CN107651182B - 一种多功能便携式多旋翼无人机 - Google Patents

Abstract

本发明属于无人机技术领域，提供一种多功能便携式多旋翼无人机，包括机架、脚架和至少4个旋翼组件；机架包括上中心板和下中心板，上中心板上部为飞控安装层，里面设置有控制系统，上中心板和下中心板之间为电池安装层，里面安装有电池，电池通过隔板可快速定位和固定，下中心板下部设置有任务荷载安装层，荷载设备可通过快换装置与下中心板实现快速连接与拆除；旋翼组件设置在机架四周，并通过快速水平折叠装置与机架连接；脚架设置在机架四周，与机架通过楔形管夹实现快速连接与拆除。本发明提供一种可折叠、多层布置、长续航、体积小、多功能、拆装快捷、安全、模块式的多旋翼遥控飞行器，是一种快速扩展适用不同工况的工业级无人机解决方案。

Description

一种多功能便携式多旋翼无人机

技术领域

本发明属于无人机技术领域，更具体的，涉及一种多功能便携式多旋翼无人机。

背景技术

目前，在无人机领域，多旋翼无人机具有机动灵活、反应快速、无人行驶、操作要求低等特点，无人机装载多类传感器，例如摄像头，可以实现影像实时传输、高危地区探测功能，广泛应用于消防、军事、交通、警务、勘探以及气象等领域，以实现对指定区域的巡航拍摄和监视。

多旋翼无人飞行器的机身结构中，机臂通常为竖直方向折叠结构，折叠后所占空间仍然有些大，给包装运输带来了不便。目前市面上的多旋翼航拍无人机，多为固定式布局结构，对不同载荷进行拆装的时候很不方便，且功能单一，难以满足同一个客户不同时期、不同场合、不同用途的使用要求，同时，飞行器在空中飞行，如果没有导航灯和警示灯，凭肉眼很难判断飞机在飞行及飞行方向，容易引发事故。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可水平折叠、多层布置、长续航、体积小、多功能、拆装快捷、安全、模块式的多功能便携式多旋翼遥控飞行器，是一种快速扩展适用不同工况的工业级无人机解决方案。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种多功能便携式便携式多旋翼无人机，包括机架、脚架和至少4个旋翼组件；

所述机架包括上中心板和下中心板，采用多层布局，所述上中心板上部为飞控安装层，所述飞控安装层设置有控制系统，所述上中心板和下中心板之间为电池安装层，所述电池安装层设置有电池和隔板，所述电池通过隔板可快速定位和固定，所述下中心板下部设置有任务荷载安装层，所述任务荷载安装层设置有无人机需要安装的荷载设备，所述荷载设备通过快换装置与下中心板实现快速连接与拆除；

所述旋翼组件设置在机架四周，并通过快速水平折叠装置与机架连接；

所述脚架设置在机架四周，与机架通过楔形管夹实现快速连接与拆除。

本发明所述无人机经旋翼组件水平折叠、旋翼折叠并拆除任务载荷和脚架后整机可装入定制背包，更有利于在近距离范围内的安全、快速地搬运或转移。在实际操作中能节约大量的准备时间和运输空间。能显著地提高工作效率，创造更多的经济效益。同时，缩短了航拍准备时间、撤收时间，大大减小了运输包装体积，比常规的竖直折叠在收纳时更能有效减小旋翼组件的碰撞损伤。

优选地，所述楔形管夹通过螺钉与机架连接紧固，管夹侧壁设有2个耳座，两个耳座间轴向切小槽，以便管夹压紧和涨开，支腿管插入管夹内，两个耳座通过转轴和偏心曲柄实现快速夹紧和释放。

优选地，所述快换装置包括快拆板和至少三个连接柱，所述连接柱固定在机架底部，所述快拆板上设有与连接柱相对应的变径快拆孔或变径快拆槽，实现与连接柱的快速连接及拆除，所述快拆板上设置有安装载荷的安装孔。任务载荷设备通过快换装置与机架快速式高效连接，为不同场合的不同任务设备需要提供了高效保证，所述快拆板可挂载变焦距可见光摄像、红外摄像、激光雷达、喊话器、抛投装置等载荷，且可同时安装不止一台任务荷载。

优选地，所述快换装置还包括弹簧快速定位销，所述弹簧快速定位销安装在快拆板上，所述机架下中心板底部安装有定位销座，所述定位销座上设置有定位孔，所述弹簧快速定位销在弹簧作用下卡入定位销座的定位孔，防止快拆板移动。

优选地，所述下中心板和任务荷载安装层之间设置有辅助设备安装层，所述辅助设备安装层设置有图像传输组件，所述图像传输组件包括图传盒和设置在图传盒内的图像传输设备。所述图传盒对图像传输设备具有保护和防雨作用。

优选地，所述无人机还包括防雨罩，所述防雨罩安装在机架顶部，可罩住控制系统，对无人机中设备均具有一定的防雨作用。进一步优选地，所述防雨罩为非屏蔽材料，所述飞行控制系统的GPS天线设置在防雨罩内，保证既能接收信号，又防雨。

本发明无人机还设置有飞控指示灯及爆闪灯，所述飞控指示灯安装在机架尾部，指示飞控系统的工作状态。所述爆闪灯安装在脚架两侧，可以较远距离警示周边人们提防安全，防止碰撞。

优选地，所述旋翼组件包括主轴，主轴一端的电机座，安装在电机座内的电子调速器，安装在电机座上、下各一个的电机，安装在电机上的折叠式螺旋桨；所述主轴另一端通过快速水平折叠装置与机架连接。

优选地，所述电机座包括上壳体、下壳体，所述上、下壳体固定后形成一箱体，所述箱体中部设有可固定电机电子调速器的内腔，所述箱体的外侧设有方便固定在主轴上的固定件，所述上壳体的上侧面和/或下壳体下侧面设有方便安装旋翼电机的电机安装孔，所述电机安装孔与内腔连通；所述上壳体的上侧面和/或下壳体下侧面设有方便线缆穿过的线缆孔，所述电机安装孔和线缆孔均与内腔连通；所述箱体的左右两侧面上开设有方便电机电子调速器的散热片与外界连通的散热口。

优选地，所述固定件为夹持管，所述夹持管中部空腔与多旋翼飞行器主轴外径相匹配，并且与箱体内腔连通，所述夹持管上沿轴向设有一条通槽，通槽两侧设连接耳，两侧连接耳通过螺钉连接并拉紧，使夹持管夹紧主轴。

进一步优选地，所述电机座末端开设窗口，左、右电机座末端分别安装有用于判断飞行方向的红、绿导航灯。

再进一步优选地，所述窗口为透明窗，可保护导航灯和防雨。

优选地，本申请所述快速水平折叠机构包括旋转座组件和旋转管夹组件，其中：

所述旋转管夹组件包括旋转管夹，所述旋转管夹为T字形；

所述旋转座组件包括固定套和法兰套，所述法兰套上设置有环形槽；所述法兰套与下中心板固定连接，所述旋转管夹下端置于法兰套的环形槽内，并可在环形槽内自由旋转，所述旋转管夹上端设置有凸出部，所述凸出部依次穿过上中心板和固定套，所述固定套、上中心板二者固定连接，所述旋转管夹T字形的中间端与主轴连接；

所述旋转管夹组件还包括限位手柄，所述限位手柄设置在旋转管夹的凸出部上，所述限位手柄和旋转管夹上端的凸出部相对应位置设置有销孔，所述销孔内贯穿设置有圆柱销，所述限位手柄可绕圆柱销上下转动，所述固定套上设置有至少两个限位槽，当机臂伸展时，限位手柄置于初始限位槽内，通过向上抬起限位手柄后端，可通过旋转旋转管夹带动机臂将机臂往水平方向折叠，到达折叠位置后，释放限位手柄落在折叠限位槽里面并卡死，实现主轴的快速水平折叠；

进一步优选地，所述旋转管夹上端的凸出部内还设置有弹簧定位孔，所述弹簧定位孔内设置有弹性组件，所述弹性组件上端与限位手柄的前端连接，当抬起限位手柄后端，所述弹性组件压缩，所述弹性组件进一步优选为压缩弹簧。

优选地，所述旋转座组件还包括固定座，所述固定座设置在上中心板和法兰套之间，所述旋转管夹上凸出部穿过固定座使固定座套在旋转管夹上，固定套、上中心板和固定座上端固定连接，固定座下端、法兰套和下中心板固定连接；所述固定座为一端开口、侧面开设缺口的圆柱形中空形状，固定座的侧面覆盖在旋转管夹的侧面，侧面的开设缺口位置是机臂打开或者折叠的极限位置。

进一步优选地，所述固定座侧面的开设缺口圆柱形保证旋转管夹有至少135°的转角。

进一步优选地，所述固定套、上中心板和固定座上端通过螺钉相互固定连接；所述固定座下端、法兰套和下中心板通过螺钉相互固定连接。

优选地，所述限位手柄、旋转管夹和固定套上端平齐，通过所述固定套上限位槽可露出限位手柄和旋转管夹上的销孔，所述圆柱销需先通过限位槽才能贯穿限位手柄和旋转管夹上的销孔，所述凸出部一端所设销孔的底部设置为阶梯孔，阻止圆柱销露出凸出部外侧。

本发明尤其适用于可折叠多功能四旋翼无人机。

相对现有技术，本发明的有益效果在于：

(1)本发明所述多功能多旋翼无人机为一种可折叠、多层布置、长续航、体积小、多功能、拆装快捷、安全、模块式的便携式多旋翼飞行器。它提供了一种快速扩展适用不同工况的工业级无人机解决方案。

(2)本发明所述多功能多旋翼无人机机身主体是采用多层布局，机身的防护罩，能够有效减少雨水、粉尘对无人机的影响，顶部第一层(相当于上中心板上部)飞控安装层，机架内简洁、有效的飞控系统的布置方式，很大程度地降低了电磁干扰对设备的影响，给设备的定位、控制提供了有效保障。向下第二层(相当于上中心板和下中心板之间)为电池安装层，提供了电池的快速定位固定装置、采用常规锂电池供电有效的降低了用户的使用成本，为更换电池节约了大量时间。第三层(相当于下中心板和快拆板之间)为图传安装层，无线图像传输设备可以与上层的飞控系统和下方的影像采集设备方便连接，安装盒的固定方式能够快速的散热，同时保护图传设备，为设备的长航时的影像采集提供了保障；第四层(相当于下中心板下部)的任务载荷(照相机、摄像头、倾斜相机、激光雷达、喊话器、抛投装置)传感器安装层，任务载荷设备通过快换机构与机架快换式高效连接，为不同场合的不同任务设备需要提供了高效保证。

(3)本发明所述多功能多旋翼无人机通过操作一个限位手柄来实现整个主轴的快速水平折叠和打开，具有结构简单可靠、操作便捷、快速的特点，特别是折叠后的机体面积只是机臂打开时机体面积的五分之二，比垂直折叠更能节省空间。水平折叠、旋翼折叠并拆除任务载荷和脚架后整机可装入定制背包，更有利于在近距离范围内的安全、快速地搬运或转移。在实际操作中能节约大量的准备时间和运输空间。能显著地提高工作效率，创造更多的经济效益。同时，主轴的水平快速折叠，折叠式旋翼，快拆脚架及任务载荷快换机构缩短了航拍准备时间、撤收时间，大大减小了运输包装体积，比常规的竖直折叠在收纳时更能有效减小机臂的碰撞损伤。

(4)本发明所述多功能多旋翼无人机中电机座的上下壳体采用航空铝材质，结构简单，保证了强度的同时减轻了重量，通过中部的内腔实现了对电子调速器的固定，通过电机安装孔和线缆孔实现了对旋翼电机的安装固定，通过散热口保证了具有良好的通风、散热效果，上下壳体形成的箱体通过夹持管固定在主轴上，保证了固定的方便快捷。该结构既实现了对旋翼电机的固定，又实现了对电子调速器的固定，还保证其具有良好的通风、散热效果，还可形成共轴双桨结构，提高飞行器有效载荷和飞行效率。电机座尾部安装有用于判断飞行方向的导航灯，降低了操作手的劳动强度、避免误判，提高了操作简便性和飞行安全性。

(5)本发明所述多功能多旋翼无人机机架上部安装的防护罩提高了飞机的IP防护等级。

附图说明

图1为本发明多功能多旋翼无人机的立体结构图。

图2为本发明多功能多旋翼无人机的正视剖视结构图。

图3为本发明多功能多旋翼无人机中主轴与电机座连接结构图。

图4为本发明多功能多旋翼无人机的水平快速折叠机构结构示意图。。

图5为本发明多功能多旋翼无人机的水平快速折叠机构操作示意图。

图6为本发明多功能多旋翼无人机的水平快速折叠机构爆炸图。

图7为本发明水平快速折叠机构固定座的开设缺口圆柱形示意图。

图8为本发明多功能多旋翼无人机的旋翼组件电机座结构示意图。

图9为本发明多功能多旋翼无人机的电机座下壳体结构示意图。

图10为本发明多功能多旋翼无人机的电机座上壳体结构示意图。

图11为本发明多功能多旋翼无人机的快拆装置快拆板结构图。

图12为本发明多功能多旋翼无人机的快拆装置连接柱结构图。

图13为本发明多功能多旋翼无人机的脚架与机架连接结构图。

图14为本发明多功能多旋翼无人机的楔形管夹结构图。

图15为本发明多功能多旋翼无人机的偏心曲柄结构图。

图16为实施例1中四轴旋翼无人机机臂折叠示意图。

1—旋翼组件；2—防雨罩；3—机架；4—脚架；5—控制系统；6—电池；7—任务荷载；8—导航灯；9—爆闪灯；10—飞控指示灯；11—图传盒；12—中间隔板；13—绑带；14—连接柱；15—图传设备；16—快拆板；17—水平快速折叠装置；171—限位手柄；172—圆柱销；173—压缩弹簧；174—固定套；175—上中心板；176—旋转管夹；178—固定座；179—法兰套；1710—下中心板；1711—螺钉；1712—凸出部；1713—弹簧定位孔；1714—限位槽；18—电机座；181—上壳体；182—下壳体；19—电机；20—折叠式螺旋桨；21—电子调速器；22—主轴；23—楔形管夹；24—偏心曲柄；25—支腿管；26—弹簧快速定位销；27—定位销座。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例

参见图1～图2，本实施例提供一种多功能便携式多旋翼无人机，包括旋翼组件1、机架3、脚架4、防雨罩2、控制系统5、电池6、任务载荷7等组成。机架3分四层布置，最上第1层安装控制系统5、第2层安装电池6、第3层安装图像传输设备，最下层第4层通过快换装置安装不同的任务载荷，可挂载变焦距可见光摄像、红外摄像、激光雷达、喊话器、抛投装置等载荷。

防雨罩2安装在机架3顶部，罩住控制系统5，对上下四层的设备具有一定的防雨作用。旋翼组件1可水平折叠，拆除脚架4后，飞行器可直接装入背包带走。图传盒11为包围结构，对图传设备具有保护和防雨作用。

无人机尾部左、右分别安装红、绿导航灯8，用于判断飞行方向；机架尾部安装飞控指示灯10，判断飞行控制系统是否正常，导航灯8安装在透明窗内，可保护导航灯8并防雨。

机架3第2层分为前后隔舱，用于盛放电池6，中间隔板12用于电池6的准确定位，隔舱的宽度与高度与电池6尺寸匹配，防止重心晃动，隔舱两端出入口，用带粘扣的绑带13快速绑紧固定电池6。

参见图3～图6，本实施例中，旋翼组件1的主轴22通过快速水平折叠机构17与机架3连接，快速水平折叠机构17和机架3上的上中心板175和下中心板1710连接，快速水平折叠机构17包括旋转座组件和旋转管夹组件，其中：旋转管夹组件包括旋转管夹176，旋转管夹176为T字形；旋转座组件包括固定套174和法兰套179，法兰套179上设置有环形槽；法兰套179与下中心板1710固定连接，旋转管夹176下端置于法兰套179的环形槽内，并可在环形槽内自由旋转，旋转管夹176上端设置有凸出部1712，凸出部1712依次穿过上中心板175和固定套174，固定套174、上中心板175二者固定连接，旋转管夹176T字形的中间端与主轴22连接；旋转管夹组件还包括限位手柄171，限位手柄171设置在旋转管夹176的凸出部12上，限位手柄171和旋转管夹176上端的凸出部1712相对应位置设置有销孔，销孔内贯穿设置有圆柱销172，限位手柄171可绕圆柱销172上下转动；限位手柄171、旋转管夹176和固定套174上端平齐，固定套174上设置有两个限位槽1714，通过所述固定套174上限位槽1714可露出限位手柄171和旋转管夹176上的销孔，圆柱销172需先通过限位槽1714再贯穿限位手柄171和旋转管夹176上的销孔，其中旋转管夹176上端凸出部的一端所设销孔的底部设置为阶梯孔，阻止圆柱销172露出凸出部外侧。固定套174上设置有两个限位槽1714，当主轴1伸展时，限位手柄171置于初始限位槽1714内，通过向上抬起限位手柄171后端，可通过旋转旋转管夹176带动主轴22将主轴22往水平方向折叠，到达折叠位置后，把限位手柄171落在折叠限位槽1714里面并卡死，实现旋翼组件1的快速水平折叠。旋转管夹176上端的凸出部1712内还设置有弹簧定位孔1713，弹簧定位孔1713内设置有压缩弹簧173，压缩弹簧173上端与限位手柄171的前端连接，当抬起限位手柄171后端，压缩弹簧173压缩，当撤去限位手柄171后端的力之后，压缩弹簧173的反作用力实现限位手柄171的自动复位。旋转座组件还包括固定座178，固定座178设置在上中心板5和法兰套179之间，旋转管夹176上凸出部1712穿过固定座178使固定座178套在旋转管夹176上，固定套174、上中心板175和固定座178上端通过螺钉1711相互固定连接，固定座178下端、法兰套179和下中心板1710通过螺钉1711相互固定连接。固定座178为一端开口、侧面开设缺口的圆柱形形状，固定座178的侧面覆盖在旋转管夹176的侧面，固定座178侧面的开设缺口位置是主轴22打开或者折叠的极限位置。在能保证实现主轴22快速折叠功能的同时防止主轴22过度往外伸张，固定座178侧面的开设缺口圆柱形保证旋转管夹176有至少135°的转角。本实施例中优选为135°。

其中，本实施例根据实际情况来确定限位手柄171从在2个限位槽之间转动的转向角，本实施例中限位手柄171在2个限位槽14之间转动的转向角为135°。同时，本实施例根据不同的要求，可以设置更多的限位槽1714以满足不同客户的需求，相应的，需设置不同的固定座178侧面的开设缺口圆柱形来保证旋转管夹176有至少实现限位手柄171在数个限位槽之间转动的转角，同时在打开伸展过程中防止主轴22过度往外伸张。

参见图4～图6，先将法兰套179用螺钉1711固定在机体的下中心板上，往法兰套179里面的槽内涂上少许润滑脂，再将旋转管夹176下端装在法兰套179内，接着把固定座178套在旋转管夹176上，用螺钉1711把固定座178固定在法兰套179上，然后将旋转管夹176上端凸出部穿过机体上中心板175和固定套174，使固定套174套在旋转管夹176的凸出部上，然后将固定套174、上中心板175和固定座174上端一起用螺钉1711固定。如图4、图6所示，先将压缩弹簧173放入旋转管夹176上端的弹簧定位孔内，然后将限位手柄171对准固定套174上的限位槽1714压到底，最后将圆柱销172从固定套174一侧的限位槽1714内通过，贯穿于限位手柄171和旋转管夹176上的销孔，其中旋转管夹176上一端的销孔底部设置为阶梯孔，阻止圆柱销172露出旋转管夹176上凸出部外侧，将限位手柄171固定在旋转管夹176上，安装到位后，圆柱销172两端都不超出旋转管夹176上凸出部1712的外径。旋转管夹176与主轴22相连，通过操作限位手柄171来实现旋翼组件1的旋转。

如图4所示为最后装入主轴22后的整个水平快速折叠机构。如图5所示，稍用力向上抬起限位手柄171，限位手柄171另一端便往下压压缩弹簧173，限位手柄171抬起一定高度后，就可将主轴1往水平展开或折叠方向旋转。旋转的过程中，可撤去作用在限位手柄171上的力，到达指定的位置后，限位手柄171在压缩弹簧173的反作用力下自动落入固定套174上的限位槽1714内，实现精准的定位，如图16所示，为应用本发明的四轴旋翼无人机机臂折叠示意图。

参见图3、图8、图9和图10，本实施例中，旋翼组件1的主轴22的末端为电机座18，电机座18上下各安装1个电机19和1个螺旋桨20，电机座18中心安装电子调速器21，电子调速器21电缆由主轴22的管中心穿过，接入机架3上的控制系统5。后旋翼组件1的电机座18尾部开孔，安装导航灯8。电机18上安装折叠式螺旋桨20，运输时螺旋桨20可折叠，为飞机的包装运输提供了极大便利，旋翼折叠而无需拆装为航拍前准备、装箱运输节省了大量时间。

电机座18包括航空铝材质的上壳体181和下壳体182，上、下壳体固定后形成一箱体，箱体中部设有可固定电子调速器21的内腔，所述箱体的外侧设有方便固定在多旋翼飞行器主轴22上的夹持管185，夹持管185中部空腔与多旋翼飞行器主轴22外径相匹配，所述夹持管185上沿轴向设有一条通槽，通槽两侧设连接耳，两侧连接耳通过螺钉连接并拉紧，使夹持185夹紧主轴1，电子调速器3的控制电缆从夹持管185中部空腔和主轴22管内穿过与多旋翼无人机控制系统5连接。本实施例中，电机座18的一种实施方式为，上壳体181的上侧面设有方便安装电机19的电机安装孔B，还可以在电机安装孔B的基础上设置方便线缆穿过的线缆孔A，所述电机安装孔和线缆孔均与内腔连通。上壳体181两侧的突出沿与下壳体182两侧的开槽对齐进行定位，并通过螺钉连接，上壳体181和下壳体182的侧面设有开口，使得上、下壳体连接后的箱体的前后两侧面形成散热口；本实施例中，电机座18的另一种实施方式为，上壳体181和下壳体182上均设有方便安装旋翼电机的电机安装孔B，还可以在电机安装孔B的基础上设置方便线缆穿过的线缆孔A，上壳体181和下壳体182上均安装有旋翼电机19，从而形成共轴双桨结构，为提高飞行器有效载荷和飞行效率，电机19的电缆可以从电机安装孔B处穿过进入箱体内腔，也可以从线缆孔A穿过进入箱体内腔。

本实施例中，快换装置包括不同载荷座快拆板16和与之相匹配的连接柱14，可以实现多种任务载荷的快速更换。

本实施例中，机架3底部安装有4个带径向环形槽的连接柱14，快拆板16上设有与连接柱14相对应的变径快拆孔161和变径快拆槽162，实现与连接柱14的快速连接及拆除。快拆板16快速安装到连接柱14上后，变径快拆孔161和变径快拆槽162的小径卡紧连接柱14的环形槽，弹簧快速定位销26穿过快拆板16卡入定位销座27的定位孔，防止快拆板16移动。拆卸任务载荷时，拔出弹簧快速定位销26，使之脱离定位孔，再水平移动快拆板16，使连接柱14脱离快拆板16，即轻松拆除。快拆板16上根据不同任物载荷安装的需要，设有各种规格和位置的安装孔，一块快拆板16可安装1个以上的任务载荷。

参见图13，本实施例中，脚架4与机架3通过楔形管夹23连接，楔形管夹23通过螺钉与机架3连接紧固，楔形管夹23侧壁设有2个耳座，两个耳座间轴向切小槽，以便楔形管夹23压紧和涨开，支腿管25插入楔形管夹23内，两个耳座通过转轴和偏心曲柄24实现快速夹紧和释放。

参见图1，本实施例中，脚架4两侧安装爆闪灯9，可以较远距离警示周边人们提防安全，防止碰撞。

参见图2，本实施例中，多功能便携式多旋翼无人机机身主体是采用多层布局，机身的防护罩，能够有效减少雨水、粉尘对无人机的影响，顶部第一层(相当于上中心板上部)飞控安装层，机架内简洁、有效的飞控系统的布置方式，很大程度地降低了电磁干扰对设备的影响，给设备的定位、控制提供了有效保障。

向下第二层(相当于上中心板和下中心板之间)为电池安装层，提供了电池的快速定位固定装置、采用常规锂电池供电有效的降低了用户的使用成本，为更换电池节约了大量时间。

第三层(相当于下中心板和快拆板之间)为图传安装层，无线图像传输设备可以与上层的飞控系统和下方的影像采集设备方便连接，安装盒的固定方式能够快速的散热，同时保护图传设备，为设备的长航时的影像采集提供了保障；

第四层(相当于下中心板下部)的任务载荷(照相机、摄像头、倾斜相机、激光雷达、喊话器、抛投装置)传感器安装层，任务载荷设备通过快换机构与机架快换式高效连接，为不同场合的不同任务设备需要提供了高效保证。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的包含范围之内。

Claims (9)

1.一种多功能便携式多旋翼无人机，其特征在于，包括机架、脚架和至少4个旋翼组件；

所述机架包括上中心板和下中心板，采用多层布局，所述上中心板上部为飞控安装层，所述飞控安装层设置有控制系统，所述上中心板和下中心板之间为电池安装层，所述电池安装层设置有电池和隔板，所述电池通过隔板可快速定位和固定，所述下中心板下部设置有任务荷载安装层，所述任务荷载安装层设置有无人机需要安装的荷载设备，所述荷载设备通过快换装置与下中心板实现快速连接与拆除；

所述旋翼组件设置在机架四周，并通过快速水平折叠装置与机架连接；

所述脚架设置在机架四周，与机架通过楔形管夹实现快速连接与拆除；

所述旋翼组件包括主轴，主轴一端的电机座，安装在电机座上、下各一个的电机，安装在电机座内的电机电子调速器，安装在电机上的折叠式螺旋桨；所述主轴另一端通过快速水平折叠装置与机架连接；

所述电机座包括上壳体、下壳体，所述上、下壳体固定后形成一箱体，所述箱体中部设有可固定电机电子调速器的内腔，所述箱体的外侧设有方便固定在主轴上的固定件，所述上壳体的上侧面和/或下壳体下侧面设有方便安装旋翼电机的电机安装孔，所述电机安装孔与内腔连通；所述上壳体的上侧面和/或下壳体下侧面设有方便线缆穿过的线缆孔，所述电机安装孔和线缆孔均与内腔连通；所述箱体的左右两侧面上开设有方便电机电子调速器的散热片与外界连通的散热口；所述固定件为夹持管，所述夹持管中部空腔与多旋翼飞行器主轴外径相匹配，并且与箱体内腔连通，所述夹持管上沿轴向设有一条通槽，通槽两侧设连接耳，两侧连接耳通过螺钉连接并拉紧，使夹持管夹紧主轴；所述电机座末端开设窗口，左、右电机座末端窗口分别安装有用于判断飞行方向的红、绿导航灯，所述窗口为透明窗；

所述快速水平折叠机构包括旋转座组件和旋转管夹组件，其中：所述旋转管夹组件包括旋转管夹，所述旋转管夹为T字形；

所述旋转座组件包括固定套和法兰套，所述法兰套上设置有环形槽；所述法兰套与下中心板固定连接，所述旋转管夹下端置于法兰套的环形槽内，并可在环形槽内自由旋转，所述旋转管夹上端设置有凸出部，所述凸出部依次穿过上中心板和固定套，所述固定套、上中心板二者固定连接，所述旋转管夹T字形的中间端与主轴连接；

所述旋转管夹组件还包括限位手柄，所述限位手柄设置在旋转管夹的凸出部上，所述限位手柄和旋转管夹上端的凸出部相对应位置设置有销孔，所述销孔内贯穿设置有圆柱销，所述限位手柄可绕圆柱销上下转动，所述固定套上设置有至少两个限位槽，当机臂伸展时，限位手柄置于初始限位槽内，通过向上抬起限位手柄后端，可通过旋转旋转管夹带动机臂将机臂往水平方向折叠，到达折叠位置后，释放限位手柄落在折叠限位槽里面并卡死，实现主轴的快速水平折叠。

2.根据权利要求1所述的多功能便携式多旋翼无人机，其特征在于，所述快换装置包括快拆板和至少3个连接柱，所述连接柱固定在机架底部，所述快拆板上设有与连接柱相对应的变径快拆孔或变径快拆槽，实现与连接柱的快速连接及拆除，所述快拆板上设置有安装载荷的安装孔。

3.根据权利要求2所述的多功能便携式多旋翼无人机，其特征在于，所述快换装置还包括弹簧快速定位销，所述弹簧快速定位销安装在快拆板上，所述机架下中心板底部安装有定位销座，所述定位销座上设置有定位孔，所述弹簧快速定位销在弹簧作用下卡入定位销座的定位孔，防止快拆板移动。

4.根据权利要求1～3任一项所述的多功能便携式多旋翼无人机，其特征在于，所述下中心板和任务荷载安装层之间设置有辅助设备安装层，所述辅助设备安装层设置有图像传输组件，所述图像传输组件包括图传盒和设置在图传盒内的图像传输设备。

5.根据权利要求1～3任一项所述的多功能便携式多旋翼无人机，其特征在于，所述无人机还包括防雨罩，飞行控制系统设置在防雨罩内；所述防雨罩为非屏蔽材料，所述飞行控制系统的GPS天线设置在防雨罩内。

6.根据权利要求1所述的多功能便携式多旋翼无人机，其特征在于，

所述旋转管夹上端的凸出部内还设置有弹簧定位孔，所述弹簧定位孔内设置有弹性组件，所述弹性组件上端与限位手柄的前端连接，当抬起限位手柄后端，所述弹性组件压缩，所述弹性组件为压缩弹簧。

7.根据权利要求6所述的多功能便携式多旋翼无人机，其特征在于，所述旋转座组件还包括固定座，所述固定座设置在上中心板和法兰套之间，所述旋转管夹上凸出部穿过固定座使固定座套在旋转管夹上，固定套、上中心板和固定座上端固定连接，固定座下端、法兰套和下中心板固定连接。

8.根据权利要求7所述的多功能便携式多旋翼无人机，其特征在于，所述固定座为一端开口、侧面开设缺口的圆柱形中空形状，固定座的侧面覆盖在旋转管夹的侧面，侧面的开设缺口位置是机臂打开或者折叠的极限位置。

9.根据权利要求1或6或7或8所述的多功能便携式多旋翼无人机，其特征在于，所述限位手柄、旋转管夹和固定套上端平齐，通过所述固定套上限位槽可露出限位手柄和旋转管夹上的销孔，所述圆柱销需先通过限位槽才能贯穿限位手柄和旋转管夹上的销孔，所述凸出部一端所设销孔的底部设置为阶梯孔，阻止圆柱销露出凸出部外侧。

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