CN113386941B - 一种测绘无人机的应力过渡式机架结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种测绘无人机的应力过渡式机架结构，涉及测绘无人机技术领域，包括主仓、起落架体以及机翼架体，主仓上侧设置有导流曲线，导流曲线端部与机翼架体下表面之间连线为第一连接线，导流曲线端部与起落架体上端中部的连线为第二连接线，第一连接线靠近机翼架体的部分为抗拉力材料件的第一应力区，第一连接线与第二连接线之间的主仓部分为抗张力材料件的第二应力区，主仓其余部分为抗剪力材料件的第三应力区，起落架体为刚性材料件的第四应力区。本发明结构简单，无人机机架的应力过渡合理，整个机架构造简单，可以将应力分散，避免无人机多次使用之后机架损坏的危险，制作工艺简单，造价低，可以大批量进行工业化生产，使用寿命长。

Description

一种测绘无人机的应力过渡式机架结构
技术领域
本发明涉及测绘无人机技术领域，
尤其是，本发明涉及一种测绘无人机的应力过渡式机架结构。
背景技术
随着遥感技术发展，高空间分辨率遥感影像成为精准农业、目标识别、灾害评估、变化监测等应用的主要数据源。实际应用中，需要将采集到的高速实时数据，如高分辨率图像数据实时地记录下来以便事后处理。随着无人机的快速发展，在遥感技术上，无人机起到的作用也越来越大。
目前较多的遥感探测都是无人机搭载测绘装置高空巡航进行探测和遥感作业，但是无人机在高空中受到气流影响和自身引擎不均匀的影响，容易发生损坏，特别是长航程大高度飞行的无人机，其飞行安全程度得不到保障，在多次飞行之后，机架强度大大降低，不仅使得飞行难度提高，飞行安全进一步降低，如此恶性循环，甚至会造成无人机坠毁的事情发生。
因此为了解决上述问题，设计一种合理的测绘无人机的应力过渡式机架结构对我们来说是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单，无人机机架的应力过渡合理，整个机架构造简单，可以在飞行过程中有效将多个角度的力进行分散，避免无人机多次使用之后机架损坏的危险，制作工艺简单，造价低，可以大批量进行工业化生产，使用寿命长的测绘无人机的应力过渡式机架结构。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案得以实现的：
一种测绘无人机的应力过渡式机架结构，包括主仓、设置于所述主仓底部的起落架体以及设置于所述主仓两侧的机翼架体，所述主仓上侧设置有导流曲线，所述导流曲线靠近所述机翼架体的一端与机翼架体下表面靠近所述主仓的一端进行连线得到第一连接线，所述导流曲线靠近所述机翼架体的一端与起落架体上端中部进行连线得到第二连接线，所述第一连接线靠近所述机翼架体的部分作为第一应力区，所述第一连接线与第二连接线之间的主仓部分作为第二应力区，所述主仓排除所述第二应力区的部分作为第三应力区，所述起落架体为第四应力区，所述第一应力区的侧壁为抗拉力材料件，所述第二应力区的侧壁为抗张力材料件，所述第三应力区的侧壁为抗剪力材料件，所述第四应力区的侧壁为刚性材料件。
作为本发明的优选，所述第一应力区的上表面的抗拉力材料的抗拉强度不小于所述第一应力区的下表面的抗拉力材料的抗拉强度。
作为本发明的优选，所述起落架体与所述机翼架体之间的侧壁为弧形，且形成边界线，所述第一连接线、第二连接线、边界线以及所述起落架体的上表面线围成的区域为第二应力区。
作为本发明的优选，用于遥感测绘的摄像头均设置于所述第二应力区处。
作为本发明的优选，用于驱动所述无人机的电源和用于遥感测绘的光电信息板均设置于所述第三应力区内。
作为本发明的优选，所述第四应力区的侧壁为轻质金属件。
作为本发明的优选，所述第四应力区的外侧壁设置有缓冲层。
本发明一种测绘无人机的应力过渡式机架结构的有益效果在于：结构简单，无人机机架的应力过渡合理，整个机架构造简单，可以在飞行过程中有效将多个角度的力进行分散，避免无人机多次使用之后机架损坏的危险，制作工艺简单，造价低，可以大批量进行工业化生产，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明一种测绘无人机的应力过渡式机架结构的一个实施例的应力区分布示意图；
图中：1、第一应力区；2、第二应力区；3、第三应力区；4、第四应力区。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的模块和步骤的相对布置和步骤不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中的流程并不仅仅是单独进行，而是多个步骤相互交叉进行。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法及系统可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法及系统应当被视为授权说明书的一部分。
实施例一：如图1所示，仅仅为本发明的其中一个的实施例，一种测绘无人机的应力过渡式机架结构，包括主仓、设置于所述主仓底部的起落架体以及设置于所述主仓两侧的机翼架体，所述主仓上侧设置有导流曲线，所述导流曲线靠近所述机翼架体的一端与机翼架体下表面靠近所述主仓的一端进行连线得到第一连接线，所述导流曲线靠近所述机翼架体的一端与起落架体上端中部进行连线得到第二连接线，所述第一连接线靠近所述机翼架体的部分作为第一应力区1，所述第一连接线与第二连接线之间的主仓部分作为第二应力区2，所述主仓排除所述第二应力区2的部分作为第三应力区3，所述起落架体为第四应力区4，所述第一应力区1的侧壁为抗拉力材料件，所述第二应力区2的侧壁为抗张力材料件，所述第三应力区3的侧壁为抗剪力材料件，所述第四应力区4的侧壁为刚性材料件。
在本发明中，主仓为设备仓，用于起到无人机运行的设备均设置于主仓内；机翼架体设置于主仓的四周，一般机翼架体为四个，且每个机翼架体上设置有旋转机翼；起落架体则设置于主仓的下方，一来用于设置起落支架，方便无人机起飞和降落，二来增加重量使得起落支架始终位于主仓的正下方。
在这里，将机翼架体的大部分划分为第一应力区；机翼架体剩余部分与主仓的小部分划分为第二应力区；主仓除了第二应力区的其他部分都划分为第三应力区；起落架体不受影响单独形成第四应力区。
首先是第一应力区1，所述导流曲线靠近所述机翼架体的一端与机翼架体下表面靠近所述主仓的一端进行连线得到第一连接线，所述第一连接线靠近所述机翼架体的部分作为第一应力区1，所述第一应力区1的侧壁为抗拉力材料件。
在这里，由于机翼架体处设置有螺旋机翼，起降、转向或加速时都会产生瞬时拉力，且拉力方向可以是多个方向的，那么需要在机翼架体处设置抗拉强度高的材料制成外侧壁；当然，所述第一应力区1的上表面的抗拉力材料的抗拉强度不小于所述第一应力区1的下表面的抗拉力材料的抗拉强度。
然后是第二应力区2，所述导流曲线靠近所述机翼架体的一端与起落架体上端中部进行连线得到第二连接线，所述第一连接线与第二连接线之间的主仓部分作为第二应力区2，所述第二应力区2的侧壁为抗张力材料件。
在这里，由于第二应力区2是机翼架体与起落架体之间的过渡区域，起落架体的质量较机翼架体的质量重，那么难免还会向下拉扯第二应力区2形成弯曲变形，于是将第二应力区2的外侧壁设置为抗张力材料件。
实际上，所述起落架体与所述机翼架体之间的侧壁为弧形，且形成边界线，所述第一连接线、第二连接线、边界线以及所述起落架体的上表面线围成的区域为第二应力区2；而且，用于遥感测绘的摄像头均设置于所述第二应力区2处，实际上摄像头设置于边界线上，边界线的弧形弯曲也是向主仓方向弧形弯曲，抗张强度高的边界线处可以分担摄像头的重力。
再然后是第三应力区3，所述主仓排除所述第二应力区2的部分作为第三应力区3，所述第三应力区3的侧壁为抗剪力材料件。
在这里，由于主仓的四周都设置有机翼架体，每个旋转机翼的输出功率可能存在较小的误差，那么每个机翼架体的力汇集到主仓上表面处会造成剪切力破坏机架整体结构，那么设置抗剪力材料件制作这部分的侧壁，有效减轻剪切应力的影响。而且，用于驱动所述无人机的电源和用于遥感测绘的光电信息板均设置于所述第三应力区3内。
最后是第四应力区4，所述起落架体为第四应力区4，所述第四应力区4的侧壁为刚性材料件；起落支架需要较高的结构强度，一般来说，所述第四应力区4的侧壁为轻质金属件，说是轻质，仅仅是为了减小整个无人机的自重，加大飞行续航能力，但是轻质金属件的重量(密度)依然大于主仓部分的材料重量(密度)。
当然，所述第四应力区4的外侧壁设置有缓冲层。
本发明一种测绘无人机的应力过渡式机架结构的结构简单，无人机机架的应力过渡合理，整个机架构造简单，可以在飞行过程中有效将多个角度的力进行分散，避免无人机多次使用之后机架损坏的危险，制作工艺简单，造价低，可以大批量进行工业化生产，使用寿命长。
本发明不局限于上述具体的实施方式，本发明可以有各种更改和变化。凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种测绘无人机的应力过渡式机架结构，其特征在于：包括主仓、设置于所述主仓底部的起落架体以及设置于所述主仓两侧的机翼架体，所述主仓上侧设置有导流曲线，所述导流曲线靠近所述机翼架体的一端与机翼架体下表面靠近所述主仓的一端进行连线得到第一连接线，所述导流曲线靠近所述机翼架体的一端与起落架体上端中部进行连线得到第二连接线，所述第一连接线靠近所述机翼架体的部分作为第一应力区(1)，所述第一连接线与第二连接线之间的主仓部分作为第二应力区(2)，所述主仓排除所述第二应力区(2)的部分作为第三应力区(3)，所述起落架体为第四应力区(4)，所述第一应力区(1)的侧壁为抗拉力材料件，所述第二应力区(2)的侧壁为抗张力材料件，所述第三应力区(3)的侧壁为抗剪力材料件，所述第四应力区(4)的侧壁为刚性材料件；
所述起落架体与所述机翼架体之间的侧壁为弧形，且形成边界线，所述第一连接线、第二连接线、边界线以及所述起落架体的上表面线围成的区域为第二应力区(2)。
2.根据权利要求1所述的一种测绘无人机的应力过渡式机架结构，其特征在于：所述第一应力区(1)的上表面的抗拉力材料的抗拉强度不小于所述第一应力区(1)的下表面的抗拉力材料的抗拉强度。
3.根据权利要求1所述的一种测绘无人机的应力过渡式机架结构，其特征在于：用于遥感测绘的摄像头均设置于所述第二应力区(2)处。
4.根据权利要求1所述的一种测绘无人机的应力过渡式机架结构，其特征在于：用于驱动所述无人机的电源和用于遥感测绘的光电信息板均设置于所述第三应力区(3)内。
5.根据权利要求1所述的一种测绘无人机的应力过渡式机架结构，其特征在于：所述第四应力区(4)的侧壁为轻质金属件。
6.根据权利要求1所述的一种测绘无人机的应力过渡式机架结构，其特征在于：所述第四应力区(4)的外侧壁设置有缓冲层。
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