CN208085992U - 新型多旋翼无人机机身结构及无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型多旋翼无人机机身结构及无人机，所述新型多旋翼无人机机身结构包括下壳体(1)、安装在所述下壳体(1)上的上壳体(2)、上板(3)、下板(4)、支撑件和机臂管(5)，所述上板(3)和下板(4)均为碳纤维板，所述支撑件的上下两端分别与所述上板(3)和下板(4)固定连接以形成机身内部骨架，所述机身内部骨架固定在所述上壳体(2)和下壳体(1)内，所述机臂管(5)的一端固定在所述支撑件内，所述机臂管(5)的另一端伸出所述上壳体(2)和下壳体(1)。本实用新型提供的新型多旋翼无人机机身结构及无人机具有制造成本低廉，组装工艺简单，机体强度可靠等优点。

Description

新型多旋翼无人机机身结构及无人机

技术领域

本实用新型涉及多旋翼无人机技术领域，尤其涉及一种新型多旋翼无人机机身结构以及包括该机身结构的无人机。

背景技术

多旋翼无人机是指具有三个及更多个旋翼轴的特殊无人驾驶旋翼飞行器，其最大特点就是具有多对旋翼，并且每对旋翼的转向相反，用来抵消彼此反扭力矩。多旋翼无机人相较于其它无人机具有得天独厚的优势，与固定翼飞机相比，它具有可以垂直起降，可以定点盘旋的优点；与单旋翼直升机相比，它采用无刷电机作为动力，并且没有尾桨装置，因此具有机械结构简单、安全性高、使用成本低等优点，因此多旋翼无人机在各个领域获得了广泛的应用。

现有多旋翼无人机普遍采用碳纤维材料作为机身材料。一体化的碳纤维机身不但设计难度大，模具的加工制作成本高，并且在生产过程中对生产工艺的要求也非常高，损坏后不易维修，机身折叠收纳的设计难度也很大。这些都推高了无人机的制造成本。与之相比，以切割碳纤维板为主要结构的机身在设计制造成本与加工组装工艺要求方面都具有较大优势，零部件便于维修与更换，但在结构强度、防尘防水性能和外观方面没有竞争力。出于减重考虑的各种镂空设计使内部精密电子元器件暴露在外，极易损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种机体强度可靠的新型多旋翼无人机机身结构。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种新型多旋翼无人机机身结构，所述新型多旋翼无人机机身结构包括下壳体、安装在所述下壳体上的上壳体、上板、下板、支撑件和机臂管，所述上板和下板均为碳纤维板，所述支撑件的上下两端分别与所述上板和下板固定连接以形成机身内部骨架，所述机身内部骨架固定在所述上壳体和下壳体内，所述机臂管的一端固定在所述支撑件内，所述机臂管的另一端伸出所述上壳体和下壳体。

优选地，所述支撑件包括上夹块和下夹块，所述上夹块固定在所述上板上，所述下夹块固定在所述下板上，所述上夹块和下夹块固定连接在一起，在所述上夹块和下夹块之间形成环形空间，所述机臂管固定在所述环形空间内。

优选地，所述上夹块和下夹块采用金属材料制作，所述机臂管为碳纤维管。

优选地，所述上夹块和下夹块通过螺栓连接、焊接、胶接或卡接方式连接。

优选地，所述支撑件的数量为3个、4个、6个或8个，每个所述支撑件中均固定有一个机臂管。

优选地，每个所述支撑件均包括两对上夹块和下夹块，两对上夹块和下夹块形成的环形空间同轴设置，两对上夹块和下夹块之间存在间距，所述机臂管的一端同时固定在两对上夹块和下夹块形成的环形空间内。

优选地，所述机臂管和上壳体、下壳体之间设置有密封结构。

优选地，所述密封结构为O形密封圈、橡胶垫圈或者密封胶。

本实用新型与现有技术的不同之处在于，本实用新型提供的新型多旋翼无人机机身结构通过碳纤维上板、下板和支撑件形成机身内部骨架，利用框架结构将碳纤维板在平面内的强度转化为垂直于碳纤维板方向的刚性，同时利用机臂管进一步加强机身强度，从而使得本实用新型提供的多旋翼无人机机体结构具有可靠的机体强度，并且由于通过上壳体和下壳体包覆机体，因此具有较好的防水性能和外观。

本实用新型的另一个目的是提供一种无人机，具有较高的机体结构强度。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种无人机，所述无人机包括上述任意一项所述的机身结构。

所述无人机与上述的新型多旋翼无人机机身结构对于现有技术所具有的技术优势相同，在此不再赘述。

附图说明

图1是本实用新型提供的优选实施方式的新型多旋翼无人机机身结构的结构示意图；

图2是图1所示的新型多旋翼无人机机身结构的机身内部骨架的结构示意图；

附图标记说明：

1-下壳体；2-上壳体；3-上板；4-下板；5-机臂管；6-上夹块；7-下夹块。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本实用新型，并非对本实用新型的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本实用新型的保护范围局限于此。

在本实用新型中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上、下”是指本实用新型提供的新型多旋翼无人机机身结构在正常使用情况下定义的，并与附图1中所示的上下1方向一致。“内、外”是指相对于各零部件本身轮廓的内外,例如壳体的内部和外侧。这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型中，当零部件被称为“固定”在另一个零部件上，它可以直接固定在另一个零部件上，或者也可以存在居中的零部件。当一个零部件被认为是“连接”另一个零部件，它可以是直接连接到另一个零部件或者可能同时存在居中零部件。

图1示出了无人机机身结构的分解视图，适当参考图1所示，本实用新型提供的基本实施方式的新型多旋翼无人机机身结构包括下壳体1、安装在所述下壳体1上的上壳体2、上板3、下板4、支撑件和机臂管5。

所述上板3和下板4均采用碳纤维板制作。所述支撑件的上下两端分别与所述上板3和下板4固定连接以形成机身内部骨架，所述机身内部骨架固定在所述上壳体2和下壳体1内，所述机臂管5的一端固定在所述支撑件内，所述机臂管5的另一端伸出所述上壳体2和下壳体1。

其中所述上壳体2和下壳体1与所述机臂管5的对应处分别设置有半圆形开口，以使得机臂管5可以从其中伸出。所述机臂管5为多个，所述支撑件的数量可以与机臂管5一一对应，例如，所述支撑件的数量为3个、4个、6个或8个，每个所述支撑件中均固定有一个机臂管5，即机臂管5的数量也为3个、4个、6个或8个。

上述基本实施方式提供的无人机机身结构通过支撑件将碳纤维上板3和下板4固定连接在一起，形成机身内部骨架，由于多旋翼无人机的机臂管5在无人机机体上均布，因此多个支撑件也均布在上板3和下板4之间，所以利用形成的框架结构将碳纤维板在平面内的强度转化为垂直于碳纤维板方向的刚性，同时利用机臂管进一步加强机身强度，从而使得本实用新型提供的多旋翼无人机机体结构具有可靠的机体强度。

在本实用新型中，参考图2所示，所述支撑件优选包括上夹块6和下夹块7，所述上夹块6固定在所述上板3上，所述下夹块7固定在所述下板4上，所述上夹块6和下夹块7固定连接在一起。其中上夹块6可以采用现有的各种固定方式与下夹块7固定连接，例如，所述上夹块6和下夹块7通过螺栓连接、焊接、胶接或卡接方式连接。在所述上夹块6和下夹块7之间形成环形空间，所述机臂管5固定在所述环形空间内。通过将支撑件设置为包括上夹块6和下夹块7，可以在有效固定机臂管5的同时，更好地保证形成的机身内部骨架的整体结构强度。

其中所述上夹块6和下夹块7优选采用金属材料制作，例如铝合金材料，所述机臂管5优选为碳纤维管。

为了更加牢固地固定机臂管5，进一步优选地，如图2所示，每个所述支撑件均包括两对上夹块6和下夹块7，每对上夹块6和下夹块7固定连接，并且均形成环形空间。两对上夹块6和下夹块7形成的环形空间同轴设置，两对上夹块6和下夹块7之间存在间距，所述机臂管5的一端同时固定在两对上夹块6和下夹块7形成的环形空间内。

在本实用新型中，所述机臂管5和上壳体2、下壳体1之间设置有密封结构，以增强无人机的防水防尘性能。所述密封结构可以选用O形密封圈、橡胶垫圈或者密封胶。

本实用新型提供的机身结构综合利用碳纤维、金属和工程塑料等多种材料的优势，构建结实耐用的机身结构，辅以一体成型的防水防尘外壳，制造成本低廉，组装工艺简单，机体强度可靠。碳纤维板形成的上板3和下板4重量轻，抗拉伸强度大。碳纤维管形成的机臂管5在轴向和径向强度俱佳。利用框架结构将碳纤维板在平面内的强度转化为垂直于碳纤维板方向的刚性，同时利用碳纤维管的优势进一步加强机身强度。机身外壳由工程塑料制成，并通过金属零件与内部框架连接，保证足够的强度与防尘防水性能。

下面以一个优选实施例对本实用新型的新型多旋翼无人机的机身结构进行具体说明。

如图1所示，本实施例的新型多旋翼无人机机身结构包括下壳体1、安装在所述下壳体1上的上壳体2、上板3、下板4、支撑件和机臂管5。所述支撑件的数量为4个(图1中仅示意性的示出了1个机臂管)，每个所述支撑件中均固定有一个机臂管5。所述上壳体2和下壳体1采用工程塑料注塑形成，所述机臂管5为碳纤维管。所述上板3和下板4均为切割碳纤维板。如图2所示，所述支撑件包括上夹块6和下夹块7，所述上夹块6和下夹块7采用铝合金材料制作。所述上夹块6通过螺栓固定在所述上板3上，所述下夹块7螺栓固定在所述下板4上，所述上夹块6和下夹块7螺栓固定连接在一起，在所述上夹块6和下夹块7之间形成环形空间，所述机臂管5的内端固定在所述环形空间内。所述上夹块6、下夹块7与所述上板3和下板4固定连接以形成机身内部骨架，所述机身内部骨架固定在所述上壳体2和下壳体1内，所述机臂管5的外端伸出所述上壳体2和下壳体1。在所述机臂管5和上壳体2、下壳体1之间设置有O形密封圈。

上述实施例提供的无人机机身结构在组装时，首先用短螺栓将4个下夹块7紧固在下板4上，然后将4个机臂管5分别放入下夹块7的半圆形空间内，使得机臂管5的内端与下夹块7的内端面对齐，然后将上夹块6放置在每根机臂管5上，同时保证下夹块7上的连接孔与上夹块6上的连接孔对齐，然后再将上板3放置在上夹块6上，再用长螺栓将上板3、上夹块6和下夹块7紧固在一起。在每根机臂管5上套入密封圈并移动到合适位置，然后将下壳体1的半圆形凹槽与机臂管5的外壁贴合并使得密封圈嵌入半圆形凹槽内的密封槽中，接着用短螺栓将下壳体1与下夹块7紧固，将上壳体2的半圆形凹槽与机臂管5的外壁贴合并使得密封圈嵌入半圆形凹槽内的密封槽中，最后用短螺栓将上壳体2与上夹块6紧固。

由上述可知，本实用新型提供的无人机机身结构采用框架结构，充分发挥碳纤维材料抗拉强度高的特性，整体结构强度高，结实可靠外壳与刚性骨架连接，所需结构强度低，机身整体结构设计简单，零件数量少，结构简单，碳纤维板和碳纤维管加工方便，组装工艺简单便捷。刚性框架内可提供充足空间用于放置机载电子设备，并提供有效保护。并且碳纤维板与碳纤维管价格低廉，外壳结构简单，可注塑批量生产，机身造价便宜。外露的碳纤维圆管接口规整统一，便于连接外侧机臂，易于整体折叠收纳。

另一方面，本实用新型还提供了一种无人机，包括上述各实施方式提供的无人机机身结构。

以上实施方式的先后顺序仅为便于描述，不代表实施方式的优劣。

最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施方式技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种新型多旋翼无人机机身结构，其特征在于,所述新型多旋翼无人机机身结构包括下壳体(1)、安装在所述下壳体(1)上的上壳体(2)、上板(3)、下板(4)、支撑件和机臂管(5)，所述上板(3)和下板(4)均为碳纤维板，所述支撑件的上下两端分别与所述上板(3)和下板(4)固定连接以形成机身内部骨架，所述机身内部骨架固定在所述上壳体(2)和下壳体(1)内，所述机臂管(5)的一端固定在所述支撑件内，所述机臂管(5)的另一端伸出所述上壳体(2)和下壳体(1)。

2.根据权利要求1所述的新型多旋翼无人机机身结构，其特征在于，所述支撑件包括上夹块(6)和下夹块(7)，所述上夹块(6)固定在所述上板(3)上，所述下夹块(7)固定在所述下板(4)上，所述上夹块(6)和下夹块(7)固定连接在一起，在所述上夹块(6)和下夹块(7)之间形成环形空间，所述机臂管(5)固定在所述环形空间内。

3.根据权利要求2所述的新型多旋翼无人机机身结构，其特征在于，所述上夹块(6)和下夹块(7)采用金属材料制作，所述机臂管(5)为碳纤维管。

4.根据权利要求2或3所述的新型多旋翼无人机机身结构，其特征在于，所述上夹块(6)和下夹块(7)通过螺栓连接、焊接、胶接或卡接方式连接。

5.根据权利要求4所述的新型多旋翼无人机机身结构，其特征在于，所述支撑件的数量为3个、4个、6个或8个，每个所述支撑件中均固定有一个机臂管(5)。

6.根据权利要求5所述的新型多旋翼无人机机身结构，其特征在于，每个所述支撑件均包括两对上夹块(6)和下夹块(7)，两对上夹块(6)和下夹块(7)形成的环形空间同轴设置，两对上夹块(6)和下夹块(7)之间存在间距，所述机臂管(5)的一端同时固定在两对上夹块(6)和下夹块(7)形成的环形空间内。

7.根据权利要求1所述的新型多旋翼无人机机身结构，其特征在于，所述机臂管(5)和上壳体(2)、下壳体(1)之间设置有密封结构。

8.根据权利要求7所述的新型多旋翼无人机机身结构，其特征在于，所述密封结构为O形密封圈、橡胶垫圈或者密封胶。

9.一种无人机，其特征在于，所述无人机包括根据权利要求1-7中任意一项所述的机身结构。