一种无人机挂载装置的制作方法

本发明涉及无人机技术领域，尤其是涉及一种无人机挂载装置。

背景技术：

目前，随着科技的发展无人机的运用范围越来越广泛，电力部门、公安部门、交警部门、国土测绘、影视摄像、新闻直播等机构、单位陆续采购无人机用于解决各部门的各种需求。

无人机作为一个载体其用途取决于无人机的挂载模块，挂载不同的模块可以完成不同的任务：挂载摄像机可完成航怕等任务，挂载红外摄像头可完成电力巡线等任务，挂载遥感设备可完成测绘任务；若是单一任务，一架无人机就可以完成，如果任务繁琐需要挂载不同模块满足不同需求时如何快速的更换模块就成了棘手的问题。

现有的无人机挂载装置存在如下缺陷：

1.集成度不高，需要用户自己组装、调试飞机；

2.硬件接口单一，通用性不强；

3.结构安装复杂，装载能力不明确；

4.无扩展性的sdk开放，无软件扩展能力。

总之，现有的无人机挂载装置功能单一，通用性差，无法满足多种巡航任务的挂载需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种无人机挂载装置，以解决现有技术中存在的功能单一，通用性差，无法满足多种巡航任务的挂载需求的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种无人机挂载装置，包括：通用挂载系统和挂钩装置；

所述通用挂载系统包括:机身连接架、转向组件、挂载组件；

所述机身连接架用于与无人机固定连接；

所述挂载组件通过转向组件方向可调地设置在所述机身连接架下面；

所述挂载组件上设置有多种用于挂载连接的连接结构；

所述挂钩装置设置在所述挂载组件上。

进一步地，所述挂钩装置包括挂架本体、插销和执行机构；

所述挂架本体通过连接机构设置在所述通用挂载板上；

所述挂架本体上设置有u型凹槽；

所述u型凹槽在两个侧壁上设置有第一销孔和第二销孔；

所述第一销孔和所述第二销孔同轴设置；

所述插销可滑动地设置在所述第一销孔内；

所述执行机构与所述插销的末端连接，用于驱动所述插销前端伸出所述第一销孔并插入所述第二销孔，或者带动所述插销的前端从第二销孔中退出并缩回到第一销孔内。

本发明结构简单，使用方便，通过设置转向组件，可以调整无人机悬挂设备的俯仰、倾斜等方向，从而满足不同设备的巡航任务需求。

同时，通过挂载板上设置有多种连接结构，从而可以挂载不同型号、规格以及品种的设备，从而进一步提高了挂载系统的通用性和灵活性。

本发明中的挂钩装置结构简单，可靠性更高，挂载时，外设装置的挂钩插入所述u型凹槽，执行机构驱动所述插销前端伸出所述第一销孔，穿过挂钩中间的通孔后插入所述第二销孔，插销的前端插在第二销孔内，插销的中后段插在在第一销孔内；两个销孔有效分担了外设装备的载荷，从而避免了插销变形而无法退回，或者影响下次继续使用，增加维护成本或者使用成本。

由于插销变形的概率大大减小，在释放或者投放外设装备时，执行机构带动所述插销的前端从第二销孔中退出并缩回到第一销孔内，挂钩在重力等外力作用下退出u型凹槽，外设装备与无人机顺利分离，从而大大提高了挂钩装置的工作效率和可靠性。

进一步地，所述转向组件为万向连接件。

其中，所述万向连接件的形式很多，例如为万向连接器、球铰接头总成等。

进一步地，所述转向组件包括十字型本体；

所述机身连接架通过第一枢接轴角度可调地枢接在所述十字型本体上；

所述挂载组件通过第二枢接轴角度可调地枢接在所述十字型本体上；

在水平的投影平面上，所述第一枢接轴和所述第二枢接轴相互垂直设置。

进一步地，所述机身连接架包括底座和两个连接翼板；

两个所述连接翼板相互平行间隔设置；所述十字型本体设置在两个连接翼板之间；

两个所述连接翼板上对称设置有用于与所述第一枢接轴连接的安装孔。

进一步地，所述挂载组件还包括：盒体、电路板和通用挂载板；

所述盒体内设置有用于容纳电路板的容纳空间；

所述盒体开口向下，通用挂载板设置在盒体底部；

所述通用挂载板上设置有多种用于挂载连接的所述连接结构；

所述挂钩装置设置在所述通用挂载板底部。进一步地，所述盒体的顶部设置有两个连接板，

所述十字型本体设置在两个连接板之间；

两个所述连接板上对称设置有用于与所述第二枢接轴连接的安装孔。

进一步地，所述盒体包括筒状的中间连接件和上盖体，所述上盖体和所述通用挂载板分别设置在所述中间连接件的两端；

所述连接板垂直设置在所述上盖体的顶面上。

进一步地，所述电路板上设置有多种数据接口和供电接口；数据接口和供电接口作为扩展性接口可以满足用户对不同挂载任务的需求。

进一步地，所述上盖体上设置有用于数据接口和供电接口伸出或者露出的开口。

进一步地，所述电路板与所述中间连接件的内壁之间设置有用于电路板周向定位或限位的限定结构。

优选地，限定结构包括电路板上边缘上设置的限位槽，以及与所述限位槽相配合的连接柱。

优选地，连接柱上设置有用于连接所述上盖体的内螺纹孔。

进一步地，所述连接结构包括多个连接孔组和一个连接槽组；

所述连接槽组包括在所述通用挂载板周向上均布的3-5个连接槽；

所述连接槽为渐开线式，即连接槽的中心线的极径长度随着极角改变逐渐增大或者减小；

多个所述连接孔组的分别分布在所述通用挂载板上半径不同的多个圆周上；

所述连接孔组包括均布在所述通用挂载板同一圆周上的若干个连接孔。

渐开线式的连接槽组以及多个连接孔组大大提高了本发明挂载系统的通用性，可以满足不同规格、品种外接设备的安装需要。

进一步地，还包括相机，所述挂载组件的顶部设置有用于固定所述相机的固定支架。

进一步地，所述相机角度可调地设置在所述固定支架。具体而言，相机通过枢接轴枢接在固定支架上，俯仰角度调节后，利用螺母、螺钉定紧固件将相机固定。所述相机与所述电路板电连接。

进一步地，所述第一销孔的孔径与所述插销外径大小相符，用于插销滑动时导向。

进一步地，所述第一销孔与所述第二销孔的内径一致，所述第二销孔在凹槽一侧的口沿处设置有用于引导所述插销插入的倒角或者倒圆。

进一步地，所述执行机构包括驱动机构和传动机构，所述驱动机构通过传动机构与所述插销连接，用于驱动所述插销沿所述第一销孔移动。

进一步地，所述驱动机构为舵机或者伺服电机。

所述驱动机构与所述电路板电连接。具体而言，驱动机构通过线路与电路板的数据接口和/或供电接口连接，并通过电路板与无人机控制系统信号连接。

进一步地，所述传动机构为连杆机构，所述连杆机构包括依次首尾连接的第一连杆和第二连杆；

所述第一连杆的首端与所述驱动机构连接；所述第一连杆的末端与所述第二连杆首端铰连接；

第二连杆的末端与所述插销的末端铰连接；

所述驱动机构依次通过所述第一连杆和第二连杆带动所述插销沿所述第一销孔来回移动。

所述第一连杆的首端间隔设置有若干个用于择一连接所述第二连杆的连接孔。通过选择不同的连接孔与第二连杆连接，从而调节扭矩以及插销的动作速度。

进一步地，还包括用于给所述驱动机构提供电源的外设电源，外设电源上设置有电源开关。

进一步地，所述挂架本体还包括用于间接或者直接与无人机连接的座板部，所述座板部上设置有若干个连接通孔。

进一步地，所述挂架本体包括用于固定所述驱动机构的固定架部，固定架部的框架上设置有两个快速拆装模块；

两个所述快速拆装模块分别相对设置在所述驱动机构的两侧；

所述快速拆装模块包括固定连接在所述固定架部上的连接块，所述连接块在驱动机构一侧设置有插槽；

所述驱动机构的壳体两侧设置有与所述插槽相插接配合的插板。

进一步地，所述连接块通过螺栓或者螺钉可拆卸地固定在所述固定架部上，所述螺栓或者螺钉的中间段穿过所述插槽；

所述插板上设置有与所述中间段相穿插配合的u型开口槽。

进一步地，所述中间段为圆锥台型，所述u型开口槽的两个侧面为与所述锥台型中间段楔插配合的工作斜面。

在通过螺栓或者螺钉将所述连接块装配到固定架部上时，所述中间段不断深入并与u型开口槽侧面契合，两者通过摩擦配合驱动机构同时固定。拆卸时，旋出螺钉或螺栓，驱动机构也同时与所述连接块分离，从而实现快速拆装。

采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的一种无人机挂载装置，结构简单，使用方便，通过设置转向组件，可以调整无人机悬挂设备的俯仰、倾斜等方向，从而满足不同设备的巡航任务需求。通过挂载板上设置有多种连接结构，从而可以挂载不同型号、规格以及品种的设备，从而进一步提高了挂载系统的通用性和灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中提供的无人机挂载装置的立体图；

图2为本发明实施例提供的通用挂载系统的立体图；

图3为本发明实施例提供的通用挂载系统的另一视角的立体图；

图4为本发明实施例提供的通用挂载系统的主视图；

图5为本发明实施例提供的通用挂载系统的仰视图；

图6为本发明实施例提供的通用挂载系统的分解示图；

图7为本发明实施例中盒体的分解示图；

图8为本发明实施例中相机的立体图；

图9为本发明实施例中无人机挂载装置的主视图；

图10为本发明实施例提供的挂钩装置的立体图；

图11为本发明实施例中挂架本体的立体图；

图12为本发明实施例中挂架本体另一视角的立体图；

图13为本发明实施例中驱动机构的立体图。

附图标记：

1-相机；2-挂钩装置；3-通用挂载系统；10-机身连接架；11-底座；12-连接翼板；20-转向组件；21-十字型本体；22-第一枢接轴；23-第二枢接轴；30-挂载组件；31-盒体；31a-上盖体；31b-中间连接件；32-电路板；33-连接板；34-线路；35-连接法兰；36-连接柱；37-固定支架；38-枢接轴；40-通用挂载板；41-连接台；50-连接结构；51-连接孔；52-连接槽；100-挂架本体；110-u型凹槽；111-第一销孔；112-第二销孔；120-座板部；130-固定架部；200-执行机构；210-驱动机构；211-插拔；212-u型开口槽；213-线路；220-传动机构；221-第一连杆；222-连接孔；223-第二连杆；300-插销；500-连接块；510-插槽；520-螺钉。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的解释说明。

如图1和9所示，本实施例提供的一种无人机挂载装置，包括：通用挂载系统3和挂钩装置2；

如图2-6所示，通用挂载系统3包括机身连接架10、转向组件20以及挂载组件30；

机身连接架10用于与无人机固定连接；

挂载组件30通过转向组件20方向可调地设置在机身连接架10上；

挂载组件30底部设置有通用挂载板40；

通用挂载板40上设置有多种用于挂载连接的连接结构50。

本发明结构简单，使用方便，通过设置转向组件20，可以调整无人机悬挂设备的俯仰、倾斜等方向，从而满足不同设备的巡航任务需求。

同时，通过通用挂载板40上设置有多种连接结构50，从而可以挂载不同型号、规格以及品种的设备，从而进一步提高了挂载系统的通用性和灵活性。

其中，转向组件20可以是万向连接件。万向连接件的形式很多，例如为万向连接器、球铰接头总成等。

如图6所示，在本实施例中，转向组件20包括十字型本体21；

机身连接架10通过第一枢接轴22角度可调地枢接在十字型本体21上；

挂载组件30通过第二枢接轴23角度可调地枢接在十字型本体21上。

机身连接架10包括底座11和两个连接翼板12；

第一枢接轴22和第二枢接轴23与底座11平行设置；第一枢接轴22和第二枢接轴23相互垂直地设置在十字型本体21上。

两个连接翼板12相互平行间隔设置；十字型本体21设置在两个连接翼板12之间；

两个连接翼板12上对称设置有用于与第一枢接轴22连接的安装孔。

如图7所示，挂载组件30还包括盒体31和电路板32；

盒体31内设置有用于容纳电路板32的容纳空间；

通用挂载板40设置在盒体31下端开口的口沿上。

盒体31的顶部设置有两个连接板33，

十字型本体21设置在两个连接板33之间；

两个连接板33上对称设置有用于与第二枢接轴23连接的安装孔。

盒体31包括中间连接件31b和上盖体31a，中间连接件31b为筒状的，下端设置有径向外凸的用于连接通用挂载板40的连接法兰35。

上盖体31a和通用挂载板40分别设置在中间连接件31b的上下两端；

连接板33垂直设置在上盖体31a的顶面上。

电路板32上设置有多种数据接口和供电接口；数据接口和供电接口作为扩展性接口可以满足用户对不同挂载任务的需求。

上盖体31a上设置有用于数据接口和供电接口伸出或者露出的开口。数据接口或者供电接口通过线路34与其他外置设备连接。

电路板32与中间连接件31b的内壁之间设置有用于电路板32周向定位或限位的限定结构。

具体而言，限定结构包括电路板32上边缘上设置的限位槽32a，以及与限位槽32a相配合的连接柱36。

优选地，连接柱36上设置有用于连接上盖体31a的内螺纹孔。

连接结构50包括多个连接孔组和一个连接槽组；

连接槽组包括在通用挂载板40周向上均布的3-5个连接槽52；

连接槽52为渐开线式，即连接槽52的中心线的极径长度随着极角改变逐渐增大或者减小；

多个连接孔组的分别分布在通用挂载板40上半径不同的多个圆周上；

连接孔组包括均布在通用挂载板40同一圆周上的若干个连接孔51。

渐开线式的连接槽组以及多个连接孔组大大提高了本发明挂载系统的通用性，可以满足不同规格、品种外接设备的安装需要。

如图6和8所示，本实施例还包括相机1，挂载组件30的顶部设置有用于固定相机1的固定支架37。

相机1俯仰角度可调地设置在固定支架37。具体而言，相机1通过枢接轴38枢接在固定支架37上，俯仰角度调节后，利用螺母、螺钉定紧固件将相机1固定。

相机1通过线路与电路板32的数据接口和/或供电接口连接，并通过电路板32与无人机控制系统信号连接。

本发明提供的一种无人机挂载装置，结构简单，使用方便，通过设置转向组件20，可以调整无人机悬挂设备的俯仰、倾斜等方向，从而满足不同设备的巡航任务需求。通过挂载板上设置有多种连接结构50，从而可以挂载不同型号、规格以及品种的设备，从而进一步提高了挂载系统的通用性和灵活性。

如图10-13所示，挂钩装置2包括：挂架本体100、插销300和执行机构200；

挂架本体100还包括座板部120，座板部120上设置有若干个连接通孔；参照图1所示，挂架本体通过座板部120以及连接结构50固定连接在通用挂载板40上。

挂架本体100上设置有u型凹槽110；

u型凹槽110在两个侧壁分别在u型凹槽110的开口处设置有第一销孔111和第二销孔112；

第一销孔111和第二销孔112同轴设置；

插销300可滑动地设置在第一销孔111内；

执行机构200与插销的末端连接，用于驱动插销300前端伸出第一销孔111并插入第二销孔112，或者带动插销300的前端从第二销孔112中退出并缩回到第一销孔111内。

本发明挂钩装置2结构简单，可靠性更高，挂载时，外设装置的挂钩插入u型凹槽110，执行机构200驱动插销300前端伸出第一销孔111，穿过挂钩中间的通孔后插入第二销孔112，插销300的前端插在第二销孔112内，插销300的中后段插在在第一销孔111内；两个销孔有效分担了外设装备的载荷，从而避免了插销300变形而无法退回，或者影响下次继续使用，增加维护成本或者使用成本。

由于插销300变形的概率大大减小，在释放或者投放外设装备时，执行机构200带动插销300的前端从第二销孔112中退出并缩回到第一销孔111内，挂钩在重力等外力作用下退出u型凹槽110，外设装备与无人机顺利分离，从而大大提高了挂钩装置的工作效率和可靠性。

第一销孔111的孔径与插销300外径大小相符，用于插销300滑动时导向。

第一销孔111与第二销孔112的内径一致，第二销孔112在凹槽一侧的口沿处设置有用于引导插销300插入的倒角或者倒圆。

执行机构200包括驱动机构210和传动机构220，驱动机构210通过传动机构220与插销300连接，用于驱动插销300沿第一销孔111移动。

驱动机构210为舵机或者伺服电机。重点参照图9所示，驱动机构210通过线路213与电路板32的数据接口和/或供电接口连接，并通过电路板32与无人机控制系统信号连接。

如图11所示，传动机构220为连杆机构，所述连杆机构包括依次首尾连接的第一连杆221和第二连杆223；

所述第一连杆221的末端与所述第二连杆223首端铰连接；

第二连杆223的末端与所述插销300的末端铰连接；

所述驱动机构210与所述第一连杆221的首端连接，依次通过所述第一连杆221和第二连杆223带动所述插销300沿所述第一销孔111来回移动。

第一连杆221的首端间隔设置有若干个用于择一连接第二连杆223的连接孔222。通过选择不同的连接孔222与第二连杆223连接，从而调节扭矩以及插销300的动作速度。

如图12所示，挂架本体100包括用于固定驱动机构210的固定架部130，固定架部130的框架上设置有两个快速拆装模块；

两个快速拆装模块分别相对设置在驱动机构210的两侧；

快速拆装模块包括固定连接在固定架部130上的连接块500，连接块500在驱动机构210一侧设置有插槽510；

如图13所示，驱动机构210的壳体两侧设置有与插槽510相插接配合的插板211。

连接块500通过螺钉520可拆卸地固定在固定架部130上，螺钉520的中间段穿过插槽510；

插板211上设置有与中间段相穿插配合的u型开口槽212。

优选地，中间段为圆锥台型，u型开口槽212的两个侧面为与锥台型中间段楔插配合的工作斜面。

在通过螺钉520将连接块500装配到固定架部130上时，中间段不断深入并与u型开口槽212侧面契合，两者通过摩擦配合驱动机构210同时固定。拆卸时，旋出螺钉520或螺栓，驱动机构210也同时与连接块500分离，从而实现快速拆装。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。