CN107215460A - 一种无人飞行器机架的旋翼及模块化的多旋翼机架 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多旋翼无人飞行器的模块化机架，包括两个上下设置连接的旋翼组，所述旋翼组包括两个的旋翼，所述旋翼包括翼臂和设置在翼臂上的螺旋桨，翼臂的一端连有弧形机臂两个旋翼的翼臂上未连接弧形机臂的一端相互连接，所述旋翼组沿两翼臂的连接点中心对称；两个旋翼组的翼臂垂直但不相交。本发明的模块化机架，通过四个旋翼形成一个整体呈圆形的机架，其中两个相邻的旋翼呈上下交错连接，构成了一个高稳定性体积小、载重能力高的模块化机架；即在螺旋桨的轴距、旋翼的数量一定的情况下，本发明中的四旋翼机架能够承受更大的重量，而在承重能力相同的情况下，本发明中的四旋翼机架轴距能够大大的减小。
Description
技术领域
本发明涉及一种无人机领域，一种无人飞行器机架的旋翼及模块化的多旋翼机架。
背景技术
多旋翼无人飞行器是近年来新兴的产品，为航拍、测绘、快递等提供了有力的手段，被广泛用于众多领域。随着多旋翼飞行器的普及和应用的不断扩展，飞行器需要搭载更大型的设备或重物，因而大载重的多旋翼飞行器轴距一般都较大，且携带非常困难。这就对多旋翼飞行器在满足较小体积的同时具备较大的载重量提出了新要求。同时，由于多旋翼飞行器在飞行过程中容易撞击到其他物体，导致螺旋桨断裂而坠毁的情况时常发生，于是对飞行器螺旋桨提供必需的保护就变得尤为重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是多旋翼飞行器在飞行过程中容易撞击到其他物体，由于螺旋桨没有保护措施从而造成其断裂出现坠毁现象，同时无人机的螺旋桨轴距随着载重的增加而增大，导致无人机体积过大难以携带，目的在于提供一种无人飞行器机架的旋翼及模块化的多旋翼机架，通过特定的旋翼结构，不仅能够对螺旋桨起到良好的保护作用，同时可以保证在小体积机架的情况下提高其载重能力；而且能够快速的变换机架的旋翼数量，使得多旋翼飞行器的载重能力在不增加水平方向体积的同时不断提高。
本发明通过下述技术方案实现：
一种无人飞行器机架的旋翼，包括翼臂和设置在翼臂上的螺旋桨，翼臂的一端连有机臂，即无人机螺旋桨的外圈设有机臂，能够在发生碰撞或撞击的时候，对螺旋桨起到保护作用，即受到碰撞的为机臂，可以避免螺旋桨受到撞击产生断裂而坠机。
所述翼臂连接在机臂的中点处，从而提高旋翼整体的平衡稳定性能。
所述机臂为弧形机臂，或者机臂的两端向翼臂的方向弯曲，即螺旋桨位于弧形或弯曲机臂的内侧，从而在最大角度范围内对螺旋桨进行保护。
一种多旋翼无人飞行器的模块化机架，包括两个上下设置连接的旋翼组，所述旋翼组包括两个所述的旋翼，两个旋翼的翼臂上未连接机臂的一端相互连接，所述旋翼组沿两翼臂的连接点中心对称。本发明的模块化机架，通过在竖直方向上上下叠加旋翼组的方式，在相同旋翼数量与螺旋桨轴距的情况下，大大的提高了机架的载重能力，同时能够对螺旋桨起到良好的保护作用。
其中，下方旋翼组翼臂相对于上方旋翼组翼臂水平旋转0～90°，当上下方旋翼组翼臂之间相互平行，机臂为弧形机臂时，上方旋翼组中的弧形机臂端部与相邻下方旋翼组中的弧形机臂端部之间通过衔接板和铝柱连接，即模块化机架整体呈长条型，两侧分别有两个上下重叠的旋翼，相同旋翼数量与螺旋桨轴距的情况下，大大的提高了机架的载重能力。
当下方旋翼组翼臂相对于上方旋翼组翼臂旋转90°，四个旋翼形成一个整体呈类似圆形的机架，即四条弧形机臂在俯视方向上围成一个类圆形，其中两个相邻的旋翼呈上下交错连接，相比于上述当上下方旋翼组翼臂之间相互平行的模块化机架，此模块化机架中相邻旋翼呈90°夹角，提高了在各个方向上的稳定性，相比普通的四旋翼机架来说，不仅能够在螺旋桨的轴距、旋翼的数量一定的情况下，承受更大的载重量，同时在承重能力相同的情况下，本发明中的四旋翼机架螺旋桨的轴距能够大大的减小，从而减小了机架的体积，构成了一个高稳定性、体积小、载重能力高的模块化机架。其中，将所述模块化机架在竖向方向上进行叠加从而可以在保持机架水平横向方向上体积、轴距不变的情况下通过增加旋翼数量，可以提高载重能力，同时可以对螺旋桨起到良好的保护作用。
旋翼组中两个翼臂之间通过连接件相连，翼臂与连接件之间可拆卸链接，可以方便每个旋翼的更换。
弧形机臂端部开设有插槽和螺丝孔，衔接板插入弧形机臂的插槽后通过螺丝与螺母固定，弧形机臂与铝柱之间也通过螺丝固定，方便模块化机架的拼装与拆卸。
还包括电池、自驾仪和接收机，所述电池、自驾仪和接收机均安置在连接件上，每个模块化机架上分别安装有为其供电的电池、自驾仪和接收机，在多个模块化机架进行堆叠的时候，可以各个模块化机架之间各自工作，不会因为其中一个电池没电了或者自驾仪和接收机失灵而影响其他模块化机架的正常运行，从而导致整个机架失去运作能力。
弧形机臂、衔接板、翼臂均采用碳纤维材料制得，使得整个模块化机架的质量较轻，携带更加方便，同时降低自身质量提高了载重能力。
一种具有多模块多旋翼的无人飞行器机架，包括多个所述的模块化机架，所述多个模块化机架从上至下依次排列，上下两个相邻模块化机架之间也通过衔接板和铝柱连接，通过将每个四旋翼的机架模块化，然后采用此可堆叠安装扩展的模块化机架结构，使得四旋翼无人飞行器可快速的拓展为八旋翼、十二旋翼、十六旋翼等多旋翼的机架结构，使得多旋翼飞行器的载重能力在不增加水平方向体积的同时不断提高，这样既满足了足够的承重能力，又保证了螺旋桨的轴距足够小，从而便于携带。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种无人飞行器机架的旋翼，在螺旋桨的外圈设有弧形机臂，能够在发生碰撞或撞击的时候，对螺旋桨起到保护作用，即受力的为弧形机臂，可以避免螺旋桨受到撞击产生断裂而坠机；
2、本发明一种多旋翼无人飞行器的模块化机架，通过四个旋翼形成一个整体呈圆形的机架，其中两个相邻的旋翼呈上下交错连接，构成了一个高稳定性体积小、载重能力高的模块化机架；
3、本发明一种具有多模块多旋翼的无人飞行器机架，通过堆叠安装多个模块化机架，使得四旋翼无人飞行器可快速的拓展为八旋翼、十二旋翼、十六旋翼等多旋翼的机架结构，使得多旋翼飞行器的载重能力在不增加水平方向体积的同时不断提高。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明旋翼的结构示意图；
图2为本发明单独模块化机架结构示意图；
图3为本发明多模块机架结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-螺旋桨，2-翼臂，3-机臂，4-衔接板，5-铝柱，6-连接件。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示，本发明一种无人飞行器机架的旋翼，包括翼臂2和设置在翼臂2上的螺旋桨1，翼臂2的一端连有机臂3，其中图1中上方的图为直线型机臂，下方的为弧形的机臂3，所述螺旋桨设置在翼臂的中点处。本发明一种无人飞行器机架的旋翼，即无人机螺旋桨的外圈设有弧形的机臂，能够在发生碰撞或撞击的时候，对螺旋桨起到保护作用，即受力的为弧形机臂，可以避免螺旋桨受到撞击产生断裂而坠机，同时又能平衡螺旋桨两侧的受力。
实施例2
如图2所示，一种多旋翼无人飞行器的模块化机架，包括两个上下设置连接的旋翼组，所述旋翼组包括两个所述的旋翼，两个旋翼的翼臂上未连接弧形机臂的一端相互连接，所述旋翼组沿两翼臂的连接点中心对称；下方旋翼组翼臂相对于上方旋翼组翼臂旋转90°，上方旋翼组中的弧形机臂端部与相邻下方旋翼组中的弧形机臂端部之间通过衔接板4和铝柱5连接，旋翼组中两个翼臂之间通过连接件6相连。
本发明的模块化机架，四个旋翼形成一个整体呈类似圆形的机架，即四条弧形机臂在俯视方向上围成一个类圆形，其中两个相邻的旋翼呈上下交错连接，相比于上述当上下方旋翼组翼臂之间相互平行的模块化机架，此模块化机架中相邻旋翼呈90°夹角，提高了在各个方向上的稳定性，相比普通的四旋翼机架来说，不仅能够在螺旋桨的轴距、旋翼的数量一定的情况下，承受更大的载重量，同时在承重能力相同的情况下，本发明中的四旋翼机架螺旋桨的轴距能够大大的减小，从而减小了机架的体积，构成了一个高稳定性、体积小、载重能力高的模块化机架。其中，将所述模块化机架在竖向方向上进行叠加从而可以在保持机架水平横向方向上体积、轴距不变的情况下通过增加旋翼数量，可以提高载重能力，同时可以对螺旋桨起到良好的保护作用。
优选的，弧形机臂端部开设有插槽和螺丝孔，衔接板插入弧形机臂的插槽后通过螺丝与螺母固定，弧形机臂与铝柱之间也通过螺丝固定，方便模块化机架的拼装与拆卸。
优选的，还包括电池、自驾仪和接收机，所述电池、自驾仪和接收机均安置在连接件上，每个模块化机架上分别安装有为其供电的电池、自驾仪和接收机，在多个模块化机架进行堆叠的时候，可以各个模块化机架之间各自工作，不会因为其中一个电池没电了或者自驾仪和接收机失灵而影响其他模块化机架的正常运行，从而导致整个机架失去运作能力。
优选的，弧形机臂、衔接板、翼臂均采用碳纤维材料制得，使得整个模块化机架的质量较轻，携带更加方便，同时降低自身质量提高了载重能力。
实施例3
一种多旋翼无人飞行器的模块化机架，包括两个上下设置连接的旋翼组，所述旋翼组包括两个所述的旋翼，两个旋翼的翼臂上未连接机臂的一端相互连接，所述旋翼组沿两翼臂的连接点中心对称；下方旋翼组翼臂相对于上方旋翼组翼臂旋转90°，上方旋翼组中的弧形机臂端部与相邻下方旋翼组中的弧形机臂端部之间通过衔接板4和铝柱5连接，旋翼组中两个翼臂之间通过连接件6相连。本实施例与实施例2的区别在于机臂为直线型。
实施例4
如图3所述，一种具有多模块多旋翼的无人飞行器机架，包括两个模块化机架，两个模块化机架上下重叠排列，上下两个相邻模块化机架通过通过衔接板和铝柱连接，其中上方模块化机架中下端的弧形机臂与下方模块化机架中上端的弧形机臂之间通过衔接板和铝柱连接，采用此可堆叠安装的模块化机架结构，快速将四旋翼无人飞行器机架快速的拓展为八旋翼机架结构，从而在不增加水平方向体积、轴距的情况下使得多旋翼飞行器的载重能力大大的不断提高，这样就无需增大螺旋桨的轴距，既满足了足够的承重能力，又保证了机架的轴距足够小，从而便于携带；而且弧形机臂、衔接板、翼臂均采用碳纤维材料制得，这样即使是在增加旋翼数量的同时也不会造成机架自身重量过重。
实施例5
一种具有多模块多旋翼的无人飞行器机架，包括三个模块化机架，三个模块化机架上下重叠排列，上下两个相邻模块化机架通过通过衔接板和铝柱连接，其中上方模块化机架中下端的弧形机臂与下方模块化机架中上端的弧形机臂之间通过衔接板和铝柱连接，采用此可堆叠安装的模块化机架结构，快速将四旋翼无人飞行器机架快速的拓展为十二旋翼机架结构，从而在不增加水平方向体积、轴距的情况下使得多旋翼飞行器的载重能力大大的不断提高，这样就无需增大螺旋桨的轴距，既满足了足够的承重能力，又保证了机架的轴距足够小，从而便于携带。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无人飞行器机架的旋翼，包括翼臂(2)和设置在翼臂(2)上的螺旋桨(1)，其特征在于，翼臂(2)的一端连有机臂(3)。
2.根据权利要求1所述的一种无人飞行器机架的旋翼，其特征在于，所述翼臂(2)连接在机臂(3)的中点处。
3.根据权利要求1或2所述的一种无人飞行器机架的旋翼，其特征在于，所述机臂(3)为弧形机臂。
4.根据权利要求1或2所述的一种无人飞行器机架的旋翼，其特征在于，所述机臂(3)的两端向翼臂(2)的方向弯曲。
5.一种多旋翼无人飞行器的模块化机架，其特征在于，包括两个上下设置连接的旋翼组，所述旋翼组包括两个如权利要求1-4任一所述的旋翼，两个旋翼的翼臂(2)上未连接机臂(3)的一端相互连接，所述旋翼组沿两翼臂(2)的连接点中心对称。
6.根据权利要求5所述的一种多旋翼无人飞行器的模块化机架，其特征在于，下方旋翼组翼臂(2)相对于上方旋翼组翼臂(2)水平旋转0～90°。
7.根据权利要求5所述的一种多旋翼无人飞行器的模块化机架，其特征在于，上方旋翼组中的机臂(3)端部与相邻下方旋翼组中的机臂(3)端部之间通过衔接板(4)和铝柱(5)连接。
8.根据权利要求5～7任一所述的一种多旋翼无人飞行器的模块化机架，其特征在于，旋翼组中两个翼臂(2)之间通过连接件(6)相连。
9.根据权利要求8所述的一种多旋翼无人飞行器的模块化机架，其特征在于，弧形机臂(3)、衔接板(4)、翼臂(2)均采用碳纤维材料制得。
10.一种具有多模块多旋翼的无人飞行器机架，其特征在于，包括多个如权利要求5-9任一所述的模块化机架，所述多个模块化机架从上至下依次排列，上下两个相邻模块化机架之间通过衔接板(4)和铝柱(5)连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170929 |