CN108928469A - 一种模块化组合式多旋翼无人机 - Google Patents

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刘建新
廖望
严月浩
杨伟
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Xihua University
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    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/04—Helicopters
    • B64C27/08—Helicopters with two or more rotors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
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    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
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Abstract

一种模块化组合式多旋翼无人机，通过多旋翼无人机组成模块的分解和模块间安装接口的标准化设置，实现多旋翼无人机快速模块化组装。模块化组合式多旋翼无人机具有以下特点：1）多旋翼无人机可拆解成多个标准模块，便于运输和维护；2）模块间采用标准安装接口，减少了安装复杂性，为使用提供了很大的灵活性；3）机臂与机架之间通过无螺栓的卡扣固定，在机臂和机体内部预铺设有电线，可以将无人机根据任务需要组合成四旋翼或八旋翼模式。

Description

一种模块化组合式多旋翼无人机
技术领域
本发明属于无人机技术领域，具体设计一种模块化组合式多旋翼无人机。
背景技术
多旋翼无人机是利用无线遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。目前在军用（警用）安防、国土测绘、影视拍摄、农林植保、电力巡检等领域有广泛的应用，然而现有的多旋翼无人机其机构类型、可用载荷、使用功能在设计之初都已确定；而在现实使用时，需要针对不同的任务使用不同结构的无人机，使得应用、运输和维护成本高，通用性差。本发明采用模块化设计，其机臂与机身之间采用免螺栓免焊接的卡扣固定，可以根据任务的需要快速拆装为四旋翼或八旋翼模式；机臂和动力模块之间才通免螺栓免焊接的卡扣固定，可以快速更换不同参数的电机及螺旋桨；以适应不同的任务要求。
发明内容
本发明的目的是：提出一种模块化组合式多旋翼无人机，能够解决现有技术中多旋翼无人机结构复杂、功能单一、通用性差的技术问题。
本发明的技术方案是：一种模块化组合式多旋翼无人机，包括：机架主体部件、N个机臂部件、N个动力部件和扩展部件；动力部件包括动力部件外壳、电机和螺旋桨；N为正整数。
机臂部件一端安装在机架主体部件的侧壁上，另一端安装动力部件；机臂部件和动力部件的数量一一对应。
机架主体部件外壳为正八棱柱结构。内部预铺设了相关的连接电线，用于连接飞控和机体上的连接机构。
机架主体部件外壳侧面设有用于与机臂部件连接的C型连接机构。
机架主题部件外壳底部设有用于与扩展部件连接的连接机构
机臂部件两端设有分别用于与机架主体部件和动力部件连接的T型连接机构。
动力部件侧面设有用于与机臂部件连接的C型连接机构。
扩展部件顶部设有用于与机架主体部件连接的T型连接机构。
连接机构设有用于供能和传输信号的铜片接触点。
本发明技术方案带来的有益效果：拓展多旋翼无人机的使用范围，采用模块化的理念，能使多旋翼无人机能够根据任务的需要快速组合装配构成四轴型无人机或者八轴型无人机；可以选择不同的机臂长度和电机功率，实现不同的动力功率。
无人机在不使用时，将各组模块拆卸堆存，使存储占用空间最小化，在维修维护时，只需替换相对应损坏的模块，降低了维护成本，提高了通用性。
附图说明
图1为本发明的模块化组合式多旋翼无人机组成八轴型无人机示意图。
图2为本发明的模块化组合式多旋翼无人机组成四轴型无人机示意图。
图3为本发明的模块化组合式多旋翼无人机C型结构和T型结构连接机构示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合本发明实施例中的附图，进一步阐释本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
本发明在方案实施时采取以下两点思路。
1）模块分解；多旋翼无人机可以分解为多个部件模块，可以快速的组装和拆分，便于存储、运输、维护等操作。
2）标准接口；各模块间采用标准的连接接口，实现模块间的灵活组合，配合任务的实际需要，构成不同的组合方案。
依据以上的实施思路，具体实施为。
实施例一：八旋翼模式。
如图1、图3所示，一种模块化组合式多旋翼无人机，包括机架主体部件（1）、八组机臂部件（2）、八组动力部件（3）和扩展部件。机架主体外壳为正八棱型结构；机架主体外壳侧面上设置C型连接机构（4），如图3所示，与机臂部件（2）上的T型连接机构（5）固定连接；机臂部件（2）另一端通过T型连接结构（5）与动力部件（3）的C型连接机构（4）固定连接；所述动力部件包括动力部件外壳、电机和螺旋桨，电机与外壳固定连接，螺旋桨固定在电机的输出轴上。
通过八组机臂部件（2）和八组动力部件（3）与机架主体部件（1）固定连接组合成一个模块化组合式八轴型无人机，再根据任务的实际需要，在机架主体部件（1）下方吊装云台摄像机、机械爪钳、农药喷洒器等不同的扩展部件。
所述C型连接机构（4）和T型连接结构（5）设有用于功能和传输信号所用的铜片接触点。
实施例二：四旋翼模式。
如图2所示，一种模块化组合式多旋翼无人机，包括机架主体部件（1）、四组机臂部件（2）、四组动力部件（3）和扩展部件。其他部分均与实施例一相同。
本发明中未作特别说明的均为现有技术或者通过现有技术即可实现，而且本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。

Claims (10)

1.一种模块化组合式多旋翼无人机，其特征在于包括：机架主体部件（1）、N个机臂部件（2）、N个动力部件（3）、扩展部件（14）；N为正整数。
2.根据权利要求1所述的模块化组合式多旋翼无人机，其特征在于，机臂部件（2）一端安装在机架主体部件（1）的侧壁上，另一端安装动力部件（3）；机臂部件（2）和动力部件（3）的数量一一对应。
3.根据权利要求2所述的模块化组合式多旋翼无人机，其特征在于，所述机臂部件（2）两端设有分别用于与机架主体部件（1）和动力部件（3）装配的T型连接机构（5）。
4.根据权利要求1所述的模块化组合式多旋翼无人机，其特征在于，所述机架主体部件外壳（1）为正八棱柱结构。
5.根据权利要求1所述的模块化组合式多旋翼无人机，其特征在于，动力部件（3）包括动力部件外壳、电机和螺旋桨。
6.根据权利要求5所述的模块化组合式多旋翼无人机，其特征在于，所述动力部件（3）侧面设有用于与机臂部件（2）装配的C型连接机构（4）。
7.根据权利要求1所述的模块化组合式多旋翼无人机，其特征在于，所述机架主体部件（1）外壳侧面和底面设有用于与机臂部件（2）和扩展部件装配的C型连接机构（4）。
8.根据权利要求1所述的模块化组合式多旋翼无人机，其特征在于，所述扩展部件（14）顶部设有用于与机架主体部件（1）装配的T型连接机构（3）。
9.根据权利要求3、权利要求6、权利要求8所述的模块化组合式多旋翼无人机，其特征在于，所述连接机构设有用于供能和传输信号所用的铜片接触点。
10.根据权利要求3、权利要求6、权利要求8所述的模块化组合式多旋翼无人机，其特征在于，所述的C型连接机构和T型连接机构能够通过无螺栓或者无焊接的方式直接连接固定。
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