一种智能化空中机器人系统集成装置的制作方法

本实用新型涉及空中机器人领域，特别是一种智能化空中机器人系统集成装置。

背景技术：

空中机器人又叫无人机，近年来在军用机器人家族中，无人机是科研活动最活跃、技术进步最大、研究及采购经费投入最多、实战经验最丰富的领域。

但是目前的空中机器人存在散热性能差和自动充电效果不理想的问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种智能化空中机器人系统集成装置，具有散热性能好、质量轻、结构简单、可自动充电和减震的优点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种智能化空中机器人系统集成装置，包括无人机和降落平台，所述无人机包括机舱和多根机臂，所述机舱内设有飞控系统，所述机臂的一端设有旋翼，机臂的另一端连接在所述机舱的外侧壁上，且多根机臂均匀的分布在机舱的外周上；所述机舱包括呈环形的第一安装框和第二安装框，所述第一安装框和第二安装框之间设有多根筋板，且第一安装框内设有呈圆形的底板，多根所述筋板相互平行设置，且相邻两根筋板之间设有导热片，所述机臂与筋板连接，所述底板远离所述第二安装框的一侧设有起落架和电动伸缩杆；所述电动伸缩杆远离所述底板的一端套设有绝缘套，且电动伸缩杆与所述飞控系统电连接，所述绝缘套远离所述电动伸缩杆的一侧设有铜板，所述无人机的电源线穿过所述电动伸缩杆和绝缘套与所述铜板连接，所述降落平台上设有充电装置，所述充电装置的周边设有多根定位柱，所述底板靠近所述起落架的一侧设有多个对应所述定位柱的定位装置，所述充电装置包括第一弹片和第二弹片，所述第一弹片和第二弹片的两端分别通过螺栓连接，且第一弹片和第二弹片之间留有间隙，所述第一弹片远离所述第二弹片的一侧设有对应所述铜板的充电柱，第二弹片远离第一弹片的一侧与外部电源连接。

使用时，无人机包括机舱和多根机臂，机舱内设有飞控系统，机臂的一端设有旋翼，机臂的另一端连接在机舱的外侧壁上，且多根机臂均匀的分布在机舱的外周上，其中飞控系统是无人机完成起飞、空中飞行、执行任务和返场回收等整个飞行过程的核心系统，飞控对于无人机相当于驾驶员对于有人机的作用，飞控一般包括传感器、机载计算机和伺服作动设备三大部分，实现的功能主要有无人机姿态稳定和控制、无人机任务设备管理和应急控制三大类，机舱包括呈环形的第一安装框和第二安装框，第一安装框和第二安装框之间设有多根筋板，筋板的两端分别与第一安装框和第二安装框固定连接，且第一安装框内设有呈圆形的底板，底板的外径与第一安装框的内径相等，且底板与第一安装框的内侧壁固定连接，多根筋板相互平行设置，并且两块筋板之间留有空隙，相邻两根筋板之间设有导热片，机臂与筋板固定连接，且机臂垂直于筋板，底板远离第二安装框的一侧设有起落架和电动伸缩杆，其中电动伸缩杆位于底板该侧的中部，且电动伸缩杆垂直于底板，起落架为两个，环绕电动伸缩杆设置，电动伸缩杆远离底板的一端套设有绝缘套，且电动伸缩杆与飞控系统电连接，绝缘套远离电动伸缩杆的一侧设有铜板，铜板的两端对向弯折呈“凸”字形，并且铜板的弯折端与绝缘套连接，使铜板在受到冲击时能够产生一定的形变，无人机的电源线穿过电动伸缩杆和绝缘套与铜板连接，降落平台上设有充电装置，充电装置的周边设有多根定位柱，底板靠近起落架的一侧设有多个定位装置，充电装置包括第一弹片和第二弹片，第一弹片的两端对向弯折并呈“凸”字形，第二弹片的两端对向弯折并呈“凸”字形，第一弹片和第二弹片的弯折端部通过螺栓连接，并且第一弹片和第二弹片之间留有空隙，使第一弹片和第二弹片在受到冲击时能够产生一定的形变，第一弹片远离第二弹片的一侧设有充电柱，第二弹片远离第一弹片的一侧与外部电源连接；在操作人员通过远程控制终端控制无人机飞行时，由导热片为机舱内散热，并且此时电动伸缩杆处于收缩状态，当无人机电量低需要进行充电时，由操作人员通过远程控制终端向无人机发送指令，无人机收到指令后飞到降落平台的上方，通过无人机上的定位装置捕捉到降落平台上的定位柱，然后降落到降落平台上停稳后，此时飞控系统控制电动伸缩杆伸长，使铜板与充电柱接触然后开始充电，充电结束后，控制系统控制电动伸缩杆缩短，使铜板与充电柱脱离，完成一个完整的充电过程。

无人机在持续工作时，由于无人机的散热性不好，影响无人机的持续工作时间，尤其是无人机的旋翼及无人机机舱内的热量，旋翼的电子调速器通常安装在无人机机舱内，电子调速器以及旋翼本身会产生大量的热量而且不容易消散，通过将机舱设计为第一安装框、第二安装框和筋板的组合，一方面能够减轻机舱的重量，减少无人机的电能消耗，提高续航时间，另一方面能够提高散热性能，通过在两根筋板之间设置导热片，及时散发机舱内的热量，不仅能够起到对系统的保护作用，而且还能延长机舱内的电子元件的寿命，其中筋板的两端分别与第一安装框和第二安装框固定连接；当无人机因电量不足而返航时，无人机开始在降落平台上盘旋，并通过定位装置和定位柱的配合来定位，定位完成后，无人机开始下降，并且飞控系统控制电动伸缩杆的每一级展开，并使得铜板与充电柱接触，其中，充电柱、第一弹片和第二弹片均可导电，而且第一弹片和第二弹片之间留有空隙，使得第一弹片和第二弹片在受到冲击时能够产生一定的形变，并在铜板和充电柱接触的过程中起到缓冲作用，防止硬接触而损伤充电柱，由此过程可以使得无人机自动充电，并且操作人员可以通过远程控制终端来对无人机的状态进行调整，一方面降低了操作人员人工充电的繁琐，另一方面可以提高无人机的使用效率。

优选的，所述起落架与所述降落平台接触的端部上套设有缓冲垫，所述缓冲垫包括呈环形的底座，所述底座套接于所述起落架上，且底座远离起落架的一侧上设有呈碗状结构的缓冲罩，所述缓冲罩的开口面向所述底座，且缓冲罩的外侧壁上沿轴向设有多个缓冲凸起，相邻两个缓冲凸起之间设有对穿孔，所述对穿孔贯穿所述缓冲罩的内外两侧，且对穿孔与缓冲凸起之间通过平滑的曲面过渡。

由于无人机在降落时，起落架能够为无人机起到支撑的作用，但是在降落过程中如果不平稳，起落架会与降落平台碰撞，从而产生抖动，这可能会影响到无人机的结构稳定和内部电子元件，在起落架与降落平台的接触的端部上设置缓冲垫，能够很好的起到缓冲减震的作用；缓冲垫的体积小，且采用塑料制成，重量轻，在起到缓冲减震的效果的同时，还不会增加无人机的重量，使用方便。

优选的，所述缓冲罩的内底部设有贯穿缓冲罩内外的通孔，多个所述缓冲凸起沿缓冲罩的周向均匀分布。

在缓冲垫被压缩时，通过通孔和对穿孔的配合可以快速的排放缓冲垫内部的气体，起到缓冲减震的作用，凸条可以起到防滑的作用，使得无人机在停靠时不会产生很大的位移，一方面保证无人机停靠时的稳定性，另一方面可以保证铜板和充电柱能够很好的对应。

优选的，所述筋板上还设有多个贯穿筋板内外两侧的散热孔，所述散热孔靠近所述机舱内部的一端高于散热孔的另一端，且散热孔呈多边形。

在无人机飞行时，机舱外的空气流速快，压强小，而机舱内的压强大，使得机舱内的热空气通过散热孔向机舱外流出，且由于压强差能够加快空气的对流，使得散热加快，并且散热孔倾斜设置，散热孔靠近机舱内部的一端高于散热孔靠近机舱外部的一端，在保证散热效果的同时，也能防止雨水进入机舱内，避免飞控系统被损坏。

优选的，所述导热片包括导热板，所述导热板位于两根所述筋板之间，且导热板的两侧分别设有第一导热层和第二导热层，所述第一导热层位于所述机舱内，且第一导热层远离所述导热板的一侧设有绝缘层，所述第二导热层位于所述机舱外，且第二导热层远离所述导热板的一侧设有防水层。

导热板采用金属箔材或金属带，第一导热层和第二导热层包括有导热材料和粘结剂混合物；通过设置有导热性能良好且有一定的抗拉伸能力的导热板，能将机舱内部各部位产生的热量迅速扩散，使机舱内的各部分的温度趋向一致，解决飞控系统受到的温度影响的问题，并且提高飞控系统的使用寿命。

优选的，所述导热板的两侧间隔设有多个限位柱，所述第一导热层和第二导热层上均间隔设有多个限位槽，所述限位槽靠近所述导热板，所述限位柱上套设有弹性套，且限位柱与所述限位槽过盈连接。

当第一导热层和第二导热层的导热性能下降之后，可以通过限位槽和限位柱的配合，方便快捷的拆卸第一导热层和第二导热层，便于更换。

优选的，所述降落平台上设有凹槽，所述充电装置位于所述凹槽内。

使充电装置位于凹槽内，能够有效的保护充电装置。

本实用新型的有益效果是：

(1)无人机在持续工作时，由于无人机的散热性不好，影响无人机的持续工作时间，尤其是无人机的旋翼及无人机机舱内的热量，旋翼的电子调速器通常安装在无人机机舱内，电子调速器以及旋翼本身会产生大量的热量而且不容易消散，通过将机舱设计为第一安装框、第二安装框和筋板的组合，一方面能够减轻机舱的重量，减少无人机的电能消耗，提高续航时间，另一方面能够提高散热性能，通过在两根筋板之间设置导热片，及时散发机舱内的热量，不仅能够起到对系统的保护作用，而且还能延长机舱内的电子元件的寿命，其中筋板的两端分别与第一安装框和第二安装框固定连接；当无人机因电量不足而返航时，无人机开始在降落平台上盘旋，并通过定位装置和定位柱的配合来定位，定位完成后，无人机开始下降，并且飞控系统控制电动伸缩杆的每一级展开，并使得铜板与充电柱接触，其中，充电柱、第一弹片和第二弹片均可导电，而且第一弹片和第二弹片之间留有空隙，使得第一弹片和第二弹片在受到冲击时能够产生一定的形变，并在铜板和充电柱接触的过程中起到缓冲作用，防止硬接触而损伤充电柱，由此过程可以使得无人机自动充电，并且操作人员可以通过远程控制终端来对无人机的状态进行调整，一方面降低了操作人员人工充电的繁琐，另一方面可以提高无人机的使用效率。

(2)由于无人机在降落时，起落架能够为无人机起到支撑的作用，但是在降落过程中如果不平稳，起落架会与降落平台碰撞，从而产生抖动，这可能会影响到无人机的结构稳定和内部电子元件，在起落架与降落平台的接触的端部上设置缓冲垫，能够很好的起到缓冲减震的作用；缓冲垫的体积小，且采用塑料制成，重量轻，在起到缓冲减震的效果的同时，还不会增加无人机的重量，使用方便。

(3)在缓冲垫被压缩时，通过通孔和对穿孔的配合可以快速的排放缓冲垫内部的气体，起到缓冲减震的作用，凸条可以起到防滑的作用，使得无人机在停靠时不会产生很大的位移，一方面保证无人机停靠时的稳定性，另一方面可以保证铜板和充电柱能够很好的对应。

(4)在无人机飞行时，机舱外的空气流速快，压强小，而机舱内的压强大，使得机舱内的热空气通过散热孔向机舱外流出，且由于压强差能够加快空气的对流，使得散热加快，并且散热孔倾斜设置，散热孔靠近机舱内部的一端高于散热孔靠近机舱外部的一端，在保证散热效果的同时，也能防止雨水进入机舱内，避免飞控系统被损坏。

(5)导热板采用金属箔材或金属带，第一导热层和第二导热层包括有导热材料和粘结剂混合物；通过设置有导热性能良好且有一定的抗拉伸能力的导热板，能将机舱内部各部位产生的热量迅速扩散，使机舱内的各部分的温度趋向一致，解决飞控系统受到的温度影响的问题，并且提高飞控系统的使用寿命。

(6)当第一导热层和第二导热层的导热性能下降之后，可以通过限位槽和限位柱的配合，方便快捷的拆卸第一导热层和第二导热层，便于更换。

(7)使充电装置位于凹槽内，能够有效的保护充电装置。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构的正视图；

图2是本实用新型实施例的整体结构的俯视图；

图3是本实用新型实施例中机舱的机构示意图；

图4是本实用新型实施例中电动伸缩杆的局部结构示意图；

图5是本实用新型实施例中降落平台的正视图；

图6是本实用新型实施例中降落平台的俯视图；

图7是本实用新型实施例中铜板与充电柱对接时的结构示意图；

图8是本实用新型实施例中起落架的结构示意图；

图9是本实用新型实施例中缓冲垫的结构示意图；

图10是本实用新型实施例中导热片的结构示意图；

图11是本实用新型实施例中导热片的局部结构示意图；

图12是本实用新型实施例中散热孔的结构示意图。

附图标记说明：

1、机舱；10、第二安装框；11、筋板；110、散热孔；12、第一安装框；13、底板；2、机臂；20、旋翼；3、导热片；30、导热板；300、限位柱；301、弹性套；31、第一导热层；32、绝缘层；33、第二导热层；34、防水层；35、限位槽；4、起落架；40、缓冲垫；400、底座；401、缓冲罩；402、缓冲凸起；403、对穿孔；404、通孔；5、电动伸缩杆；50、绝缘套；51、铜板；6、降落平台；60、定位柱；61、第一弹片；62、第二弹片；63、螺栓；64、充电柱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例1：

如图1-12所示，一种智能化空中机器人系统集成装置，包括无人机和降落平台6，所述无人机包括机舱1和多根机臂2，所述机舱1内设有飞控系统，所述机臂2的一端设有旋翼20，机臂2的另一端连接在所述机舱1的外侧壁上，且多根机臂2均匀的分布在机舱1的外周上；所述机舱1包括呈环形的第一安装框12和第二安装框10，所述第一安装框12和第二安装框10之间设有多根筋板11，且第一安装框12内设有呈圆形的底板13，多根所述筋板11相互平行设置，且相邻两根筋板11之间设有导热片3，所述机臂2与筋板11连接，所述底板13远离所述第二安装框10的一侧设有起落架4和电动伸缩杆5；所述电动伸缩杆5远离所述底板13的一端套设有绝缘套50，且电动伸缩杆5与所述飞控系统电连接，所述绝缘套50远离所述电动伸缩杆5的一侧设有铜板51，所述无人机的电源线穿过所述电动伸缩杆5和绝缘套50与所述铜板51连接，所述降落平台6上设有充电装置，所述充电装置的周边设有多根定位柱60，所述底板13靠近所述起落架4的一侧设有多个对应所述定位柱60的定位装置，所述充电装置包括第一弹片61和第二弹片62，所述第一弹片61和第二弹片62的两端分别通过螺栓63连接，且第一弹片61和第二弹片62之间留有间隙，所述第一弹片61远离所述第二弹片62的一侧设有对应所述铜板51的充电柱64，第二弹片62远离第一弹片61的一侧与外部电源连接。

使用时，无人机包括机舱1和多根机臂2，机舱1内设有飞控系统，机臂2的一端设有旋翼20，机臂2的另一端连接在机舱1的外侧壁上，且多根机臂2均匀的分布在机舱1的外周上，其中飞控系统是无人机完成起飞、空中飞行、执行任务和返场回收等整个飞行过程的核心系统，飞控对于无人机相当于驾驶员对于有人机的作用，飞控一般包括传感器、机载计算机和伺服作动设备三大部分，实现的功能主要有无人机姿态稳定和控制、无人机任务设备管理和应急控制三大类，机舱1包括呈环形的第一安装框12和第二安装框10，第一安装框12和第二安装框10之间设有多根筋板11，筋板11的两端分别与第一安装框12和第二安装框10固定连接，且第一安装框12内设有呈圆形的底板13，底板13的外径与第一安装框12的内径相等，且底板13与第一安装框12的内侧壁固定连接，多根筋板11相互平行设置，并且两块筋板11之间留有空隙，相邻两根筋板11之间设有导热片3，机臂2与筋板11固定连接，且机臂2垂直于筋板11，底板13远离第二安装框10的一侧设有起落架4和电动伸缩杆5，其中电动伸缩杆5位于底板13该侧的中部，且电动伸缩杆5垂直于底板13，起落架4为两个，环绕电动伸缩杆5设置，电动伸缩杆5远离底板13的一端套设有绝缘套50，且电动伸缩杆5与飞控系统电连接，绝缘套50远离电动伸缩杆5的一侧设有铜板51，铜板51的两端对向弯折呈“凸”字形，并且铜板51的弯折端与绝缘套50连接，使铜板51在受到冲击时能够产生一定的形变，无人机的电源线穿过电动伸缩杆5和绝缘套50与铜板51连接，降落平台6上设有充电装置，充电装置的周边设有多根定位柱60，底板13靠近起落架4的一侧设有多个定位装置，充电装置包括第一弹片61和第二弹片62，第一弹片61的两端对向弯折并呈“凸”字形，第二弹片62的两端对向弯折并呈“凸”字形，第一弹片61和第二弹片62的弯折端部通过螺栓63连接，并且第一弹片61和第二弹片62之间留有空隙，使第一弹片61和第二弹片62在受到冲击时能够产生一定的形变，第一弹片61远离第二弹片62的一侧设有充电柱64，第二弹片62远离第一弹片61的一侧与外部电源连接；在操作人员通过远程控制终端控制无人机飞行时，由导热片3为机舱1内散热，并且此时电动伸缩杆5处于收缩状态，当无人机电量低需要进行充电时，由操作人员通过远程控制终端向无人机发送指令，无人机收到指令后飞到降落平台6的上方，通过无人机上的定位装置捕捉到降落平台6上的定位柱60，然后降落到降落平台6上停稳后，此时飞控系统控制电动伸缩杆5伸长，使铜板51与充电柱64接触然后开始充电，充电结束后，控制系统控制电动伸缩杆5缩短，使铜板51与充电柱64脱离，完成一个完整的充电过程。

无人机在持续工作时，由于无人机的散热性不好，影响无人机的持续工作时间，尤其是无人机的旋翼20及无人机机舱1内的热量，旋翼20的电子调速器通常安装在无人机机舱1内，电子调速器以及旋翼20本身会产生大量的热量而且不容易消散，通过将机舱1设计为第一安装框12、第二安装框10和筋板11的组合，一方面能够减轻机舱1的重量，减少无人机的电能消耗，提高续航时间，另一方面能够提高散热性能，通过在两根筋板11之间设置导热片3，及时散发机舱1内的热量，不仅能够起到对系统的保护作用，而且还能延长机舱1内的电子元件的寿命，其中筋板11的两端分别与第一安装框12和第二安装框10固定连接；当无人机因电量不足而返航时，无人机开始在降落平台6上盘旋，并通过定位装置和定位柱60的配合来定位，定位完成后，无人机开始下降，并且飞控系统控制电动伸缩杆5的每一级展开，并使得铜板51与充电柱64接触，其中，充电柱64、第一弹片61和第二弹片62均可导电，而且第一弹片61和第二弹片62之间留有空隙，使得第一弹片61和第二弹片62在受到冲击时能够产生一定的形变，并在铜板51和充电柱64接触的过程中起到缓冲作用，防止硬接触而损伤充电柱64，由此过程可以使得无人机自动充电，并且操作人员可以通过远程控制终端来对无人机的状态进行调整，一方面降低了操作人员人工充电的繁琐，另一方面可以提高无人机的使用效率。

实施例2：

如图1和图8-9所示，本实施例在实施例1的基础上，所述起落架4与所述降落平台6接触的端部上套设有缓冲垫40，所述缓冲垫40包括呈环形的底座400，所述底座400套接于所述起落架4上，且底座400远离起落架4的一侧上设有呈碗状结构的缓冲罩401，所述缓冲罩401的开口面向所述底座400，且缓冲罩401的外侧壁上沿轴向设有多个缓冲凸起402，相邻两个缓冲凸起402之间设有对穿孔403，所述对穿孔403贯穿所述缓冲罩401的内外两侧，且对穿孔403与缓冲凸起402之间通过平滑的曲面过渡。

由于无人机在降落时，起落架4能够为无人机起到支撑的作用，但是在降落过程中如果不平稳，起落架4会与降落平台6碰撞，从而产生抖动，这可能会影响到无人机的结构稳定和内部电子元件，在起落架4与降落平台6的接触的端部上设置缓冲垫40，能够很好的起到缓冲减震的作用；缓冲垫40的体积小，且采用塑料制成，重量轻，在起到缓冲减震的效果的同时，还不会增加无人机的重量，使用方便。

实施例3：

如图1和图8-9所示，本实施例在实施例2的基础上，所述缓冲罩401的内底部设有贯穿缓冲罩401内外的通孔404，多个所述缓冲凸起402沿缓冲罩401的周向均匀分布。

在缓冲垫40被压缩时，通过通孔404和对穿孔403的配合可以快速的排放缓冲垫40内部的气体，起到缓冲减震的作用，凸条可以起到防滑的作用，使得无人机在停靠时不会产生很大的位移，一方面保证无人机停靠时的稳定性，另一方面可以保证铜板51和充电柱64能够很好的对应。

实施例4：

如图1和图12所示，本实施例在实施例1的基础上，所述筋板11上还设有多个贯穿筋板11内外两侧的散热孔110，所述散热孔110靠近所述机舱1内部的一端高于散热孔110的另一端，且散热孔110呈多边形。

在无人机飞行时，机舱1外的空气流速快，压强小，而机舱1内的压强大，使得机舱1内的热空气通过散热孔110向机舱1外流出，且由于压强差能够加快空气的对流，使得散热加快，并且散热孔110倾斜设置，散热孔110靠近机舱1内部的一端高于散热孔110靠近机舱1外部的一端，在保证散热效果的同时，也能防止雨水进入机舱1内，避免飞控系统被损坏。

实施例5：

如图1和图10-11所示，本实施例在实施例1的基础上，所述导热片3包括导热板30，所述导热板30位于两根所述筋板11之间，且导热板30的两侧分别设有第一导热层31和第二导热层33，所述第一导热层31位于所述机舱1内，且第一导热层31远离所述导热板30的一侧设有绝缘层32，所述第二导热层33位于所述机舱1外，且第二导热层33远离所述导热板30的一侧设有防水层34。

导热板30采用金属箔材或金属带，第一导热层31和第二导热层33包括有导热材料和粘结剂混合物；通过设置有导热性能良好且有一定的抗拉伸能力的导热板30，能将机舱1内部各部位产生的热量迅速扩散，使机舱1内的各部分的温度趋向一致，解决飞控系统受到的温度影响的问题，并且提高飞控系统的使用寿命。

实施例6：

如图1和图10-11所示，本实施例在实施例5的基础上，所述导热板30的两侧间隔设有多个限位柱300，所述第一导热层31和第二导热层33上均间隔设有多个限位槽35，所述限位槽35靠近所述导热板30，所述限位柱300上套设有弹性套301，且限位柱300与所述限位槽35过盈连接。

当第一导热层31和第二导热层33的导热性能下降之后，可以通过限位槽35和限位柱300的配合，方便快捷的拆卸第一导热层31和第二导热层33，便于更换。

实施例7：

如图1所示，本实施例在实施例1的基础上，所述降落平台6上设有凹槽，所述充电装置位于所述凹槽内。

使充电装置位于凹槽内，能够有效的保护充电装置。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。