CN110217377A - 无人机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种无人机。所述加强结构设置于所述电池与所述第一机臂之间，使得所述电池通过所述加强结构将承受力传递给所述第一机臂。从而，所述加强结构、所述电池、所述第一机臂以及所述机舱彼此之间的承受力得到分散，不会集中受力于某一部位，提高了所述无人机的结构强度。同时，两个所述加强结构相对设置于所述机舱两侧，可以使得所述加强结构、所述电池、所述第一机臂以及所述机舱之间受力平衡。从而，所述无人机受力平衡，有利于飞行移动。因此，通过本申请提供的所述无人机可以解决传统机舱开口过大导致的两侧机臂(左右机臂)传力路线不直接、结构承受能力低、结构强度低等问题。

Description

无人机

技术领域

本申请涉及高端机器人技术领域，特别是涉及一种无人机。

背景技术

无人机近年来获得了飞速发展，目前已经广泛运用于各个领域，随着技术进步，无人机设计与制造技术也不断发展。传统工业无人机大多采用旋成体布局机身，无人机大开口为机身上方。但是旋成体机身存在内部空间利用效率低的问题，导致无人机机载设备难以放入机身或者机身需要设计更大尺寸。目前，无人机普遍采用复合材料加工，因为复合材料比常规金属材料具有更好的力学性能和加工工艺。但是，复合材料由于其各向异性的力学特性，设计无人机机构时需要考虑如何提高结构承力效率。

当无人机尺寸增大时，随着机舱开口增大，机舱结构的承受能力也会变大。但是，传统的无人机结构承受能力低，结构强度低，从而导致传统的无人机容易发生损坏。

发明内容

基于此，有必要针对传统的无人机结构承受能力低，结构强度低的问题，提供一种结构承受能力高、结构强度高的无人机。

本申请提供一种无人机包括机舱、电池、两个相对设置的第一机臂以及两个加强结构。所述机舱设置有第一收容腔。所述电池设置于所述第一收容腔内。每个所述第一机臂设置于所述机舱远离所述电池的机舱壁。一个所述加强结构设置于所述电池与一个所述第一机臂之间。

在一个实施例中，每个所述第一机臂开设有第二收容腔。且所述第二收容腔与所述第一收容腔连通。

在一个实施例中，所述加强结构设置于所述第二收容腔内。且所述加强结构延伸至所述电池。所述加强结构与所述电池连接。

在一个实施例中，每个所述加强结构与所述第一机臂沿垂直于所述机舱方向的切面结构相同。

在一个实施例中，所述加强结构分别与所述第一机臂内壁、所述机舱内壁以及所述电池连接。

在一个实施例中，所述加强结构分别与所述第一机臂内壁、所述机舱内壁以及所述电池之间设置有结构胶，用以实现彼此之间的胶接。

在一个实施例中，所述无人机还包括多个辅助结构。多个所述辅助结构设置于所述第二收容腔内。且每个所述辅助结构延伸至所述电池。每个所述辅助结构与所述电池连接。

在一个实施例中，一个所述加强结构设置于两个所述辅助结构之间。

在一个实施例中，每个所述辅助结构与每个所述加强结构贴合设置。

在一个实施例中，每个所述加强结构设置有多个减重孔，用以减轻所述无人机的重量。

本申请提供一种上述无人机。所述加强结构设置于所述电池与所述第一机臂之间，使得所述电池通过所述加强结构将承受力传递给所述第一机臂。从而，所述加强结构、所述电池、所述第一机臂以及所述机舱彼此之间的承受力得到分散，不会集中受力于某一部位，提高了所述无人机的结构强度。同时，两个所述加强结构相对设置于所述机舱两侧，可以使得所述加强结构、所述电池、所述第一机臂以及所述机舱之间受力平衡。从而，所述无人机受力平衡，有利于飞行移动。因此，通过本申请提供的所述无人机可以解决传统机舱开口过大导致的两侧机臂(左右机臂)传力路线不直接、结构承受能力低、结构强度低等问题。

附图说明

图1为本申请提供的无人机的机舱与机臂的结构示意图；

图2为本申请提供的加强结构与辅助结构的连接结构示意图。

附图标记说明

无人机100、机舱10、第一收容腔110、电池20、第一机臂30、加强结构50、第二收容腔310、辅助结构60、减重孔510、第一机臂40、缘条70。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请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用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参见图1-2，本申请提供一种无人机100包括机舱10、电池20、两个相对设置的第一机臂30以及两个加强结构50。所述机舱10设置有第一收容腔110。所述电池20设置于所述第一收容腔110内。每个所述第一机臂30设置于所述机舱10远离所述电池20的机舱壁。一个所述加强结构50设置于所述电池20与一个所述第一机臂30之间。

所述加强结构50可以为碳纤维结构。所述加强结构50设置于所述电池20与所述第一机臂30之间，使得所述电池20通过所述加强结构50将承受力传递给所述第一机臂30。同时，所述电池20的外壳也参与结构承力，彼此之间的承受能力得到了分散，提高了所述无人机100的整体结构承受能力。从而，所述加强结构50、所述电池20、所述第一机臂30以及所述机舱10彼此之间的承受力得到分散，不会集中受力于某一部位，提高了所述无人机100的结构强度。同时，两个所述加强结构50相对设置于所述机舱10两侧，可以使得所述加强结构50、所述电池20、所述第一机臂30以及所述机舱10之间受力平衡。从而，所述无人机100受力平衡，有利于飞行移动。因此，通过本申请提供的所述无人机100可以解决传统机舱开口过大导致的两侧机臂(左右机臂)传力路线不直接、结构承受能力低、结构强度低等问题。

在一个实施中，所述无人机100还包括四个第二机臂40。每两个所述第二机臂40相对设置，分别设置于所述机舱10远离所述电池20的机舱壁。并且，每个所述第二机臂40分别设置于所述机舱10的对角位置。一个所述第一机臂30和两个所述第二机臂40作为一组分别设置于所述机舱10的两侧，且关于图1中所示的ab虚线对称。

因此，当所述机舱10的开口增大以后(即所述第一收容腔110的开口增大)，通过所述加强结构50可以使得所述机舱10的大开口处的结构得到有效加强，彼此之间的承受力得到分散，不会集中受力于某一部位，提高了所述无人机100的结构强度。从而，所述无人机100通过所述加强结构50使得整体结构更加坚固，稳定性更高，不易出现危险，安全可靠、加工简单等优点。即使所述机舱10的开口增大，通过所述加强结构50也可以使得所述电池20、所述第一机臂30以及所述机舱10之间受力平衡，结构承受能力高且结构强度大。所述无人机100不会存在因为开口增大而导致的两侧机臂(左右机臂)传力路线不直接、结构承受能力低、结构强度低等问题。

在一个实施中，所述无人机100的所述机舱10可以为细长型结构，也就是细长的流线型结构，对所述机舱10的大小不会限制。所述机舱10采用细长的流线型结构，内部空间利用率高。细长型结构指所述机舱10沿虚线ab方向的长度大于沿虚线cd方向的长度。其中，虚线ab方向为所述无人机100飞行方向。所述机舱10采用细长的流线型结构，相比旋成体机身迎风面积更小，可以减少飞行阻力。

在一个实施例中，每个所述第一机臂30开设有第二收容腔310。且所述第二收容腔310与所述第一收容腔110连通。

所述第一机臂30、所述第一机臂30设置的机舱壁包围形成所述第二收容腔310。所述第二收容腔310与所述第一收容腔110连通，可以使得所述第二收容腔310与所述第一收容腔110之间放置所述加强结构50。所述加强结构50延伸至所述电池20，所述加强结构50连接所述第一机臂30与所述电池20，从而将彼此之间的承受力分散，不会集中受力于某一部位，提高了所述无人机100的结构强度。

其中，所述加强结构50可以为实体结构，将所述第二收容腔310充分填充，并延伸至所述电池20，使得所述电池20与所述第一机臂30连接牢固。

所述加强结构50也可以为部分填充所述第二收容腔310，且延伸至所述电池20，使得所述电池20与所述第一机臂30连接牢固。

所述加强结构50可以为碳纤维结构。碳纤维结构为含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。碳纤维结构的质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性。所述加强结构50采用碳纤维结构，既可以增强强度，又可以减轻所述无人机100的重量，使得所述无人机100更具有实用性、安全可靠。

在一个实施例中，每个所述加强结构50与所述第一机臂30沿垂直于所述机舱10方向的切面结构相同。

垂直于所述机舱10方向指图1中的虚线cd方向。也就是说，所述加强结构50的形状和所述第一机臂30沿cd方向的切面结构相同。从而，所述加强结构50可以分别与所述第一机臂30内壁、所述机舱10内壁以及所述电池20连接。

复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合起来而形成的多相固体材料。从复合材料的组成与分布来看，在复合材料中通常有一种相位连续相。有一种或几种不连续相分布，不连续相的强度、硬度通常比连续相高，即称为增强体。增强体在复合材料中主要用来承受载荷、提供刚度和强度、控制材料性能的作用，从而可以将承受力传递分布于增强体。因此，综合考虑复合材料力学特性，所述加强结构50、所述第一机臂30、所述机舱10内壁以及所述电池20可以形成增强体，使得彼此之间的承受力分散开。从而，通过所述加强结构50分别与所述第一机臂30内壁、所述机舱10内壁以及所述电池20连接，使得几种不连续相分布于所述第一收容腔110和所述第二收容腔310内，提高了所述无人机100的承受载荷的能力，提高了刚度和强度、控制材料性能等。

在一个实施例中，所述加强结构50分别与所述第一机臂30内壁、所述机舱10内壁以及所述电池20之间设置有结构胶，用以实现彼此之间的胶接。

也就是说，所述加强结构50分别与所述第一机臂30内壁、所述机舱10内壁以及所述电池20通过结构胶进行胶接。结构胶具有强度高、能承受较大荷载、耐老化、耐疲劳以及耐腐蚀等优点。结构胶在预期寿命内性能稳定，适用于承受强力的结构件粘接的胶粘剂。并且，结构胶强度高、抗剥离、耐冲击、施工工艺简便，结合面应力分布均匀，对胶接部件无热影响和变形。所述加强结构50分别与所述第一机臂30内壁、所述机舱10内壁以及所述电池20通过结构胶进行胶接，使得连接更加紧固，稳定。

在一个实施例中，所述无人机100还包括多个辅助结构60。多个所述辅助结构60设置于所述第二收容腔310内。且每个所述辅助结构60延伸至所述电池20。每个所述辅助结构60与所述电池20连接。

通过所述辅助结构60可以使得所述电池20和所述第一机臂30连接。其中，所述辅助结构60可以为实体结构，将所述第二收容腔310充分填充，并延伸至所述电池20，使得所述电池20与所述第一机臂30连接牢固。所述加强结构50也可以为部分填充所述第二收容腔310，且延伸至所述电池20，使得所述电池20与所述第一机臂30连接牢固。

所述辅助结构60、所述第一机臂30、所述机舱10内壁以及所述电池20可以形成增强体，使得彼此之间的承受力分散开。从而，通过多个辅助结构60分别与所述第一机臂30内壁、所述机舱10内壁以及所述电池20连接，使得几种不连续相分布于所述第一收容腔110和所述第二收容腔310内，提高了所述无人机100的承受载荷的能力，提高了刚度和强度、控制材料性能等。

在一个实施例中，一个所述加强结构50设置于两个所述辅助结构60之间。也就是说，两个所述辅助结构60分别设置于所述加强结构50的两侧。所述加强结构50可以为板状结构。所述加强结构50、所述第一机臂30的内壁以及所述机舱10内壁形成辅助结构放置空间，用以放置所述辅助结构60。从而，通过所述辅助结构60将所述第二收容腔310的剩余空间充分填充。此时，一个所述加强结构50设置于两个所述辅助结构60之间，可以增加刚度和接触面积，提高所述无人机100的整体结构稳定性。

在一个实施例中，所述辅助结构60可以为轻质EVA泡沫。EVA泡沫密度小，刚度较好，可以有效增加所述加强结构50作用在所述电池20外壳上的应力。同时，所述电池20分别和所述辅助结构60与所述加强结构50接触，能够抵消两个所述第一机臂30在所述机舱10的大开口部位(所述第一收容腔110的开口)的弯矩。从而，通过所述辅助结构60与所述加强结构50可以使传力路线更直接，有效提高所述无人机100大开口机舱的结构强度与刚度，提高结构稳定性。

在一个实施例中，每个所述辅助结构60与每个所述加强结构50贴合设置。

其中，每个所述辅助结构60与每个所述加强结构50贴合设置。每个所述辅助结构60也分别与所述第一机臂30的内壁以及所述机舱10内壁贴合设置，使得彼此之间可以相互连接。每个所述辅助结构60与每个所述加强结构50贴合设置，可以增加所述辅助结构60和所述加强结构50的接触面积，彼此之间实现承受力的传递分散，使得所述无人机100的整体结构稳定性。

在一个实施例中，每个所述加强结构50设置有多个减重孔510，用以减轻所述无人机的重量。通过在所述加强结构50设置多个所述减重孔510，可以使得所述加强结构50的重量减轻，且可以起到加强结构的作用。从而，通过所述加强结构50设置多个所述减重孔510可以适当的减轻所述无人机100的整体重量，有利于飞行控制，且节约成本。

其中，所述减重孔510的形状可以为圆形、方形、多边形等形状，不受限制。

在一个实施例中，每个所述加强结构50包括第一加强部和第二加强部，所述第一加强部与所述电池20、所述第一机臂30的内壁以及所述机舱10内壁贴合设置。同时，所述第一加强部两侧分别设置有所述辅助结构60。所述第二加强部设置有多个所述减重孔510。此时，所述辅助结构60与所述第二加强部不对应设置，可以进一步降低所述无人机100的整体重量。

在一个实施例中，所述无人机100还包括缘条70和机舱盖。所述缘条70沿着所述机舱10的大开口(所述第一收容腔110的开口)边缘设置。所述缘条70可以为橡胶塑料类防水材料，具有抗拉强度高、弹性和延伸率大、粘结性、抗水性和耐气候性好等特点。通过所述缘条70可以起到防水作用。所述缘条70设置于所述机舱盖和所述机舱10的大开口边缘位置之间，用以在连接部位设置防水材料，放置空气中的水、水蒸气等进入到所述第一收容腔110内。

在一个实施例中，所述无人机100还包括电子控制电路，所述电子控制电路包括电源线、电路板、飞控器、电源管理器、通讯转换器以及数据传输口等部件。

在一个实施例中，所述无人机100可以为多旋翼、固定翼、直升机等多类型多型号无人机。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种无人机，其特征在于，包括：

机舱(10)，设置有第一收容腔(110)；

电池(20)，设置于所述第一收容腔(110)内；

两个相对设置的第一机臂(30)，每个所述第一机臂(30)设置于所述机舱(10)远离所述电池(20)的机舱壁；

两个加强结构(50)，一个所述加强结构(50)设置于所述电池(20)与一个所述第一机臂(30)之间。

2.如权利要求1所述的无人机，其特征在于，每个所述第一机臂(30)开设有第二收容腔(310)，且所述第二收容腔(310)与所述第一收容腔(110)连通。

3.如权利要求2所述的无人机，其特征在于，所述加强结构(50)设置于所述第二收容腔(310)内，且所述加强结构(50)延伸至所述电池(20)，所述加强结构(50)与所述电池(20)连接。

4.如权利要求3所述的无人机，其特征在于，每个所述加强结构(50)与所述第一机臂(30)沿垂直于所述机舱(10)方向的切面结构相同。

5.如权利要求4所述的无人机，其特征在于，所述加强结构(50)分别与所述第一机臂(30)内壁、所述机舱(10)内壁以及所述电池(20)连接。

6.如权利要求5所述的无人机，其特征在于，所述加强结构(50)分别与所述第一机臂(30)内壁、所述机舱(10)内壁以及所述电池(20)之间设置有结构胶，用以实现彼此之间的胶接。

7.如权利要求3所述的无人机，其特征在于，还包括：

多个辅助结构(60)，设置于所述第二收容腔(310)内，且每个所述辅助结构(60)延伸至所述电池(20)，每个所述辅助结构(60)与所述电池(20)连接。

8.如权利要求7所述的无人机，其特征在于，一个所述加强结构(50)设置于两个所述辅助结构(60)之间。

9.如权利要求8所述的无人机，其特征在于，每个所述辅助结构(60)与每个所述加强结构(50)贴合设置。

10.如权利要求1所述的无人机，其特征在于，每个所述加强结构(50)设置有多个减重孔(510)，用以减轻所述无人机的重量。