CN108791843A - 一种无人机机架及包含其的无人机 - Google Patents

Abstract

本发明属于无人飞行器领域，并公开了一种无人机机架，包括机身、机臂组件、斜拉件、机架下板和脚架，机身包括机架上板、机架中板及位于机架上板和机架中板之间的多个机臂固定件；斜拉件设置有四个并且它们分布在四棱台的四条侧边上，每个斜拉件均包括第一固定件、斜拉杆和第二固定件；脚架设置有两个，并且这两个脚架左右对称设置，每个脚架均包括空间脚架管、第三固定件和第四固定件。本发明结构简单，装配容易；机身、斜拉件和机架下板构成上小下大的四棱台的结构型式，强度高、不易变形；机架中板、斜拉件与机架下板限定出第二空间，安装空间大，可安装无人机的譬如动力源和负载，而且安装简单、布置灵活；脚架与地面接触面积大，起降稳定。

Description

一种无人机机架及包含其的无人机

技术领域

本发明属于无人飞行器领域，更具体地，涉及一种机架及使用该机架的无人机。

背景技术

现有的无人机，特别是多旋翼无人机，通常将脚架直接固定在机身上，并将动力源和负载置于机身下方的脚架之间。这种方式下的脚架通常相对分开布置，脚架的强度较弱，无人机在降落时若受到较大的冲击力，脚架容易损坏；且脚架与地面的接触部位构成的面积较小，无人机起降时不稳、容易倾倒。

在现有的方案中，由于结构和空间的限制，动力源和负载的安装复杂，且安装空间受到限制。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种机架及使用该机架的无人机，机架结构简单、强度高、安装空间大，脚架与地面接触面积大，起降稳定。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种无人机机架，其特征在于，包括机身、机臂组件、斜拉件、机架下板和脚架，其中，

所述机身包括机架上板、机架中板以及位于机架上板和机架中板之间的四个机臂固定件，并且这些机臂固定件将所述机架上板和机架中板连接在一起；所述机架上板、机臂固定件和机架中板共同配合限定出第一空间；

所述机臂组件的数量与所述机臂固定件的数量一致，每个所述机臂组件分别安装在一机臂固定件上；

所述斜拉件设置有四个并且它们分布在一上小下大的四棱台的四条侧边上，每个所述斜拉件均包括第一固定件、斜拉杆和第二固定件，其中，所述斜拉杆连接所述第一固定件和第二固定件，所述第一固定件包括第一安装面，所述第二固定件包括第二安装面；所述第一安装面与第二安装面平行，第一安装面与所述机架中板的底面配合并且所述第一固定件固定安装在所述机架中板上，所述第二安装面与所述机架下板的顶面配合并且所述第二固定件固定安装在所述机架下板上；

机架中板、四个斜拉件与机架下板共同配合限定出第二空间；

所述脚架设置有两个，并且这两个脚架左右对称设置，每个所述脚架均包括空间脚架管、第三固定件和第四固定件，其中，所述第三固定件和第四固定件分别安装在所述空间脚架管的两端，所述第三固定件包括第三安装面，所述第四固定件包括第四安装面，所述第三安装面与所述第四安装面共面且均与机架下板的底面配合，并且所述第三固定件和第四固定件均安装在所述机架下板上。

优选地，所述机身还包括多个内支撑件和多个外支撑件，所述机架上板上贯通设置有第一方形缺口，所述机架中板在对应于所述上缺口的位置设置有第二方形缺口，所述内支撑件和外支撑件均位于机架上板和机架中板之间，在所述第一方形缺口和第二方形缺口的边缘处竖直设置内支撑件并且这些内支撑件连接所述机架上板和机架中板，这些内支撑件所围区域形成第三空间，在所述机架上板和机架中板的外边缘处设置外支撑件并且这些外支撑件连接所述机架上板和机架中板。

优选地，所述空间脚架管为圆管制成。

优选地，每个所述空间脚架管均包括第一直管、第一弯接头、第二直管、第二弯接头、第三直管、第三弯接头、第四直管、第四弯接头和第五直管，所述第一直管和第五直管相对于水平面倾斜设置，所述第二直管、第三直管和第四直管均水平设置，其中，

所述第一直管的上端安装在所述第三固定件的底部；

所述第二直管的一端通过所述第一弯接头连接所述第一直管的下端，该第二直管的另一端通过第二弯接头连接所述第三直管的一端，所述第三直管的另一端通过所述第三弯接头连接所述第四直管的一端，所述第四直管的另一端通过所述第四弯接头连接所述第五直管的下端，所述第五直管的上端连接在所述第四固定件的底部。

优选地，两根第一直管和两根所述第五直管也分布在四棱台的四条侧边上，所述第一直管的第一直管中心线、第五直管的第五直管中心线分别与对应位置处的斜拉杆的中心线同线。

优选地，每个所述第三固定件和每个第四固定件分别设置在对应于所述第二固定件的位置。

优选地，每个所述机臂组件均朝向远离机身的方向延伸，且这些机臂组件周向均匀分布在所述机身的周围。

优选地，所述机臂组件包括机臂、电机座、电机和螺旋桨，所述机臂的一端安装在所述机臂固定件上，所述机臂的另一端安装所述电机座，所述电机固定在所述电机座上，所述螺旋桨固定在所述电机的转轴上。

优选地，所述斜拉件的斜拉杆中心线与对应的机臂的中心线在同一平面内。

按照本发明的另一个方面，还提供了一种无人机，其特征在于，包括所述的无人机机架。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1)本发明提供机架及使用该机架的无人机，机架由较少的零部件组成，结构简单，装配容易；机身与斜拉件和机架下板构成四棱台的结构型式，强度高、不易变形；机架中板、斜拉件与机架下板限定出第二空间，安装空间大，可以安装无人机的譬如动力源和负载，而且安装简单、布置灵活；脚架与地面接触面积大，起降稳定；

2)本发明的空间脚架管采用左右对称的形式，而具有多根直管，这些直管按照安装形式了稳定的结构，能够使无人机降落比较平稳；

3)第一直管的第一直管中心线、第五直管的第五直管中心线分别与对应位置处的斜拉杆的中心线同线，可以使得无人机在降落时空间脚架管的冲力分散到四根斜拉杆上，能有效减小无人机受到的冲击，有利于延长无人机的使用寿命。

附图说明

图1是本发明提供的机架的结构示意图一；

图2是本发明提供的机架的结构示意图二；

图3是本发明提供的机架的主视图；

图4是本发明提供的机架的左视图；

图5是图1中机架的A向视图；

图6是本发明提供的机架的俯视图；

图7是图1中机架的斜拉件的示意图一；

图8是图1中机架的斜拉件的示意图二；

图9是图7中斜拉件的B向视图；

图10是图1中机架的脚架的示意图；

图11是图10中脚架的C向视图；

图12是图10中脚架的D向视图。

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。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1～图12，一种无人机机架，包括机身1、机臂组件3、斜拉件5、机架下板6和脚架7，其中，

所述机身1包括机架上板11、机架中板13以及位于机架上板11和机架中板13之间的多个机臂固定件15，并且这些机臂固定件15将所述机架上板11和机架中板13连接在一起；所述机架上板11、机臂固定件15和机架中板13共同配合限定出第一空间；

所述机臂组件3的数量与所述机臂固定件15的数量一致，每个所述机臂组件3分别安装在一机臂固定件15上；

所述斜拉件5设置有四个并且它们分布在四棱台的四条侧边上，每个所述斜拉件5均包括第一固定件51、斜拉杆53和第二固定件55，其中，所述斜拉杆53连接所述第一固定件51和第二固定件55，所述第一固定件51包括第一安装面511，所述第二固定件55包括第二安装面551；所述第一安装面511与第二安装面551平行，第一安装面511与所述机架中板13的底面配合并且所述第一固定件51固定安装在所述机架中板13上，所述第二安装面551与所述机架下板6的顶面配合并且所述第二固定件55固定安装在所述机架下板6上；

机架中板13、四个斜拉件5与机架下板6共同配合限定出第二空间4；所述斜拉杆53为中空的管状结构，所述斜拉杆53包括斜拉杆内腔531。

所述脚架7设置有两个，并且这两个脚架7左右对称设置，每个所述脚架7均包括空间脚架管73、第三固定件71和第四固定件75，其中，所述第三固定件71和第四固定件75分别安装在所述空间脚架管73的两端，所述第三固定件71包括第三安装面711，所述第四固定件75包括第四安装面751，所述第三安装面711与所述第四安装面751共面且均与机架下板6的底面配合，并且所述第三固定件71和第四固定件75均安装在所述机架下板6上。

进一步，所述机身1还包括多个内支撑件17和多个外支撑件19，所述机架上板11上贯通设置有第一方形缺口，所述机架下板6在对应于所述上缺口的位置设置有第二方形缺口，所述内支撑件17和外支撑件19均位于机架上板11和机架中板13之间，在所述第一方形缺口和第二方形缺口的边缘处竖直设置内支撑件17并且这些内支撑件17连接所述机架上板11和机架中板13，这些内支撑件所围区域形成第三空间2，在所述机架上板11和机架中板13的外边缘处设置外支撑件19并且这些外支撑件19连接所述机架上板11和机架中板13。作为一种优选，所述内支撑件17和外支撑件19均为四个，且相对于机身1的中心呈中心对称分布。具体地，所述四个内支撑件17靠近所述机身11的内侧，分别位于前、后、左、右四个方向，呈对称分布；所述四个外支撑件19靠近所述机身11的外侧，分别位于前、后、左、右四个方向，呈对称分布。

进一步，所述空间脚架管73为圆管制成。

进一步，每个所述空间脚架管73均包括第一直管731、第一弯接头732、第二直管733、第二弯接头734、第三直管735、第三弯接头736、第四直管737、第四弯接头738和第五直管739，所述第一直管731和第五直管739相对于水平面倾斜设置，所述第二直管733、第三直管735和第四直管737均水平设置，所述第三直管735的第三直管中心线7351沿前后方向延伸，第二直管733的第二直管中心线7331和第四直管737的第四直管中心线7371均沿左右方向处理，其中，

所述第一直管731的上端安装在所述第三固定件71的底部；

所述第二直管733的一端通过所述第一弯接头732连接所述第一直管731的下端，该第二直管733的另一端通过第二弯接头734连接所述第三直管735的一端，所述第三直管735的另一端通过所述第三弯接头736连接所述第四直管737的一端，所述第四直管737的另一端通过所述第四弯接头738连接所述第五直管739的下端，所述第五直管739的上端连接在所述第四固定件75的底部。优选地，所述第一直管731、第一弯接头732、第二直管733、第二弯接头734、第三直管735、第三弯接头736、第四直管737、第四弯接头738和第五直管739均为外径及内径相同的圆管，它们依次焊接在一起。

进一步，两根第一直管731和两根所述第五直管739也分布在四棱台的四条侧边上，所述第一直管731的第一直管中心线7311、第五直管739的第五直管中心线7391分别与对应位置处的斜拉杆53的中心线同线。

进一步，每个所述第三固定件71和每个第四固定件75分别设置在对应于所述第二固定件55的位置。

进一步，每个所述机臂组件3均朝向远离机身1的方向延伸，且这些机臂组件3周向均匀分布在所述机身1的周围。

进一步，所述机臂组件3包括机臂31、电机座33、电机35和螺旋桨37，所述机臂31的一端安装在所述机臂固定件15上，所述机臂31的另一端安装所述电机座33，所述电机35固定在所述电机座33上，所述螺旋桨37固定在所述电机35的转轴上。电机35上的电机导线351可以连接供电模块。

进一步，所述斜拉件5的斜拉杆中心线533与对应的机臂31的中心线在同一平面内。

请参阅图9，所述斜拉杆中心线533与第二安装面551的夹角α为锐角。

本实施例中，所述斜拉件5的第一固定件51、斜拉杆53和第二固定件55通过焊接的方式连接在一起，可以理解，在其他实施例中，所述第一固定件51、斜拉杆53和第二固定件55也可通过其他方式固定连接在一起。

请参阅图11，图示C向视图中第一直管中心线7311或第五直管中心线7391与第三直管中心线7351的夹角β为锐角。

请参阅图12，图示D向视图中第一直管中心线7311与第二直管中心线7331的夹角γ为钝角。

本实施例中，所述第三固定件71、空间脚架管73和第四固定件75通过焊接的方式连接在一起，可以理解，在其他实施例中，所述第三固定件71、空间脚架管73和第四固定件75也可通过其他方式固定连接在一起。

所述第三空间2连通第二空间4和机架上板11上方的空间。

本发明还提供了一种无人机，包括所述的无人机机架，以及动力源和控制模块；所述动力源为所述无人机提供能量，所述控制模块用于控制无人机飞行。

本实施例中，所述动力源位于第二空间4中，可以理解，在其他实施例中，所述动力源也可位于机架上板11上方的空间中。

本实施例中，所述控制模块位于机架上板11上方的空间中，可以理解，在其他实施例中，所述控制模块也可位于第二空间4中，或位于第一空间中。

可以理解，在其他实施例中，所述无人机还可包括负载，所述负载位于第二空间4中、机架上板11上方的空间中或机架下板6下方的空间中。

本发明提供机架及使用该机架的无人机，机架由较少的零部件组成，结构简单，装配容易；机身与斜拉件和机架下板构成框架式结构，强度高、不易变形；机架中板、斜拉件与机架下板限定出第二空间，安装空间大，动力源和负载的安装简单、布置灵活；脚架与地面接触面积大，起降稳定。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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。

本领域的技术人员容易理解，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。

Claims (10)

1.一种无人机机架，其特征在于，包括机身、机臂组件、斜拉件、机架下板和脚架，其中，

所述机身包括机架上板、机架中板以及位于机架上板和机架中板之间的四个机臂固定件，并且这些机臂固定件将所述机架上板和机架中板连接在一起；所述机架上板、机臂固定件和机架中板共同配合限定出第一空间；

所述机臂组件的数量与所述机臂固定件的数量一致，每个所述机臂组件分别安装在一机臂固定件上；

所述斜拉件设置有四个并且它们分布在一上小下大的四棱台的四条侧边上，每个所述斜拉件均包括第一固定件、斜拉杆和第二固定件，其中，所述斜拉杆连接所述第一固定件和第二固定件，所述第一固定件包括第一安装面，所述第二固定件包括第二安装面；所述第一安装面与第二安装面平行，第一安装面与所述机架中板的底面配合并且所述第一固定件固定安装在所述机架中板上，所述第二安装面与所述机架下板的顶面配合并且所述第二固定件固定安装在所述机架下板上；

机架中板、四个斜拉件与机架下板共同配合限定出第二空间；

所述脚架设置有两个，并且这两个脚架左右对称设置，每个所述脚架均包括空间脚架管、第三固定件和第四固定件，其中，所述第三固定件和第四固定件分别安装在所述空间脚架管的两端，所述第三固定件包括第三安装面，所述第四固定件包括第四安装面，所述第三安装面与所述第四安装面共面且均与机架下板的底面配合，并且所述第三固定件和第四固定件均安装在所述机架下板上。

2.根据权利要求1所述的一种无人机机架，其特征在于，所述机身还包括多个内支撑件和多个外支撑件，所述机架上板上贯通设置有第一方形缺口，所述机架中板在对应于所述上缺口的位置设置有第二方形缺口，所述内支撑件和外支撑件均位于机架上板和机架中板之间，在所述第一方形缺口和第二方形缺口的边缘处竖直设置内支撑件并且这些内支撑件连接所述机架上板和机架中板，这些内支撑件所围区域形成第三空间，在所述机架上板和机架中板的外边缘处设置外支撑件并且这些外支撑件连接所述机架上板和机架中板。

3.根据权利要求1所述的一种无人机机架，其特征在于，所述空间脚架管为圆管制成。

4.根据权利要求1所述的一种无人机机架，其特征在于，每个所述空间脚架管均包括第一直管、第一弯接头、第二直管、第二弯接头、第三直管、第三弯接头、第四直管、第四弯接头和第五直管，所述第一直管和第五直管相对于水平面倾斜设置，所述第二直管、第三直管和第四直管均水平设置，其中，

所述第一直管的上端安装在所述第三固定件的底部；

所述第二直管的一端通过所述第一弯接头连接所述第一直管的下端，该第二直管的另一端通过第二弯接头连接所述第三直管的一端，所述第三直管的另一端通过所述第三弯接头连接所述第四直管的一端，所述第四直管的另一端通过所述第四弯接头连接所述第五直管的下端，所述第五直管的上端连接在所述第四固定件的底部。

5.根据权利要求1所述的一种无人机机架，其特征在于，两根第一直管和两根所述第五直管也分布在四棱台的四条侧边上，所述第一直管的第一直管中心线、第五直管的第五直管中心线分别与对应位置处的斜拉杆的中心线同线。

6.根据权利要求1所述的一种无人机机架，其特征在于，每个所述第三固定件和每个第四固定件分别设置在对应于所述第二固定件的位置。

7.根据权利要求1所述的一种无人机机架，其特征在于，每个所述机臂组件均朝向远离机身的方向延伸，且这些机臂组件周向均匀分布在所述机身的周围。

8.根据权利要求1所述的一种无人机机架，其特征在于，所述机臂组件包括机臂、电机座、电机和螺旋桨，所述机臂的一端安装在所述机臂固定件上，所述机臂的另一端安装所述电机座，所述电机固定在所述电机座上，所述螺旋桨固定在所述电机的转轴上。

9.根据权利要求1所述的一种无人机机架，其特征在于，所述斜拉件的斜拉杆中心线与对应的机臂的中心线在同一平面内。

10.一种无人机，其特征在于，包括权利要求1～9中任一权利要求所述的无人机机架。