CN207644615U - 无人机机架及多旋翼无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机机架及多旋翼无人机，涉及无人机机架领域。无人机机架包括机舱组件和机臂组件，机舱组件包括机舱周壁和加强件，加强件的径向厚度大于其轴向厚度，加强件绕设于机舱周壁，机臂组件包括斜拉件和多个机臂件，多个机臂件连接于机舱周壁四周，斜拉件的两端分别与机舱周壁和机臂件连接，并形成三角形。本实用新型提供的无人机机架，该机架的结构简单，且能够提高无人机固有频率。此外，本实用新型提供的多旋翼无人机，该无人机采用无人机机架，该机架的结构简单，且能够提高无人机固有频率。

Description

无人机机架及多旋翼无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机机架领域，具体而言，涉及无人机机架及多旋翼无人机。

背景技术

无人机在民用方面用途广泛，尤其在航拍、农业、植保、自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等领域。

随着无人机应用的增多，对多旋翼无人机机械结构的设计要求也越来越高，特别是附带机舱的无人机，在其设计中，往往为减轻无人机重量，将机舱的壁厚设计的较薄，从而导致无人机固有频率降低，此外，对多旋翼无人机机械结构也会降低无人机的固有频率。由于无人机电机转频较高，所以在很多无人机设计方案中，都无法避免电机转频高于无人机设计固有频率的问题，从而导致无人机在飞行时，当电机转动频率临近无人机整体各阶固有频率时，激发无人机的结构的模态从而产生震动，影响无人机的工作，例如，无人机在完成航拍任务时，无人机的高频振动会使相机拍摄出的画面出现“倾斜”、“摇摆不定”或“部分曝光”等现象，严重影响了拍摄质量，此外，无人机在完成运载货物时，因无人机的高频振动会可能导致货物掉落或损坏的情况出现，更有甚者直接造成无人机大幅度失稳从而能导致“炸机”，在六旋翼无人机设计中，由于机舱的设计和机臂的增多，导致无人机固有频率下降，这种情况尤为常见。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无人机机架，该机架的结构简单，且能够提高无人机固有频率。

本实用新型的另一目的在于提供一种多旋翼无人机，该无人机采用无人机机架，该机架的结构简单，且能够提高无人机固有频率。

本实用新型提供一种技术方案：

第一方面，提供了一种无人机机架，用于提高无人机的固有频率，所述无人机机架包括机舱组件和机臂组件；

所述机舱组件包括机舱周壁和加强件，所述加强件的径向厚度大于其轴向厚度，所述加强件绕设于所述机舱周壁；

所述机臂组件包括斜拉件和多个机臂件，多个所述机臂件连接于所述机舱周壁四周，所述斜拉件的两端分别与所述机舱周壁和所述机臂件连接，并形成三角形。

结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，所述加强件绕设于所述机舱周壁的外壁。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，所述加强件为一体环状结构。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，所述加强件由碳纤维材料制成。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第四种实现方式中，所述机臂组件还包括臂间拉件，所述臂间拉件的两端分别与相邻的两个所述机臂件连接，并形成三角形。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第五种实现方式中，所述臂间拉件的两端分别与相邻的两个所述斜拉件连接，并形成三角形。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第六种实现方式中，所述机舱组件还包括斜拉连接座，所述斜拉连接座连接于所述机舱周壁四周，所述斜拉件通过所述斜拉连接座与所述机舱周壁连接。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第七种实现方式中，所述机舱组件还包括机臂连接座，所述机臂连接座与所述机舱周壁连接，所述机臂件通过所述机臂连接座与所述机舱周壁连接。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第八种实现方式中，所述机臂组件还包括机臂连接套，所述机臂连接套与所述机臂件连接，所述斜拉件和所述臂间拉件分别与所述机臂连接套连接。

第二方面，提供了一种多旋翼无人机，包括机体和无人机机架，所述无人机机架包括机舱组件和机臂组件；

所述机舱组件包括机舱周壁和加强件，所述加强件的径向厚度大于其轴向厚度，所述加强件绕设于所述机舱周壁；所述机臂组件包括斜拉件和多个机臂件，多个所述机臂件连接于所述机舱周壁四周，所述斜拉件的两端分别与所述机舱周壁和所述机臂件连接，并形成三角形，所述机体安装于所述机舱周壁内。

相比现有技术，本实用新型提供的无人机机架及多旋翼无人机的有益效果是：

该无人机机架通过在其机舱周壁绕向厚度大于其轴向厚度的加强件，以及将多个机臂件连接于机舱周壁四周，并且斜拉件的两端分别与机舱周壁和机臂件连接，并形成三角形，以增高该机架的结构强度并提高无人机机架所应用的无人机的固有频率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的第一实施例提供的无人机机架的结构的第一视图；

图2为本实用新型的第一实施例提供的无人机机架的结构的第二视图；

图3为本实用新型的第一实施例提供的无人机机架的结构的斜拉连接座的结构示意图；

图4为本实用新型的第一实施例提供的无人机机架的结构的机臂连接套的结构示意图；

图5为本实用新型的第一实施例提供的无人机机架的结构的第一视图的II处的机臂连接套的放大示意图；

图6为本实用新型的第二实施例提供的多旋翼无人机的结构示意图。

图标：90-多旋翼无人机；50-机体；100-无人机机架；110-机舱组件；111-机舱周壁；112-加强件；113-斜拉连接座；114-机臂连接座；130-机臂组件；131-机臂件；132-斜拉件；133-臂间拉件；134-机臂连接套。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

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。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”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；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合第一实施例：

请参照图1，图1为本实用新型的第一实施例提供的无人机机架100的结构的第一视图。

无人机机架100用于提高无人机的固有频率，避免因无人机产生共振，特别是因无人机的固有频率与无人机的电机(图中未示)的转动频率接近，而导致无人机机架100与电机产生共振，影响无人机的工作。

其中，无人机机架100包括机舱组件110和机臂组件130，机臂组件130连接于机舱组件110四周，机舱组件110用于运载货物或容置其他部件，并且，还用于提高无人机机架100的固有频率，机臂组件130用于搭载电机等部件并加强无人机机架100的整体结构强度和提高无人机机架100的固有频率。

以下将具体介绍无人机机架100的机舱组件110和机臂组件130的具体结构、原理及其效果。

请参照图2，图2为本实用新型的第一实施例提供的无人机机架100的结构的第二视图。

机舱组件110包括机舱周壁111和加强件112，机臂组件130连接于机舱组件110四周，加强件112的径向厚度大于其轴向厚度，并且，加强件112绕设于机舱周壁111，加强件112用于加强机舱周壁111的强度，对机舱周壁111起到支撑作用，此外，加强件112还可以提高机舱周壁111以及无人机机架100的固有频率，减少因固有频率较低而导致无人机机架100产生共振的可能性。

进一步地，该加强件112绕设于机舱周壁111的外壁，在使用机舱组件110进行运载货物或容置无人机的其他部件时，方便所运载货物的拿取，避免刮伤货物，也方便无人机的其他部件的安装和维护，提供更多安装和维护的操作空间。

可以理解的是，加强件112也可以绕设于机舱周壁111的内壁，或者贯穿设置于机舱周壁111上，以适应不同尺寸的无人机的提高固有频率的要求，以及适应无人机机架100的不同的强度的要求。

进一步地，在本实施例中，加强件112为一体环状结构，其具抗拉伸效果好、不易破碎的特点，可以理解的是，加强件112还可以为分体结构，例如多节加强件112铰接形成环状，并安装于机舱周壁111外侧，或者卡于机舱周壁111的内侧，也可以是两个半环状的加强件112扣装于机舱周壁111外侧，以适应不同尺寸的机舱周壁111。

另外，在本实施例中，加强件112与机舱周壁111为一体成型的结构，可以理解的是，在其他实施例中，加强件112也可以是粘接于机舱周壁111上，加强件112也可以是螺栓连接于机舱周壁111上，加强件112也可以套装于机舱周壁111上，以提高生产组装的灵活性。

进一步地，加强件112为碳纤维材料制造而成，碳纤维材料具有质量轻和强度高的优点，特别是其具有较高的拉伸模量的特点，使得加强件112能够更好的承受机舱周壁111所承受的力，特别是机舱周壁111所受的径向方向上的力，以提高机舱周壁111的强度。

机臂组件130与机舱周壁111连接，机臂组件130用于搭载电机等部件，并加强无人机机架100的整体结构强度和提高无人机机架100的固有频率，以下将具体介绍无人机机架100的机臂组件130的具体结构、原理及其效果。

请继续参照图2，机臂组件130包括斜拉件132和多个机臂件131，在本实施例中，无人机机架100具有六个机臂件131，六个机臂件131连接于机舱周壁111四周，斜拉件132的两端分别与机舱周壁111和机臂件131连接，机舱周壁111、机臂件131和斜拉件132形成三角形，该三角形结构为相当稳定的结构形式，能加强无人机机架100的结构强度，并且提高无人机机架100的固有频率。

可以理解的是，在其他实施例中机臂件131的数量也可以为其他情况，例如机臂件131的数量为九个、八个、七个、五个、四个、三个或两个的情况时，本实施例中的特征也同样适用，此外，在本实施例中，斜拉件132的数量与机臂件131的数量相同，也就是说，每个机臂件131上都连接有斜拉件132，可以理解的是，在其他实施例中，斜拉件132的数量也可以与机臂件131的数量并不相同，例如，具有六个机臂件131的无人机仅安装有两个斜拉件132，两个斜拉件132仅与六个机臂件131中的两个连接，另外，一个机臂件131上也可以通过多个斜拉件132与机舱周壁111连接，例如，一个机臂件131通过两个斜拉件132与机舱周壁111连接，以上特征的组合以适应无人机机架100不同负重或所安装不同电机的情况下，依然具有较高的强度，以及相对电机来说，无人机机架100具有较高固有频率，减少无人机产生共振的可能性。

进一步地，机臂组件130还可以包括臂间拉件133，臂间拉件133的两端分别与相邻的两个机臂件131连接，第一机臂件131、斜拉件132和第二机臂件131形成三角形，该三角形结构为相当稳定的结构形式，能加强无人机机架100的结构强度，并且提高无人机机架100的固有频率。

进一步地，两个相邻的机臂件131之间通过臂间拉件133，若这两个机臂件131还分别通过两个斜拉件132与机舱周壁111连接，那么，这两个相邻的机臂件131之间连接的臂间连接件与这两个机臂件131分别相连的两个斜拉件132也会形成三角形，该三角形结构依然能加强无人机机架100的结构强度，并且提高无人机机架100的固有频率，特别是臂间拉件133的两端分别与相邻的两个斜拉件132连接，并形成三角形。

应当理解，本实用新型的其他实施例中，臂间拉件133和斜拉件132的截面为圆形、方形、或椭圆形。

应当理解，本实用新型的其他实施例中，臂间拉件133和斜拉件132为直杆、弯曲杆或折线杆。

请参照图3和图2，图3为本实用新型的第一实施例提供的无人机机架100的结构的斜拉连接座113的结构示意图。

进一步地，机舱组件110可以包括斜拉连接座113，斜拉连接座113连接于机舱周壁111四周，斜拉件132通过斜拉连接座113与机舱周壁111连接，在本实施例中，斜拉连接座113与机舱周壁111为一体成型的结构，可以理解的是，在其他实施例中，斜拉连接座113也可以是粘接于机舱周壁111上，斜拉连接座113也可以是螺栓连接于机舱周壁111上，以提高生产组装的灵活性。

请参照图4，图4为本实用新型的第一实施例提供的无人机机架100的结构的机臂连接套134的结构示意图。

进一步地，机舱组件110还包括机臂连接座114，机臂连接座114与机舱周壁111连接，机臂件131通过机臂连接座114与机舱周壁111连接，在本实施例中，机臂连接座114与机舱周壁111为一体成型的结构，可以理解的是，在其他实施例中，机臂连接座114也可以是粘接于机舱周壁111上，机臂连接座114也可以是螺栓连接于机舱周壁111上，以提高生产组装的灵活性。

请参照图5，图5为本实用新型的第一实施例提供的无人机机架100的结构的第一视图的II处的机臂连接套134的放大示意图。

进一步地，机臂组件130还包括机臂连接套134，机臂连接套134与机臂件131连接，斜拉件132和臂间拉件133分别与机臂连接套134连接，在无人机机架100的不同负重或所安装不同电机的情况下，可通过调节机臂连接套134与机臂连接座114的距离来适应不同的强度要求和固有频率要求，使得无人机机架100依然具有较高的强度，以及相对电机来说，无人机机架100具有较高固有频率，减少无人机产生共振的可能性

第一实施例提供的无人机机架100的工作原理是：

加强件112为一体环状结构，加强件112绕设于机舱周壁111，机臂件131连接于机舱周壁111四周，斜拉件132的两端分别与机舱周壁111和机臂件131连接，机舱周壁111、机臂件131和斜拉件132形成三角形，臂间拉件133的两端分别与相邻的两个机臂件131连接，第一机臂件131、斜拉件132和第二机臂件131形成三角形，臂间拉件133的两端分别与相邻的两个斜拉件132连接，两个相邻的机臂件131之间连接的臂间连接件与这两个机臂件131分别相连的两个斜拉件132也形成三角形，加强件112以及上述的相互之间形成三角形的连接关系将提高无人机的固有频率，避免因无人机产生共振，特别是因无人机的固有频率与无人机的电机的转动频率接近，而导致无人机机架100与电机产生共振，影响无人机的工作。

综上所述：

第一实施例提供的无人机机架100，该机架的结构简单，且能够提高无人机固有频率。

第二实施例：

请参照图6，图6为本实用新型的第二实施例提供的多旋翼无人机90的结构示意图。

第二实施例提供的一种多旋翼无人机90包括机体50和第一实施例提供的无人机机架100，机体50安装于机舱周壁111内，该多旋翼无人机90采用第一实施例提供的无人机机架100，并将机体50安装于机舱周壁111内，可有效避免因多旋翼无人机90产生共振，从而该多旋翼无人机90具有较好的稳定性。

第二实施例提供的多旋翼无人机90的工作原理是：

加强件112为一体环状结构，加强件112绕设于机舱周壁111，机臂件131连接于机舱周壁111四周，斜拉件132的两端分别与机舱周壁111和机臂件131连接，机舱周壁111、机臂件131和斜拉件132形成三角形，臂间拉件133的两端分别与相邻的两个机臂件131连接，第一机臂件131、斜拉件132和第二机臂件131形成三角形，臂间拉件133的两端分别与相邻的两个斜拉件132连接，两个相邻的机臂件131之间连接的臂间连接件与这两个机臂件131分别相连的两个斜拉件132也形成三角形，加强件112以及上述的相互之间形成三角形的连接关系将提高无人机的固有频率，避免因无人机产生共振，特别是因无人机的固有频率与无人机的电机的转动频率接近，而导致无人机机架100与电机产生共振，影响无人机的工作，机体50安装于机舱周壁111内，可有效避免因多旋翼无人机90产生共振，从而该多旋翼无人机90具有较好的稳定性。

综上所述：

第二实施例提供的一种多旋翼无人机90，该无人机采用无人机机架100，该机架的结构简单，且能够提高无人机固有频率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人机机架，用于提高无人机的固有频率，其特征在于，所述无人机机架包括机舱组件和机臂组件；

所述机舱组件包括机舱周壁和加强件，所述加强件的径向厚度大于其轴向厚度，所述加强件绕设于所述机舱周壁；

所述机臂组件包括斜拉件和多个机臂件，多个所述机臂件连接于所述机舱周壁四周，所述斜拉件的两端分别与所述机舱周壁和所述机臂件连接，并形成三角形。

2.如权利要求1所述的无人机机架，其特征在于，所述加强件绕设于所述机舱周壁的外壁。

3.如权利要求1所述的无人机机架，其特征在于，所述加强件为一体环状结构。

4.如权利要求1所述的无人机机架，其特征在于，所述加强件由碳纤维材料制成。

5.如权利要求1所述的无人机机架，其特征在于，所述机臂组件还包括臂间拉件，所述臂间拉件的两端分别与相邻的两个所述机臂件连接，并形成三角形。

6.如权利要求5所述的无人机机架，其特征在于，所述臂间拉件的两端分别与相邻的两个所述斜拉件连接，并形成三角形。

7.如权利要求1所述的无人机机架，其特征在于，所述机舱组件还包括斜拉连接座，所述斜拉连接座连接于所述机舱周壁四周，所述斜拉件通过所述斜拉连接座与所述机舱周壁连接。

8.如权利要求1所述的无人机机架，其特征在于，所述机舱组件还包括机臂连接座，所述机臂连接座与所述机舱周壁连接，所述机臂件通过所述机臂连接座与所述机舱周壁连接。

9.如权利要求5所述的无人机机架，其特征在于，所述机臂组件还包括机臂连接套，所述机臂连接套与所述机臂件连接，所述斜拉件和所述臂间拉件分别与所述机臂连接套连接。

10.一种多旋翼无人机，其特征在于，包括机体和如权利要求1-9任一项所述的无人机机架，所述机体安装于所述机舱周壁内。