一种桁架式无人机机架及无人机的制作方法

文档序号:16045726发布日期:2018-11-24 10:51阅读:280来源:国知局

本发明涉及植保无人机技术领域,尤其涉及一种桁架式无人机机架及无人机。

背景技术

现有技术中,多旋翼无人机一般包括机体和机臂,机体包括顶板和底板,机臂被夹紧在顶板和底板之间,无人机的强度和抗扭转能力主要依靠机体和机臂的强度来保证,所以机体做的较厚,无形中增加了无人机的重量。具体如专利号为201720313369.7,名称为一种多旋翼无人机的中国实用新型里就公开了一种六旋翼无人机,由于第一机臂上要连接第二机臂和第三机臂,第二机臂和第三机臂上的旋翼升力变化,产生不平衡时,第一机臂就会产生非常大的扭转力,若机体强度不够,或者机体与第一机臂的连接强度不够时,无人机就会扭转变形,严重影响飞行姿态和飞行控制,甚至发生坠机事故,有待改进。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种结构强度高,抗扭转能力强的桁架式无人机机架及无人机。

本发明提供的技术方案为:一种桁架式无人机机架,包括多个机臂和中间连接件,所述中间连接件包括多个连接头,所述机臂与连接头固定连接。

其中,所述机臂包括主臂和支臂,所述主臂内侧端与中间连接件的连接头固定连接,主臂的外侧端通过三通连接件与二个支臂固定连接,所述二个支臂外侧端用于固定旋翼。

其中,所述主臂包括内部圆管和外部方管,内部圆管与外部方管的四个侧壁均有连接点。

其中,所述支臂为椭圆形管,所述支臂与三通连接件之间设有折叠关节,并可向下折叠。

本发明提供的另一种技术方案为:一种无人机,包括上面所述的桁架式无人机机架。

其中,所述无人机还包括机体和u型固定件,所述机体包括底板和侧壁,所述机臂被u型固定件包裹并固定在底板上,所述的u型固定件的结构类似于桁架结构,具有结构增强功能,所述u型固定件与底板为铆接或者螺接。

其中,所述无人机还包括脚架,所述机臂、底板和脚架上均设有螺钉孔,螺钉同时穿过机臂、底板和脚架上的螺钉孔,将机臂、底板和脚架固定为一体。

其中,所述无人机包括物料箱,所述物料箱与所述螺钉通过快拆自锁器连接。

其中,所述快拆自锁器包括锁头部件和锁舌吊环部件,所述锁舌吊环部件顶部的锁舌插入锁头部件实现自锁,所述锁头部件和锁舌吊环部件分别安装在物料箱上和螺钉上。

其中,所述主臂数量为三个,中间连接件上设有三个连接头,所述相邻的连接头夹角为120度,所述支臂为6个,形成三轴六旋翼结构,所述脚架为三角形角架,所述三个连接头均为中空结构。

本发明的有益效果为:所述无人机机架包括多个机臂和中间连接件,所述中间连接件包括多个连接头,所述机臂与连接头固定连接,采用了桁架式结构,结构稳定强度高,重量轻,抗扭转能力不再依靠机体,而是主要依靠中间连接件,中间连接件可以采用高强度的航空铝材料制成,具有强度高重量轻的特点。采用所述桁架式无人机机架的无人机整体强度高,抗扭转能力大幅提升,而且重量更轻,符合无人机的设计趋势。

附图说明

图1是本发明所述无人机实施例的正面立体示意图;

图2是本发明所述无人机实施例的背面立体示意图;

图3是本发明所述机架和机体的结构示意图;

图4是图3中a处放大图;

图5是本发明所述中间连接件的结构示意图;

图6是本发明所述机臂的结构示意图;

图7是本发明所述主臂的结构示意图;

图8是本发明所述物料箱的结构示意图;

图9是本发明所述快拆自锁器的结构示意图;

图10是本发明所述脚架的结构示意图。

其中,1、机架;11、机臂;111、主臂;112、内部圆管;113、外部方管;114、连接点;115、支臂;116、折叠关节;117、三通连接件;12、中间连接件;121、连接头;2、旋翼;3、机体;31、底板;32、侧壁;4、u型固定件;5、脚架;6、物料箱;7、快拆自锁器;71、锁头部件;72、锁舌吊环部件;8、螺钉。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明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仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

作为本发明所述无人机和桁架式无人机机架的实施例,如图1至图10所示,所述无人机包括桁架式无人机机架1,所述桁架式无人机机架1包括多个机臂11和中间连接件12,所述中间连接件12包括多个连接头121,所述机臂11与连接头121固定连接。

所述无人机机架采用了桁架式结构,结构稳定强度高,重量轻,抗扭转能力不再依靠机体3,而是主要依靠中间连接件12,中间连接件12可以采用高强度的航空铝材料制成,具有强度高重量轻的特点。采用所述桁架式无人机机架的无人机整体强度高,抗扭转能力大幅提升,而且重量更轻,符合无人机的设计趋势。

在本实施例中,所述无人机还包括机体3和u型固定件4,所述机体3包括底板31和侧壁32,所述机臂11被u型固定件4包裹并固定在底板31上,所述u型固定件4与底板31为铆接或者螺接,u型固定件4长度方向较长,可以采用多颗螺钉或者铆钉固定,机臂11与底板31的固定更稳定牢靠,所述的u型固定件4的结构类似于桁架结构,具有结构增强功能。所述无人机还包括脚架5,所述机臂11、底板31和脚架5上均设有螺钉孔,螺钉8同时穿过机臂11、底板31和脚架5上的螺钉孔,将机臂11、底板31和脚架5固定为一体。机体3和脚架5都可以增加机架1的强度,起到补充强度的作用,进一步增加机架1的抗扭转能力;一颗螺钉8可以同时固定机臂11、底板31和脚架5,属于最轻量化设计,最大限度地减小无人机的重量。

在本实施例中,所述底板31由铝板和碳纤板通过粘合复合而成,强度和韧性得到综合调整,不必过度追求刚性和强度。

在本实施例中,所述脚架5由三个弹性支撑脚组成,所述弹性支撑脚由碳纤板制成,所述弹性支撑脚下端部被向外折弯,以增加与地面的接触面积;所述弹性支撑脚上端还设有水平部,三个弹性支撑脚的水平部固定连接,弹性支撑脚更易安装,稳定性好。

无人机的物料箱一般分为三种,一是液体物料箱,二是颗粒料物料箱,三是粉剂物料箱,现有技术中都是采用螺钉安装的方式把物料箱安装到无人机上,根据实际的工作任务进行更换物料箱,螺钉安装需要使用工具,较为麻烦,而且配件拆卸后容易丢失。

在本实施例中,所述无人机包括物料箱6,所述物料箱6与所述螺钉8通过快拆自锁器7连接。可以实现物料箱6的快速拆装,不必使用工具,不会丢失配件,解决了快速变更物料箱的难题;而且物料箱6与无人机连接时,仍然采用上述的螺钉8,把轻量化设计做到极致。作为快拆自锁7器的一个具体实施例,如图9所示,所述快拆自锁器7包括锁头部件71和锁舌吊环部件72,所述锁舌吊环部件72顶部的锁舌插入锁头部件71实现自锁,所述锁头部件71和锁舌吊环部件72分别安装在物料箱6上和螺钉8上。

在本实施例中,如图3所示,所述机臂11包括主臂111和支臂115,所述主臂111内侧端与中间连接件12的连接头121固定连接,主臂111的外侧端通过三通连接件117与二个支臂115固定连接,所述二个支臂115外侧端用于固定旋翼2。所述主臂111数量为三个,中间连接件12上设有三个连接头121,也可以称为三通连接头,所述相邻的连接头121夹角为120度,所述支臂115为6个,形成三轴六旋翼结构,所述脚架5为三角形角架,所述三个连接头121均为中空结构,可以敷设航电线缆,中间连接件12中部为三角形结构,稳定性好,强度高,耐扭转能力强。

当然,所述无人机也可以为四轴八旋翼结构,六轴十二旋翼结构,甚至更多旋翼结构。

在本实施例中,如图7所示,所述主臂111包括内部圆管112和外部方管113,内部圆管112与外部方管113的四个侧壁均有连接点114。圆管的抗扭转能力最强,方管的抗弯曲能力强,圆管与方管以及连接点围成四个小的近三角形结构,结构最稳定,主臂111采用内部圆管112与外部方管113结合的方式,在抗弯曲能力和抗扭转能力都有完美的表现。在强度一样时,采用复合结构的主臂比采用单一方案的主臂重量上更轻。所述主臂可以通过挤出成型工艺制作。

在本实施例中,所述支臂115为椭圆形管,支臂115主要承受的是上下弯曲力,同时承担旋翼2水平定位功能,采用椭圆形管是一种比较优选的方案,所述支臂115与三通连接件117之间设有折叠关节116,并可向下折叠,折叠后体积变小,便于转场与搬运。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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