一种紧凑型无人机机身及具有紧凑型机身的无人机的制作方法

1.本实用新型属于无人机技术领域，具体涉及一种紧凑型无人机机身及具有紧凑型机身的无人机。


背景技术：

2.随着社会的发展，无人机技术也越来越广泛应用于通讯、气象、灾害监测、农业(农药喷洒、地质、交通、边境监控、测绘、管道、电力线检测、铁路、环保等多个领域。
3.多旋翼无人机作为无人机的一种常见机型，其被广泛应用在各个领域。但是现有的多旋翼无人机往往是在机身部分设置一个大舱体，用来安装电池以及电机、集成电路板等等设备，为了避免电池与无人机所需设备之间产生干扰，其在电池以及不同设备之间设置隔板，这样不仅导致整体的舱体占位空间大，加大无人机的整体外形尺寸；而且也会导致无人机的重量增加。
4.因此迫切需要设计一种紧凑型的机身，以解决上述多旋翼无人机存在的技术问题。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本实用新型公开了一种紧凑型无人机机身及具有紧凑型机身的无人机，通过其不仅使得机身内部空间得到充分利用，而且无需额外增加隔离板就能够合理隔离开电池和无人机所需设备，因此，本实用新型结构紧凑，重量较轻，方便携带。
6.为实现上述发明目的，本实用新型采用下述技术方案：
7.本实用新型提供一种紧凑型无人机机身，其中，所述无人机机身包括：中段、前段、框体和后段；
8.所述前段和后段的两个侧角位置分别设置有用于连接机臂的机臂接口；
9.所述中段位于前段和后段之间；所述中段包括用来安装电池的骨架结构和设置在骨架结构两侧外的左安装板和右安装板；所述中段的前端通过其骨架结构外表面与框体的安装窗口的外框连接，中段与前段的连接通过框体连接在一起；中段的后端通过其主体骨架结构内表面与后段中间的安装框口的外框贴合并连接；
10.所述框体上的卡扣与后段共同形成安装于骨架结构中的电池的限位。
11.更优选的，所述中段与前段通过设计在框体下部的铰链结构以及设计在框体上部的卡扣实现前段与中段的连接，并通过卡扣实现前段绕铰链结构旋转打开。
12.更优选的，所述骨架结构由上、下、左、右四块碳纤维板通过榫卯结构连接形成具有用来布置电池的空腔的主体承载结构；
13.所述左安装板、右安装板分别位于骨架结构两侧外；其通过榫卯结构分别连接在所述骨架结构的左右碳纤维板上，或者，由骨架结构下方的碳纤维板延伸出来而形成。
14.更优选的，所述中段还包括：上壳体和下壳体；
15.所述上壳体、下壳体上下扣合在骨架结构及左安装板、右安装板外部，形成光顺外
形的保护外壳。
16.更优选的，所述骨架结构、左安装板，和/或，右安装板上，开有一个或多个减重孔。
17.更优选的，所述框体中间具有安装窗口；在安装窗口的外框上开有多个安装孔，在所述骨架结构上对应位置开有沉孔；
18.沿与安装孔轴线垂直的方向在安装窗口的外框上开有槽体，所述槽体内能够装入螺母；沉头螺钉能够从骨架结构空腔内从内向外置入安装窗口的外框中，并能够旋入螺母中。
19.更优选的，所述后段中间具有安装框口，所述安装框口的外框能够伸进骨架结构内腔中与所述骨架结构内表面贴合；
20.在所述安装框口的外框上开有多个安装孔、在骨架结构上对应位置开有安装孔；沿与安装孔轴线垂直的方向在所述安装框口的外框上开有安装槽，所述安装槽内能够装入螺母；螺钉能够从骨架结构外侧从外向内置入所述安装框口的外框中，并能够旋入所述螺母中。
21.本实用新型还提供一种具有紧凑型机身的无人机，其中，所述无人机采用上述的紧凑型无人机机身，所述无人机机身的四个侧角位置设置有机臂接口，并通过机臂另一端连接旋翼。
22.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
23.1、本实用新型通过将无人机机身分为三段结构，且在机身中段通过具有空腔的骨架结构作为电池仓，将布置在骨架结构两侧外的左安装板、右安装板能够作为无人机所需设备的安装平台，使得机身内部空间得到充分利用，结构紧凑，方便携带。
24.2、本实用新型的机身中段通过上、下、左、右四块碳纤维板围成一个具有空腔的骨架结构，空腔能够作为电池的布置空间，同时布置在骨架结构两侧外的左安装板、右安装板能够作为无人机所需所需设备的安装平台，同时，围成骨架结构的四个碳纤维板及布置在空腔内的电池能够对安装在空腔外部的无人机所需所需设备起到了一定的屏蔽作用，避免或减小了部分设备之间的干扰问题。
25.3、机身中段的骨架结构的四个碳纤维板之间通过榫卯结构连接，这样的连接方式不需要额外的紧固件，有利于无人机的减重以及降低成本。
26.4、机身中段的骨架结构的四个碳纤维板与框体之间，骨架结构与机身后段之间，通过面接触连接，提高了机身的扭转刚度，避免飞行中机身发生扭转，有利于飞行控制的稳定性。
27.5、机身前段可绕铰链轴线旋转展开以及可快速开启的卡扣设计，提高了电池装入或取出的方便性。
附图说明
28.图1为无人机的立体图；
29.图2-1为无人机机身的侧视图；
30.图2-2为无人机机身的俯视图；
31.图2-3为处于展开状态的无人机机身结构图；
32.图3-1为去除上壳体和下壳体后的中段、框体和后段的装配结构图一；
33.图3-2为去除上壳体和下壳体后的中段、框体和后段的装配结构图二；
34.图3-3为去除上壳体和下壳体后的中段、框体和后段的装配结构分解图；
35.图4为框体和中段的骨架结构的组装结构的局部剖面图；
36.图5为后段和中段的骨架结构的组装结构的局部剖面图；
37.附图中：
38.中段1、前段2、框体3、后段4、螺母5、沉头螺钉6、螺钉7；上壳体1-1、下壳体1-2、骨架结构1-3、左安装板1-4、右安装板1-5；锁舌2-1；铰链结构3-1、卡扣3-2、安装窗口3-3、槽体3-4；安装框口4-1、安装槽4-2。
具体实施方式
39.为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例进一步阐明本实用新型的内容，但本实用新型的内容不仅仅局限于下面的实施例。
40.本实用新型提供一种紧凑型无人机机身，其结构如图1、图2-1、图2-2、图2-3所示，该无人机机身采用三段式布局结构，包括中段1、前段2和后段4；
41.前段2和后段4分别通过机臂连接旋翼；中段1位于前段2和后段4之间，用于安装电池及无人机所需电子配件；中段1包括用来安装电池的骨架结构和设置在骨架结构两侧外的左安装板和右安装板；中段1的前端通过其骨架结构外表面与框体3的安装窗口的外框连接，中段1与前段2的连接通过框体3连接在一起；中段1的后端通过其主体骨架结构内表面与后段4中间的安装框口的外框贴合并连接；框体3上的卡扣3-2与后段4共同形成安装于骨架结构内腔中的电池的限位。
42.为了便于安装在中段内的电池的装入或取出，中段1与前段2的连接通过设计在框体3下部的铰链结构3-1以及设计在框体3上部的卡扣3-2实现，并通过卡扣3-2实现前段2绕铰链结构3-1旋转打开。
43.无人机的各个机身段的结构及功能详细如下：
44.一、前段2
45.前段2两个侧角位置设置有机臂接口，并通过机臂另一端连接旋翼。其主体结构按照设定弧度设计，其外周与中段1的上壳体1-1和下壳体1-2扣合后的外部形状呼应，形成光顺外形。前段2底部通过铰链结构3-1与固定在中段2上的框体3连接；其上部位置固定有锁舌2-1，该锁舌2-1能够与固定在框体3上的卡扣3-2配合实现前段2与中段1的锁紧与打开。
46.二、中段1
47.中段1包括上壳体1-1、下壳体1-2、骨架结构1-3、左安装板1-4、右安装板1-5。
48.其中的骨架结构1-3用来承担载荷的传递，其由上、下、左、右四块碳纤维板通过榫卯结构连接形成，形成一个具有用来布置电池的空腔的主体承载结构，该内腔也被称为电池仓。骨架结构1-3的空腔截面尺寸根据选定的电池来确定，其与所安装的电池之间为间隙配合，这样既保证电池顺利的装入骨架结构1-3的空腔，又要防止电池发生较大的晃动。
49.左安装板1-4、右安装板1-5均由碳纤维板制成，分别通过榫卯结构连接在骨架结构1-3两侧外；或者，由骨架结构1-3的下方的碳纤维板分别向左右两个方向延申出来而成。
50.由于飞控等器件需要尽量位于无人机对称中心，gps则要尽量布置无其它电子设备遮挡的位置有利于接收卫星信号。所以，选用骨架结构1-3的上方的碳纤维板主要用来布
置飞控、gps等设备。骨架结构1-3左右两侧的碳纤维板可以安装除飞控、gps之外的设备器件，如：电源模块、云台控制器、目标追踪模块、人工智能模块、降压模块等。而位于骨架结构1-3外侧的左安装板1-4和右安装板1-5主要的作用是固定线束，也可以安装一些小的设备。
51.上壳体1-1、下壳体1-2上下扣合在骨架结构1-3及左安装板1-4、右安装板1-5外部，形成光顺外形的保护外壳，用来保护安装在无人机内的各种设备。
52.为了减轻无人机整体重量，上述骨架结构1-3、左安装板1-4、右安装板1-5上均开有一个或多个减重孔。
53.三、框体3
54.框体3整体按照设定弧度设计，其外周与中段1的上壳体1-1和下壳体1-2扣合后的外部形状呼应，形成光顺外形。
55.框体3的上部安装有卡扣3-2，下部安装有铰链结构3-1。中段1与前段2通过该铰链结构3-1以及卡扣3-2实现机身前段2与中段1的连接，并通过卡扣3-2实现前段2绕铰链结构3-1轴线旋转并打开。
56.框体3中间具有安装窗口3-3，安装窗口略大于骨架结构1-3的外表面尺寸，能够与骨架结构1-3的外周四个碳钎维板形成的外表面形成间隙配合，以使骨架结构1-3能够顺利伸入框体3的安装窗口3-3中。在安装窗口3-3的外框上开有多个安装孔、在骨架结构1-3上对应位置开有沉孔，并且沿与安装孔轴线垂直的方向在安装窗口3-3的外框上开有槽体3-4，该槽体3-4内能够装入螺母5。沉头螺钉6能够从骨架结构1-3空腔内从内向外置入安装窗口3-3的外框中，并能够旋紧所述沉头螺钉10到螺母5中。
57.在组装框体3和骨架结构1-3时，先将螺母5装入到槽体3-4中，然后将骨架结构1-3伸入框体3的安装窗口3-3中；而后将沉头螺钉6从骨架结构1-3空腔的内表面从内向外置入安装窗口3-3的外框中，并旋紧该沉头螺钉10到螺母5中。形成如图4的装配结构。
58.可见，框体3和骨架结构1-3连接时，骨架结构1-3的外表面与框体3的安装窗口3-3配合，且沉头螺钉6从骨架结构1-3的内表面从内向外安装，因此保证了框体3结构不侵入到骨架结构1-3的空腔内，进而保证了电池从框体3一侧能够顺利装到骨架结构1-3的空腔内。
59.四、后段
60.后段4的结构如图3-1、图3-2、图3-3和图5所示。
61.后段4两个侧角位置设置有机臂接口，并通过机臂另一端连接旋翼，其主体结构按照设定弧度设计，其外周与中段1的上壳体1-1和下壳体1-2扣合后的外部形状呼应，形成光顺外形。
62.后段4中间具有安装框口4-1，安装框口4-1的外框能够伸进骨架结构1-3内腔中，能够与骨架结构1-3内表面贴合，安装框口4-1的外框能够与骨架结构1-3的外周四个碳钎维板形成的内表面形成间隙配合。
63.在安装框口4-1的外框上开有多个安装孔、在骨架结构1-3上对应位置开有安装孔，并且沿与安装孔轴线垂直的方向在安装框口4-1的外框上开有安装槽4-2，该安装槽4-2内能够装入螺母5。
64.在组装后段4和骨架结构1-3时，先将螺母5装入到安装槽4-2中，然后将后段4的安装框口4-1的外框伸入骨架结构1-3中，使得安装框口4-1的外框与骨架结构1-3内表面贴合；而后将螺钉7从骨架结构1-3外表面从外向内置入安装框口4-1的外框中，并旋紧该螺钉
7到螺母5中，形成如图5的装配结构。
65.由于后段4不影响电池的装入，所以后段4可以侵入到骨架结构1-3的内腔内，且起到限制电池位置的作用。后段4与骨架结构1-3的内表面连接，螺钉7自骨架结构1-3的碳纤维板外侧安装并拧紧。
66.上述在框体3的侧面开槽体3-4或在后段安装框口4-1的外框上开安装槽4-1的目的是为了将螺母5装入后，在拧沉头螺钉6或螺钉7时螺母5不会沿着螺钉轴向掉落，同时因槽体3-4和安装槽4-1的尺寸与螺母5相匹配，螺母5也不会跟着沉头螺钉6或螺钉7一起转动。
67.上述实施例中也可以不在框体3的侧面开槽体3-4或在后段安装框口4-1的外框上开安装槽4-1，以及不包含螺母5。
68.本实用新型还提供一种具有紧凑型机身的无人机，其结构如图1、图2-1、图2-2、图2-3、图3-1、图3-2、图3-3、图4、图5所示，其包括上述紧凑型无人机机身、机臂和旋翼。其中的紧凑型无人机机身的具体结构如上述实施例所描述，这里不再累述。
69.以上说明仅为本实用新型的应用实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，不能以此来限定本实用新型的权利范围，任何根据本实用新型的技术方案所做的等效变化，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。