机臂机体连接结构及无人机的制作方法

本实用新型涉及无人机设备技术领域，特别是涉及一种机臂机体连接结构及无人机。

背景技术：

目前，无人机领域机臂和机体都是通过螺丝把机臂和机体锁到一起，此种方式生产较复杂，使用时间久了，螺丝可能会松脱，同时，在一定程度上增加机身的重量，减少了续航时间。

技术实现要素：

基于此，有必要针对目前无人机的机臂机体连接不稳固，且增加机身重量等问题，提供一种机臂机体连接结构，同时还提供了一种包含上述机臂机体连接结构的无人机。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种机臂机体连接结构，用于连接机臂和机体，包括插入件和安装孔；插入件和安装孔至少其一具有弹性部件，插入件通过弹性部件的弹性变形沿第一插入方向插入安装孔中，实现插入件与安装孔的卡扣连接。

在其中一个实施例中，插入件为柱状体，弹性部件设置在插入件与安装孔配合的侧壁上，弹性部件能够产生垂直于第一插入方向的弹性变形。

在其中一个实施例中，插入件与安装孔配合的侧壁上开设有至少一个第一豁口，与第一豁口相邻的插入件侧壁构成弹性部件。

在其中一个实施例中，插入件设置有第一卡扣结构，第一卡扣结构用于限制插入件与安装孔在第一插入方向上的移动范围。

在其中一个实施例中，第一卡扣结构包括第一卡合部和第一扣合部，第一卡合部和第一扣合部分别位于插入件沿第一插入方向的两端，安装孔在第一插入方向上间隔设置有第一限位平面和第二限位平面，第一卡合部与第一扣合部分别与第一限位平面和第二限位平面相配合，以限制插入件与安装孔在第一插入方向上的移动范围。

在其中一个实施例中，第一扣合部为沿垂直于第一插入方向向插入件外侧延伸的第一凸缘，第一卡合部为沿垂直于第一插入方向向插入件外侧延伸的第二凸缘，第一凸缘朝向第二凸缘的表面与第二限位平面配合，第二凸缘朝向第一凸缘的表面与第一限位平面配合。

在其中一个实施例中，第一凸缘呈圆台状，且该圆台状的第一凸缘截面较小的一端朝向与第一插入方向相同的方向。

在其中一个实施例中，第二凸缘朝向第一凸缘的表面呈台阶状，第一限位平面呈台阶状。

在其中一个实施例中，机臂机体连接结构还包括弹性挤压件；插入件沿第一插入方向开设有贯穿的限位孔，弹性挤压件通过弹性变形沿第二插入方向插入限位孔内，弹性挤压件的弹性变形向插入件的弹性部件施加垂直于第二插入方向的挤压力。

在其中一个实施例中，弹性挤压件为具有弹性的柱状体，弹性挤压件沿第二插入方向设置有通孔。

在其中一个实施例中，弹性挤压件具有沿第二插入方向贯穿整个柱状体侧壁的第二豁口。

在其中一个实施例中，弹性挤压件的横截面呈C形。

在其中一个实施例中，第二插入方向与第一插入方向相反。

在其中一个实施例中，弹性挤压件上设置有第二卡扣结构，第二卡扣结构用于与插入件卡扣连接，以限制弹性挤压件与插入件在第二插入方向上移动。

在其中一个实施例中，第二卡扣结构包括第二卡合部和第二扣合部，第二卡合部和第二扣合部分别位于弹性挤压件沿第二插入方向的两端，插入件在第二插入方向上间隔设置有第三限位平面和第四限位平面，第二卡合部与第二扣合部分别与第三限位平面和第四限位平面配合。

在其中一个实施例中，限位孔的内壁的形状为径向变化的椎体状或者椎体状与圆柱体状组合的异形体状；弹性挤压件位于第二扣合部和第二卡合部之间的外壁的形状与限位孔的内壁的形状适配。

本实用新型还提供了一种无人机，包括机臂和机体，还包括如上任一项所述的机臂机体连接结构，机臂机体连接结构用于机臂和机体的转动连接。

在其中一个实施例中，插入件设置在机臂上，安装孔设置在机体上。

上述机臂机体连接结构，插入件通过弹性部件的弹性变形插入至安装孔中，并且在插入件装配入安装孔后，由于弹性部件的弹性恢复作用力使得插入件与安装孔能够紧密配合，实现插入件与安装孔的卡扣连接，从而保证使用过程中插入件不会从安装孔中脱离。

更进一步，插入件上开设有限位孔，在插入件与安装孔装配完成后，利用一个弹性挤压件插入限位孔内，弹性挤压件能够挤压插入件的侧壁，从而使得插入件与安装孔更加紧密地配合，插入件与安装孔的连接更加可靠，确保使用过程中插入件不会从安装孔中脱离。

由于机臂机体连接结构具有上述技术效果，包含有上述机臂机体连接结构的无人机也具有相应的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的机臂机体连接结构的插入件与安装孔的装配示意图；

图2为本实用新型实施例提供的机臂机体连接结构的插入件的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的机臂机体连接结构的弹性挤压件的结构示意图；

图4为本实用新型一个实施例提供的机臂机体连接结构的装配示意图；

图5为本实用新型另一个实施例提供的机臂机体连接结构装配示意图；

图6为本实用新型再一个实施例提供的机臂机体连接结构装配示意图。

其中：

100-插入件；

110-弹性部件；120-第一豁口；

130-第一卡扣结构；

140-第一扣合部；141-第一凸缘；

150-第一卡合部；151-第二凸缘；

160-限位孔；

170-第三限位平面；180-第四限位平面；

200-安装孔；

210-第一限位平面；220-第二限位平面；

300-弹性挤压件；

310-通孔；320-第二豁口；

330-第二卡扣结构；

340-第二扣合部；341-第三凸缘；

350-第二卡合部；351-第四凸缘。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本实用新型的机臂机体连接结构及无人机进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1和图2，本实用新型实施例提供了一种机臂机体连接结构，用于连接机臂和机体，保证在使用过程中机臂不会与机体脱开并使机臂和机体能够相对转动，且该结构简单实用，成本低、重量轻。该机臂机体连接结构包括插入件100和安装孔200；插入件100和安装孔200至少其一具有弹性部件110，插入件100通过弹性部件110的弹性变形沿第一插入方向（图1中箭头指示方向）插入安装孔200中，实现插入件100与安装孔200的卡扣连接。

具体的，插入件100、安装孔200两者至少其一具有弹性部件110，弹性部件110可以是设置在插入件100上，也可以设置在安装孔200上，或者一个弹性部件110设置在插入件100上，另一个弹性部件110设置在安装孔200上。优选地，弹性部件110设置在插入件100上。

进一步地，插入件100为柱状体，弹性部件110设置在插入件100与安装孔200配合的侧壁上，弹性部件110能够产生垂直于第一插入方向的弹性变形，并且，插入件100设置有用于限制插入件100与安装孔200在第一插入方向上相对移动的第一卡扣结构130。

从而，插入件100在插入安装孔200的过程中，弹性部件110在垂直于第一插入方向上产生一个收缩变形，便于插入件100装配入安装孔200中；在插入件100装配入安装孔200后，弹性部件110会产生一个垂直于第一插入方向上的恢复变形，从而使得插入件100通过该弹性部件110与安装孔200配合更加紧密，并通过第一卡扣结构130增强插入件100与安装孔200的卡扣连接强度，保证使用过程中插入件100不会从安装孔200中脱离。

插入件100通过弹性部件110的弹性变形插入安装孔200中，实现插入件100与安装孔200的卡扣连接，其中，插入件100与安装孔200可以是卡扣固定连接，也可以是卡扣连接后两者能够相对转动。在实际应用当中，为了提高无人机的便携性，机臂与机体通常设计为在一定角度内能够相对转动，因此，将本实施例的机臂机体连接结构用于连接无人机的机臂和机体时，插入件100和安装孔200一个设置在机臂上，另一个设置在机体上，机臂和机体通过插入件100与安装孔200的卡扣连接实现转动连接，由于弹性部件110的弹性变形，从而使得机臂与机体相互转动的过程更加柔和自如，不会发出机械噪音。

其中，插入件100的材质可以为多种，例如：不锈钢、铝合金、塑胶或者碳纤维等材质。

弹性部件110可以有多种结构，优选地，插入件100与安装孔200配合的侧壁上开设有至少一个第一豁口120，与第一豁口120相邻的插入件100侧壁构成弹性部件110。

参见图2，在本实施例中，插入件100与安装孔200配合的侧壁的上，周向依次间隔设置有多个第一豁口120，多个第一豁口120将插入件100的侧壁分为若干份，该若干份侧壁构成具有弹性变形能力的弹性部件110，从而便于插入件100装配入安装孔200，并实现插入件100与安装孔200的卡扣连接。当然，弹性部件110也可以是其他的结构形式。

参见图1和图2，第一卡扣结构130可以有多种结构形式，优选地，第一卡扣结构130包括第一卡合部150和第一扣合部140，第一卡合部150和第一扣合部140分别位于插入件100沿第一插入方向的两端，安装孔200在第一插入方向上间隔设置有第一限位平面210和第二限位平面220，第一卡合部150与第一扣合部140分别与第一限位平面210和第二限位平面220相配合，以限制插入件100与安装孔200在第一插入方向上的移动范围，从而插入件100通过弹性部件110的弹性变形插入至安装孔200中后，通过第一卡合部150和第一扣合部140分别与安装孔200的第一限位平面210和第二限位平面220配合，实现插入件100与安装孔200的卡扣连接，并增强卡扣连接的强度，保证插入件100不会从安装孔200中脱出。

进一步地，第一扣合部140为沿垂直于第一插入方向向插入件100外侧延伸的第一凸缘141，第一卡合部150为沿垂直于第一插入方向向插入件100外侧延伸的第二凸缘151，第一凸缘141朝向第二凸缘151的表面与第二限位平面220配合，第二凸缘151朝向第一凸缘141的表面与第一限位平面210配合。第一凸缘141位于弹性部件110上，第二凸缘151位于插入件100的侧壁上。从而插入件100通过弹性部件110的弹性变形插入至安装孔200内后，弹性部件110的弹性恢复力使得第一凸缘141能够扣紧在安装孔200的第二限位平面220上，使得插入件100与安装孔200连接可靠。

当然，第一卡扣结构130也可以是其他结构形式，例如，第一卡扣结构130包括环状凹槽和凸起，凸起设置在插入件100与安装孔200配合的外壁上，环状凹槽对应凸起设置在安装孔200的内壁上，利用插入件100插入安装孔200内时，凸起卡设于环状凹槽中，从而使得插入件100与安装孔200能够卡扣连接并，且两者能够相对转动。

再进一步地，第一凸缘141朝向第二凸缘151的表面与第一插入方向之间的夹角大于或等于90度，第二限位平面220与第一凸缘141朝向所述第二凸缘151的表面平行贴合，从而使得第一凸缘141与第二限位平面220的扣合强度更大，进而插入件100与安装孔200连接更加可靠。

再进一步地，第一凸缘141呈圆台状，且该圆台状的第一凸缘141截面较小的一端朝向与第一插入方向相同的方向，从而便于将插入件100装配入安装孔200内。

更进一步地，第二凸缘151朝向第一凸缘141的表面呈台阶状，第一限位平面210呈台阶状，从而增大了插入件100与安装孔200之间的配合面的面积，进一步增大了插入件100与安装孔200的连接强度。

参见图1、图3和图4，为了进一步确保插入件100不会从安装孔200中脱离，在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施方式，机臂机体连接结构还包括弹性挤压件300；插入件100沿第一插入方向开设有贯穿的限位孔160，弹性挤压件300通过弹性变形沿第二插入方向（图4中箭头指示方向）插入限位孔160内，弹性挤压件300的弹性变形向插入件100的弹性部件110施加垂直于第二插入方向的挤压力。从而弹性挤压件300能够挤压弹性部件110以使插入件100的弹性部件110与安装孔200更加紧密地配合，从而使得插入件100与安装孔200的卡扣连接更加可靠，确保插入件100不会从安装孔200中脱离。

其中，第二插入方向与第一插入方向可以相同，也可以相反，本实施例中，第二插入方向与第一插入方向相反。

其中，弹性挤压件300的形状可以为多种，例如：圆柱体、椎体、正方体或者长方体等等，当然也可以为其他的异形结构，只要能够插入至插入件100的限位孔160内，以向插入件100的弹性部件110施加垂直于插入方向的挤压力，使得插入件100的弹性部件110与安装孔200更加紧密地配合，加强插入件100与安装孔200的卡扣连接即可。

参见图3，进一步地，弹性挤压件300为具有弹性的柱状体，弹性挤压件300沿第二插入方向设置有通孔310，从而使得弹性挤压件300具备垂直于第二插入方向上的弹性变形能力，便于弹性挤压件300插入限位孔160中，并在插入限位孔160内后由于弹性变形，一方面使得弹性挤压件300的外壁与限位孔160配合的更加紧密，另一方面使得弹性挤压件300对弹性部件110施加挤压力，以使插入件100的弹性部件110与安装孔200更加紧密地配合，插入件100与安装孔200的卡扣连接更加可靠，确保插入件100不会从安装孔200中脱离。

优选地，弹性挤压件300采用塑胶材质，不仅适合批量生产，同时柔韧性比较好，重量较轻，有利于整个无人机的轻量化，从而使得无人机的续航时间更长。

再进一步地，弹性挤压件300具有沿第二插入方向贯穿整个柱状体侧壁的第二豁口320，弹性挤压件300的横截面呈C形。从而使得弹性挤压件300具有更大的形变能力，便于装配于插入件100上的限位孔160内，且能够与插入件100配合的更加紧密，同时对弹性部件110产生更大的挤压力，使插入件100与安装孔200更加紧密地配合，从而确保插入件100不会从安装孔200中脱离。另外，弹性挤压件300横截面呈C形的结构有利于走线，如连接机臂端电机的电线可穿设于该结构中的中空体内。当然，弹性挤压件300也可以设计为其他结构使其具有更大的形变能力。例如：弹性挤压件300为圆柱体，其外侧壁上开设有多条间隔设置的槽。

作为一种优选的实施方式，弹性挤压件300上设置有第二卡扣结构330，第二卡扣结构330用于与插入件100卡扣连接，以限制弹性挤压件300与插入件100在第二插入方向上移动，从而保证弹性挤压件300不会从插入件100的限位孔160中脱离，进而确保插入件100不会从安装孔200中脱离。

参见图2、图3和图4，第二卡扣结构330可以有多种结构形式，优选地，第二卡扣结构330包括第二卡合部350和第二扣合部340，第二卡合部350和第二扣合部340分别位于弹性挤压件300沿第二插入方向的两端，插入件100在第二插入方向上间隔设置有第三限位平面170和第四限位平面180，第二卡合部350与第二扣合部340分别与第三限位平面170和第四限位平面180配合，从而弹性挤压件300通过弹性变形插入至限位孔160内，并通过第二卡合部350与第二扣合部340分别与第三限位平面170和第四限位平面180配合，实现弹性挤压件300与限位孔160的卡扣连接，保证弹性挤压件300不会从限位孔160中脱出。

其中，第三限位平面170和第四限位平面180可以是插入件100沿第二插入方向上的两端面，当然，第三限位平面170和第四限位平面180也可以是其他结构形成的平面。优选地，插入件100上的第三限位平面170和第四限位平面180分别为其沿第二插入方向上的两端面。这样，插入件100的结构比较简单紧凑，便于制作加工。

进一步地，第二扣合部340为沿垂直于第二插入方向向弹性挤压件300外侧延伸的第三凸缘341，第二卡合部350为沿垂直于第二插入方向向挤压件外侧延伸的第四凸缘351，第三凸缘341朝向第四凸缘351的表面与第四限位平面180配合，第四凸缘351朝向第三凸缘341的表面与第三限位平面170配合。从而弹性挤压件300通过弹性变形插入至限位孔160内后，弹性挤压件300的弹性恢复力使得第三凸缘341和第四凸缘351能够与插入件100的第四限位平面180和第三限位平面170紧密配合，实现弹性挤压件300与插入件100的可靠连接。

再进一步地，第三凸缘341朝向第四凸缘351的表面与第二插入方向之间的夹角小于或等于90度，第四限位平面180与第三凸缘341朝向第四凸缘351的表面平行贴合，从而使得第三凸缘341与第四限位平面180的扣合强度更大，提高弹性挤压件300与插入件100的卡扣连接强度，保证弹性挤压件300不会从限位孔160中脱出，进而确保插入件100不会从安装孔200中脱离。

再进一步地，第三凸缘341呈圆台状，且该圆台状的第三凸缘341截面较小的一端朝向与第二插入方向相同的方向，从而便于将弹性挤压件300装配入插入件100的限位孔160内。

本实施例的机臂机体连接结构，安装时，先将插入件100通过插入件100上的弹性部件110的弹性变形插入至安装孔200内，且插入件100与安装孔200卡扣连接，再将弹性挤压件300按压入插入件100的限位孔160内，弹性挤压件300挤压插入件100的侧壁，从而进一步使插入件100与安装孔200的配合更加紧密，连接更加可靠，确保使用过程中插入件100不会从安装孔200中脱离。

参见图4、图5，作为一种优选的实施方式，限位孔160的内壁的形状为径向变化的椎体状或者椎体状与圆柱体状组合的异形体状；弹性挤压件300位于第二扣合部340和第二卡合部350之间的外壁的形状与限位孔160的内壁的形状适配。

严格地讲，弹性挤压件300对插入件100产生挤压力的部分为位于第二扣合部340和第二卡合部350之间的外壁，其形状可以是由限位孔160内壁的形状来决定的，弹性挤压件300插入至限位孔160中，与限位孔160的内壁紧密贴合才能施加上述挤压力，此时弹性挤压件300位于第二扣合部340和第二卡合部350之间的外壁的形状优选为径向变化的椎体或椎体和圆柱体组合的异形结构，也就是说，限位孔160的内壁的形状为径向变化的椎体状或者椎体状与圆柱体状组合的异形体状，两者形状是相适配的。

例如，限位孔160的内壁的形状沿第一插入方向依次呈圆柱体状和圆台状（如图4），相应地，弹性挤压件300位于第二扣合部340和第二卡合部350之间的外壁的形状沿第一插入方向也依次呈圆柱体状和圆台状。又如，限位孔160的内壁的形状呈圆台状（如图5），相应地，弹性挤压件300位于第二扣合部340和第二卡合部350之间的外壁的形状也为圆台状。

又或者，限位孔160的内壁的形状呈圆柱体状（如图6），相应地，弹性挤压件300位于第二扣合部340和第二卡合部350之间的外壁的形状也为圆柱体状。

本实施例还提供了一种无人机，包括机臂和机体，还包括上述任一实施例中的机臂机体连接结构，机臂机体连接结构用于机臂和机体的转动连接。

其中，插入件100可以设置在机臂上，也可以设置在机体上，相应的，安装孔200可以设置在机体上，也可以设置在机臂上。优选的，插入件100设置在机臂上，安装孔200设置在机体上。

这样能够使得无人机结构简单，减轻无人机的重量，便于无人机的安装，且能够在无人机出现异常状况例如坠机、跌落过程中使机臂与机体不会脱开，保证无人机运行的可靠性。在本实用新型实施例中，无人机为多旋翼无人机。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，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。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。