一种适用于无人机物流配送的新型挂载货箱的制作方法

本实用新型主要涉及物流挂载货箱技术领域，特别是涉及一种适用于无人机物流配送的新型挂载货箱。

背景技术：

无人机的末端物流配送作为智能科技化的快件配送新模式，具有传统物流快递配送方式无法比拟的创新性、高效性、及时性、低成本性等显著优势。现阶段无人机末端配送方式已区域化、试验性的在特定地区开展运行，如何提高无人机的运载能力以及巡航时间是该配送方式全面常态化运营过程中的当务之急。

现有无人机配送挂载货箱不论从设计材料、造型结构还是容积扩展等方面都未从专业角度进行综合考虑。比如：为了减重增加续航时间，用布、塑料作为货箱材料，而未考虑货箱的使用寿命以及雨雪天气对其的影响；为了扩容，采用方正化的外形，使飞行过程中的风阻大大增大，降低了巡航时间。出现以上问题的原因在于，一方面设计者不了解无人机物流配送时货箱所处的应用场景及环境影响；另一方面要综合考虑各方面因素，在保证飞行安全的前提下提升货箱的使用寿命以及转载能力。

技术实现要素：

本实用新型为了克服背景技术中的不足提供一种适用于无人机物流配送的新型挂载货箱，一方面在保证运载货物能力的前提下，尽可能的提升无人机的巡航时间，减小飞行过程中的风阻；另一方面要保证货箱强度的前提下，尽可能的轻量化设计，提升货箱的防热、防湿、防腐蚀等能力及货箱的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种适用于无人机物流配送的新型挂载货箱，包括箱体，所述的箱体通过紧固结构与飞行器配合连接并设置在飞行器下方，所述的箱体横截面呈梯形，在箱体各侧面之间设有扇形曲面以过渡，所述的扇形曲面在箱体的上表面形成过渡边，在箱体长边一侧面设有开口，在开口处设有活动连接的盖板。

所述的适用于无人机物流配送的新型挂载货箱，所述的箱体通过螺柱连接的方式设置在飞行器下方，在箱体的上表面设有螺柱孔，所述螺柱孔设置有四个且呈对称式布置。

所述的适用于无人机物流配送的新型挂载货箱，在箱体侧面开口处设有铰链连接的盖板，在盖板的一边设有数个铰链，在箱体侧面开口边上开设数个与铰链相适配的槽口。

所述的适用于无人机物流配送的新型挂载货箱，所述的盖板通过按压式卡扣方式开合，在盖板靠近与铰链相对的边处设有锁扣按钮，在箱体侧面开口处与槽口相对边内表面设有与锁扣按钮相配合的锁扣，所述的锁扣按钮为2个。

所述的适用于无人机物流配送的新型挂载货箱，所述的箱体的上表面呈对称的八边形，所述的箱体的下表面呈对称的四边形。

所述的适用于无人机物流配送的新型挂载货箱，所述的箱体及盖板采用高强度轻质碳纤维材料。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的一种适用于无人机物流配送的新型挂载货箱，具

体是一种适用于无人机末端配送的载物货箱，在全面考虑各方面因素的前提下设计一款合适的转载货箱，从原料入手，选取高强度、轻量化的材料，并考虑货箱的容积扩展能力，经过横向对比实验，最终设计出本实用新型的一种适用于无人机配送的货箱。

本实用新型以高强度轻量化的碳纤维为货箱构成材料，相对容量对等的货箱，本实用新型货箱的重量更轻；在综合考虑货物转载容量以及风阻因素的条件下，采用梯形的外形结构，对一般为长方体或立方体形的快递包裹来说，既满足了货物装载量、拟合快件包裹包装形式，侧面斜面式设计较大程度满足流体力学的要求，减小风阻系数，尽可能的降低飞行过程中货箱的迎风面的风阻；倒梯形体设计，相比同等装货容积的长方体/正方体，其迎风面的阻力要小，至少提升飞行器的10%以上的巡航时间；相比同等巡航时间的迎风面不规则设计，如曲面、剖面、扇面等，至少提升飞行器15%以上的装载货物量；

本实用新型的货箱的倒梯形安装方式，使整个飞行器的重心基

本靠近在机身的中心位置，一定程度上有利于保证飞行器的稳定性和续航时间，提高了飞行器的抗风性和飞行稳定性，保证飞行安全；

本实用新型一体式成型结构保证了货箱整体完整性，相对传统拼接型结构，大大提升了货箱的密闭性，也一定程度上提高了飞行和货物的安全系数；

本实用新型货箱开口处盖板的连接形式为铰链连接，相对传统的货箱的拉链连接和螺丝连接，大大提高了连接部分的稳定性以及耐用性，且按压式锁扣解扣方式方便快捷，节省时间，提高循环使用率。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的盖板与箱体分离状态示意图；

图3是本实用新型与飞行器配合状态示意图。

图中：1-螺柱孔，2-箱体，3-过渡边，4-锁扣按钮，5-盖板，6-扇形曲面，7-槽口，8-铰链，9-腔体，10-锁扣，11-飞行器。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更加全面的描述，附图中给出了本实用新型的若干实施例，但是本实用新型可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本实用新型公开的内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型，本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例，请参照图1-3，一种适用于无人机物流配送的新型挂载货箱，包括箱体2，所述的箱体2通过紧固结构与飞行器配合连接并设置在飞行器下方，所述的箱体2横截面呈梯形，在箱体2各侧面之间设有扇形曲面6以过渡，侧面之间为扇形曲面过渡能有效减小飞行器在飞行过程中的风阻，延长飞行器的飞行时间；所述的扇形曲面6在箱体2的上表面形成过渡边3，所述的箱体2的上表面呈对称的八边形，所述的箱体2的下表面呈对称的四边形；在综合考虑货物转载容量以及风阻因素的条件下，采用梯形的外形结构，对一般为长方体或立方体形的快递包裹来说，既满足了货物装载量、拟合快件包裹包装形式，侧面斜面式设计较大程度满足流体力学的要求，减小风阻系数，尽可能的降低飞行过程中货箱的迎风面的风阻；相对传统方正形式的货箱，极大地减小了货箱迎风面的风阻系数，保证飞行的稳定性；另一方面相对其他曲面设计的货箱的同等迎风面的风阻大小，最大程度上增加货箱的容量；此外，倒梯形体设计，相比同等装货容积的长方体/正方体，其迎风面的阻力要小，至少提升飞行器的10%以上的巡航时间；相比同等巡航时间的迎风面不规则设计，如曲面、剖面、扇面等，至少提升飞行器15%以上的装载货物量，本实用新型的外形设计综合考虑了货物的装载量和飞行器的飞行时间，使得两个优势均能很好兼容，突破市面上货箱只一味追求载货量或续航时间，而牺牲另外一个重要的功能，导致顾此失彼；货箱的倒梯形安装方式，使整个飞行器的重心基本靠近在机身的中心位置，一定程度上有利于保证飞行器的稳定性和续航时间，提高了飞行器的抗风性和飞行稳定性，保证飞行安全。

进一步的，所述的箱体2通过螺柱连接的方式设置在飞行器下方，在箱体2的上表面设有螺柱孔1，所述螺柱孔1设置有四个且呈对称式布置。

结合附图1-2，在箱体2长边一侧面设有开口，在开口处设有活动连接的盖板5，在箱体2侧面开口处设有铰链连接的盖板5，在盖板5的一边设有数个铰链8，在箱体2侧面开口边上开设数个与铰链8相适配的槽口7；货箱开口处盖板5的连接形式为铰链连接，相对传统的货箱的拉链连接和螺丝连接，大大提高了连接部分的稳定性以及耐用性，铰链无缝连接，货箱内部腔体9空间方正，设计规整，开口大小适中，符合大多数快件的快速拿放，节省人员时间；所述的盖板5通过按压式卡扣方式开合，在盖板5靠近与铰链8相对的边处设有锁扣按钮4，在箱体2侧面开口处与槽口7相对边内表面设有与锁扣按钮4相配合的锁扣10，所述的锁扣按钮4为2个；箱体2开口处按压式卡扣方式设计的盖板5的打开方式，按压式锁扣解扣方式方便快捷，节省时间，提高循环使用率，可循环按压使用上万次，且更换方便，按压锁扣按钮4往复一次对应为解扣和锁扣。

进一步的，所述的箱体2及盖板5采用碳纤维复合材料，且箱体2一体成型，所采用高强度轻质碳纤维材料，碳纤维复合材料是由有机纤维经过一系列热处理转化而成，含碳量高于90%的无机高性能纤维，是一种力学性能优异的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维，该材料强度高且质量轻，相对容量对等的货箱，本实用新型货箱的重量更轻，同时相比麻布、塑料等材质货箱具有无可比拟的耐久度，防尘放水防腐蚀等级可达ip65；相比其他木板、铝合金等材料，其强度要明显高出几个量级，且质量更轻薄，有效提高货箱的使用寿命；一体式成型结构保证了货箱整体完整性，相对传统拼接型结构，大大提升了货箱的密闭性，也一定程度上提高了飞行和货物的安全系数，一体对称式设计，既保持了货箱的整体性也拓展了货箱内部的存储空间。

进一步的，箱体2的外形可为曲面及方正型的融合，通过曲面减小风阻，方正型结构增大装载量。

进一步的，考虑迎风面的曲面流线型，箱体2的迎风面为非对称性的外形设计，非迎风面采用对称设计。

进一步的，箱体2内部腔体9为分层型结构设计，适应各类包装方式的快件包裹运输，实现空间最大化使用率。

本实用新型的适用于无人机物流配送的新型挂载货箱使用状态如图3所示。

本实用新型的适用于无人机物流配送的新型挂载货箱，从货箱的外形设计来说：考虑到快件的包裹方式（一般快递包裹为方正的形式），以及考虑货箱迎风面的风阻问题，若货箱外形设计成方正的形式，装载量得到最大程度的提升，但方正的迎风面增大了迎风面的风阻；若外形设计为流线或曲面型，风阻得到了较好的而控制，但内部装载空间较小；综合装载量和风阻考虑，将货箱外形设计为倒梯形，既满足了货物的装载量，也较为理想的控制了迎风面的风阻问题。

本实用新型的适用于无人机物流配送的新型挂载货箱，货箱一体式的设计，密封性良好，可保持飞行器在中雨级别的降雨中飞行，防尘防腐蚀性效果也较为理想；该款货箱的外形设计，在相同装载量的前提下，相对方正外形，可提升飞行器的巡航时间10%左右；在相同续航时间的前提下，相对曲面外形设计，装载量可提升15%左右；

本实用新型的倒梯形载货箱与方正外形、曲面设计外形货箱进行载货重量和续航时间的控制变量对比实验研究，实验数据表明：

其中：方正外形货箱记为1，倒梯形外形货箱记为2，曲面设计外形货箱记为3。

首先以方正外形货箱1的时间及载货重量为对比基础，三种货箱的续航时间对比为：

3（1.5倍载货重量*1方案续航时间）>2（1.35倍载货重量*1方案续航时间）>1（1倍载货重量*1方案续航时间），

其次，以曲面设计外形货箱3的载物空间作为对比基础，三种货箱的续航时间对比为：

1（1.4倍续航时间*3方案载物空间）>2（1.3倍续航时间*3方案载物空间）>3（1倍续航时间*3方案载物空间）

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定，因此本实用新型的实施例只是针对本实用新型的一个说明示例，无论从哪一点来看本实用新型的实施例都不构成对本实用新型的限制。