本发明涉及一种轻量化无人机机身，尤其是一种无人机轻量化可调节刚度桁架式机身。
背景技术：
随着技术的普及，无人机广泛应用于农业、林业、勘察、石油、电力等多个领域，而且越来越深入日常生活如快递等，使用越来越普通。
机身是无人机中关键构件，连接动力、负载等部分，要求有较高的强度和刚度，不同的载荷条件下对机身刚度有着不同的要求；又飞行运动中对重量极其敏感，机身重量又在整机自重中占有相当的比例，减轻重量对飞行性能有很大的促进作用；再从受力情况来看，机身连接动力负载等部分，但无人机在空中飞行及起落过程中，机架与起落架间或身与载荷间的连接一般为铰接或刚性连接，飞行过程为三维运动状态，机身的受力必定为全向应力状态，机身的可靠性直接影响飞行状态的可靠。
虽然有些是在机身也采取板框结构，并开孔以减重，但板框重量还是相当的大，关键是对刚度不能调节，不能随载荷变化而调整，不利于无人机的性能提升及飞行安全。
技术实现要素：
本发明的目的针对现有无人机机身技术中存在的轻量化机身结构设计不合理，导致机身轻量化效果差、疲劳寿命短、刚度不能调整等问题，提供一种结构设计合理、轻量化效果好，疲劳寿命长，且能适应载荷调整刚度的桁架式机身。
本发明解决这一技术问题采取的技术方案是：轻量化可调节刚度桁架式无人机机身，轻量化可调节刚度桁架式无人机机身包括机身桁架2，机身桁架2包括左侧桁架201、右侧桁架202，刚度调节件1两端与左侧桁架201、右侧桁架202固定连接，并且与左侧桁架201、右侧桁架202固定位置可调整。
无人机的左侧桁架201为沿前后方向设置的杆件组一、右侧桁架202为沿着前后方向设置的的杆件组二，杆件组一与杆件组二相互平行设置，刚度调节件1两端分别与杆件组一、杆件组二固定连接。
所述的杆件组一内的各杆相互平行设置，杆件组二的各杆相互平行设置。
所述的刚度调节件1的两端与杆件组一、杆件组二中的杆件固定连接，杆件组一、杆件组二各自剩余至少一根杆件不与刚度调节件1固定连接。
刚度调节件1包括左连接头101、右连接头102、丝杆103，丝杆103的两侧设置有螺柱，且两侧的螺柱螺纹旋向相反，两侧的螺柱分别与左连接头101、右连接头102的螺纹连接，左连接头101、右连接头102分别固定左侧桁架201、右侧桁架202。
所述的丝杆103中部设置有正六棱柱，用于扳手卡紧丝杆103。
刚度调节件1还包括左扣合扳1013，右扣合板，所述的左连接头101呈t形，其t形的竖直边与丝杆103的左端螺纹连接，左连接头101的t形水平边设置有两个或多个容纳左侧桁架201的凹槽一1014，左扣合扳1013与凹槽一1014相适应位置设置有凹槽二1011，凹槽一1014与凹槽二1011相对设置，用于夹紧左侧桁架201的杆件，所述的凹槽一1014与凹槽二1011之间和端部设置有螺栓孔1012，螺栓孔1012内设置有螺栓，用于锁紧左扣合扳1013，夹紧左侧桁架201的杆件，所述的右连接头102和右扣合扳固定右侧桁架202的结构与左连接头101和左扣合扳101固定左侧桁架201的结构相同。
所述的左侧桁架201、右侧桁架202的杆件为圆柱形，凹槽一1014与凹槽二1011呈半圆形。
机身桁架2端与前固定板3固定连接，机身桁架2后端与后固定板4固定连接，后固定板4固定尾翼梁300，前固定板3固定无人机发动机，发动机上设置有主旋翼轴100，机身桁架2前部、后部分别固定起落架400的前、后端。
杆件组一、杆件组二均为若干根杆件，杆件组一与杆件组二中的杆件数量相等。
本申请的有益效果：
1.机身采用桁架端板结构，并利用刚度调节件来调整机身桁架刚度；
2.机身前后为端板，作为尾梁、动力部分等的安装基座，刚度大，稳定性好；
3.机身左右两侧采用桁架，桁架由直杆组成的平面或空间结构，由桁架杆件承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，比板框结构节省更多的材料，从而大幅度减轻自重和增大刚度，实现轻量化目的；
4.刚度调节件垂直于机身两侧桁架布置，并设置有两侧螺纹反向的丝杆，通过调节丝杆提高桁架的支撑刚度。
附图说明
图1为无人机飞行过程中的受力简图。
图2为轻量化可调节刚度桁架式无人机机身的受力简图。
图3为无人机的机身部分与飞机其它组件连接结构示意图。
图4为桁架式无人机的机身部分结构简图。
图5为桁架式无人机的机身部分的立体结构图。
具体实施方式
附图标记:100.主旋翼轴，1.刚度调节件，101.左连接头，102.右连接头，103.丝杆，2.机身桁架，201.左侧桁架，202.右侧桁架，3.前固定板，4.后固定板，300.尾翼梁，400.起落架。
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。本申请此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。下面结合附图和实例，以对本发明进行进一步的说明。
如图1所示，无人机在飞行、转向、升降过程中会受到三个方向的外力，无人机受到沿左右方向的m1竖直扭转力，沿前后方向的倾覆扭转力m2,沿前后方向的水平扭转力m3,上述三个外力大小动态变化以及合成。
如图2所示，无人机收到空间三个方向的力主要由飞机机身承受，而本申请的无人机的机身采用桁架式结构，所以本申请的无人机机身同样受到三个方向的外力，即无人机机身受到沿左右方向的m11竖直扭转力，沿前后方向的倾覆扭转力m21,沿前后方向的水平扭转力m31,上述三个外力大小是动态变化以及合成。
如图3所示，为本申请人机的机身部分与飞机其它组件连接结构示意图，机身桁架2端与前固定板3固定连接，机身桁架2后端与后固定板4固定连接，后固定板4固定尾翼梁300，前固定板3固定无人机发动机，发动机上设置有主旋翼轴100，机身桁架2前部、后部分别固定起落架400的前、后端，机身桁架2承受无人机受到的力。
如图2-4所示，轻量化可调节刚度桁架式机身,包括机身桁架2、刚度调节件1、前固定板3、后固定板4，机身桁架2包括左侧桁架201、右侧桁架202，刚度调节件1两端与左侧桁架201、右侧桁架202固定连接，并且与左侧桁架201、右侧桁架202固定位置可调整，用于无人机在使用时，机身所安装不同的设备，例如地图测绘、拍照、侦测时、施肥、喷洒农药过程中，设备的重量以及安装位置的变化都会影响飞机的刚度变化，本申请采用刚度调节件1调节机身桁架2的刚度，实现无人机在执行不同任务时，减轻了机身的重量，同时保证机身的刚度。
如图4-5所示，无人机的左侧桁架201为沿前后方向设置的并且各杆件相互平行的杆件组一、右侧桁架202为沿着前后方向设置的并且各杆件相互平行的杆件组二，杆件组一与杆件组二相互平行设置，所述的杆件组一、杆件组二均由三根杆件组成，所述的刚度调节件1的两端与杆件组一、杆件组二中相邻的两根杆件固定连接，杆件组一、杆件组二各自剩余的一根杆件不与刚度调节件1固定连接，一方面用于保证前固定板3、后固定板4的相对位置，因刚度调节件1的长度可调节，防止刚度调节件1调节变短后，机身桁架2的变形；另一方面刚度调节件1只需固定连接杆件组二、杆件组一中的部分杆件既能满足机身桁架的刚度。
如图4-5所示，刚度调节件1包括左连接头101、右连接头102、丝杆103，丝杆103的两侧设置有螺柱，且两侧的螺柱螺纹旋向相反，两侧的螺柱分别与左连接头101、右连接头102的螺纹内孔螺纹连接，左连接头101、右连接头102分别固定左侧桁架201、右侧桁架202，所述的丝杆103中部设置有正六棱柱，用于扳手卡紧丝杆103，旋转丝杆103，实现放松或拉紧左侧桁架201、右侧桁架202，使左侧桁架201、右侧桁架202处于预紧状态，提高左侧桁架201、右侧桁架202的刚度和稳定性。
如图5所示，所述的刚度调节件1还包括左扣合扳1013，右扣合板，所述的左连接头101呈t形，其t形的竖直边与丝杆103的左端螺纹连接，左连接头101的t形水平边设置有两个或多个容纳左侧桁架201的凹槽一1014，左扣合扳1013与凹槽一1014相适应位置设置有凹槽二1011，凹槽一1014与凹槽二1011相对设置，用于夹紧左侧桁架201的杆件，所述的凹槽一1014与凹槽二1011之间和端部设置有螺栓孔1012，螺栓孔1012内设置有螺栓，用于锁紧左扣合扳1013，夹紧左侧桁架201的杆件，所述的左侧桁架201、右侧桁架202的杆件为圆柱形，凹槽一1014与凹槽二1011呈半圆形。
所述的右连接头102和右扣合扳固定右侧桁架202的结构与左连接头101和左扣合扳101固定左侧桁架201的结构相同。即右连接头102、右扣合扳关于前固定板3的左右对称平面左右对称。
本申请旨在利用机身桁架2对机身进行减重，并利用可调支点组件对对桁架刚度进行调节，适应不同的载荷情况。机身采用桁架端板结构，并利用可调节抗扭支点组件来调整机身刚度；机身前后为端板，作为尾梁、动力部分等的安装基座，刚度大，稳定性好；机身左右两侧采用桁架，桁架由直杆组成的平面或空间结构，由桁架杆件承受轴向拉力或压力，能够充分利用材料的强度，比板框结构节省更多的材料，从而大幅度减轻自重并能增大刚度，实现轻量化目的；可调节抗扭支点组件垂直于桁架布置，并设置有正反双向螺杆调节装置，通过调节丝杆103预紧桁架2，提高机身桁架的刚度和稳定性；还可通过改变刚度调节件1位置及增加或减少左侧桁架201、右侧桁架202固定杆件的数量，以进一步的扩宽桁架机身刚度的调节范围，更好更宽的适应不同载荷下的应用。
无人机的飞行过程不同于物体在平面上的运动，在飞行过程，机架的受力是三维的、随机的，机身机架的平稳可靠性是飞行安全的重要保障。在飞行过程中受到的力有前后、左右、上下三个方向的力及力矩，这使得机身机架的受力特别的复杂，从而要求机身机架有着较高的强度和刚度；另影响飞行性能的一项重要指标是构件重量，一般情况下为保证机身性能，往往采用板框式结构，保证机身的强度，但这样就带来了机身重量过大，虽然也板框式也采取了减重孔的形式来进行减重，但受到结构及强度要求以及重心等方面的限制，减重效果不明显；再从无人机的负载情况来看，每次飞行的负载不仅相同，重心也不一致，而从轻量化来考虑，机身尽可能的做到最轻，刚度和强度就不一定适合每次飞行任务下的负载情况，通过设施可调节抗扭支点组件，来调节机身的强度及刚度。根据负载情况，通过不同位置或增设或减少左侧桁架201、右侧桁架202的杆件数量，并采用不同的扩张或拉紧左侧桁架201、右侧桁架202的杆件，以满足不同负载及复杂飞行条件下对机身强度和刚度的要求，由于机身主要部件为左侧桁架201、右侧桁架202的杆件，机身重量得以大幅减少，有效提升了无人机的飞行性能。
根据本发明的轻量化桁架式无人机机身，在使用过程中，可以根据需要设置与动力部分或起落架或其它挂架使用，优选地，机身桁架中的左侧桁架201、右侧桁架202的数量或与刚度调节件1固定位置可根据负载或飞行任务予以调整，以便进一步提高机身性能，提升无人机的飞行性能及可靠性。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实施范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的但不限于具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。