CN206691352U - 拼块式无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种拼块式无人机，涉及无人机技术领域，其包括：电机板，所述电机板为多个，每个电机板上均对应安装有一电机组件；外围板，任意两个相邻电机板之间均通过外围板插接相连，以使外围板和电机板构成一环形结构；连接板组件，所述连接板组件位于所述环形结构内，且所述连接板组件的一端与电机板相连接，另一端与位于所述环形结构的中心的飞控盒连接，相邻两连接板组件与对应外围板之间形成三角形结构。其通过主体结构之间以及主体机构和电机组件、主体机构和中控盒的简单拼装方式实现一种易于拼装的拼块式无人机，以提高青少年的动手能力和对无人机的兴趣爱好。

Description

拼块式无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，特别公开一种拼块式无人机。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操控的不载人飞机。目前现有市场一般的一体化销售的消费机教育无人机，不能很好培养兴趣爱好者的动手能力。

专利CN102180257B公开了一种模块式快速拼接式无人机，包括左机翼模块、舱盖模块、垂直模块、机身模块、伞舱模块、右机翼模块，上述模块相互间均采用均布的锁扣装置连接，锁扣装置由锁扣座及锁柱构成，并分别固装在相互连接的模块材料上，其中一个锁扣装置为带锁定的锁扣装置。该无人机将主要构成部件进行模块式制造，可实现最小的体积包装，使车载空间增加，方便了运输；同时，将模块式部件进行标准化制造，由此易损件可快速补充，快速安装使用。专利CN205738041U公开了一种无人机的组装模块，包括壳体，壳体上设有用于与相邻组装模块装配的连接机构；壳体包括上壳体和下壳体，上壳体与所述下壳体可拆卸拼接并围成有用于容置安装桨叶的容置腔。另外还涉及种由多个组装模块装配形成的模块化的无人机。本实用新型通过采用组装模块实现无人机的模块化装配，方便规模化生产及组装，简化组装过程；无人机不使用时，将各组装模块拆卸堆存，可使无人机存储占用空间最小化，方便无人机的存储及运输。专利CN204895862U公开了一种高平衡对称性插拔式轻型四旋翼无人机，包括球形防护罩、圆形主机体、四个旋翼杆、四个旋翼叶和三角形支撑架。在圆形主机体的周围中心对称的分布着四个旋翼杆和四个旋翼叶；旋翼臂包括旋翼杆、旋翼叶和固定旋翼底座，旋翼杆的向里一端采用插拔式的设计通过反扣螺母固定在圆形主机体的螺纹接口上，旋翼杆的向外一端设有固定旋翼底座，用于连接旋转电机和旋翼叶。球形防护罩无缝的通过固定锁扣于圆形主机体上部；圆形主机体的向上一面设有云台和电池安装槽口、导航模块和自驾仪信号点。旋翼叶和旋翼杆的规格采用统一标准，可以实现替换安装和交互使用，使得四旋翼无人机在整体上实现便于拆装和更换损坏部件。

上述专利均在一定程度上实现了无人机的可拆卸拼接，但是其结构相对均较为复杂，无法适用于年龄较小(13岁以下)青少年兴趣教育的使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种针对年龄较小青少年兴趣教育的拼块式无人机，其结构简单，易于动手拼装。

一种拼块式无人机，其包括：

电机板，所述电机板为多个，每个电机板上均对应安装有一电机组件；

外围板，任意两个相邻电机板之间均通过外围板插接相连，以使外围板和电机板构成一环形结构；

连接板组件，所述连接板组件位于所述环形结构内，且所述连接板组件的一端与电机板相连接，另一端与位于所述环形结构的中心的飞控盒连接，相邻两连接板组件与对应外围板之间形成三角形结构。

较佳的，所述连接板组件为中间板，所述中间板的数量与电机板的数量相同，所述中间板的一端与对应电机板插接或固定连接或所述中间板与对应电机板一体成型，所述中间板的另一端与飞控盒插接或固定连接，相邻两中间板与对应外围板之间构成三角形结构。

较佳的，所述连接板组件包括连接板和支撑座，所述连接板的数量与电机板的数量相同，所述支撑座位于环形结构的中心，用于安装飞控盒，所述连接板的远端与对应电机板插接或固定连接或所述连接板与对应电机板一体成型，所述连接板的近端与支撑座插接或固定连接或者所述连接板的近端与支撑座一体成型，相邻两连接板与对应外围板之间构成三角形结构。

较佳的，所述电机板的两侧开设有第六插接槽，所述外围板的两端均开设有与第六插接槽相匹配的第五插接槽，所述第五插接槽插接于对应的第六插接槽中，以使外围板连接相邻两电机板。

较佳的，所述连接板的远端开设有第二插接槽，所述电机板的内侧中部开设有与第二插接槽相匹配的第七插接槽，所述第二插接槽插接于第七插接槽中。

较佳的，所述连接板为不小于四个的偶数个。

较佳的，所述支撑座由至少两个支撑板的中部相互插接形成，且所述至少两个支撑板的上端面处于同一水平面上，所述连接板的近端与支撑板固定连接或者所述连接板的近端与支撑板插接或者所述连接板与支撑板一体成型。

较佳的，所述飞控盒包括由中控盒上部和中控盒下部组成的中控盒，所述中控盒上部安装于中控盒下部的上侧，所述中控盒下部的下侧开设有与支撑板中心相适应的第八插槽，所述中控盒下部通过第八插槽插接于支撑板的中心。

较佳的，所述飞控盒还包括一电池盒，所述中控盒下部的侧壁开设一电池接口，所述电池盒位于支撑件的下侧，该电池盒通过其上设有的输出端口与电池接口的插接实现安装于中控盒下部。

较佳的，所述支撑座的外侧壁开设有多个容置槽，所述容置槽中安装有凸块，所述连接板的近端开设有与凸块相配合的第九插接槽，所述第九插接槽伸入容置槽中并插接于凸块上，所述支撑座的上表面开设有至少一个安装槽，所述飞控盒插接于安装槽中。

较佳的，所述电机组件包括电机座以及带有螺旋桨的电机，所述电机板上开设有安装孔，所述电机座插接于该安装孔中，所述电机安装于电机座上。

较佳的，任意一外围板的中部向上延伸形成一凸起。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型针对年龄较小(13岁以下)青少年兴趣教育而开发设计的一款可动手拼装、结构简单、安全易飞的无人机，不同于市场上的一般的一体化销售的消费级教育无人机，可以用于动手拼装、安全易飞是本实用新型的最大特点。

2、由很薄的板块拼装成机身的结构，拼装板块可以采用多种材质，如：轻木、亚克力板、碳纤维板、工程塑料等。本设计选配电机为空心杯有刷电机，搭配小型螺旋桨，扭矩和功率较低，不会造成人身伤害。

3、设计紧凑、体积小、重量轻、成本低。机轴距116mm，整机(含电池)重量68g，无论组装成型或拆开，都能方便存放与携带。

4、机身设计为外框加内X型结构加固，极大程度提高了拼块式无人机的强度。

下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的拼块式无人机实施例一的结构示意图。

图2为图1中拼块式无人机的主体结构示意图。

图3为图2是分解结构示意图。

图4为图2中主体结构中电机板、外围板以及支撑板的配合结构示意图。

图5为图2中主体结构中支撑板之间的配合的分解结构示意图。

图6为图2中主体结构中支撑板之间的配合的结构示意图。

图7为图1中拼块式无人机的中控盒的分解结构示意图。

图8为图7的中控盒组合后的结构示意图。

图9为图1中支撑板与中控盒之间的配合结构示意图。

图10为图1中电池盒与中控盒的配合的结构示意图一。

图11为图1中电池盒与中控盒的配合的结构示意图二。

图12为本实用新型拼块式无人机实施例二的结构示意图.

图13为图12的分解结构示意图。

图14为图12中拼块式无人机的支撑座的结构示意图。

图15为图12中拼块式无人机的连接板的结构示意图。

图16为本实用新型拼块式无人机实施例三的结构示意图；

图17为本实用新型拼块式无人机实施例四的结构示意图；

图18为图17的分解结构示意图(省去电机组件)。

图中：1、电机；2、电机座；3、天线板；31、凸起；32、第一插接槽；4、支撑板；41、第二插接槽；42、第三插接槽；43、第四插接槽；5、外围板；51、第五插接槽；6、电机板；61、安装孔；62、第六插接槽；63、第七插接槽；7、中控盒上部；71、mini-USB数据线接口；72、插接件预留口；8、中控盒下部；81、第八插接槽；82、电池接口；9、电池盒；91、输出端口；10、支撑座；101、安装槽；102、容置槽；1021、凸块；11、连接板；111、第九插接槽；112、第十插接槽；12、支撑座；121、安装槽；122、扣接槽；200、飞控盒；201、第十一插接槽；300、中间板。

具体实施方式

通过下面给出的本实用新型的具体实施例可以进一步清楚地了解本实用新型，但它们不是对本实用新型的限定。具体实施例中没有详细叙述的部分是采用现有技术、公知技术手段和行业标准获得的。

实施例一

本实用新型实施例一中拼块式无人机基本结构如图1所示，其主要包括由机身构成的主体机构、电机组件和飞控盒三部分组成。

主体结构如图2和3所示，该主体结构包括支撑座、连接板、电机板6和外围板5，该主体结构是由厚度为2mm的板材，通过立体拼装组成拼块式无人机的主体结构，可选用但并不限于工程塑料、轻木、亚克力板以及碳纤维板等多种材料。其中，支撑座主要用于配合安装飞控盒以及作为连接板的一端支撑部位，连接板可实现令无人机整体结构稳定的作用，每个连接板的远端均插接一电机板6。支撑座为2个或以上的薄板中部相互插接形成，实施例一中的连接板和支撑座为一体成型结构(当然也可以是固定连接，例如通过螺钉等固定，也可以是相互插接，类似于外围板5和电机板6的插接结构)，以下将支撑座和连接板的一体成型结构称为支撑板4。即形成了支撑板4与电机板6以及电机板6与外围板5之间形成相互的拼装结构，所以这种情况下构成的无人机的结构为的偶数个(不小于四个)旋翼无人机。

在本实用新型较佳的实施例一中，优选支撑板4为2个或以上相互插接构成，如图5和6所示，以2个支撑板4(3个以上支撑板4的配合只是角度变化，同时逐个插接即可)的配合为例，在其中一支撑板4中部的上侧开设一第四插接槽43，在另外一支撑板4中部的下侧开设一第三插接槽42；将第三插接槽42嵌入第四插接槽43中，实现2个支撑板4的插接，形成X字型(或十字型)结构，该X字型结构的上下端面均为平滑面。另外在支撑板4的两端(即与电机板6配合的一端)下侧均设有向下延伸的延伸部，该延伸部可作为整个无人机的支撑脚架。

电机板6上开设有安装孔61，该安装孔61用于安装电机组件，该电机组件主要由电机座2和含有螺旋桨的电机1构成。电机座2插接于安装孔61，含有螺旋桨的电机1安装在该电机座2上，其中，电机1选用空心杯有刷电机，搭配小型螺旋桨，扭矩和功率较低，不会造成人身伤害。电机板6结构小巧，留有大量的空隙。螺旋桨产生的下降气流可顺利通过空隙，不被电机板6自身阻挡，极大地提升了飞行效能。

在电机板6的两侧分别开设有第六插接槽62，在两个第六插接槽62的内侧开设有第七插接槽63，外围板5的两端部分别开设有第五插接槽51，每个支撑板4的两端开设有第二插接槽41；其中，第七插接槽63插接于第二插接槽41中，相邻两个电机板之间通过第六插接槽62和第五插接槽51的配合实现由外围板5对其的支撑。外围板5和电机板6之间形成整体为正方形的框架结构，电机板6与内部的支撑板4嵌接，支撑板4刚好处于正方形的对角线上，划分成为4个等腰直角三角形，结构完全对称，并形成三角不变体系，结构稳固，不会变形，具备很高的抗冲击性。其中一外围板的中部设有一向上延伸的凸起，该凸起用于固定信号接收器的外露天线，因此将该外围板定义为天线板3，同时，其两端开设的与电机板第六插接槽62配合的凹槽定义为第一插接槽32，该凸起标号为凸起31。

请参照图4所示，对于实施例一形成的四轴(即四旋翼)无人机的结构中，外围板与支撑板之间的夹角为45度。改变电机板6的第六插接槽62和第七插接槽63之间的夹角θ，如60度，则可用于6轴的无人机当中。通过改变夹角θ的角度，可使用于六轴、八轴等常规的多轴无人机中，此时，支撑板4的数量以及相邻支撑板之间的夹角也随之改变。

飞控盒与支撑板4的配合同样采用插接结构，具体地，请参照图7-9所示，飞控盒包括由中控盒上部7和中控盒下部8组成的中控盒以及电池盒，其中，中控盒上部7安装于中控盒下部8的上侧，二者可通过扣接或螺钉等方式实现固定。飞行控制板、信号接收器安装在二者形成的容置空间内，并通过插接件连接的方式与电机线、电池盒9连接，在中控盒上部7和中控盒下部8相连接的位置开设有mini-USB数据线接口71和插接件预留口72，其中，mini-USB数据线接口71连接计算机，用以调试飞控程序；插接件预留口72可通过插接件与飞控相连。

中控盒下部8的下侧(即底部)开设有与支撑板4中心位置相匹配的第八插接槽81，该第八插接槽81呈十字形，使得该中控盒下部8从支撑板4的上侧嵌入至支撑板4且中控盒的中心与支撑板4的中心在一条直线上(保证平衡)。同时，为了美观以及电池盒9的安装，该中控盒下部8的下端面优选与支撑板4的下端面在同一平面上。

电池盒9与中控盒连接，为飞行控制板和信号接收器提供电源。请参照图10和11所示，电池盒9形成一台阶式结构，在台阶上侧的竖直端面上延伸一输出端口91，该输出端口91即为电池盒9的电源输出口，同时，在中控盒下部8的侧壁上开设有电池接口82，该电池接口82与中控盒内部的用电部件电性连接，将输出端口91插接于电池接口82上使得电池盒9位于支撑板4的下侧且该电池盒9的台阶中下侧的水平端面正好贴合于中控盒下部8的下端面，使得整体的重心更低更集中，增加了无人机飞行是的稳定性。

实施例二

实施例二与实施一最大的不同在于支撑座与连接板之间呈插接关系，同时飞控盒直接插入支撑座上的安装槽即可，而电机板6与外围板5(或天线板，这里未示出)的连接以及电机组件与电机板6的连接关系与实施例一相同，这里不再赘述。

实施例二以六轴无人机为例，当然该结构可以适用于三轴及以上任意无人机的使用上。请参照图12-15所示，支撑座10的侧壁开设有沿支撑座10的高度方向开设有多个容置槽102，在该容置槽102中设置有一凸块1021，该凸块1021的一端与容置槽102的底壁固定，另一端向远离支撑座10中心的方向延伸，连接板11的远端(与电机板6配合的一端，该端下部向下方延伸有可作为整个无人机的支撑脚架的延伸部)和近端(与支撑座10配合的一端)分别开设有第十插接槽112和第九插接槽111，其中，第十插接槽112与电机板6对应的第七插接槽63插接，第九插接槽111伸入容置槽102中并插接于凸块1021上。该支撑座10的上表面开设有一个或多个安装槽101，用于安装飞控盒(未示出)，具体可以是飞控盒的下端面向下方延伸一个或多个与安装槽101相匹配的安装块，将安装块插接于安装槽中即可实现安装。

实施例三

实施例三与实施例二基本相同，仅在于飞控盒与支撑座的配合不同。请参照图16所示，支撑座12的中部开设有安装槽121，该安装槽121为镂空槽，可将中控盒安装于该安装槽121中后，从下侧将电池盒安装于中控盒的底部，电池盒和中控盒的安装可参照实施例一所示。当然，可以直接将中控盒和电池盒安装于直接插入到安装槽121中。在支撑座12的外侧壁开设多个扣接槽122，以使飞控盒与扣接槽122扣接，以提高支撑座12与飞控盒的安装稳定性。同时，支撑座12与连接板11的配合可以与实施例二的方式，也可以是外围板5和电机板6配合的方式。

实施例四

实施例四中省去了支撑座结构，将连接板(这里为了区别，将其名称定义为中间板300)与电机板6一体成型。具体请参照图17和18所示，中间板300的远端与电机板6一体成型，中间板300的近端插接于飞控盒200上设有的第十一插接槽201内。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变(例如，实施例一至三中的连接板与电机板均为一体成型或固定连接，实施例一中连接板和支撑板固定连接或插接，实施例一中支撑板之间固定连接或一体成型，实施例二和三中连接板和支撑座一体成型，实施例一中支撑板插接到飞控盒上或者支撑板与飞控盒固定连接或者支撑板与飞控盒一体成型，实施例四中连接板和电机板固定连接，连接板与飞控盒固定连接或一体成型等等，)即只要是在上述实施例相应的技术特征之间进行合理的组合、改变或变形，而所有的这些合理的组合、改变或变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种拼块式无人机，其特征在于：其包括：

电机板，所述电机板为多个，每个电机板上均对应安装有一电机组件；

外围板，任意两个相邻电机板之间均通过外围板插接相连，以使外围板和电机板构成一环形结构；

连接板组件，所述连接板组件位于所述环形结构内，且所述连接板组件的一端与电机板相连接，另一端与位于所述环形结构的中心的飞控盒连接，相邻两连接板组件与对应外围板之间形成三角形结构。

2.根据权利要求1所述的拼块式无人机，其特征在于：所述连接板组件为中间板，所述中间板的数量与电机板的数量相同，所述中间板的一端与对应电机板插接或固定连接或所述中间板与对应电机板一体成型，所述中间板的另一端与飞控盒插接或固定连接，相邻两中间板与对应外围板之间构成三角形结构。

3.根据权利要求1所述的拼块式无人机，其特征在于：所述连接板组件包括连接板和支撑座，所述连接板的数量与电机板的数量相同，所述支撑座位于环形结构的中心，用于安装飞控盒，所述连接板的远端与对应电机板插接或固定连接或所述连接板与对应电机板一体成型，所述连接板的近端与支撑座插接或固定连接或者所述连接板的近端与支撑座一体成型，相邻两连接板与对应外围板之间构成三角形结构。

4.根据权利要求1-3任一项所述的拼块式无人机，其特征在于：所述电机板的两侧开设有第六插接槽，所述外围板的两端均开设有与第六插接槽相匹配的第五插接槽，所述第五插接槽插接于对应的第六插接槽中，以使外围板连接相邻两电机板。

5.根据权利要求3所述的拼块式无人机，其特征在于：所述连接板的远端开设有第二插接槽，所述电机板的内侧中部开设有与第二插接槽相匹配的第七插接槽，所述第二插接槽插接于第七插接槽中。

6.根据权利要求5所述的拼块式无人机，其特征在于：所述连接板为不小于四个的偶数个。

7.根据权利要求6所述的拼块式无人机，其特征在于：所述支撑座由至少两个支撑板的中部相互插接形成，且所述至少两个支撑板的上端面处于同一水平面上，所述连接板的近端与支撑板固定连接或者所述连接板的近端与支撑板插接或者所述连接板与支撑板一体成型。

8.根据权利要求7所述的拼块式无人机，其特征在于：所述飞控盒包括由中控盒上部和中控盒下部组成的中控盒，所述中控盒上部安装于中控盒下部的上侧，所述中控盒下部的下侧开设有与支撑板中心相适应的第八插槽，所述中控盒下部通过第八插槽插接于支撑板的中心。

9.根据权利要求8所述的拼块式无人机，其特征在于：所述飞控盒还包括一电池盒，所述中控盒下部的侧壁开设一电池接口，所述电池盒位于支撑件的下侧，该电池盒通过其上设有的输出端口与电池接口的插接实现安装于中控盒下部。

10.根据权利要求3或5所述的拼块式无人机，其特征在于：所述支撑座的外侧壁开设有多个容置槽，所述容置槽中安装有凸块，所述连接板的近端开设有与凸块相配合的第九插接槽，所述第九插接槽伸入容置槽中并插接于凸块上，所述支撑座的上表面开设有至少一个安装槽，所述飞控盒插接于安装槽中。

11.根据权利要求1-3任一项所述的拼块式无人机，其特征在于：所述电机组件包括电机座以及带有螺旋桨的电机，所述电机板上开设有安装孔，所述电机座插接于该安装孔中，所述电机安装于电机座上。

12.根据权利要求1-3任一项所述的拼块式无人机，其特征在于：任意一外围板的中部向上延伸形成一凸起。