CN114030626A - 一种不易断裂的挂架、无人机及物品挂载于无人机的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种不易断裂的挂架、无人机及物品挂载于无人机的方法，属于设备挂装技术领域，解决了现有技术中挂架挂载巡检设备后执行巡检任务时，因自身震动以及环境影响容易断裂损坏的问题。本发明的不易断裂的挂架包括空间弯管和长直管，空间弯管弯曲形成预置空间，长直管固定设置在空间弯管的预置空间内；空间弯管上设置有第一连接端头，长直管上设置有第二连接端头；空间弯管依次包括第一直管段、第五直管段、第一圆弧段、第二直管段、第二圆弧段、第三直管段、第三圆弧段和第四直管段；所述第一直管段、第五直管段、第二直管段和第四直管段成角度设置。本发明的挂架能够增加架体结构在接触点的结构强度，减少接触点断裂损坏的概率。

Description

一种不易断裂的挂架、无人机及物品挂载于无人机的方法

技术领域

本发明涉及设备挂装技术领域，尤其涉及一种不易断裂的挂架、无人机及物品挂载于无人机的方法。

背景技术

无人机因其结构小巧、操作便捷而广泛应用于各种巡检工作中，代替人工实现了危险环境、不易到达环境等特殊环境的巡检工作，无人机在巡检领域的使用提高了工作效率、工作可靠性以及人工的安全性，增加了可巡检的范围。

为了实现不同的巡检工作，无人机经常需要更换、搭载不同的巡检设备，同时还会为了同时完成多种巡检任务而挂载多个不同的巡检设备，无人机和巡检设备之间通常使用挂架对二者进行连接固定。现有技术中的挂架同时挂载不同的巡检设备或是更换巡检设备时，无法根据实际情况获得稳定的重心，导致挂载了巡检设备以后的整个无人机重心不稳而影响巡检效果以及巡检时设备的安全性。另外，因为巡检过程中由于无人机的飞行动作和巡检设备的巡检工作的进行以及自然环境的影响，现有技术中的挂架极易因为被搭载的巡检设备与无人机飞行产生的震动以及自然环境的影响(如：风、雪等)而导致断裂损坏，同时，还会导致挂载设备在执行任务的过程中掉落损坏，不利于挂架和巡检设备的安全可靠性，增加设备成本。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种不易断裂的挂架、无人机及物品挂载于无人机的方法，用以解决现有挂架挂载巡检设备后执行巡检任务时，因为自身震动以及环境影响容易断裂损坏的问题。

一方面，本发明提供了一种不易断裂的挂架，包括空间弯管和长直管，空间弯管弯曲形成预置空间，长直管固定设置在空间弯管的预置空间内；空间弯管上设置有第一连接端头，长直管上设置有第二连接端头；空间弯管依次包括第一直管段、第五直管段、第一圆弧段、第二直管段、第二圆弧段、第三直管段、第三圆弧段和第四直管段；所述第一直管段、第五直管段、第二直管段和第四直管段成角度设置。

优选地，第一直管段和第五直管段均位于第一纵平面，第二直管段位于第一平面；第一直管段的轴线在第一平面上的投影与第二直管段的轴线相垂直；第五直管段的轴线在第一平面上的投影与第二直管段的轴线相垂直。

优选地，第一直管段的轴线和第五直管段的轴线在第一纵平面上成角度α设置；第五直管段的轴线与第一平面之间成角度τ设置。

优选地，第三直管段的轴线在第一平面上的投影与第二直管段(102)的轴线相平行。

优选地，第四直管段位于第二纵平面。

优选地，长直管一端固定连接在第二直管段上，第二连接端头设置于长直管的另一端。

优选地，长直管位于第三纵平面，第三纵平面穿过空间弯管弯曲形成预置空间的几何中心。

优选地，还包括圆弧管，圆弧管的两端分别固定在第一直管段和第四直管段上。

另一方面，本发明还提供了一种无人机，包括机身、挂耳和下纵梁，前述的挂架与所述挂耳和下纵梁连接。

同时，根据前述无人机，本发明还提供了一种将物品挂载于无人机的方法，步骤包括：

S1：求得无人机的重心；

S2：将挂架挂载于无人机上；

S3：挂载被挂载物品。

与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

(1)本发明的高强度空间弯管弯曲形成的具有特定形状的预置空间的挂架，增加了架体结构在接触点的结构强度，减少接触点断裂损坏的概率，提高了挂架和巡检设备的安全可靠性，降低了设备成本；

(2)本发明的挂架能够使被挂载物品在X、Y、Z三个方向进行调节，由此采用了此挂架进行物品挂载后的无人机重心依然能够保持稳定，利于飞行和巡检过程的稳定性；

(3)本发明所采用的防摆动支架，使得压紧后的压紧螺母能够获得较好预紧力的同时又不至于压紧得太紧而使得结构件在震动的环境下容易损坏；

(4)本发明所采用的安装方法简单易操作，便于现场装置的临时更换和重心再调节，节省时间成本。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为具体实施例的挂架的结构示意图；

图2为具体实施例的挂架的左示图；

图3为具体实施例的挂架的右视图；

图4为具体实施例的防摆动支架的结构示意图；

图5为具体实施例的防摆动支架展开示意图；

图6为具体实施例的抱箍的结构示意图；

图7为具体实施例的第一连接端头Z向调整的实施例二的结构示意图；

图8为具体实施例的第一连接端头Z向调整的实施例二的直管段端头示意图；

图9为具体实施例的第一连接端头Z向调整的实施例二的第一连接端头示意图；

图10为具体实施例的第一连接端头Z向调整的实施例二的局部剖视图；

图11具体实施例的第一连接端头Z向调整的实施例三的结构示意图；

图12具体实施例的第一连接端头Z向调整的实施例三的直管段端头示意图；

图13具体实施例的第一连接端头Z向调整的实施例三的第一连接端头示意图；

图14为具体实施例的第一连接端头Z向调整的实施例三的剖视图。

附图标记：

1-空间弯管；2-长直管；3-圆弧管；4-长方片体；5-巡检设备；6-L形支架；7-支架固定管；8-防摆动支架；9-挂耳连接头；10-管箍；11-第一耳片；12-u形片；13-第二耳片；14-穿过槽；15-连接管；16-支撑盘；17-第一支撑板；18-第二支撑板；19-限位板；

101-第一直管段；102-第二直管段；103-第三直管段；104-第四直管段；105-第五直管段；106-第一圆弧段；107-第二圆弧段；108-第三圆弧段。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。

如图1-3所示，本发明公开了一种不易断裂的挂架，包括空间弯管1和长直管2，空间弯管1弯曲形成预置空间，长直管2固定设置在空间弯管1的预置空间内；空间弯管1上设置有第一连接端头，长直管2上设置有第二连接端头，通过第一连接端头和第二连接端头与挂载主体连接。优选地，所述挂载主体为无人机。

可选地，空间弯管1依次包括第一直管段101、第五直管段105、第二直管段102、第三直管段103和第四直管段104；第一直管段101和第五直管段105均位于第一纵平面，第二直管段102位于第一平面，第一纵平面与第一平面相垂直，第一直管段101的轴线在第一平面上的投影与第二直管段102的轴线相垂直，第五直管段105的轴线在第一平面上的投影与第二直管段102的轴线相垂直，第五直管段105与第二直管段102在连接端通过第一圆弧段106圆滑过渡连接；第一直管段101的轴线和第五直管段105的轴线在第一纵平面上成角度α设置，优选地，125°≤α≤135°；第五直管段105的轴线与第一平面之间成角度τ设置，优选地，25°≤τ≤35°；

第三直管段103位于第二平面，第二平面位于第一平面下方，第一平面与第二平面相水平；第三直管段103的轴线在第一平面上的投影与第二直管段102的轴线相平行，且第三直管段103的轴线在第一平面上的投影与第二直管段102的轴线之间有一定的距离；第二直管段102与第三直管段103在连接端通过第二圆弧段107圆滑过渡连接；第四直管段104位于第二纵平面，第一纵平面与第二纵平面相平行，第二纵平面与第一平面相垂直，第四直管段104的轴线在第一平面上的投影与第二直管段102的轴线相垂直；第三直管段103与第四直管段104在连接端通过第三圆弧段108圆滑过渡连接；从第三直管段103的轴线与第四直管段104的轴线的延长线相交点往第二直管段102延伸并与第二直管段102相交形成的虚拟线与第一平面之间成角度γ设置，优选地，25°≤γ≤35°；虚拟线位于第二纵平面，虚拟线和第四直管段104的轴线在第二纵平面上成角度β设置，优选地，125°≤β≤135°。

进一步地，所述第一连接端头设置有两个，分别设置于第一直管段101的端头和第四直管段104的端头；所述两个第一连接端头与第二直管段102的距离相等，两个第一连接端头位于同一个第三平面，第三平面位于第二平面的下方；第三平面与第二平面平行。可以理解的是，第二直管段102的轴线延伸的方向为X向，依据右手螺旋定则，第一直管段101、第四直管段104、第五直管段105和长直管2朝-Y向延伸，第一连接端头和第二连接端头能够沿±Z向调节位置。

第一直管段101设置于挂架X向的最后端，第二直管段102的轴线沿着第一直管段101在X向上向前延伸，进一步地，第二圆弧段107连接第三直管段103的一端朝向第一直管段101的方向弯曲。

可选地，第一直管段101、第五直管段105、第一圆弧段106、第二直管段102、第二圆弧段107、第三直管段103、第三圆弧段108和第四直管段104由管材一体成型，所述管材优选高强度轻质材料。

可选地，长直管2一端固定连接在第二直管段102上，第二连接端头设置于长直管2的另一端；长直管2位于第三纵平面，第一纵平面、第二纵平面和第三纵平面相互平行，第三纵平面与第一平面相垂直，长直管2的轴线与第二直管段102的轴线相垂直；长直管2的轴线与第一平面之间成角度θ设置，优选地，角度θ为0度。

优选地，第三纵平面穿过空间弯管1弯曲形成的预置空间的几何中心。

可选地，还包括圆弧管3，圆弧管3的两端分别固定在第一直管段101和第四直管段104上，长直管2与圆弧管3的管体连接，优选地，圆弧管3的两端分别固定连接在第一直管段101与第五直管段105的交界处和第四直管段104与第三圆弧段108的交界处；第二直管段102和第三直管段103之间设置有加强管；圆弧管3和加强管能够使得整个挂架结构更稳定。

可选地，第二直管段102的下方固定设置有长方片体4，长方片体4的轴线与第二直管段102的轴线水平，沿长方片体4的轴线方向等间距设置多个销钉孔；长方片体4靠近第二圆弧段107一端设置；在被挂载物品上固定设置多对L形支架6，多对L形支架6沿着被挂载物品的轴线设置，每对L形支架6之间的间距与长方片体4的宽度相同，长方片体4能够插入多对L形支架6之间。优选地，被挂载物品为巡检设备5，进一步地，巡检设备5的外形为长筒体。通过防松螺母将长方片体4与L形支架6固定连接，进而将被挂载物品与挂架固定连接。

进一步地，在第二直管段102上位于长方片体4两端的位置分别设置有支架固定管7；支架固定管7与第二直管段102相垂直，支架固定管7位于第四纵平面，第一纵平面、第二纵平面、第三纵平面和第四纵平面相互平行；优选地，为了便于与被挂载物品更稳固的固定挂载，所述支架固定管7为异形，能够与被挂载物品挂载点的外形相贴合，进一步地，支架固定管7为圆弧形，支架固定管7的圆弧形能够与外形为长筒体的巡检设备5相贴合。

进一步地，支架固定管7的中间位置与第二直管段102相连接；支架固定管7的两端设置有螺杆孔，还包括防摆动支架8，所述防摆动支架8为Ω形，通过螺杆将防摆动支架8和固定管7固定安装于被挂载物品，进而将被挂载物品与挂载固定连接；防摆动支架8的底部设置有硫化硅橡胶垫，优选地，硫化硅橡胶垫粘接在防摆动支架8的底部。进一步地，所述第二直管段102与第三直管段103之间形成的弧形间距大于支架固定管7长度的一半。

进一步地，所述Ω形的防摆动支架8依次由第一耳片11、u形片12和第二耳片13一体连接而成，第一耳片11的片宽小于u形片12的片宽，第二耳片13的片宽小于u形片12的片宽，第一耳片11的片宽与第二耳片13的片宽相等；u形片12的两个边壁在分别在与被挂载物品的接触面弯折成90度角，然后分别在靠近第一耳片11和第二耳片13一端弯折180度角；在90度角弯折处设置有穿过槽14，第一耳片11和第二耳片13弯卷形成拱桥形，然后插入各自对应的穿过槽14中，并从穿过槽14中穿出；所述第一耳片11和第二耳片13与硫化硅橡胶垫接触的一面设置有多个尖刺，所述第一耳片和第二耳片插入穿过槽的一端设置有多个尖刺，当对压紧螺母施加的扭矩进行拧紧操作时，多个尖刺能够扎入硫化硅橡胶垫中。所述Ω形的防摆动支架8能够提高振动时防摆动性，增加了挂架零件的防松和防断裂的性能。

可选地，第二连接端头一端设置有内螺纹，第二连接端头的另一端设置有环槽，长直管2的端头设置有环形导轨，环槽与环形导轨相互卡和并相对旋转，能够对被挂载物品进行Y向调整；还设置有挂耳连接头9，所述挂耳连接头9的一端设置有外螺纹管，能够与第二连接端头的内螺纹进行螺纹连接，所述外螺纹管的开口端设置有外限位台，所述第二连接端头内螺纹的最外端设置有内限位台，外限位台和内限位台能够限位卡和，防止第二连接端头达到旋转位置的极限时与挂耳连接头9意外脱离；挂耳连接头9的另一端与被挂载物品上挂点铰接，用于对被挂载物品进行Z向调整。

第一连接端头Z向调整的实施例一：

参见附图1-3、6，由上文所述的所述挂架，第一连接端头一端设置有外螺纹，第一连接端头的另一端设置有环槽，第一直管段101和第四直管段104的端头设置有环形导轨，环槽与环形导轨相互卡和并相对旋转，能够对被挂载物品进行Y向调整；还包括管箍10，所述管箍10一端设置有内螺纹管，能够与第一连接端头的外螺纹进行螺纹连接，所述内螺纹管的开口端设置有内限位台，所述第一连接端头外螺纹的最外端设置有外限位台，所述内限位台和外限位台能够限位卡和，防止第一连接端头达到旋转位置的极限时与管箍10意外脱离。

进一步地，所述管箍10的另一端为抱箍，通过调整抱箍与挂载主体的挂载支架之间的角度调整第一连接端头Z向位置，进而调整被挂载物品重心Z向位置；为了防止滑动，所述抱箍与挂载支架之间设置有防滑胶垫。

第一连接端头Z向调整的实施例二：

参见附图7-10，由上文所述的所述挂架，还包括管箍10，所述管箍10一端设置有内螺纹管，为了获得更好的防滑效果，所述管箍10的另一端与挂载支架之间固定连接，优选地，所述管箍10的此端设置螺孔，挂载支架的相应位置设置螺孔，使用螺钉将管箍10与挂载支架可拆卸地固定连接。

进一步地，第一连接端头包括连接管15、支撑盘16和第一支撑板17，第一直管段101和第四直管段104的端头设置有第二支撑板18；第一连接端头与第一直管段101的端头之间，第一连接端头与第四直管段104的端头分别设置有伸缩卡和组件；连接管15的一端设置有外螺纹，连接管15的另一端设置有环槽，支撑盘16的一端面设置有环形导轨，环槽与环形导轨相互卡和并相对旋转，能够对被挂载物品进行Y向调整；管箍10的内螺纹管与连接管15的外螺纹进行螺纹连接，所述内螺纹管的开口端设置有内限位台，所述连接管15设置有外螺纹的一端最外端设置有外限位台，所述内限位台和外限位台能够限位卡和，防止连接管达到旋转位置的极限时与管箍10意外脱离。

进一步地，所述第一支撑板17设置有两块，对称设置于支撑盘16的另一端面；第一直管段101和第四直管段104的端头上的第二支撑板18都对称设置有两块，并与其对应的第一支撑板17卡和连接；所述第一支撑板17上设置有轴孔，所述第二支撑板18外侧设置有轴，所述轴穿过所述轴孔从而将第一支撑板卡设于第二支撑板的外侧；所述第二支撑板18外侧面设置有多个定位销，所述第一支撑板与所述第二支撑板上的定位销对应位置处设置有多个周向销孔，通过调整定位销插入周向销孔的位置调整第一连接端头Z向位置，进而调整被挂载物品重心Z向位置。

进一步地，所述伸缩卡和组件包括两个滑槽、两个弹簧、支撑柱、两个滑块、椭圆形凸轮和调节把手，两个滑槽径向对称设置于第一直管段101和第四直管段104的端头的端面；滑槽内设置有弹簧和滑块，弹簧一端固定连接于滑槽的最里端，弹簧另一端与滑块固定连接，滑块可滑动地设置于滑槽内，滑槽相对侧的内壁上设置有卡轨，滑块相对侧的侧面上设置有卡槽，所述卡槽卡设于卡轨内；第二支撑板与滑块固定连接，第二支撑板在滑块的带动下可沿连接管的径向移动；支撑柱设置于两个第一支撑板之间的支撑盘的一侧面的圆心位置，支撑柱与所述轴孔平齐的位置设置有放置孔，所述椭圆形凸轮通过放置孔与调节把手连接，通过旋转调节把手进而旋转椭圆形凸轮；调节把手内侧连接转轴，转轴设置于椭圆形凸轮一侧的中心，并穿过放置孔；所述第一直管段101和第四直管段104的端头的端面、支撑盘的内端面和所述第二支撑板的内侧面上设置有与椭圆形凸轮长边边缘配合的弧形槽，便于椭圆形凸轮转动和限位；所述支撑柱上设置有限位件，用于当椭圆形凸轮旋转到位时限制调节把手的转动。

进一步地，两个第一支撑板的外侧缘设置有多个凸条，所述第一直管段101和第四直管段104的端头位于两个第二支撑板外侧的端面处设置有与所述多个凸条一一对应的多个凹槽，能够进一步防止第一直管段101和第四直管段104与第一连接端头之间的滑动。

当需要调整被挂载物品重心Z向位置时，旋转调节把手将椭圆形凸轮调整成短边与连接管的端面平行，此时，两个弹簧缩回，两个第二支撑板同时被向中间靠拢，使得定位销与周向销孔脱离，转动第二支撑板进而调整定位销的位置，调整好后旋转调节把手将椭圆形凸轮调整成长边与连接管端面平行，此时，两个弹簧复位被拉伸，第二支撑板向外顶开，定位销插入周向销孔卡和定位。

第一连接端头Z向调整的实施例三：

参见附图11-14，由上文所述的所述挂架，还包括管箍10，所述管箍10一端设置有内螺纹管，为了获得更好的防滑效果，所述管箍10的另一端与挂载支架之间固定连接，优选地，所述管箍10的此端设置螺孔，挂载支架的相应位置设置螺孔，使用螺钉将管箍10与挂载支架可拆卸地固定连接。

进一步地，第一连接端头包括连接管15、支撑盘16、第一支撑板17和限位板19，第一直管段101和第四直管段104的端头设置有第二支撑板18；第一支撑板和第二支撑板之间通过销孔、销钉和轴连接；连接管的一端设置有外螺纹，连接管的另一端设置有环槽，支撑盘的一端面设置有环形导轨，环槽与环形导轨相互卡和并相对旋转，能够对被挂载物品进行Y向调整；管箍10的内螺纹管与连接管的外螺纹进行螺纹连接，所述内螺纹管的开口端设置有内限位台，所述连接管设置有外螺纹的一端最外端设置有外限位台，所述内限位台和外限位台能够限位卡和，防止连接管达到旋转位置的极限时与管箍10意外脱离。

进一步地，所述第一支撑板设置有两块，对称设置于支撑盘的另一端面；第一直管段101和第四直管段104的端头上的第二支撑板对称设置有两块，并与其对应的第一支撑板卡和连接；所述第一支撑板上设置有轴孔，所述第二支撑板内侧设置有轴，所述轴穿过所述轴孔从而将第二支撑板卡设于第一支撑板的外侧；所述第一支撑板和所述第二支撑板上对应设置有多个销孔，多个所述销孔分别绕轴孔和轴周向设置，还包括多个销钉，当需要调整被挂载物品重心Z向位置时，取下销钉对第一支撑板和第二支撑板相对旋转，调整好角度后，将插入第一支撑板和第二支撑板上的销孔中进行固定定位。

进一步地，两个第一支撑板的顶端通过连接板连接，在连接板连接外侧面设置有多个凸条，所述第一直管段101和第四直管段104的端头位于两个第二支撑板内侧的端面处设置有与所述多个凸条一一对应的多个凹槽，能够进一步防止第一直管段101和第四直管段104与第一连接端头之间的滑动。

限位板的一端设置于支撑盘上，限位板的另一端悬空，分别与各自对应的第一直管段101和第四直管段104的端头的端面相隔一定距离；限位板平行所述连接管的轴线，所述限位板的平板面与所述轴的轴线平行；所述限位板设置于两个第一支撑板的一边或两边，当第一连接端头Z向调整后倾斜到最大位置时，能够提供辅助支撑力。可选地，第一连接端头Z向调整的实施例二中也设置有相同结构的限位板。

与现有技术相比，本实施例提供的挂架能够使被挂载物品在X、Y、Z三个方向进行位置调节，调节过程方便实用，同时，挂架特殊形状、角度的空间弯管所形成的预置空间，增加了架体结构的整体强度以及在接触点、连接点的结构强度，能够减少接触点断裂损坏和松动的概率，提高了挂架和被挂载物品的安全可靠性，降低了设备成本。

挂架性能测试：

1.测试对象：

选择100°、110°、125°、135°为角度α和β的值，对应的选择5°、10°、25°、35°为角度τ和γ的值弯曲成型挂架。

2.测试项目、测试方法及测试结果：

2.1.使用通用试验室振动台(如：激振器)通过夹具夹持被试挂架,以测试被试挂架能否承受寿命周期内的振动条件并正常工作作为鉴定试验。以挂载主体作为激励点,将振动载荷传递到被试挂架和被挂载物品上,挂载主体、被试挂架和被挂载物品的组合刚体模态频率在5Hz～20Hz之间；在X、Y、Z向分别以10Hz～500Hz～10Hz的振动频率进行正弦振动，加速度为2g，其中g＝9.8m/s²，采用振动法进行断裂破坏测试，每个方向总共振动0-4个小时，为了提高对比效率，振动操作顺序如下：先在X、Y、Z方向分别振动0-2小时，如果满足合格条件，再在X、Y、Z方向分别振动0-2小时，进行再次判断。根据标准，在X、Y、Z方向分别振动0-2小时，如果三个方向的任意一个振动方向振动时间小于2小时时，被试挂架出现断裂,即判定为失效；在X、Y、Z方向分别振动0-2小时，如果三个方向的每一个振动方向振动时间均大于等于2小时，被试挂架均没有出现断裂，再次进行X、Y、Z方向分别振动0-2小时，如果三个方向的任意一个振动方向振动时间小于2小时时，被试挂架出现断裂,即判定为合格；在X、Y、Z方向分别振动0-2小时，如果三个方向的每一个振动方向振动时间均大于等于2小时，被试挂架均没有出现断裂，再次进行X、Y、Z方向分别振动0-2小时，如果三个方向的每一个振动方向振动时间均大于等于2小时，被试挂架均没有出现断裂,即判定为优异。

2.2.测试结果

角度α和β为100°，角度τ和γ为5°时，采用10件被测试件分别测试，平均在X和Y方向均通过振动时间两小时,在Z方向首次振动为半小时时，弧形管3与第一直管段101和第四直管段104的连接处发生断裂，判定失效；

角度α和β为110°，角度τ和γ为10°时，采用10件被测试件分别测试，平均在X和Y方向均通过振动时间两小时,在Z方向首次振动一小时时，弧形管3与第一直管段101和第四直管段104的连接处发生断裂，判定失效；

角度α和β为125°，角度τ和γ为25°时，采用10件被测试件分别测试，平均在X和Y方向均通过振动时间四小时,在Z方向首次振动为两小时时，弧形管3与第一直管段101和第四直管段104的连接处没有发生断裂，在Z方向第二次振动为一小时时，测量到弧形管3与第一直管段101和第四直管段104的连接处发生断裂倾向，判定合格；

角度α和β为135°，角度τ和γ为35°时，采用10件被测试件分别测试，平均在X、Y和Z方向均通过振动时间四小时，测量到弧形管3与第一直管段101和第四直管段104的连接处依然没有发生断裂倾向，判定优异。

由产品性能测试可知，本申请所采用的角度α、β、τ和γ值不仅使得挂架整体空间结构更紧凑，还能增加挂架的结构强度，使得挂架不易断裂，提高了设备可靠性，降低了设备成本。

一种无人机，包括机身、挂耳和下纵梁，挂耳和下纵梁均对称设置于无人机机身底部的两侧，挂耳和下纵梁分别与前述挂架的挂耳连接头9和管箍10连接。

优选地，所述挂耳和下纵梁均设置两个；挂架设置有两个，所述挂架采用如前所述的挂架；两个所述挂架镜像对称地挂载于各自对应的挂耳和下纵梁上。

优选地，所述下纵梁的轴线方向朝向无人机的航向设置；设定无人机的航向为X向。

优选地，所述挂耳位于所述下纵梁上方，所述挂耳与无人机的重心在X向的对齐。

优选地，所述挂耳与挂耳连接头9铰接，能够随着第一连接端头Z向的调节而转动角度。

一种将物品挂载于无人机的方法，基于前述挂架以及无人机，步骤包括：

S1：求得无人机的重心。

S2：将挂架挂载于无人机上。

将挂耳连接头9与挂耳连接，然后将第一直管段101和第四直管段104的管箍10分别与下纵梁固定连接；航向方向为X向，第一直管段101的管箍10位于下纵梁的后部，第四直管段104的管箍10位于下纵梁的前部。

将挂架的第一连接端头或连接管的外螺纹与管箍10的内螺纹旋和到最深位置；长直管2第二连接端头的内螺纹与挂耳连接头9外螺纹旋和到最深位置。

求得无人机挂载挂架后的整合重心，以该整合重心为基准进行调整。

S3：挂载被挂载物品，并对被挂载物品进行X、Y和Z向调节。

求得待挂载到无人机机身两侧的被挂载物品的重心以及质量，两侧的被挂载物品的质量分别为M₁和M₂(kg)，其中，M₁＜M₂；以前述整合重心为基准调整被挂载物品的L型支架6相对于长方片体4的固定位置，使得被挂载物品的重心与所述整合重心在X向上对齐；通过防松螺母固定连接长方体形4和L形支架6，进而将被挂载物品与挂架固定连接。

使用力矩扳手旋转压紧螺母，使压紧螺母与螺杆紧固进而将支架固定管7和防摆动支架8固定于被挂载物品上，以获得稳定的支承效果。力矩扳手旋转压紧螺母时，硫化硅橡胶垫与被挂载物品的贴合面压紧并发生形变，当硫化硅橡胶垫的压缩厚度h(mm)与硫化硅橡胶垫原始厚度H(mm)的比例为10-30％时，优选为20％时停止旋紧。当力矩扳手对压紧螺母施加的扭矩T(N·m)与硫化硅橡胶垫的压缩厚度h(mm)符合如下公式：T＝7700×h/1000+106时，提示操作人员停止旋紧，便于工人及时准确的停止操作，规避依靠经验式的操作，提高固定零件时的准确性。

可以理解的是，采用振动法进行产品零件松动、变形性能对比测试可知，本申请的防摆动支架8以及所采用的硫化硅橡胶垫的压缩厚度h(mm)与硫化硅橡胶垫原始厚度H(mm)的比例在相同的条件下，挂架的零件更加不容易松动的同时更不易变形，是一种不易松动变形的挂架。

调节质量为M₁侧的第一连接端头Z向的角度使其重心与质量为M₂侧的被挂载物品重心Z向对齐。

调节挂载在无人机机身两侧的被挂载物品在Y向的距离。第一连接端头与管箍10之间可调节长度为l(mm)，质量为M₁侧的被挂载物品的重心与所述整合重心Y向距离为L₁(mm)，质量为M₂侧的被挂载物品的重心与所述整合重心Y向距离为L₂(mm)，通过公式：M₁×(L₁+l₁)＝M₂×(L₂)，求得l₁(mm)，其中l₁为质量为M₁侧的被挂载物品的Y向调节距离，l₁＜l；对质量为M₁侧的被挂载物品的第一连接端头与管箍10之间的距离进行调整，调整量为l₁(mm)，此时，被挂载物品在无人机机身两侧在Y向上平衡。

由此形成X、Y、Z三个方向的重心找平，使得两侧挂载了不同重量和重心位置的被挂载物品后的无人机整体飞行平稳，不易损坏，巡检效果好。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种不易断裂的挂架，包括空间弯管(1)和长直管(2)，其特征在于，空间弯管(1)弯曲形成预置空间，长直管(2)固定设置在空间弯管(1)的预置空间内；空间弯管(1)上设置有第一连接端头，长直管(2)上设置有第二连接端头；

空间弯管(1)依次包括第一直管段(101)、第五直管段(105)、第一圆弧段(106)、第二直管段(102)、第二圆弧段(107)、第三直管段(103)、第三圆弧段(108)和第四直管段(104)；

所述第一直管段(101)、第五直管段(105)、第二直管段(102)和第四直管段(104)成角度设置。

2.根据权利要求1所述的挂架，其特征在于，第一直管段(101)和第五直管段(105)均位于第一纵平面，第二直管段(102)位于第一平面；第一直管段(101)的轴线在第一平面上的投影与第二直管段(102)的轴线相垂直；第五直管段(105)的轴线在第一平面上的投影与第二直管段(102)的轴线相垂直。

3.根据权利要求2所述的挂架，其特征在于，第一直管段(101)的轴线和第五直管段(105)的轴线在第一纵平面上成角度α设置；第五直管段(105)的轴线与第一平面之间成角度τ设置。

4.根据权利要求3所述的挂架，其特征在于，第三直管段(103)的轴线在第一平面上的投影与第二直管段(102)的轴线相平行。

5.根据权利要求4所述的挂架，其特征在于，第四直管段(104)位于第二纵平面。

6.根据权利要求5所述的挂架，其特征在于，长直管(2)一端固定连接在第二直管段(102)上，第二连接端头设置于长直管(2)的另一端。

7.根据权利要求6所述的挂架，其特征在于，长直管(2)位于第三纵平面，第三纵平面穿过空间弯管(1)弯曲形成预置空间的几何中心。

8.根据权利要求7所述的挂架，其特征在于，还包括圆弧管(3)，圆弧管(3)的两端分别固定在第一直管段(101)和第四直管段(104)上。

9.一种无人机，包括机身、挂耳和下纵梁，其特征在于，权利要求1-8任一项所述的挂架与所述挂耳和下纵梁连接。

10.一种将物品挂载于无人机的方法，根据权利要求9所述的无人机，其特征在于，

S1：求得无人机的重心；

S2：将挂架挂载于无人机上；

S3：挂载被挂载物品。

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