CN205366073U - 一种一体成型无人机碳纤维机臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种一体成型无人机碳纤维机臂，包括：截面为六边形的中空臂柱、截面亦为六边形且上下两边大于两侧其余各边的中空电调仓、底面圆心处有固定孔的中空圆柱形电机座，电调仓一端各面与臂柱各面通过弧面光滑连接，电调仓另一端各面通过弧面与电机座圆柱面光滑连接，臂柱、电调仓、电机座内部空腔贯通，采用碳纤维一体成型制成。本实用新型提供的机臂不仅自重轻，同时具有良好的机械强度和韧性、电机安装定位精准、外形美观流畅等特点，能使无人机螺旋桨电机、螺旋桨电子调速器、螺旋桨能够集成安装在机臂上成为一个整体模块，提高了飞行的稳定性，减少了动力损失，极具推广应用价值。

Description

一种一体成型无人机碳纤维机臂

技术领域

本实用新型涉及一种无人机碳纤维机臂，具体地说，是涉及一种用采用一体成型技术制备的无人机碳纤维机臂，属于无人机制备技术领域。

背景技术

无人驾驶飞机，简称无人机(UAV)，是一种处在迅速发展中的新概念飞行器，因其具有机动灵活、反应速度快、无需人工驾驶、操作要求低、能够搭载多种小型设备或物件等等特点而得到广泛的应用。

目前，无人机的应用范围已经扩展到民用、科研甚至军事、国防等诸多领域，特别是在电力、通信、气象、农业、海洋、勘探、摄影、防灾减灾、缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐等方面应用甚广，其影像实时传输、高危地区实时实地探测的功能，是对卫星遥感与传统航空遥感的有力补充。

现有的无人机一般采用多轴碳管加管夹电机座形式的机臂，这种机臂在整体结构强度及螺旋桨电机安装精准度、以及机臂整体重量上均存在着不足，从而影响了无人机的续航能力和飞行的稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的：旨在提供一种自重较轻且同时具有良好机械强度和韧性、螺旋桨电机安装定位精准的无人机碳纤维机臂。

为达上述目的，本实用新型提供如下的技术方案：

这种一体成型无人机碳纤维机臂，包括：截面为六边形的中空臂柱、截面亦为六边形且上下两边大于两侧其余各边的中空电调仓、底面圆心处有固定孔的中空圆柱形电机座，电调仓一端各面与臂柱各面通过弧面光滑连接，电调仓另一端各面通过弧面与电机座圆柱面光滑连接，臂柱、电调仓、电机座内部空腔贯通，整个机臂采用碳纤维一体成型制成。

与现有技术相比，本实用新型提供的技术方案具有如下的有益效果和显著进步：

1)不同于传统的多轴碳管加管夹电机座形式的机臂，本实用新型提供的一次成型无人机碳纤维机臂在整体结构强度、电机安装精准度、整体重量上均优于前者，且整体性、功能性更强；

2)本实用新型提供的一次成型无人机碳纤维机臂，其臂柱和电调仓采用六边形截面设计，极大地降低了机臂轴心偏转的可能性，不仅方便了安装，同时提高了安装的精度，也为螺旋桨垂直向下的升力矢量提供了良好的基础，而升力矢量精准的方向性使得飞控无需进行额外的方向修正，从而提高了无人机飞行与悬停的平稳度，减少的动力损失还能提升航时；

3)由于本实用新型提供的一次成型无人机碳纤维机臂包含了电调仓，使得内置螺旋桨电子调速器成为可能，从而节省了无人机机身的内部空间，并且缩短了螺旋桨电子调速器与螺旋桨电机之间的距离，减小了由于线缆过长导致的信号延迟，增加了对螺旋桨电机控制的精准度，并且由于整体采用的导线较短，动力传输过程中的能量损耗也比较小，从而提高了效率；

4)本实用新型提供的一次成型无人机碳纤维机臂，其电调仓与电机座之间采用弧面连接设计，使机臂整体应力集中点的结构强度得到了加强，同时，外形轮廓由六边形转化为圆柱形，完美的渐变曲面造就了普通碳管机臂无法达到的流线型美感；

5)本实用新型提供的一次成型无人机碳纤维机臂，螺旋桨电机可通过螺丝直接紧固在对应的固定孔上，从而可以最大限度保证螺旋桨电机呈水平状态，且与六边形截面设计的臂柱和电调仓相辅相成，为飞行稳定、减少动力损失提供了帮助；

6)本实用新型提供的一次成型无人机碳纤维机臂，其整体性的设计使得无人机螺旋桨电机、螺旋桨电子调速器、螺旋桨能够集成安装在机臂上成为一个整体模块，方便了无人机整机的维修和拆装。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种一体成型无人机碳纤维机臂的结构示意图；

图中：

1、臂柱；2、电调仓；3、电机座，31、固定孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型提供的技术方案作进一步详细阐述。

实施例

如图1所示：为本实用新型提供的一种一体成型无人机碳纤维机臂的结构示意图，包括臂柱1、电调仓2和电机座3，臂柱1为截面是六边形的中空柱，电调仓2亦为截面是六边形的中空柱但其上下两边大于两侧其余各边，电机座3为有底中空圆柱且底面圆心处有固定孔31，电调仓2一端各面与臂柱1各面通过弧面光滑连接，电调仓2另一端各面通过弧面与电机座3圆柱面光滑连接，臂柱1、电调仓2、电机座3内部空腔贯通，整个机臂采用碳纤维通过一体成型制备方法制成。

本实用新型提供的一种一体成型无人机碳纤维机臂是通过如下方式实现技术方案目的的：

首先，根据机臂大小尺寸要求，制备能够上下对合、模穴包括臂柱1、电调仓2和电机座3的上模和下模，其中，臂柱1截面为六边形，电调仓2截面亦为六边形且上下两边大于两侧其余各边，电机座3为圆柱形，电调仓2一端各面与臂柱1各面通过弧面光滑连接，电调仓2另一端各面与电机座3圆柱面通过弧面光滑连接；

同样根据机臂大小尺寸要求，制备能够充气、包括臂柱1、电调仓2和电机座3的内囊，其中，臂柱1截面为六边形，电调仓2截面亦为六边形且上下两边大于两侧其余各边，电机座3为圆柱形，电调仓2一端各面与臂柱1各面通过弧面光滑连接，电调仓2另一端各面与电机座3圆柱面通过弧面光滑连接；

然后，依据充气后的内囊形状和尺寸，裁剪出能够完全包覆内囊的碳纤出维布；

接着，在上模或下模的模穴中铺设好上述裁剪好的碳纤维布并在其上均匀涂覆树脂胶，将充气后的内囊放入其中并用所述碳纤维布将其完全包覆，合上对应的另一半上模或下模并将上下模紧固在一起制成碳纤维机臂坯件，放入真空烤箱烘烤固化；

将固化的碳纤维机臂坯件从烤箱中取出，除去上下模，放尽内囊中的气体，在碳纤维机臂坯件上切出一个开口将内囊从机臂腔中取出，磨光机臂表面，在电机座3底面圆心处打出固定孔，喷上油漆再烘干即成。

综上所述可见：通过一体成型的制作，可以得到本实用新型提供的一种自重较轻且同时具有良好机械强度和韧性、螺旋桨电机安装定位精准的无人机碳纤维机臂，所述一体成型无人机碳纤维机臂让臂柱、电调仓和电机座成为了一体，使得无人机螺旋桨电机、螺旋桨电子调速器、螺旋桨能够集成安装在机臂上成为一个整体模块；机臂不仅自重轻、且同时具有良好机械强度和韧性、电机安装定位精准、外形美观流畅等特点，还有助于飞行的稳定、减少动力的损失，因此，极具推广应用价值，具有广阔的市场前景。

最后有必要在此说明的是：上述内容仅用于帮助理解本实用新型的技术方案，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域技术人员根据本实用新型的上述内容所做出的非本质改进和调整，均属于本实用新型所要求的保护范围。

Claims (1)

1.一种一体成型无人机碳纤维机臂，其特征在于，包括：截面为六边形的中空臂柱、截面亦为六边形且上下两边大于两侧其余各边的中空电调仓、底面圆心处有固定孔的中空圆柱形电机座，电调仓一端各面与臂柱各面通过弧面光滑连接，电调仓另一端各面通过弧面与电机座圆柱面光滑连接，臂柱、电调仓、电机座内部空腔贯通，整个机臂采用碳纤维一体成型制成。