CN106628106A - 固定翼无人机框架及固定翼无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种固定翼无人机框架及固定翼无人机，涉及无人机技术领域，所述固定翼无人机框架，包括机体承重架，所述机体承重架内置于固定翼无人机的机体内，且所述机体承重架的结构强度大于所述机体的结构强度；所述机体承重架与所述机体的机翼加强杆连接固定。因为固定翼无人机在长时间飞行或者降落时，机翼与机身的连接位置受力较大，而又因为其材料的原因导致机翼容易发生断裂，所以将结构强度较高的机体承重架连接固定在机翼加强杆上，用来增加固定翼无人机机体的结构强度。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，尤其是涉及一种固定翼无人机框架及固定翼无人机。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备操纵并具有自主飞行能力的的不载人飞机。机上无驾驶舱，但安装有飞行控制计算机、遥感装置等设备。无人机可分为微型无人机、轻型无人机、小型无人机以及大型无人机。微型无人机是指空机质量小于等于7kg，轻型无人机质量大于7kg，小型无人机指空机质量小于等于5700kg的无人机，大型无人机指空机质量大于5700kg的无人机。而按飞行平台构型分类，无人机又可分为固定翼无人机和旋翼无人机等。
目前，市面上现有的微型(起飞重量7kg或以下)固定翼无人机的机体主要采用的是EPO等发泡材料制成，尽量减少机身质量，在备用电能相同的情况下，提高固定翼无人机的飞行时间，从而可以更适应不同的飞行任务。
但是现有的微型固定翼无人机在使用时存在以下问题：一方面，因为微型固定翼无人机的机体主要采用脆弱EPO发泡材料制成，结构强度低，在长时间的飞行过程中或者高强度频繁起降时，固定翼无人机的机身与固定翼容易发生疲劳断裂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种固定翼无人机框架及固定翼无人机，以解决现有的由EPO发泡材料制成的微型固定翼无人机在长时间的飞行过程中或者高强度频繁起降时，由于包括意外事故撞击在内的外力冲击下固定翼无人机的机身与机翼容易发生形变或疲劳断裂的技术问题。
本发明提供的固定翼无人机框架，包括机体承重架，所述机体承重架内置于固定翼无人机的机体内，且所述机体承重架的结构强度大于所述机体的结构强度；所述机体承重架与所述机体的机翼加强杆连接固定。
进一步的，所述机体承重架包括相对设置的第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和第二侧板的板面分别与平行于无人机的机头到机尾方向的两个竖向相对内壁相抵；
所述第一侧板和第二侧板之间设置有横向连接件，所述横向连接件用于阻止所述第一侧板和/或第二侧板受到外力后产生相对运动。
进一步的，所述第一侧板和第二侧板上对应设置有固定孔，用于固定所述机体的机翼加强杆。
进一步的，所述机体承重架上设置有减重孔，用于减轻所述机体承重架的重量。
本发明提供的固定翼无人机，包括机体和上述的固定翼无人机框架。
进一步的，所述固定翼无人机框架内设置有图像采集装置，且所述固定翼无人机框架与机身上对应设置有第一避让孔，所述第一避让孔用于避让所述图像采集装置的镜头，以使所述图像采集装置能够对机体外侧环境进行采集。
进一步的，所述固定翼无人机框架和机身上对应设置有第二避让孔，用于避让所述图像采集装置的操作界面。
进一步的，所述固定翼无人机框架包括定位架，所述定位架插接在机体承重架内，且所述图像采集装置放置在定位架内。
进一步的，所述定位架的外侧壁上，或者所述机体承重架的内壁上设置有弹性防滑缓冲层，所述弹性防滑缓冲层受力后产生形变，外力撤去后，形状恢复，用于阻碍所述定位架从机体承重架内滑出。
进一步的，所述定位架包括第一放置区域和第二放置区域，所述第一放置区域用于放置摄像机，所述第二放置区域用于放置照相机。
本发明提供的固定翼无人机框架，用于增强固定翼无人机的结构强度，包括机体承重架，所述机体承重架内置于固定翼无人机的机体内，且所述机体承重架的结构强度大于所述机体的结构强度，所述机体承重架与所述机体的机翼加强杆连接固定，对机翼加强杆进行二次加强固定。因为固定翼无人机在长时间飞行或者降落时，固定翼的连接位置受力较大，而又因为其材料的原因导致机翼容易发生断裂，所以将结构强度较高的机体承重架连接固定在机翼加强杆上，用来增加固定翼无人机的结构强度。
本发明提供的固定翼无人机，包括机体和上述固定翼无人机框架，因为固定翼无人机在长时间飞行或者降落时，固定翼的连接位置受力较大，而又因为其材料的原因导致机翼容易发生断裂，所以将结构强度较高的机体承重架连接固定在机翼加强杆上，用来增加固定翼无人机的结构强度。
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为本发明实施例提供的固定翼无人机框架的机体承重架的示意图；
图2为本发明实施例1提供的固定翼无人机的内部结构示意图；
图3为本发明实施例2提供的固定翼无人机的定位架的示意图；
图4为本发明实施例2提供的固定翼无人机内机体承重架与定位架插接前的示意图；
图5为本发明实施例2提供的固定翼无人机内机体承重架与定位架插接后的示意图；
图6为本发明实施例2提供的固定翼无人机内机体承重架与定位架插接后的仰视图。
图标：100-机体承重架；110-第一侧板；111-固定孔；112-减重孔；120-第二侧板；130-连接件；131-底板；200-机翼加强杆；300-机体；400-第一避让孔；500-第二避让孔；600-定位架；610-弹性防滑缓冲层；620-第一放置区域；630-第二放置区域。
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。
本发明提供的固定翼无人机框架，用于增强固定翼无人机的结构强度，包括机体承重架100，所述机体承重架100内置于固定翼无人机的机体内，且所述机体承重架100的结构强度大于所述固定翼无人机机体的结构强度。所述机体承重架100与所述机体的机翼加强杆200连接固定，对机翼加强杆200进行二次加强固定。因为固定翼无人机在长时间飞行或者降落时，固定翼的连接位置受力较大，而又因为其材料的原因导致机翼容易发生断裂，所以将结构强度较高的机体承重架100连接固定在机翼加强杆200上，用来增加固定翼无人机的结构强度，从而达到延长固定翼无人机使用寿命的技术效果。
如图1所示，机体承重架100可以用于增加固定翼无人机的机身的抗撞击性能，所述机体承重架100包括相对设置的第一侧板110和第二侧板120，所述第一侧板110和第二侧板120的板面分别与平行于固定翼无人机的机头到机尾方向的两个竖向相对内壁相抵，也就是机体的左右两个侧壁，从而将上述机体内部支撑住。所述第一侧板110和第二侧板120之间设置有连接件130，所述连接件130用于阻止所述第一侧板110和/或第二侧板120受到外力后产生相对运动，保持机体承重架100的稳定性，进而增加了固定翼无人机的机体的结构强度。当固定翼无人机长时间飞行或者坠地后，机体的外壁会受到由外向内的外力，而由连接件130连接的第一侧板110和第二侧板120抵住固定翼无人机机体的相对两个内壁，从而防止上述机体的两个内壁发生由外向内的结构损伤，达到了增加了固定翼无人机的使用寿命长技术效果。
所述连接件130可以包括底板131，所述底板131设置在所述第一侧板110和第二侧板120的下部，并且与固定翼无人机的机体的下底面相抵，用于增加机体下底面的结构强度，防止在降落的过程中，由外向内的外力将机体的结构损伤。
需要说明的，机体承重架100不但具有加强固定翼无人机机体结构强度的作用，还可以起到对固定翼无人机内部的任务设备进行固定保护的作用。将固定翼无人机内的任务设备固定于机体承重架100内部，当固定翼无人机发生事故坠落时，即使机体发生损坏，但是因为机体承重架100的结构强度更高，所以设置于其内部的任务设备会受到一定的保护，将损坏程度降到最低，甚至会不发生损坏，从而任务设备可以被再次利用。
所述第一侧板110和第二侧板120上对应设置有固定孔111，所述机体的机翼加强杆200穿过固定孔111，以使所述机体承重架100将机翼加强杆200进行了二次固定，从而增加了机翼与机体连接的牢靠性。因为现有的微型固定翼无人机的材料为EPO发泡材料，机翼加强杆200直接与机身相连接，导致固定翼与机身的连接位置非常容易发生断裂，固定翼无人机的固定翼折断。而利用结构强度比固定翼无人机机身结构强度大的机体承重架100对固定翼进行二次固定，可以有效的防止断翼的现象发生。
优选地，所述机体承重架100的材料可以为木质，木质材料结构强度比EPO发泡材料高，比重比金属轻，且容易加工出各种形状，与固定翼无人机的内腔结构适应性更好，同时，也更为环保。
所述机体承重架100上设置有减重孔112，用于减轻所述机体承重架100的重量。微型固定翼无人机的质量小于等于7kg，尽量减少机身质量，在备用电能相同的情况下，提高固定翼无人机的飞行时间，从而可以更适应不同的飞行任务。所以为了保证在额外增加固定翼无人机框架的情况下，固定翼无人机的重量也不会太大，所以在机体承重架100上的设置多个减重孔112。
需要说明的，通过设置减重孔112可以使得机体承重架100在受到撞击时，能够在预设的范围内产生一定的形变，通过机体承重架100的整体形变来吸收其在某一个点上受到的冲击力。同时，和原来的EPO发泡材料机身粘合以后相互配合，从而获得更好的整体抗冲击能力，在飞机发生事故后，可以尽最大程度减小固定翼无人机的损坏程度。所以在机体承重架100上设置有减重孔112，达到在增加机体整体强度的基础上减轻固定翼无人机的重量。
优选地，在保证机体承重架100上每个侧板结构强度的前提下，设置圆形或者椭圆形的减重孔112，需要注意避开主要受力的位置。从而达到在保证结构强度的前提下，减少机体承重架100的重量的技术效果。
本发明提供了一种固定翼无人机，下面给出两个实施例对本发明提供的固定翼无人机的结构进行详细描述。
实施例1
如图2所示，本发明提供的固定翼无人机，包括机体300和上述固定翼无人机框架，固定翼无人机框架，用于增强固定翼无人机的结构强度，包括机体承重架100，所述机体承重架100内置于固定翼无人机的机体300内，且所述机体承重架100的结构强度大于所述机体300的结构强度，所述机体承重架100与所述机体300的机翼加强杆200连接固定，对机翼加强杆200进行二次加强固定。因为固定翼无人机在长时间飞行或者降落时，固定翼的连接位置受力较大，而又因为其材料的原因导致机翼容易发生断裂，所以将结构强度较高的机体承重架100连接固定在机翼加强杆200上，用来增加固定翼无人机的结构强度。
所述机身内壁与机体承重架100的外壁之间可以增加黏胶层，例如通过胶水将机身内壁与机体承重架100的外壁粘黏在一起，从而增加固定翼无人机的稳定性，防止在飞行过程中，机体承重架100相对于机身发生位移，导致固定翼无人机的重心不稳定，飞行出现晃动现象。
优选地，所述固定翼无人机框架内设置有图像采集装置，从而可以使本发明提供的固定翼无人机在飞行的过程中，对沿途的景象进行采集。所述固定翼无人机框架与机身上对应设置有第一避让孔400，所述第一避让孔400用于避让所述图像采集装置的镜头，以使所述图像采集装置能够对机体300外侧环境进行采集。
优选地，所述第一避让孔400可以设置在所述固定翼无人机的下底面上，这样当固定翼无人机水平飞行时，图像采集装置可以采集到地面上景物的正摄形像，对侦查、勘探、定位等工作有着极大的帮助。
进一步的，所述固定翼无人机框架和机身上对应设置有第二避让孔500，用于避让所述图像采集装置的操作界面。这样在起飞之前，操纵者可以在不拆开固定翼无人机机身的情况下，对图像采集装置的功能进行设定，十分方便。
优选地，所述机身的第二避让孔500开口位置设置有转动挡板，所述转动挡板关闭后，用于挡住所述第二避让孔500。
实施例2
本发明提供的固定翼无人机，包括机体300和上述固定翼无人机框架，固定翼无人机框架，用于增强固定翼无人机的结构强度，包括机体承重架100，所述机体承重架100内置于固定翼无人机的机体300内，且所述机体承重架100的结构强度大于所述机体300的结构强度，所述机体承重架100与所述机体300的机翼加强杆200连接固定，对机翼加强杆200进行二次加强固定。因为固定翼无人机在长时间飞行或者降落时，固定翼的连接位置受力较大，而又因为其材料的原因导致机翼容易发生断裂，所以将结构强度较高的机体承重架100连接固定在机翼加强杆200上，用来增加固定翼无人机的结构强度。
如图3-5所示，与实施例1不同之处在于，所述固定翼无人机框架包括定位架600，所述定位架600插接在机体承重架100内，且所述图像采集装置放置在定位架600内。所述机体承重架100预留有插接区域，所述插接区域的宽度大于所述定位架600的宽度，从而所述定位架600可以插接在机体承重架100的插接区域内。因为机体承重架100需要与机翼加强杆200连接固定，所以其不容易与机身分离，而插接在机体承重架100内的定位架600可以轻松的从机体承重架100上取下，更方便对图像采集装置进行安装以及调整。
具体的，所述定位架600可以用于固定多种图像采集装置，例如各种不同型号的照相机、摄像机或者其他工作于非可见光谱的遥感采集装置等任务设备，因为定位架600与机体承重架100是通过插接连接在一起的，所以拆卸与安装非常容易。以图像采集装置为例，因为需要根据不同的飞行任务需求，选取的图像采集装置也不同，所以可以事先将多种图像采集装置分别固定在多个定位架600中，通过更换定位架600，实现对固定翼无人机图像采集装置的更换，整个过程简单、方便、快捷。通过机体承重架100与定位架600的配合，实现对固定翼无人机内部任务设备快速拆卸与安装的技术效果。
将图像采集装置安放至定位架600内，不仅可以起到更换方便的效果，还可以有效的保护图像采集装置，定位架600的材质可以和机体承重架100的材料相同，它们的结构强度高于机体300强度，能够大幅度增加图像采集装置的安全性，遇到坠毁等意外情况，能够有效提高图像采集装置的生存概率。
优选地，所述定位架600的外侧壁上，或者所述机体承重架100的内壁上设置有弹性防滑缓冲层610，所述弹性防滑缓冲层610受力后产生形变，外力撤去后，形状恢复。以所述机体承重架100的内壁上设置有弹性防滑缓冲层610为例，当将定位架600插入到机体承重架100内时，弹性防滑缓冲层610的厚度受到了压缩，而当定位架600完全插入后，弹性防滑缓冲层610充分的占据了定位架600的外侧壁到机体承重架100的内壁之间的空间，从而增加了弹性防滑缓冲层610与定位架600外壁之间的摩擦力，从而达到防止定位架600滑出机体承重架100的技术效果。
自所述定位架600进入口向所述机体承重架100内部，所述弹性防滑缓冲层610的厚度逐渐增大，从而方便定位架600的插入。
优选地，所述弹性防滑缓冲层610的横截面为三角形。定位架600在进入机体承重架100时，最开始受到的阻力最小，随后受到的阻力越来越大，从而达到方便插入的技术效果。
所述弹性防滑缓冲层610的材料可以为EVA泡棉或者橡胶。滑层除了起到防止定位架600滑出机体承重架100的技术效果外，对二者之间的碰撞也起到了缓冲作用。优选地，所述防滑缓冲层可以设置在定位架600的五个外表面上，当机体300受到碰撞后，将碰撞力依次转递给机体承重架100和定位架600，而因为设置在定位架600与机体承重架100支架的EVA泡棉或者橡胶的缓冲作用，定位架600受到的碰撞力会相对减少，从而大幅度增加图像采集装置的安全性，有效提高图像采集装置的生存概率。
所述定位架600包括第一放置区域620和第二放置区域630，所述第一放置区域620用于放置摄像机，所述第二放置区域630用于放置照相机。从而可以达到，固定翼无人机同时对沿途的环境进行拍照和录像的技术效果。
如图6所示，定位架600和机体承重架100的下底面上均对应设置有第一避让孔400和第二避让孔500。
综上述所，本发明提供的固定翼无人机，包括机体300和上述固定翼无人机框架，固定翼无人机框架，用于增强固定翼无人机的结构强度，包括机体承重架100，所述机体承重架100内置于固定翼无人机的机体300内，且所述机体承重架100的结构强度大于所述机体300的结构强度，所述机体承重架100与所述机体300的机翼加强杆200连接固定，对机翼加强杆200进行二次加强固定。因为固定翼无人机在长时间飞行或者降落时，固定翼的连接位置受力较大，而又因为其材料的原因导致机翼容易发生断裂，所以将结构强度较高的机体承重架100连接固定在机翼加强杆200上，用来增加固定翼无人机的结构强度。所述固定翼无人机包括图像采集装置，所述图像采集装置可以直接装配在机体承重架100上，也可以在加设一个定位架600，让定位架600与机体承重架100插接，将图像采集装置固定在定位架600上，从而实现图像采集装置方便取下的技术效果。
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。
Claims (10)
1.一种固定翼无人机框架，其特征在于，包括机体承重架，所述机体承重架内置于固定翼无人机的机体内，且所述机体承重架的结构强度大于所述机体的结构强度；所述机体承重架与所述机体的机翼加强杆连接固定。
2.根据权利要求1所述的固定翼无人机框架，其特征在于，所述机体承重架包括相对设置的第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和第二侧板的板面分别与平行于固定翼无人机的机头到机尾方向的两个竖向相对内壁相抵；
所述第一侧板和第二侧板之间设置有横向连接件，所述横向连接件用于阻止所述第一侧板和/或第二侧板受到外力后产生相对运动。
3.根据权利要求2所述的固定翼无人机框架，其特征在于，所述第一侧板和第二侧板上对应设置有固定孔，用于固定所述机体的机翼加强杆。
4.根据权利要求1所述的固定翼无人机框架，其特征在于，所述机体承重架上设置有减重孔，用于减轻所述机体承重架的重量。
5.一种固定翼无人机，其特征在于，包括机体和权利要求1-4任意一项所述的固定翼无人机框架。
6.根据权利要求5所述的固定翼无人机，其特征在于，所述固定翼无人机框架内设置有图像采集装置，且所述固定翼无人机框架与机身上对应设置有第一避让孔，所述第一避让孔用于避让所述图像采集装置的镜头，以使所述图像采集装置能够对机体外侧环境进行采集。
7.根据权利要求6所述的固定翼无人机，其特征在于，所述固定翼无人机框架和机身上对应设置有第二避让孔，用于避让所述图像采集装置的操作界面。
8.根据权利要求6所述的固定翼无人机，其特征在于，所述固定翼无人机框架包括定位架，所述定位架插接在机体承重架内，且所述图像采集装置放置在定位架内。
9.根据权利要求8所述的固定翼无人机，其特征在于，所述定位架的外侧壁上，或者所述机体承重架的内壁上设置有弹性防滑缓冲层，所述弹性防滑缓冲层受力后产生形变，外力撤去后，形状恢复，用于阻碍所述定位架从机体承重架内滑出。
10.根据权利要求8所述的固定翼无人机，其特征在于，所述定位架包括第一放置区域和第二放置区域，所述第一放置区域用于放置摄像机，所述第二放置区域用于放置照相机。
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