CN112977792B - 一种新型无人机机架及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种新型无人机机架及其装配方法，无人机机架包括中部组件，中部组件的上侧设置有上碳板，下侧设置有下碳板，中部组件包括两个侧碳板，两个侧碳板分别位于下碳板的两端，两个侧碳板同侧的端部之间设置有外环体，侧碳板内侧的下碳板上设置有内环体，两个内环体同侧的端部之间设置有内圈碳管，外环体的两端均设置有机臂碳管，机臂碳管的端部穿过外环体，且与内环体的端部相连，侧碳板上设置有机臂座，机臂座的端部穿过侧碳板，且与内环体相连。本发明可用于大载重无人机，重量轻，结构简单，而且提高了无人机机架的强度，避免机身大幅度震动。

Description

一种新型无人机机架及其装配方法

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别是指一种新型无人机机架及其装配方法。

背景技术

随着无人机市场飞速发展，电力巡航、消防、植保、测绘、物流等无人机种类层出不穷，无人机载重越来越大，对机体结构要求越来越高。目前多旋翼无人机机体结构较为单一，大多只能满足小载重飞机，随着无人机载重增大，对机体强度要求越来越高，而为了增加机体强度，通常也会同时增加无人机的重量和结构复杂程度。现有的大载重无人机机架存在以下问题：结构复杂，重量大；无人机机架结构偏软，导致机身震动大。

发明内容

本发明提出一种新型无人机机架及其装配方法，可用于大载重无人机，重量轻，结构简单，而且提高了无人机机架的强度，避免机身大幅度震动。

本发明的技术方案是这样实现的：一种新型无人机机架，包括中部组件，中部组件的上侧设置有上碳板，下侧设置有下碳板，中部组件包括两个侧碳板，两个侧碳板分别位于下碳板的两端，两个侧碳板同侧的端部之间设置有外环体，侧碳板内侧的下碳板上设置有内环体，两个内环体同侧的端部之间设置有内圈碳管，外环体的两端均设置有机臂碳管，机臂碳管的端部穿过外环体，且与内环体的端部相连，侧碳板上设置有机臂座，机臂座的端部穿过侧碳板，且与内环体相连。

进一步地，内环体的两端均设置有用于机臂碳管定位的第一装配槽，第一装配槽内设置有第一滑配槽，第一滑配槽内设置有用于固定机臂碳管的第一卡箍。

进一步地，机臂碳管的端部设置有碳管销孔和碳管键槽，第一卡箍的内壁上设置有与碳管销孔配合的凸出销，第一装配槽内设置有与碳管键槽配合的定位键。

进一步地，下碳板上设置有若干个内部支撑座，内部支撑座上设置有用于内圈碳管穿过的内部支撑孔。

进一步地，外环体上设置有若干个配合槽，下碳板上设置有与配合槽一一对应的镶嵌竖筋，镶嵌竖筋插入配合槽内，外环体的两端均设置有便于机臂碳管穿过的外环孔，外环体上还设置有与外环孔同轴线的内镶槽，内镶槽下侧的下碳板上设置有锁紧座，锁紧座插入内镶槽的下侧，内镶槽的上侧设置有用于固定机臂碳管的第四卡箍。

进一步地，内环体的端部设置有内环沉孔，用于插接内圈碳管的端部，第一装配槽内还设置有第二滑配槽，第二滑配槽内设置有用于固定机臂碳管的第二卡箍。

进一步地，内环体的中部设置有用于机臂座定位的第二装配槽，第二装配槽内设置有第三滑配槽，第三滑配槽内设置有用于固定机臂座的第三卡箍。

进一步地，外环体的端部设置有两个配合槽，两个配合槽分别位于外环孔的两侧。

进一步地，外环体的端部和侧碳板的端部之间通过连接件相连。

进一步地，上碳板、下碳板、外环体和内环体均为镂空结构。

进一步地，内部支撑座为镂空结构。

一种新型无人机机架的装配方法，包括以下步骤：

(1)中部组件的装配：

1)将内圈碳管穿过内部支撑孔插入内环体的内环沉孔，内部支撑孔位于内部支撑座上，然后将内部支撑座和内环体与下碳板相连；

2)将镶嵌竖筋插入配合槽内，锁紧座插入外环体的内镶槽内，将侧碳板、连接件和外环体相连，然后将镶嵌竖筋、锁紧座、侧碳板、连接件和外环体均与下碳板相连；

3)将机臂碳管的端部穿过锁紧座和外环孔，且插入第一装配槽内，使碳管键槽与定位键配合，将机臂座的端部穿过侧碳板，且插入第二装配槽内，将机械臂座与下碳板相连，第一装配槽和第二装配槽均位于内环体上；

4)将第二卡箍插入第二滑配槽内，且与内环体固定相连，第四卡箍插入内镶槽内，且与锁紧座固定相连，用于机臂碳管的固定，第二滑配槽位于第一装配槽内；将第三卡箍插入第三滑配槽内，且与内环体固定相连，用于机臂座与内环体的固定，第三滑配槽位于第二装配槽内；

5)将第一卡箍插入第一滑配槽内，且与内环体固定相连，同时凸出销插入碳管销孔内，凸出销位于第一卡箍的内壁，碳管销孔位于机臂碳管上；

(2)将上碳板与步骤(1)中装配好的中部组件的上侧固定相连。

本发明的有益效果：

本发明的无人机机架通过内环体和内圈碳管构成了内圈，通过外环体和侧碳板构成了外圈，内圈和外圈形成了一个“回”字型结构，并且内外圈的封闭结构通过机臂碳管相连，进而形成了多个封闭区域，互相自锁，多重加强了机体的结构。本发明的无人机机架结构简单，而且重量轻，因为多重封闭，相互自锁，机体强度的增加，避免了机身的大幅度震动。

本发明的机臂碳管的端部插入第一装配槽时，使碳管键槽与定位键配合，凸出销插入碳管销孔内，采用该结构，有效预防了机臂碳管脱离机身，保证飞行安全；机臂碳管与机体不会相对扭动，保证了机臂碳管上的桨平面的水平度，确保飞机长时间飞行有良好的姿态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为中部组件的结构示意图；

图3为机臂碳管与外环体和内环体的连接结构示意图；

图4为镶嵌竖筋结构示意图；

图5为机臂碳管的结构示意图；

图6为外环体的结构示意图；

图7为内环体的结构示意图；

图8为内部支撑座的结构示意图；

图9为第一卡箍的结构示意图。

上碳板1，下碳板2，侧碳板3，外环体4，内环体5，内圈碳管6，机臂碳管7，机臂座8，第一滑配槽9，第一卡箍10，碳管销孔11，碳管键槽12，凸出销13，定位键14，内环沉孔15，第二滑配槽16，第二卡箍17，第三滑配槽18，第三卡箍19，配合槽20，镶嵌竖筋21，外环孔22，内镶槽23，锁紧座24，第四卡箍25，连接件26，内部支撑座27，内部支撑孔28。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1和2所示，一种新型无人机机架，包括中部组件，中部组件的上侧固定有上碳板1，下侧固定有下碳板2，中部组件包括两个侧碳板3，两个侧碳板3分别固定于下碳板2的两端，两个侧碳板3同侧的端部之间固定有外环体4，侧碳板3内侧的下碳板2上固定有内环体5，两个内环体5同侧的端部之间通过内圈碳管6相连，外环体4的两端均设置有机臂碳管7，机臂碳管7的端部穿过外环体4，且与内环体5的端部相连，侧碳板3上设置有机臂座8，机臂座8的端部穿过侧碳板3，且与内环体5相连。上碳板1、下碳板2、外环体4和内环体5均为镂空结构，采用镂空结构有利于进一步降低机架的重量。

所述无人机机架通过内环体5和内圈碳管6构成了内圈，通过外环体4和侧碳板3构成了外圈，内圈和外圈形成了一个“回”字型结构，并且内外圈的封闭结构通过机臂碳管7相连，进而形成了多个封闭区域，互相自锁，多重加强了机体的结构。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，如图2、3和7所示，内环体5的两端均设置有用于机臂碳管7定位的第一装配槽，第一装配槽内设置有竖向的第一滑配槽9，第一滑配槽9内设置有用于固定机臂碳管7的第一卡箍10，第一卡箍10插入第一滑配槽9内，且通过螺钉与内环体5进行固定相连，通过第一卡箍10实现机臂碳管7的端部与内环体5的固定。

如图5、7和9所示，机臂碳管7的端部设置有碳管销孔11和碳管键槽12，第一卡箍10的内壁上设置有与碳管销孔11配合的凸出销13，第一装配槽内设置有与碳管键槽12配合的定位键14。机臂碳管7的端部插入第一装配槽时，使碳管键槽12与定位键14配合，凸出销13插入碳管销孔11内，采用该结构，有效预防了机臂碳管7脱离机身，保证飞行安全；机臂碳管7与机体不会相对扭动，保证了机臂碳管7上的桨平面的水平度，确保飞机长时间飞行有良好的姿态。

如图3和7所示，内环体5的端部设置有内环沉孔15，用于插接内圈碳管6的端部，即将内圈碳管6的端部插入内环沉孔15内，通过内圈碳管6实现两个内环体5端部的连接。第一装配槽内还设置有竖向的第二滑配槽16，第二滑配槽16内设置有用于固定机臂碳管7的第二卡箍17，将第二卡箍17插入第二滑配槽16内，且通过螺钉与内环体5固定相连，配合第一卡箍10，进一步固定机臂碳管7的端部，提高机臂碳管7与内环体5之间的连接强度以及稳定性，因机臂碳管7较长，避免端部固定不稳定。

如图2和7所示，内环体5的中部设置有用于机臂座8定位的第二装配槽，第二装配槽内设置有第三滑配槽18，第三滑配槽18内设置有用于固定机臂座8的第三卡箍19，将第三卡箍19插入第三滑配槽18内，且通过螺钉与内环体5固定相连，用于固定机械座的端部。

如图2和7所示，内环体5包括中间横杆，中间横杆的两端均设置有斜杆，横杆与斜杆为一体结构，两个斜杆和横杆组成了V形结构，且开口端朝外，第二装配槽位于中间横杆上，第一装配槽位于斜杆端部的内侧。

实施例3

本实施例与实施例1或2基本相同，不同之处在于：如图3、4和6所示，外环体4上设置有若干个配合槽20，下碳板2上固定有与配合槽20一一对应的镶嵌竖筋21，镶嵌竖筋21插入配合槽20内，外环体4的两端均设置有便于机臂碳管7穿过的外环孔22，外环体4上还设置有与外环孔22同轴线的内镶槽23，内镶槽23下侧的下碳板2上设置有锁紧座24，锁紧座24插入内镶槽23的下侧，内镶槽23的上侧设置有用于固定机臂碳管7的第四卡箍25。机臂碳管7在穿过外环孔22的同时，也会穿过锁紧座24，将第四卡箍25插入内镶槽23内，且通过螺钉与锁紧座24固定相连，用于实现对机臂碳管7中部的固定。

外环体4的端部设置有两个配合槽20，两个配合槽20分别位于外环孔22的两侧，起到支撑和连接上下碳板2的作用，同时也有利于避免外环孔22受力变形，损伤机臂碳管7。外环体4的中部间隔还设置有两个配合槽20，起到中部支撑，以及连接上碳板1和下碳板2的作用。

外环体4的端部和侧碳板3的端部之间通过连接件26相连，连接件26、侧碳板3和外环体4之间通过螺钉相连，本实施例的连接件26为连接杆。

外环体4包括中间段，中间段的两端对称设置有倾斜段，中间段与倾斜段为一体结构，两个倾斜段和中间段组成了V形结构，且开口端朝内，外环孔设置于倾斜段上，外环体4中部的配合槽20位于中间段的端部。

实施例4

本实施例与实施例1或2或3基本相同，不同之处在于：如图2和9所示，下碳板2上设置有若干个内部支撑座27，内部支撑座27上设置有用于内圈碳管6穿过的内部支撑孔28。通过设置内部支撑座27用于定位支撑内圈碳管6，同时确保内圈碳管6的轴向度，内部支撑座27为镂空结构，有利于进一步地减轻机架的重量。

实施例5

采用实施例1至4所述的新型无人机机架的装配方法，包括以下步骤：

(1)中部组件的装配：

1)将内圈碳管6穿过内部支撑孔28插入内环体5的内环沉孔15，内部支撑孔28位于内部支撑座27上，然后将内部支撑座27和内环体5与下碳板2通过螺钉固定相连；

2)将镶嵌竖筋21插入配合槽20内，锁紧座24插入外环体4的内镶槽23内，将侧碳板3、连接件26和外环体4通过螺钉固定相连，然后将镶嵌竖筋21、锁紧座24、侧碳板3、连接件26和外环体4均与下碳板2通过螺钉固定相连；

3)将机臂碳管7的端部穿过锁紧座24和外环孔22，且插入第一装配槽内，使碳管键槽12与定位键14配合，将机臂座8的端部穿过侧碳板3，且插入第二装配槽内，将机械臂座与下碳板2通过螺钉相连，第一装配槽和第二装配槽均位于内环体5上；

4)将第二卡箍17插入第二滑配槽16内，且与内环体5通过螺钉固定相连，第四卡箍25插入内镶槽23内，且与锁紧座24通过螺钉固定相连，用于机臂碳管7的固定，第二滑配槽16位于第一装配槽内；将第三卡箍19插入第三滑配槽18内，且与内环体5通过螺钉固定相连，用于机臂座8与内环体5的固定，第三滑配槽18位于第二装配槽内；

5)将第一卡箍10插入第一滑配槽9内，且与内环体5通过螺钉固定相连，同时凸出销13插入碳管销孔11内，凸出销13位于第一卡箍10的内壁，碳管销孔11位于机臂碳管7上；

(2)将上碳板1与步骤(1)中装配好的中部组件的上侧固定相连，具体连接关系为：将内部支撑座27、内环体5、镶嵌竖筋21、机臂座8以及所有卡箍的上端均与上碳板1通过螺钉固定相连。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型无人机机架，包括中部组件，中部组件的上侧设置有上碳板，下侧设置有下碳板，其特征在于：中部组件包括两个侧碳板，两个侧碳板分别位于下碳板的两端，两个侧碳板同侧的端部之间设置有外环体，侧碳板内侧的下碳板上设置有内环体，两个内环体同侧的端部之间设置有内圈碳管，外环体的两端均设置有机臂碳管，机臂碳管的端部穿过外环体，且与内环体的端部相连，侧碳板上设置有机臂座，机臂座的端部穿过侧碳板，且与内环体相连；

外环体上设置有若干个配合槽，下碳板上设置有与配合槽一一对应的镶嵌竖筋，镶嵌竖筋插入配合槽内，外环体的两端均设置有便于机臂碳管穿过的外环孔，外环体上还设置有与外环孔同轴线的内镶槽，内镶槽下侧的下碳板上设置有锁紧座，锁紧座插入内镶槽的下侧，内镶槽的上侧设置有用于固定机臂碳管的第四卡箍。

2.根据权利要求1所述的一种新型无人机机架，其特征在于：内环体的两端均设置有用于机臂碳管定位的第一装配槽，第一装配槽内设置有第一滑配槽，第一滑配槽内设置有用于固定机臂碳管的第一卡箍。

3.根据权利要求2所述的一种新型无人机机架，其特征在于：机臂碳管的端部设置有碳管销孔和碳管键槽，第一卡箍的内壁上设置有与碳管销孔配合的凸出销，第一装配槽内设置有与碳管键槽配合的定位键。

4.根据权利要求1-3之一所述的一种新型无人机机架，其特征在于：下碳板上设置有若干个内部支撑座，内部支撑座上设置有用于内圈碳管穿过的内部支撑孔。

5.根据权利要求2所述的一种新型无人机机架，其特征在于：内环体的端部设置有内环沉孔，用于插接内圈碳管的端部，第一装配槽内还设置有第二滑配槽，第二滑配槽内设置有用于固定机臂碳管的第二卡箍。

6.根据权利要求1所述的一种新型无人机机架，其特征在于：内环体的中部设置有用于机臂座定位的第二装配槽，第二装配槽内设置有第三滑配槽，第三滑配槽内设置有用于固定机臂座的第三卡箍。

7.根据权利要求1所述的一种新型无人机机架，其特征在于：外环体的端部设置有两个配合槽，两个配合槽分别位于外环孔的两侧。

8.根据权利要求1所述的一种新型无人机机架，其特征在于：外环体的端部和侧碳板的端部之间通过连接件相连。

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