CN115633498A - 一种多旋翼无人机 - Google Patents

Abstract

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种多旋翼无人机，包括中心架，中心架上方装配有机壳，中心架的下方装配有起落架，中心架上方装配有位于机壳内部的飞控主板，机壳的两端装配有机臂组件，机臂组件包括连接臂，连接臂设有两个并对称安装在中心架的两侧，连接臂远离中心架的一端连接有旋翼臂，旋翼臂的两端均设置有旋翼组件，连接臂以及旋翼臂的内部均呈中空结构，且连接臂与机壳之间通过第三通孔形成连通。能够根据使用环境切换机体循环风的温度，在机体内温度较高时能够对循环风制冷来压制机体内温度，而在低温环境使用时，还能够通过加热机体循环风来加速无人机机身的预热，能够满足不同环境下的巡逻或是警示任务要求。

Description

一种多旋翼无人机

技术领域

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种多旋翼无人机。

背景技术

多旋翼无人机，是一种具有三个及以上旋翼轴的特殊的无人驾驶旋翼飞行器，此类无人机多应用于民用，涉及警用、城市管理、农业、地质、气象、电力、抢险救灾、视频拍摄等多个行业。

尤其是目前在监控或警示方便，由于人力视线影响，很难达到较好的监控或报警作用，而无人机的投入，则能够替代人力进行巡逻、警示等作业，但是无人机的飞行实际上是受外部环境影响的，在温差较大的地区一般是很难使用的，尤其是无人机在使用时内部的电器元件会产生热量，所以现有无人机的散热较为常见，但是为了增强无人机的防水防潮效果，无人机的外壳一般也会封闭严实，这样就会导致其内部热量散失减缓，另外，无人机在低温环境使用时无需进行散热反而需要对其预热才可正常飞行，一般在飞行前需要预先启动无人机，使得无人机内部的电池以及电器件运行，并自主发热一段时间，使得无人机内部达到一定温度才可正常飞行，但是仅通过无人机自身预热耗费时间较久，影响无人机的任务进程。

发明内容

本发明的目的是提供一种多旋翼无人机，能够根据使用环境切换机体循环风的温度，在机体内温度较高时能够对循环风制冷来压制机体内温度，而在低温环境使用时，还能够通过加热机体循环风来加速无人机机身的预热，能够满足不同环境下的巡逻或是警示任务。

本发明采取的技术方案具体如下：

一种多旋翼无人机，包括：

中心架，所述中心架上方装配有机壳，所述中心架的下方装配有起落架，所述中心架上方装配有位于机壳内部的飞控主板，所述机壳的两端装配有机臂组件；

所述机臂组件包括连接臂，所述连接臂设有两个并对称安装在中心架的两侧，所述连接臂远离中心架的一端连接有旋翼臂，所述旋翼臂的两端均设置有旋翼组件，所述连接臂以及旋翼臂的内部均呈中空结构，且所述连接臂与机壳之间通过第三通孔形成连通；

其中，所述连接臂的内部安装有第二隔片，所述第二隔片将连接臂的内部分隔为第三通风道和第四通风道，且所述第三通风道和第四通风道分别与对应的第三通孔相连通；

所述旋翼臂的内部通过第三隔片分隔成第一通风道和第二通风道，所述第二通风道的中部设置有第一隔片，所述第一隔片将第二通风道分隔成两个区域，所述旋翼臂靠近连接臂的一侧设置有两个第一通孔，两个所述第一通孔分别与第三通风道和第四通风道相连通；

所述旋翼组件包括壳体，所述壳体的内部安装有隔离板，所述隔离板的内部固定有第二电机，所述第二电机的输出端固定有叶轮，所述壳体的外侧设置有两个第二通孔，两个所述第二通孔分别连通第一通风道和第二通风道；

所述旋翼组件还包括第一电机，所述第一电机安装在壳体内部的顶端，所述第一电机的输出端固定有螺旋桨。

在一种优选方案中，所述机臂组件还包括半导体制冷片，所述半导体制冷片有四个，四个所述半导体制冷片分别安装在两个连接臂的顶端和底端，位于上方的所述半导体制冷片的制热端朝向连接臂内部，位于下方的所述半导体制冷片的制冷端朝向连接臂的内部。

在一种优选方案中，所述飞控主板上包括有一温度传感器和一控制器，所述控制器用于控制半导体制冷片和第二电机的启闭。

在一种优选方案中，所述中心架的下方装配有辅助散热组件，所述辅助散热组件的下方安装有摄像头组件，所述辅助散热组件包括导热板、散热翅片和连接板，所述散热翅片由若干个，所述散热翅片安装在导热板和连接板之间，所述散热翅片与中心架滑动连接，所述导热板位于中心架的上方，所述连接板位于中心架的下方。

在一种优选方案中，所述辅助散热组件还包括电动推杆，所述电动推杆安装在中心架的底端，所述电动推杆的输出端与连接板固定。

在一种优选方案中，所述导热板的上表面设置有导热垫片，所述导热垫片为导热硅胶片，所述导热板底端的外侧设置有密封垫片。

在一种优选方案中，所述中心架底端的两端均安装有一个警报灯，所述警报灯与飞控主板电性连接。

在一种优选方案中，所述第三隔片的形状为Y型，所述旋翼臂内部通过第三隔片还隔出有导线槽，所述导线槽用于放置导线。

本发明取得的技术效果为：

本发明的机臂组件和机壳能够形成一个供空气循环流动的通道，在使用时能够通过循环空气流动来对发热的电器元件进行降温，且可通过设置的半导体制冷片进行制冷，增加装置的散热效果；

本发明的循环流动通道在低温环境使用时能够由半导体制冷片制热并经过空气循环流动将热空气输送至无人机机身的各个电器件处，对电器件进行预热，达到能够在低温环境正常启动的温度，温度达标后，关闭预热，即可起飞无人机，无需长时间的对机身预热，不影响无人机任务进程；

本发明的循环流动通道在对完成无人机的预热后，无人机起飞，循环流动通道依旧开启，可将无人机飞行时内部电器件所产生的热量循环吹向整个无人机机体，保证无人机在飞行时整个机体的温度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的仰视结构示意图；

图3是本发明俯视的结构剖面图；

图4是本发明一侧的结构剖面示意图；

图5是本发明图3中A处的结构示意图；

图6是本发明图4中B处的结构示意图；

图7是本发明旋翼组件的结构示意图；

图8是本发明一端的结构剖面示意图；

图9是本发明循环风的流动路径示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、机壳；2、中心架；3、飞控主板；4、警报灯；5、起落架；6、摄像头组件；7、导线槽；10、机臂组件；11、连接臂；12、旋翼臂；13、第一隔片；14、第二隔片；15、半导体制冷片；16、第一通风道；17、第二通风道；18、第三通风道；19、第四通风道；20、旋翼组件；21、壳体；22、第一电机；23、第二电机；24、隔离板；25、叶轮；26、螺旋桨；30、辅助散热组件；31、导热板；32、散热翅片；33、连接板；34、安装架；35、电动推杆；41、第一通孔；42、第二通孔；43、第三通孔；44、第三隔片。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个较佳的实施方式中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

请参阅附图1至图7所示，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种多旋翼无人机，包括：

中心架2，中心架2上方装配有机壳1，中心架2的下方装配有起落架5，中心架2上方装配有位于机壳1内部的飞控主板3，机壳1的两端装配有机臂组件10；

机臂组件10包括连接臂11，连接臂11设有两个并对称安装在中心架2的两侧，连接臂11远离中心架2的一端连接有旋翼臂12，旋翼臂12的两端均设置有旋翼组件20，连接臂11以及旋翼臂12的内部均呈中空结构，且连接臂11与机壳1之间通过第三通孔43形成连通；

其中，连接臂11的内部安装有第二隔片14，第二隔片14将连接臂11的内部分隔为第三通风道18和第四通风道19，且第三通风道18和第四通风道19分别与对应的第三通孔43相连通；

旋翼臂12的内部通过第三隔片44分隔成第一通风道16和第二通风道17，第二通风道17的中部设置有第一隔片13，第一隔片13将第二通风道17分隔成两个区域，旋翼臂12靠近连接臂11的一侧设置有两个第一通孔41，两个第一通孔41分别与第三通风道18和第四通风道19相连通；

旋翼组件20包括壳体21，壳体21的内部安装有隔离板24，隔离板24的内部固定有第二电机23，第二电机23的输出端固定有叶轮25，壳体21的外侧设置有两个第二通孔42，两个第二通孔42分别连通第一通风道16和第二通风道17；

旋翼组件20还包括第一电机22，第一电机22安装在壳体21内部的顶端，第一电机22的输出端固定有螺旋桨26；

上述，无人机在运行时，其内部的电器元件逐渐升温，当局部温度过高时，则通过隔离板24带动叶轮25旋转，叶轮25旋转时能够带动空气进行流动，其中无人机机体内的空气流动路径为，机壳1内的空气经由第三通孔43进入第三通风道18，并通过第一通孔41进入第二通风道17内，流经第二通风道17进入到其中一个壳体21内经过叶轮25驱动流至第一通风道16处，其中隔离板24的外周设有通风槽，使得进入壳体21的气流能够充斥整个壳体21内，而流经第一通风道16的气流会再次进入另一壳体21内，并在叶轮25的驱动下再次进入第二通风道17内，并通过第一通孔41进入第四通风道19并通过第三通孔43返回机壳1内；

其中连接臂11和旋翼臂12的材质为导热性较好的金属，空气在经过连接臂11和旋翼臂12时能够完成降温，进而达到对无人机局部升温点进行降温的效果。

在一个较佳的实施方式中，请一并参阅图3至图5，机臂组件10还包括半导体制冷片15，半导体制冷片15有四个，四个半导体制冷片15分别安装在两个连接臂11的顶端和底端，位于上方的半导体制冷片15的制热端朝向连接臂11内部，位于下方的半导体制冷片15的制冷端朝向连接臂11的内部。

在该实施方式中，根据无人机使用环境的温度来控制半导体制冷片15的启闭，其中在低温环境使用时，启动位于连接臂11上方的半导体制冷片15，半导体制冷片15通电发热端发热对第三通风道18和第四通风道19内的气体进行升温，并由叶轮25带动升温的气体进行流动，并对无人机内的电池元器件等设备进行预热，无需通过无人机自身元器件运行发热进行预热，相较于无人机机体自身预热能够更快的达到无人机起飞温度，有效降低预热时长，更加便于使用；

进一步的，若无人机在常温下使用时，无人机飞行时其内部电器件会发热导致内部局部温度升高，此时通过启动叶轮25带动机体内的空气进行循环流动，空气流动时经过局部温度升高的区域并将温度带走，使得局部的温度可分散至整个无人机机体，降低局部温度，同时可增加散热的效果，若无人机内部温度过高时还可启动位于连接臂11下方的半导体制冷片15，使得半导体制冷片15的制冷面制冷，制冷的同时由循环风带动降温的空气进行循环流动，对无人机进行降温；

进一步的，由于半导体制冷片15安装在连接臂11的上端和下端的中部，且第三通风道18和第四通风道19均与连接臂11有接触，则即便通过第三通风道18进入的空气经过第二通风道17和第一通风道16时温度产生了变化依然可在经过第四通风道19回流时再次进行加热或降温并送入机壳1内部，使得加热和降温的效果更好。

其次，请再次参阅图3，飞控主板3上包括有一温度传感器和一控制器，温度传感器和控制器电性连接，控制器用于控制半导体制冷片15和第二电机23的启闭。

上述，在低温环境使用时，通过循环热风的方式对无人机进行预热，当无人机内部温度达到设定值后，则由温度传感器传输信号至控制器并通过控制器控制半导体制冷片15关闭，此时无人机启动在使用时则能够通过无人机自身产生的热量维持无人机的正常飞行。

另外，请参阅图9，图中为内部风流动的示意图，具体的，叶轮25的叶片为弧形，其转动时，其牵引风的原理类似于水泵抽水的原理，即一个出口出风，一个出口进风，在此不再做具体的赘述，且同一侧的两个叶轮25的出风口和进风口位于同一个通道内，旨在满足风的正常流动。

再其次，请一并参阅图2、图4和图8，中心架2的下方装配有辅助散热组件30，辅助散热组件30的下方安装有摄像头组件6，辅助散热组件30包括导热板31、散热翅片32和连接板33，散热翅片32由若干个，散热翅片32安装在导热板31和连接板33之间，散热翅片32与中心架2滑动连接，导热板31位于中心架2的上方，连接板33位于中心架2的下方；

连接板33的下方安装有安装架34，辅助散热组件30安装在安装架34的下方。

上述，在使用时辅助散热组件30起到辅助导热的效果，在无人机散热时，将辅助散热组件30上移，使得导热板31贴合在飞控主板3的下方，能够将飞控主板3的热量导出，并传导至散热翅片32处，经过外部气流将热量带走，而在无人机预热时则下移辅助散热组件30，使得导热板31贴合在中心架2的上表面，对机壳1进行密封，增加预热效果。

在一个较佳的实施方式中，请再次参阅图4，辅助散热组件30还包括电动推杆35，电动推杆35安装在中心架2的底端，电动推杆35的输出端与连接板33固定。

在该实施方式中，电动推杆35能够控制连接板33升降，进而能够带动导热板31进行升降，在需要对无人机进行散热时，由电动推杆35带动连接板33上升，使得导热板31与飞控主板3贴合，贴合后散热翅片32下方的一部分位于机壳1外，而导热板31能够传导出飞控主板3的热量，并在无人机飞行时通过空气流经散热翅片32时将热量带走，进一步的进行散热，同时在对无人机进行预热时，通过电动推杆35带动连接板33下降，使得导热板31贴合在中心架2的表面能够将无人机机体密封避免预热的热风外泄，增加预热效率。

其次，请再次参阅图8，导热板31的上表面设置有导热垫片，导热垫片为导热硅胶片，导热板31底端的外侧设置有密封垫片。

上述，导热垫片增加与飞控主板3的接触面，增加导热效果，而密封垫片则增加导热板31和中心架2之间的密封效果。

再其次，请再次参阅图2，中心架2底端的两端均安装有一个警报灯4，警报灯4与飞控主板3电性连接。

上述，警报灯4用于发出报警灯光。

请再次参阅图6，第三隔片44的形状为Y型，旋翼臂12内部通过第三隔片44还隔出有导线槽7，导线槽7用于放置导线；

上述，导线槽7用于放置连接电器元件的导线，为避免导线影响循环空气的流动，单独开设的导线槽7，且导线槽7的两端处设置有密封片，该密封片包裹在导线的外围，避免空气循环流动时进入导线槽7内，影响循环流动的效果。

本发明的工作原理为：无人机在运行时，其内部的电器元件逐渐升温，当局部温度过高时，则通过隔离板24带动叶轮25旋转，叶轮25旋转时能够带动空气进行流动，空气流动时能够对局部发热的电器元件进行降温，而在温度过高时还能够启动位于连接臂11下方的半导体制冷片15，使得半导体制冷片15的制冷端冷却循环空气，达到加好的散热效果，而在低温环境使用无人机时，则启动连接臂11上方的半导体制冷片15，半导体制冷片15通电发热端发热对第三通风道18和第四通风道19内的气体进行升温，并由循环空气带动加热的空气流经整个机体，对无人机的各个电器元件进行预热，相对于启动无人机通过无人机电器元件自身发热来预热效果更好，预热更快，能够更快的起飞。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (8)

1.一种多旋翼无人机，其特征在于：包括：

中心架（2），所述中心架（2）上方装配有机壳（1），所述中心架（2）的下方装配有起落架（5），所述中心架（2）上方装配有位于机壳（1）内部的飞控主板（3），所述机壳（1）的两端装配有机臂组件（10）；

所述机臂组件（10）包括连接臂（11），所述连接臂（11）设有两个并对称安装在中心架（2）的两侧，所述连接臂（11）远离中心架（2）的一端连接有旋翼臂（12），所述旋翼臂（12）的两端均设置有旋翼组件（20），所述连接臂（11）以及旋翼臂（12）的内部均呈中空结构，且所述连接臂（11）与机壳（1）之间通过第三通孔（43）形成连通；

其中，所述连接臂（11）的内部安装有第二隔片（14），所述第二隔片（14）将连接臂（11）的内部分隔为第三通风道（18）和第四通风道（19），且所述第三通风道（18）和第四通风道（19）分别与对应的第三通孔（43）相连通；

所述旋翼臂（12）的内部通过第三隔片（44）分隔成第一通风道（16）和第二通风道（17），所述第二通风道（17）的中部设置有第一隔片（13），所述第一隔片（13）将第二通风道（17）分隔成两个区域，所述旋翼臂（12）靠近连接臂（11）的一侧设置有两个第一通孔（41），两个所述第一通孔（41）分别与第三通风道（18）和第四通风道（19）相连通；

所述旋翼组件（20）包括壳体（21），所述壳体（21）的内部安装有隔离板（24），所述隔离板（24）的内部固定有第二电机（23），所述第二电机（23）的输出端固定有叶轮（25），所述壳体（21）的外侧设置有两个第二通孔（42），两个所述第二通孔（42）分别连通第一通风道（16）和第二通风道（17）；

所述旋翼组件（20）还包括第一电机（22），所述第一电机（22）安装在壳体（21）内部的顶端，所述第一电机（22）的输出端固定有螺旋桨（26）。

2.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机，其特征在于：所述机臂组件（10）还包括半导体制冷片（15），所述半导体制冷片（15）有四个，四个所述半导体制冷片（15）分别安装在两个连接臂（11）的顶端和底端，位于上方的所述半导体制冷片（15）的制热端朝向连接臂（11）内部，位于下方的所述半导体制冷片（15）的制冷端朝向连接臂（11）的内部。

3.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机，其特征在于：所述飞控主板（3）上包括有一温度传感器和一控制器，所述控制器用于控制半导体制冷片（15）和第二电机（23）的启闭。

4.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机，其特征在于：所述中心架（2）的下方装配有辅助散热组件（30），所述辅助散热组件（30）的下方安装有摄像头组件（6），所述辅助散热组件（30）包括导热板（31）、散热翅片（32）和连接板（33），所述散热翅片（32）由若干个，所述散热翅片（32）安装在导热板（31）和连接板（33）之间，所述散热翅片（32）与中心架（2）滑动连接，所述导热板（31）位于中心架（2）的上方，所述连接板（33）位于中心架（2）的下方。

5.根据权利要求4所述的一种多旋翼无人机，其特征在于：所述辅助散热组件（30）还包括电动推杆（35），所述电动推杆（35）安装在中心架（2）的底端，所述电动推杆（35）的输出端与连接板（33）固定。

6.根据权利要求4所述的一种多旋翼无人机，其特征在于：所述导热板（31）的上表面设置有导热垫片，所述导热垫片为导热硅胶片，所述导热板（31）底端的外侧设置有密封垫片。

7.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机，其特征在于：所述中心架（2）底端的两端均安装有一个警报灯（4），所述警报灯（4）与飞控主板（3）电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机，其特征在于：所述第三隔片（44）的形状为Y型，所述旋翼臂（12）内部通过第三隔片（44）还隔出有导线槽（7），所述导线槽（7）用于放置导线。

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