一种组合式模块化无人机飞行器的制作方法

文档序号:15510114发布日期:2018-09-21 23:54阅读:871来源:国知局

本实用新型涉及无人机领域,尤其是涉及一种组合式模块化无人机飞行器。



背景技术:

无人驾驶飞机简称无人机(Unmanned Aerial Vehicle,简称UAV),是一种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。随着无人机技术的快速发展,无人机已经被广泛应用于城市管理、农业、地质、气象、电力、抢险救灾、视频拍摄等行业。

目前,我国小型无人机一般是一个整体结构,主要功能模块之间采用固定连接的方式。

这种无人机在运输、制作和维修等方面存在较大不足,例如在无人机某一零件损坏时,只能整台无人机送去维修,不能及时、快速地解决问题;而且在一些特殊场景使用的无人机需要能够达到方便携带,快速展开的要求,例如反恐特勤、抢险救灾的单兵携带的无人机,但现有无人机的体积和重量大,不便于携带收存的问题突出。



技术实现要素:

本实用新型的目的是针对目前存在的问题,提供一种组合式模块化无人机飞行器,该无人机飞行器通过模块化设计,不仅方便运输和组装,而且可以根据不同的负载等应用需要组合成相应的模式,从而能够提高无人机的场景适应性能力,并便于收存及维修。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现:

本实用新型的目的是提供一种组合式模块化无人机飞行器,其包括:

控制模块和动力模块;

所述控制模块为正棱柱结构且正棱柱的侧壁数量为偶数,其每个侧壁上设置有十字型公接头;所述动力模块为多个,每个动力模块为与控制模块侧壁数量相等的正棱柱结构,且每个侧壁上设置有与所述公接头能够插接的十字型母接头;所述十字型公接头和十字型母接头中均设置有对应的正极触头、负极触头和信号线触头;

所述控制模块中设置有电池,通过所述公接头和母接头的正极触头和负极触头对接,为所述动力模块提供动力来源;

所述控制模块中设置有飞控计算单元,所述飞控计算单元通过所述公接头和母接头的信号线触头接通,传输飞行控制参数给各个动力模块。

更优选地,所述正极触头、负极触头和信号线触头,自十字型公接头的中心位置开始沿十字型公接头的支线方向向外依次设置。

更优选地,所述正极触头、负极触头和信号线触头,自十字型母接头的中心位置开始沿十字型公接头的支线方向向外依次设置。

更优选地,所述控制模块的每个侧壁上还埋设有磁性吸块;所述动力模块的每个侧壁上还设置有多个与所述磁性吸块对应的铁块。

更优选地,所述述动力模块包括:

外壳、内壳、支撑梁、桨叶、固定套和旋转轴;

所述外壳为具有空腔的正棱柱结构,所述空腔中容纳所述内壳;

所述内壳为具有空腔的圆柱形结构,所述支撑梁连接在所述内壳内壁上且向空腔中心部延伸,与位于内壳中心的固定套连接;所述固定套内设置有旋转轴,且旋转轴的另一端通过套筒固定有桨叶。

更优选地,所述控制模块上还设置有配重块。

由上述本实用新型的技术方案可以看出,本实用新型与现有技术相比,具有如下技术效果:

本实用新型能够通过拼接各个模块即可实现空中飞行,方便快捷,并且在收存时,可以堆叠收存,占用空间极小。

本实用新型可以通过改变模块的数量,达到适用于各种使用环境的需要。

本实用新型通过模块化拼接式组装各个模块,当无人机出现故障时,只通过更换模块即可快速正常再次投入使用,而且只需要用备件替换到出故障的模块即可,方便快捷,提高了工作效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图;

图2-1为本实用新型实施例二中控制模块每个侧面的主视图;

图2-2为本实用新型实施例一中控制模块的俯视图;

图3-1为本实用新型实施例一中动力模块每个侧面的主视图;

图3-2为本实用新型实施例一中动力模块的俯视图;

图3-3为本实用新型实施例一中动力模块的A-A剖视图;

图4为本实用新型实施例二的结构示意图。

附图中:

控制模块l,动力模块2;公接头11,磁性吸块12,配重块13,供电单元14;公接头正极触头111,公接头负极触头112,公接头信号线触头113;外壳21、内壳22、支撑梁23、桨叶24、固定套25、旋转轴26、母接头27、铁块28;母接头正极触头271、母接头负极触头272和母接头信号线触头 273。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案,以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同,则相应的位置关系也有可能随之发生变化,故不能以此理解为对保护范围的限定。

本实用新型中,属于“安装”、“相连”、“相接”、“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,也可以是一体地连接,也可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通信,也可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接连接,可以是两个元器件内部的联通,也可以是两个元器件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

本实用新型实施例一提供一种组合式模块化无人机飞行器,其结构如图1、图2-1~图2-2和图3-1~图3-3所示,包括:

本实用新型提供的一种组合式模块化无人机飞行器,包括控制模块l 和动力模块2。动力模块2均匀设置在控制模块1的侧壁上,二者的侧壁上均设置有对应的正极、负极以及信号线;控制模块1通过接通正极和负极为动力模块2提供动力来源;通过信号线发送飞行参数给动力模块2。

各个模块的结构以及功能具体如下:

其中的控制模块l的结构如图2-1和图2-2所示,该控制模块1为具有空腔的正六棱柱结构,其内设置有电路板,该电路板上焊接有IMU测控单元和飞控计算单元。

控制模块l的每个侧壁上设置有公接头11,该公接头11为十字型公接头,且自十字型公接头的中心位置开始沿着十字型公接头的支线方向向外,依次设置有公接头正极触头111、公接头负极触头112和公接头信号线触头 113。

上述IMU测控单元用于测量无人机的原始测量数据,如加速度、角速度等测量信息,并将该原始测量数据给飞控计算单元;飞控计算单元利用这些原始测量数据进行运算获得飞行控制参数。飞控计算单元通过线路与上述公接头11相通,以通过信号线传输飞行控制参数。该IMU测控单元和飞控计算单元均可以采用现有技术的IMU测控单元和飞控计算单元。

上述控制模块1的每个侧壁上还埋设有磁性吸块12,以便吸合上述动力模块2。

上述控制模块1中还安装有供电单元14,该供电单元11为整个无人机飞行器上的所有模块提供动力。

为了更好地保证无人机飞行过程中的平衡,该控制模块1上还设置有配重块13。该配置块13上还开有一个或者多个减重孔。

上述动力模块2的结构如图3-1至图3-3,上述动力模块2也为正六棱柱结构,且该动力模块2的侧壁边长与上述控制模块1的侧壁边长一致,以便与上述控制模块1能够完美地对接。

上述动力模块2包括:外壳21、内壳22、支撑梁23、桨叶24、固定套25、旋转轴26、母接头27和铁块28。

外壳21为中部具有空腔的六棱柱结构,每个侧壁与控制模块1连接;中部空腔用于容纳内壳22。

内壳22为具有空腔的圆柱形结构,支撑梁23连接在该内壳22内壁上且向空腔中心部延伸,与位于内壳22中心的固定套25连接。固定套25内设置有旋转轴26,且旋转轴26的另一端通过套筒固定有桨叶24。

母接头27固定在外壳21的外侧壁上,其形状与控制模块l侧壁上的公接头11对应,依然为十字型结构,使得动力模块2与控制模块l能够快速插接在一起。母接头27上沿十字型的支线从十字型的中心向外部延伸依次设置有母接头正极触头271、母接头负极触头272和母接头信号线触头273,且位置与控制模块1上的触头一一对应。

为了使动力模块2与控制模块l之间更能稳固的连接,该动力模块2 的侧壁上还设置有多个铁块28,该铁块28与控制模块l侧壁上设置的多个磁性吸块12对应。

上述实施例是以控制模块1和动力模块2为六棱柱结构为例进行说明的,但是本实用新型并不局限于此,上述控制模块1和动力模块2还可以是其它正棱柱结构,且保证正棱柱的侧壁数量为偶数即可。

本实用新型的工作原理如下:

首先,根据所需无人机的规模大小确定控制模块1和动力模块2的数量;然后,将动力模块2的母接头与控制模块1的公接头对应进行插接,完成飞行器的快速组装。

飞行器飞行过程中,控制模块l通过IMU惯导单元等实时采集飞行器的原始测量数据,包括如加速度、角速度等测量信息,并根据这些原始测量数据进行运算,并根据运算结果获得飞行参数,包括:飞行姿态、飞行器位置、速度、高度等,并根据该飞行参数控制每个动力模块2的运行。

与现有技术相比,本实用新型的模块化拼接式飞行器具有优越的收存性和维护性。能够通过拼接各个模块即可适应不同场合的应用,适用于各种使用环境;当无人机出现故障时,可以通过更换模块即可快速正常再次投入使用,而且只需要对出现故障的模块进行维修即可,节省了维修成本,大大提高了工作效率。

实施例二:

实施例二结构如图4所示,其给出了有四个控制模块1以及多个动力模块2组合的实例,其表明可以依此连接方式任意组装成不同形状的飞行器,可适应各种应用需求。

当然,本实用新型并不局限与上述实施例一和实施例二的连接方式,其还可以是更多的控制模块和动力模块的组合。

使用时,当需要无人机飞行时,把控制模块和动力模块拼接,组装后控制模块的电池可为动力模块供电从而实现飞行。

虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上,但实施例并不限定本实用新型。在不脱离本实用新型之精神和范围内,所做的任何等效变化或润饰,同样属于本实用新型之保护范围。因此本实用新型的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。

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