CN208868291U - 防水无人机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型实施例公开了一种防水无人机。该防水无人机包括：机身、与所述机身相连的机臂、装设于所述机臂上的电机以及与所述电机的转动轴相连的螺旋桨；其中，所述机臂在与所述电机相连的一端形成有容置腔，所述容置腔的上壁开设有轴孔；所述电机容置于所述容置腔内，并且，所述电机的转动轴的一端自所述轴孔伸出所述机臂。通过上述方式，本实用新型实施例能够通过机臂防止水分进入电机，提高无人机的电机的防护等级以及安全性能，从而使得所述无人机能够在雨天或者水下工作，适用于更多的飞行环境。

Description

防水无人机
技术领域
本实用新型实施例涉及无人机技术领域，特别是涉及一种防水无人机。
背景技术
无人机(Unmanned Aerial Vehicle，UAV)，是一种通过无线电遥控设备和内置的程序来控制飞行姿态的不载人飞机，由于其具有机动灵活、反应快速、无人驾驶、操作要求低等优点，现已广泛应用于航拍、植保、电力巡检、救灾等众多领域。
一般地，无人机通过安装在机臂上的电机来驱动螺旋桨转动，并通过控制螺旋桨的转动，完成各种飞行姿态。
在实现本实用新型的过程中，发明人发现：当前，无人机的电机通常暴露在空气中，当其在雨天或者水下运转时，容易因受潮而有所损坏，降低其使用寿命，从而使得无人机不便于在雨天或者水下工作，难以适应不同的飞行环境。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种防水无人机，能够增强对无人机的电机的防水保护，提升无人机的防水性能，使其能够在雨天或者水下工作，适用于不同的飞行环境。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种防水无人机，其包括：机身、与所述机身相连的机臂、装设于所述机臂上的电机以及与所述电机的转动轴相连的螺旋桨；其中，
所述机臂在与所述电机相连的一端形成有容置腔，所述容置腔的上壁开设有轴孔；
所述电机容置于所述容置腔内，并且，所述电机的转动轴的一端自所述轴孔伸出所述机臂。
可选地，所述电机包括定子和可相对于所述定子旋转的转子，所述转子内固定安装有所述转动轴，所述转动轴与所述定子可转动连接，从而使得所述转子可绕所述定子旋转，所述转动轴的一端贯穿所述定子；
所述定子固定安装于所述容置腔的上壁。
可选地，所述机臂包括相对设置并且固定连接的上机臂和下机臂，所述上机臂和所述下机臂之间形成所述容置腔，所述轴孔设置于所述上机臂；
所述定子固定安装于所述上机臂。
可选地，所述上机臂与所述下机臂的连接处涂有密封胶，并且/或者，所述上机臂与所述下机臂的连接处设置有防水垫圈。
可选地，所述机身包括相对设置并且固定连接的上机壳和下机壳，所述上机壳和所述下机壳之间形成收容空间；
所述上机臂自所述上机壳延伸，所述下机臂自所述下机壳延伸；
所述收容空间和所述容置腔连通。
可选地，所述上机壳与所述下机壳的连接处涂有密封胶，并且/或者，所述上机壳与所述下机壳的连接处设置有防水垫圈。
可选地，所述收容空间内容置有控制电路组件，所述控制电路组件的表面设置有保护膜。
可选地，所述保护膜为绝缘漆。
可选地，所述机身设置有散热孔，所述散热孔处设置有防水透气膜。
可选地，所述防水无人机还包括防护罩，所述防护罩与所述机身的底部密封配合，以至少部分罩设所述防水无人机的云台。
可选地，所述防护罩为透明塑胶防水罩。
区别于现有技术的情况，本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型实施例提供的防水无人机将动力组件的电机收容于机臂内，能够通过机臂防止水分进入电机，提高无人机的电机的防护等级以及安全性能，从而使得所述无人机能够在雨天或者水下工作，适用于更多的飞行环境。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本实用新型其中一个实施例提供的一种防水无人机的立体结构示意图；
图2是图1所示的防水无人机的结构分解图；
图3是图1所示的防水无人机另一视角的结构分解图；
图4是图3中A部分的局部放大图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“左”、“右”、“水平的”、“垂直的”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
图1是本实用新型其中一个实施例提供的一种防水无人机的结构示意图，请参阅图1，该防水无人机100包括：机身10、四个自机身10 延伸的机臂20、分别装设在每个机臂20上的动力组件30、起落架40 以及防护罩50。即，本实用新型的防水无人机100为四旋翼无人机，动力组件30的数量为四个。在其他可能的实施例中，防水无人机100可以是其他任何合适类型的旋翼无人机，例如双旋翼无人机、六旋翼无人机等。在动力组件30应用于其他类型无人机的场合，动力组件30的数量可以根据实际需要改变，本实用新型实施例对此不作限定。
在其他可能的实施例中，防水无人机100还可以包括云台(图未示)，该云台安装于机身10的底部，云台用于搭载高清数码相机或其他摄像装置以消除高清数码相机或其他摄像装置受到的扰动，保证相机或其他摄像装置拍摄的视频的清晰稳定。
在本实用新型一实施例中，所述机臂20的一端与所述机身10固定连接，优选地，机臂20与机身10一体成型。在其他可能的实施例中，机臂20还可以以相对于机身10展开或折叠的方式与机身10相连。例如，机臂20可以通过一转轴机构与机身10相连，以实现机臂20相对于机身10的展开或折叠。
所述动力组件30安装于所述机臂20的另一端(即，远离所述机身 10的一端)，用于为所述防水无人机100提供动力，并带动所述防水无人机100飞行以及进行飞行姿态的调整。在本实用新型实施例中，动力装置组件30包括电机302和由电机302驱动的螺旋桨304，螺旋桨304 装设于电机302的转动轴上，螺旋桨304在电机302的驱动下旋转以产生使防水无人机100飞行的升力或推力。电机302可以是任何合适类型的电机，例如有刷电机、无刷电机、直流电机、步进电机、交流感应电机等。本实用新型实施例的动力组件30还包括设置在机身10或机臂20 所形成的空腔内的电子调速器(图未示)，该电子调速器用于根据油门控制器或油门发生器产生的油门信号生成用于控制电机转速的电机控制信号以获取防水无人机100需要的飞行速度或飞行姿态。
在一种实现方式中，油门控制器或油门发生器可以是防水无人机 100的飞行控制模块。飞行控制模块通过各种传感器感知防水无人机100 周围的环境，并控制防水无人机100的飞行。飞行控制模块可以是处理模块(processing unit)，专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)或者现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array， FPGA)。
当用户通过遥控器输入控制防水无人机100的飞行姿态等的指令时，防水无人机的飞控模块向电调板发送一油门信号，电调板接收该油门信号，生成并向电机发送用于对电机进行启动、控制电机运行的转速等的电机控制信号。
在本实用新型一实施例中所述起落架40设置于所述机身10或者所述机臂20上，用于在所述防水无人机100着陆时使所述防水无人机100 平稳地停在地面或一平面上，起到支撑作用。所述防护罩50安装于所述机身10的下方，用于至少部分地罩设所述防水无人机100搭载的设备或者材料(比如，云台、运载物资等)，从而对其进行防水保护。
具体地，请一并参阅图2和图3，所述机身10包括相对设置并且固定连接的上机壳101和下机壳103，所述上机壳101与所述下机壳103 可以通过任意方式固定连接，比如，合盖连接、卡扣连接、螺纹连接等。其中，在一些实施例中，为了提升所述防水无人机100的防水性能，所述上机壳101与所述下机壳103的连接处可以涂有密封胶或者设置有防水垫圈，这样可以避免外部液体从上机壳101与下机壳103的连接处的缝隙进入上机壳101与下机壳103所形成的收容空间102内。
所述上机壳101与所述下机壳103固定连接之后形成收容空间102，用于收容所述防水无人机100搭载的各种设备。比如，所述收容空间102 内容置有由MCU等电子元器件组成的控制电路组件104，该控制电路组件104具体可以是一个印刷电路板装配(printedcircuit board assembly， PCBA)，该控制电路组件104中可以包括多个控制模块，如，用于控制无人机飞行姿态的飞行控制模块、用于导航无人机的北斗模块、以及用于处理相关机载设备(比如，云台)所获取的环境信息的数据处理模块等。
其中，在本实施例中，所述控制电路组件104固定安装于所述下机壳103，能够便于该控制电路组件104与其它设备(比如，云台)进行电连接。在其它的一些实施例中，所述控制电路组件104也可以固定安装于所述上机壳101或者其它合适的位置，只要能够将所述控制电路组件104收容于所述收容空间102内即可。
进一步地，在本实施例中，所述控制电路组件104的表面还涂覆有三防绝缘漆(比如，ULTIMEG 2000-620X)，从而，在所述控制电路组件104的表面形成有保护层。在本实施例中，通过在所述控制电路组件 104的表面设置保护层，能够保护所述控制电路组件104免受环境的侵蚀，自所述机身10的内部提升所述控制电路组件104的防水性。当然，在其它的一些实施例中，在机身10本身就具备很好的防水性能的情况下，也可以省略所述保护层。
此外，所述下机壳103设置有散热孔106，用于对所述机身10的内部进行散热，防止所述控制电路组件104以及其它容置于所述机身10 内的器件因周围环境温度过高而运行异常或者失效。可以理解的是，在其它的一些实施例中，所述散热孔106也可以设置于所述上机壳101，本实用新型实施例对此不作具体限定。进一步地，在一些实施例中，为了防止水滴从所述散热孔106流入所述机身10的内部，还可以在所述散热孔106处设置防水透气膜(即，所述散热孔106覆盖有防水透气膜)，所述防水透气膜可以包括但不限于GORE-TEX薄膜材料。通过在散热孔106处设置防水透气膜，可以实现散热孔106的透气防水性能。
请继续参阅图2和图3，所述机臂20包括相对设置并且固定连接的上机臂201和下机臂203，所述上机臂201自所述上机壳101延伸，所述下机臂203自所述下机壳103延伸。所述上机臂201与所述下机臂203 可以通过任意方式密封连接，比如，合盖、卡扣等，并且，为了提升所述防水无人机100的防水性能，所述上机臂201与所述下机臂203的连接处可以涂有密封胶或者设置有防水垫圈。
所述上机臂201与所述下机臂203连接后形成容置腔202，并且，所述容置腔202与所述收容空间102连通。从而，所述上机壳101和上机臂201一体成型，所述下机壳103和所述下机臂203一体成型，工艺简单，生产成本低。
其中，应当理解的是，在本实施例中，所述机身10包括上机壳101 和下机壳103，所述上机壳101和所述下机壳103之间形成收容空间102；所述机臂20包括上机臂201和下机臂203，所述上机臂201和所述下机臂203之间形成容置腔202；并且，所述收容空间102与所述容置腔202 连通，从而使得所述机身10和所述机臂20可以连成为一体式的结构，能够精简制备工艺，降低生产成本。在其它的一些实施例中，所述机身 10也可以通过其它结构形成所述收容空间102，和/或，所述机臂20也可以通过其它结构形成所述容置腔202。并且，所述机身10与所述机臂 20之间也可以是相互独立的结构(即，所述机身10内形成的收容空间102和所述机臂20内形成的容置腔202不连通)，所述机臂20也可以通过其它合适的结构安装在所述机身10上，只要机身10内形成有用于收容所述控制电路组件104等相关设备的收容空间102，以及，机臂20的内部形成有用于收容动力组件30中的电机302的容置腔202即可。
请参阅图3和图4，所述上机臂201远离所述机身10的一端(即，所述容置腔202的上壁)设置有轴孔2010，用于收容所述动力组件30 中的转动轴3024。
所述轴孔2010的外周还设置有3个安装孔2012，用于安装所述动力组件30中的电机302。特别地，在本实施例中，3个安装孔2012围合形成一个等边三角形，所述轴孔2010设置于所述等边三角形的中心，用以提升电机302与机臂20的连接的稳固性。
应当理解的是，在本实施例中，电机302安装于所述上机臂201，从而在所述上机臂201开设安装孔2012。在其它的一些实施例中，所述电机302也可以安装于所述下机臂203，则，所述安装孔2012也可以设置于所述下机臂203。并且，所述安装孔2012的数量也不限于3个，其可以是1个、2个、5个等等，只要能够将电机302固定安装在所述容置腔202内即可。
请复参阅图2和图3，所述动力组件30包括电机302和螺旋桨304，所述螺旋桨304安装在所述电机302上。当所述电机302运转时，可以带动所述螺旋桨304沿着特定的方向(即所述电机302的转动方向：顺时针方向或者逆时针方向)转动，从而为所述防水无人机100提供升力，带动所述防水无人机100飞行。特别地，在本实施例中，所述电机302 收容于所述容置腔202内，所述螺旋桨304设置于所述机臂20之外(在本实施例中，所述螺旋桨304设置于所述上机臂201的上方，在其它的一些实施例中，所述螺旋桨304也可以设置于所述下机臂203的下方或者所述机臂20的侧面，本实用新型实施例对此不作具体限定)，从而可以通过机臂20将电机302与水隔绝，防止水滴进入电机302而损坏其内部件以及影响其性能，进而提升所述电机302的防护等级和安全性能。
具体地，在本实施例中，所述电机302包括：定子3020和套设于所述定子3020的外周的转子3022。所述转子3022内固定安装有转动轴 3024，所述转动轴3024与所述定子3020可转动连接，从而使得所述转子3022可绕所述定子3020旋转。
特别地，在本实施例中，所述电机302倒向安装于所述机臂20内，具体为，所述定子3020固定安装在所述上机臂201，所述转动轴3024 贯穿所述定子3020(亦即，所述转动轴3024在所述定子3020的一侧出轴)，并且从所述轴孔2010穿出所述上机臂201与所述螺旋桨304连接。
但应当理解的是，在本实施例中，通过将电机302倒向安装至所述上机臂201，一方面能够使定子3020与上机臂201之间实现面接触，进一步阻挡水从所述轴孔2010流入机臂20内部，进而进入所述电机302 内部；另一方面也可以减少转动轴3024所需的高度，降低该电机302 的重量，进而降低该防水无人机100的重量。在其它的一些实施例中，也可以将电机302正向安装至所述下机臂203，亦即，所述定子3020固定安装在所述下机臂203，所述转动轴3024贯穿所述转子3022(亦即，所述转动轴3024在所述转子3022的一侧出轴)，并且从所述轴孔2010 穿出所述上机臂201与所述螺旋桨304连接。当然，在又一些实施例中，所述电机302还可以安装于所述机臂20内的其它位置，只要能够将所述电机302包裹于所述机臂20内部即可。
请复参阅图2，所述起落架40设置于所述下机臂203背离所述上机臂201的一侧，并且朝向远离所述动力组件30的方向延伸。在本实施例中，所述起落架40与所述下机臂203一体成型，能够精简工艺步骤。在其它的一些实施例中，所述起落架40也可以与所述下机臂203铰接，以使所述起落架40能够相对所述机臂20转动，便于收纳。或者，在又一些实施例中，所述起落架40还可以安装于其它合适的位置，比如，安装于所述下机壳103的下方，本实用新型实施例对其均不作具体限定。
所述防护罩50可以为任意能够防水的保护罩，其与下机壳103背离所述上机壳101的一侧密封配合，从而将所述保护罩内的器件与水隔绝。进一步地，为了保证所述防护罩50与所述下机壳103之间的密封性，还可以在所述防护罩50与所述下机壳103的连接处加密封胶。再者，在一些实施例中，所述防护罩50主要用于云台的防水，而云台主要用于进行图像采集，因而，为了保证云台的拍摄效果，所述防护罩50 具体可以为一透明塑胶防水罩。通过设置防护罩50，能够对无人机所搭载的云台进行有效地防水保护。
在实际应用中，可以首先通过第一模具形成所述上机壳101和所述上机臂201的一体式结构，以及，通过第二模具形成所述下机壳103、下机臂203以及起落架40的一体式结构；并且，将所述防护罩50安装至所述下机壳103的底部并使所述防护罩50与所述下机壳103紧密配合。然后，分别将4个电机302固定安装至4个上机臂201远离所述上机壳101的一端，其中，每一电机302的转动轴3024穿过每一个所述上机臂201的轴孔2010与对应的一个螺旋桨304连接；同时，将所述控制电路组件104(以及相关部件)固定安装在所述下机壳103朝向所述上机壳101的表面。为了防止控制电路组件104上的走线连接造成短路，还可以在所述控制电路组件104的表面上设置有保护膜。在一些实施例中，所述保护膜为涂覆在所述控制电路组件104的表面的三防绝缘漆。最后，将所述上机壳101与所述下机壳103固定连接，以及，将所述上机臂201与所述下机臂203固定连接；并且，在其连接处涂密封材料(比如，密封胶)以进一步增强该防水无人机100的防水性能。其中，应当理解的是，上述装配方式仅为本实用新型提供的其中一种装配方式，在实际应用中，还可以采用其他的装配方式装配所述防水无人机100，此处便不一一细说。
总的来说，区别于现有技术的情况，本实用新型实施例提供的防水无人机通过将动力组件的电机容置于机臂内，能够很好地防止水分进入电机，提高无人机的电机的防护等级以及安全性能；通过设置防护罩，能够对云台等无人机搭载设备进行防水保护；通过在机身、机臂等的连接处涂密封材料或者设置防水垫圈，和/或，在控制电路组件的表面增加保护膜，能够进一步提升该防水无人机的防护等级。从而，本实用新型实施例提供的防水无人机能够在雨天或者水下工作，适用于更多的飞行环境。
需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施例，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种防水无人机，其特征在于，包括：机身、与所述机身相连的机臂、装设于所述机臂上的电机以及与所述电机的转动轴相连的螺旋桨；其中，
所述机臂在与所述电机相连的一端形成有容置腔，所述容置腔的上壁开设有轴孔；
所述电机容置于所述容置腔内，并且，所述电机的转动轴的一端自所述轴孔伸出所述机臂。
2.根据权利要求1所述的防水无人机，其特征在于，所述电机包括定子和可相对于所述定子旋转的转子，所述转子内固定安装有所述转动轴，所述转动轴与所述定子可转动连接，从而使得所述转子可绕所述定子旋转，所述转动轴的一端贯穿所述定子；
所述定子固定安装于所述容置腔的上壁。
3.根据权利要求2所述的防水无人机，其特征在于，所述机臂包括相对设置并且固定连接的上机臂和下机臂，所述上机臂和所述下机臂之间形成所述容置腔，所述轴孔设置于所述上机臂；
所述定子固定安装于所述上机臂。
4.根据权利要求3所述的防水无人机，其特征在于，所述上机臂与所述下机臂的连接处涂有密封胶，并且/或者，所述上机臂与所述下机臂的连接处设置有防水垫圈。
5.根据权利要求3所述的防水无人机，其特征在于，所述机身包括相对设置并且固定连接的上机壳和下机壳，所述上机壳和所述下机壳之间形成收容空间；
所述上机臂自所述上机壳延伸，所述下机臂自所述下机壳延伸；
所述收容空间和所述容置腔连通。
6.根据权利要求5所述的防水无人机，其特征在于，所述上机壳与所述下机壳的连接处涂有密封胶，并且/或者，所述上机壳与所述下机壳的连接处设置有防水垫圈。
7.根据权利要求5所述的防水无人机，其特征在于，所述收容空间内容置有控制电路组件，所述控制电路组件的表面设置有保护膜。
8.根据权利要求7所述的防水无人机，其特征在于，所述保护膜为绝缘漆。
9.根据权利要求1-8任一项所述的防水无人机，其特征在于，所述机身设置有散热孔，所述散热孔处设置有防水透气膜。
10.根据权利要求1-8任一项所述的防水无人机，其特征在于，所述防水无人机还包括防护罩，所述防护罩与所述机身的底部密封配合，以至少部分罩设所述防水无人机的云台。
11.根据权利要求10所述的防水无人机，其特征在于，所述防护罩为透明塑胶防水罩。
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