的植保无人机的脚架 的立体图；

图13是本实用新型提供的一种实施方式的植保无人机的脚架连接套的立体图；以及

图14是本实用新型提供的一种实施方式的植保无人机的电机座的立体图。

附图标记说明：

10-机体；11-下壳体；12-上壳体；13-机臂安装孔；14-加强孔；15-零件安装座；16-第一凸台；17-第二凸台；20-药筒；21-爪部；22-空间；23-第一凹槽；24-第二凹槽；25-进药口；26-出药口；27-防尘盖；271-固定套；272-顶盖；273-弧形弹性肋条；274-第一凸起；275-第二凸起；28-排气嘴；30-电池盒；31-第三凸起；32-第三凹槽；33-第一斜面体；34-第二斜面体；40-脚架；41-连接组件；411-梯形连接部；412-凸部；413-腿部；42-支撑组件；421-第一支撑板；422-第二支撑板；423-第三支撑板；424-缺口；50-机臂；60-电机及电机座；61-上半筒；62-下半筒；63-中心孔；64-第三凸台；65-半环形外边框；66-连接筋；70-喷头固定管；71-通孔；80-连接套；81-卡环；82-卡槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本实用新型，并非对本实用新型的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本实用新型的保护范围局限于此。

在本实用新型中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上、下、左、右”是指本实用新型提供的植保无人机在正常使用情况下定义的，并与附图中所示的上下左右方向一致。“内、外”是指相对于各零部件本身轮廓的内外。这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型中，当零部件被称为“固定于”另一个零部件，它可以直接在另一个零部件上，或者也可以存在居中的零部件。当一个零部件被认为是“连接”另一个零部件，它可以是直接连接到另一个零部件或者可能同时存在居中零部件。当一个零部件被认为是“设置于”另一个零部件，它可以是直接设置在另一个零部件上或者可能同时存在居中零部件。

首先需要说明的是，为了解决上述技术问题，本实用新型提供的植保无人机通过呈爪形结构的药筒包裹电池和机体，药筒能够对机体起到保护垫的作用，增强机体的安全性，降低机体内贵重零件损坏的概率，同时，呈爪形结构的药筒内药液不易晃动，达到减小药液晃动的目的。关于本实用新型提供的植保机各个部分，详细描述如下。

适当参考图1所示，本实用新型提供的基本实施方式的植保无人机，包括机体10、药筒20、电池盒30、脚架40、机臂50和电机及电机座60六个部分。

机体包括上壳体12和下壳体11，上、下壳体内部对应设置有向内延伸形成的安装柱，各个安装柱上具有安装螺孔，通过螺孔实现上、下壳体的固定。上壳体12安装于下壳体11后，机体整体呈弧面体结构，也即机体10外表面没有棱角，各个方向之间均通过曲面过渡，使用到样条曲面拟合的，包括球体、椭球体以及其他不规则的类球体。

在机体的周向上均匀设置多个机臂安装孔13，该机臂安装孔13用于实现机臂50与机体的连接，因而，机臂安装孔13的个数与机臂50的个数相同，例如，对于六旋翼无人机，机体上设置六个机臂安装孔，各个机臂安装孔的中心在同一水平面上，保证了机臂在同一水平面。上、下壳体将机臂安装孔分成两部分，安装孔上半部分的内壁在上壳体12上，下半部分的内壁在下壳体11上。

如图2所示，上壳体12为半球面，相对高度较高，能够提供机体内零件的安装空间，并且在上壳体12内表面还设置有加强筋。如图2、图4和图5所示，下壳体11为高度小于机臂安装孔13半径的凹面，结构比较扁平，下壳体11的下表面构成机体的底面，易于机体在生产、安装过程中放 置，下壳体11的内表面也设置有加强筋。同时，下壳体11上的各个机臂安装孔13的内壁均向下壳体11中心延伸，形成贴合各个机臂下侧面的支撑面，以增强机臂安装的可靠性。

在上壳体12与下壳体11相结合的端面上，均设置有沿机体周向凹槽以容纳密封条。机臂安装孔13的上半部分内壁和下半部分内壁也均设置有用于容纳密封条的凹槽。

如图3和图5所示，机体内设置有零件安装座15，该零件安装座15的上表面为平面，用于安装机体内的零件。在下表面，向下延伸出多个第一凸台16，相邻的两个第一凸台16之间形成加强孔14的上半部分内壁，下壳体11的内表面向上延伸出多个第二凸台17，相邻的两个第二凸台17之间形成加强孔14的下半部分内壁，第一凸台16和第二凸台17的数量与机臂安装孔13的数量相同，各个第一凸台16均设置安装螺孔，各个第二凸台17上均设置安装螺孔，通过第一凸台和第二凸台的安装螺孔可将零件安装座15固定于下壳体11上。当零件安装座15固定于下壳体11上时，形成加强孔14。加强孔14与机臂安装孔13一一对应。

其中，零件安装座15具备安装其他零件或电子元器件的功能之外，更重要的是，与下壳体配合形成加强孔14，也即形成一个管箍来固定机臂50。

上述结构的机体既能够满足机体强度要求，又能够使用成本低、质量轻的机体材料，在很大程度上减轻机身的成本和重量，突破了现有技术中在减轻机身重量方面和降低机身成本方面的技术瓶颈，同时，能够方便机臂安装。

如图6所示，药筒20整体为呈爪形结构的腔体，在该腔体内装置药液，爪形结构具有多个爪部21，各个爪部21之间也即爪形结构的内侧形成能够容纳无人机机体的空间22，为了将电池盒30也安装于药筒20中部的空间22内，该空间22下半部分的形状为长方体，在长方体一侧面设置开口，通过该开口实现电池盒30的安装与拆卸，从而在该空间22内，下部安装电池盒30，上部包裹机体10。

在药筒20的上表面，相邻的两个爪部21之间形成第一凹槽23，该第 一凹槽23用于容纳无人机的机臂50，连接于机体10上的机臂经由两个爪部21之间的第一凹槽23伸出药筒20之外，伸出的末端安装电机及电机座60。在药筒20的侧面，相邻两个爪部21之间的第二凹槽24用于容纳脚架40，连接于机臂50上的脚架40经由两个爪部之间的第二凹槽24支撑于地面。

进药口25设置于爪部21的顶点位置，方便装药且可避免在飞行过程中洒出药液；出药口26设置于药筒20外周的底部，方便喷药。爪部21的顶点位置上还设置有排气嘴28，可在加药时及时排出药桶内气体，其中，进药口25与排气嘴28设置于不同的爪部21上。为了避免在使用过程中灰尘将排气孔堵塞，排气嘴28上设置防尘盖27。

如图7所示，防尘盖50包括三个部分：第一部分为用于将药筒防尘盖固定于药筒排气嘴28的固定套271，该固定套271套设于排气嘴28底部，采用紧配合实现固定套271与排气嘴28的固定。第二部分为盖设于排气嘴28顶部的顶盖272，该顶盖272整体能够覆盖排气孔，避免灰尘等杂物容易落在排气孔处而堵塞排气孔。第三部分为连接于固定套271与顶盖272之间的多根外凸的弧形弹性肋条273，该弧形弹性肋条273的一端连接至固定套271，另一端连接至顶盖272，两根弧形弹性肋条273之间形成通孔。各根弧形弹性肋条273在固定套271与顶盖272之间均匀分布。

为了实现排气嘴在加药时排气，在喷药时进气的功能。在顶盖272内部设置多个第一凸起274，各个第一凸起274均与排气嘴28的顶部边沿相接触，在两个第一凸起274之间形成气流通道，在喷药时，随着筒内药液的减少，空气依次经由弧形弹性肋条之间的通孔、各个第一凸起274之间的气流通道以及排气嘴28上的排气孔进入药筒20内，实现筒内外气压平衡。在顶盖272内部还设置有第二凸起275，该第二凸起275设置于多个第一凸起274中部，且第二凸起275的直径小于排气孔的直径，通过第二凸起275对排气孔部分遮堵，在排气时，第一凸起274与第二凸起275可以被顶起来，实现快速地排气，在进气时，排气孔未被第二凸起275遮堵的部分能够正常进气。

如图8所示，电池盒30固定于药筒20的中部空间22内，空间22的一个侧壁为开口，通过该开口将电池盒30装入空间22内，对于该空间22，由开口指向该开口相对的侧壁的方向为由外向内，电池盒30通过一个第一固定结构实现盒体下底与空间22底面之间的固定，通过三个第二固定结构实现盒体上底与空间22侧壁之间的固定。

其中，第一固定结构包括由盒体下底面向下延伸出的第三凸起31(参考图9)，设置于空间22底面的、用于卡接第三凸起31的第三凹槽32(参考图6)。

第二固定结构分别用于将盒体上底三个侧边与空间22的三个侧壁固定(其中图9中与开口相对的第二固定结构未示出)，包括固定于盒体上底面的第一斜面体33和固定于空间22侧壁的第二斜面体34，第一斜面体33和第二斜面体34相互配合实现固定作用。具体地，第一斜面体33的上表面为第一斜面，第一斜面的高度由外向内逐渐降低；第二斜面体33为弹性多棱柱，多棱柱具有贯穿两个底面的螺孔，通过该螺孔，将第二斜面体33固定于空间22的侧壁上。固定第二斜面体33之后，多棱柱的下表面也即底面与第一斜面体22相接触，为方便描述，该底面称为第二斜面，其距离盒体上底面的距离由外向内逐渐减小。

将盒体安装至空间22的过程中，随着将盒体向内推入，第一斜面体33的斜面产生向上的作用力，在该作用力下，第二斜面体34被挤压产生一定的弹性形变，在盒体完全推入空间22后，由于弹性形变的作用，第二斜面体34对第一斜面体33产生向下的作用力，从而将盒体卡入空间22内，方便电池盒的安装。当无人机发生较轻微的碰撞时，盒体上、下活动，第二斜面体34的弹性形变能够吸收部分碰撞产生的冲击力，对电池形成保护。

采用上述三个第二固定结构，当盒体受到较大的向上冲击力时，该冲击力会使第二斜面体34产生较大的弹性形变，当该形变恢复时，相应会产生较大的弹力。对于第二斜面体34产生的弹力，会对第一斜面体33产生向外的作用力，在该作用力下，盒体会向着开口方向滑出，滑出后的电池 盒自由落体落地，不易受损。并且，由于电池本身的重量较大，如果不能及时滑出凹陷空间，可能会对其他零件造成损坏。

脚架40通过连接套80连接在机臂50上，如图10至13所示，脚架40包括固定于连接套80上的连接组件41，还包括一端与连接组件41相连接、另一端与地面相接触的支撑组件42。

其中，支撑组件42包括相对设置的第一支撑板421和第二支撑板422，以及连接于第一支撑板421和第二支撑板422之间的第三支撑板423，三个支撑板的相对位置关系使支撑组件42的水平横截面呈“工”字型，在第一支撑板421和/或第二支撑板422上设置有凹槽和/或缺口424，当无人机坠落使得支撑组件42受地面作用力大于预定力时，在该凹槽和/或缺口处，支撑组件42断裂，吸收一部分冲击力，减小对药筒及机体的作用。

在第一支撑板421与第二支撑板422之间，设置有多根加强筋，各加强筋在两支撑板之间竖直、水平或斜向设置。在支撑组件42与地面相接触一端设置支撑底座，如图12所示，该支撑底座为马蹄形结构，且设置有弧形缺口，该弧形缺口的直径大于或等于无人机机臂50的直径，从而当无人机机臂50折回时，弧形缺口能够容纳机臂50，方便机臂的固定。

如图13所示，连接套80外表面设置有卡环81和两个卡槽82。如图12所示，连接组件41包括凸部412、梯形连接部411和两个腿部413，支撑组件42与梯形连接部411固定连接或一体成型。凸部412设置于梯形连接部411的上底边，两个腿部413分别设置于连接部11的下底边的左右两侧，在将脚架连接于连接套80时，凸部412卡接至卡环81内，上底边除凸部412以外的部分与卡环81的端面相抵。两个腿部413外侧面之间的距离稍大于两个卡槽82内侧面之间的距离，分别对两个腿部413的外侧施加向内的力，两个腿部413由于弹性形变，之间的距离变小，卡接至卡槽82内，解除施加的力后，弹性形变复原而使两个腿部413的外侧面抵接至两个卡槽82内侧面。

电机及电机座60包括电机和安装电机的电机座，如图14所示，电机座包括用于夹持机臂50的上半筒61和下半筒62，两个半筒连接后，内表 面形成用于容纳机臂50的连接孔。上半筒61的上表面设置有能够将电机固定于上半筒61的结构，具体包括贯穿于上半筒61的中心孔63，该中心孔63用于容纳电机的电机轴，还包括均匀环绕于中心孔63四周的四个电机安装孔，该电机安装孔与电机底部的固定件相适配，实现电机在电机座上的固定。在四个电机安装孔上均设置有第三凸台64，该凸台64可以为垫片，使得电机的下表面与上半筒61的上表面之间形成一定的间隙，通过该间隙，增加电机的散热，提高电机的散热效果。

上半筒61的左侧面向外延伸形成保护板，该保护板包括半环形外边框65和多根连接筋66，每根连接筋66一端与外边框65相连接，另一端与上半筒61相连接，两根连接筋66之间具有通孔，以减轻保护板的重量。采用半环形的外边框，使得外边框更结实，且半环形外边框的半径大于电机的半径，使得外边框65在电机远离无人机机体一侧的径向突出于电机，增强对电机的保护效果。特别是半环形外边框11的圆弧优选为190度，从而无人机从各个方向的倾倒、炸机，保护结构都能够对电机起到保护作用。该实施例与上述第六种实施例相比，结构更简单，重量更轻。

植保无人机还包括喷头和设置于机臂50内的喷药管，喷头固定管70的一端固定于下半筒62的下表面，另一端用于固定喷头，喷头固定管70的侧面设置有通孔71，喷药管的第一端连接至药筒20，第二端从机臂50末端和下半筒62伸出后，经由通孔71进入喷头固定管70与喷头连通，实现药液的传输。

最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式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方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分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方式技术方案的精神和范围。