CN215987811U - 一种木质拼接无人机教具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及教具技术领域，公开了一种木质拼接无人机教具，包括主架榫卯、护罩榫卯和支撑榫卯，所述主架榫卯上设有主架中间区和四个机架榫卯安装位，四个机架榫卯安装位围绕主架中间区设置；所述护罩榫卯上设有护罩中间区和四个圆形开口，所述护罩中间区位于主架中间区的上方，四个圆形开口分别位于四个机架榫卯安装位的上方，所述主架中间区和护罩中间区之间通过支撑榫卯连接；本实用新型提供的一种木质拼接无人机教具，解决了现有技术中无人机机架均为一体式设计，缺乏对青少年动手能力及创新能力引导的问题。

Description

一种木质拼接无人机教具

技术领域

本实用新型涉及教具技术领域，具体涉及一种木质拼接无人机教具。

背景技术

国内无人机近几年来发展比较快，随着无人机在工业、生活以及教育的普及，无人机成为了一种大众化的产品，方便了人们的生活，但可以飞行的无人机却限制了年龄群体，飞行无人机因为需要高转速的无刷电机驱动，无人机运行时容易误伤人，适合满18周岁以上的年龄群体。

榫卯是一种中国传统建筑、家具及其它器械的主要结构方式，是在两个构件上采用凹凸部位相结合的一种连接方式。凸出部分叫榫（或叫榫头）；凹进部分叫卯（或叫榫眼、榫槽），其特点是在物件上不使用钉子，利用卯榫加固物件。

目前，现有技术中无人机机架均为一体式设计，缺乏对青少年动手能力及创新能力的引导，同时，针对青少年群体缺乏传统榫卯结构设计的启蒙，因此，在为了达到对青少年进行无人机创新技术启蒙的同时如何将榫卯结构设计融入到无人机教具中成为目前急需解决的问题。目前，缺乏一款具有中国传统榫卯文化与现代无人机创新技术进行结合的无人机启蒙教具。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种木质拼接无人机教具，用以解决现有技术中存在的至少一个上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种木质拼接无人机教具，包括主架榫卯、护罩榫卯和支撑榫卯，所述主架榫卯上设有主架中间区和四个机架榫卯安装位，四个机架榫卯安装位围绕主架中间区设置；所述护罩榫卯上设有护罩中间区和四个圆形开口，所述护罩中间区位于主架中间区的上方，四个圆形开口分别位于四个机架榫卯安装位的上方，所述主架中间区和护罩中间区之间通过支撑榫卯连接，具体的，在主架中间区和护罩中间区对称设计四个支撑榫卯安装位，支撑榫卯的上下端分别与对应的支撑榫卯安装位处榫卯连接，对称设计为后续主控平台的安装以及后续的布线预留了合理的空间。

所述机架榫卯安装位处设有电机安装孔和机架榫卯安装孔，所述机架榫卯安装孔围绕电机安装孔设有多个，所述电机安装孔处安装有电机，所述电机输出轴上设有螺旋桨，所述机架榫卯安装孔包括护罩支架安装孔位和第一起落架安装孔位，所述护罩支架安装孔和第一起落架安装孔位交替设置，所述圆形开口与护罩支架安装孔之间设有护罩支架榫卯，所述第一起落架安装孔位处设有起落架榫卯，所述起落架榫卯位于机架榫卯安装位的下方。

本技术方案，本木质拼接无人机教具属于一款专门针对青少年这个群体设计的一款启蒙无人机教具，通过用木质的榫卯结构去构建无人机模型，模型还带有电机、螺旋桨，与消费级无人机一样具有动力装置，使教具更贴合实际，能够更好的帮助青少年去了解当下社会的创新技术；整个无人机机架部分完全采用榫卯结构设计，通过此种榫卯结构的拼装，更具有中华传统文化特色，用传统文化元素去展现现代科技的产品，作为一个教具，它不仅启蒙了孩子对无人机的认知，还认识了博大精深的中国文化，榫卯设计也加强了孩子的动手能力以及动脑能力，通过将榫卯设计融入到无人机的设计中，也能够提升中小学生的思维创新。此外，本木质拼接无人机教具采用圆周对称的榫卯结构设计，安装简单，更容易激发青少年的兴趣。

进一步的，还包括圆垫榫卯，所述圆垫榫卯上设有第二起落架安装孔位，所述起落架榫卯的上下端分别与第一起落架安装孔位和第二起落架安装孔位榫卯连接，圆垫榫卯增大了无人机与地面的接触面积，使教具在接触面上更加的平稳。

进一步的，每一机架榫卯安装位处的起落架榫卯均有三个，且三个起落架榫卯周向均匀安装在主架榫卯和对应的圆垫榫卯之间。三个起落架榫卯呈三角形排列支撑，起落架更加稳固。

进一步的，三个起落架榫卯之间设有三角撑榫卯，所述三角撑榫卯的三个支脚上均设有与对应起落架榫卯连接的榫槽。三角撑榫卯从三个起落架榫卯的中部实现对三个起落架榫卯的稳定支撑，从而进一步提升了起落架榫卯安装的稳固性。起落架榫卯安装好后，安装三角撑榫卯，三角撑榫卯可以对电机下部限位，三角撑榫卯同时还属于具有支撑起落架榫卯的三角形结构。

进一步的，为了实现对电机的稳定安装，所述主架榫卯上设有电机座榫卯，所述电机座榫卯上设有与电机安装孔对应的安装孔，所述电机安装在三角撑榫卯与电机座榫卯之间。三角撑榫卯对电机具有一定的支撑作用，电机安装孔和安装孔从轴向上实现对电机的限位，从而保证了电机安装的稳定性。

进一步的，所述护罩支架安装孔内还设有电机固定杆，所述电机固定杆的上端与电机座榫卯连接。电机固定杆的设计模型可以充当一个限位的作用，在对护罩支架榫卯与护罩榫卯的连接进行有效限位的同时还可以安装电机座榫卯，在实现更多的作用时用到了更少的零件，先安装三个电机固定杆后，再安装电机座榫卯，电机座榫卯和主架榫卯上的两个圆孔（电机安装孔和安装孔）可以同时起到对电机上部限位的作用，电机采用空心杯电机，让空心杯电机带动螺旋桨工作后，能够更加平稳的工作。

进一步的，为了方便实现对主控平台的安装，便于实现对无人机的远程智能控制，所述主架中间区上还设有若干用于安装主控平台的主控平台安装位。

进一步的，所述主控平台包括PCB板，所述PCB板上设有MCU芯片、四个电机安装位置、电机接口、用于将本PCB板进行固定安装的底座固定孔、micro usb座、升降压电源芯片电路、六轴传感器芯片、射频芯片及电路、天线、重启按键、充电芯片及电路、电池接口和四个电机驱动电路。

为了便于实现护罩支架榫卯分别与护罩榫卯和主架榫卯的安装，所述护罩支架榫卯的上端设有与圆形开口上对应位置榫卯连接的第一榫槽，所述护罩支架榫卯的下端设有与护罩支架安装孔榫卯连接的第二榫槽。

进一步的，所述护罩支架榫卯有三个且沿着圆形开口周向均匀设置。每个圆形开口四周加增了护罩支架榫卯呈三角形排列支撑，稳定性和抗载能力更强，还对螺旋桨的旋转气流导向有一定的引导作用。

进一步的，所述支撑榫卯为E型榫卯，所述E型榫卯上具有分别与护罩榫卯和主架榫卯上对应的安装孔位榫卯连接的榫槽。

护罩榫卯和主架榫卯间通过支撑榫卯固定设计，具体的，四个E型榫卯通过榫槽支撑起主架与护罩的距离，在支撑榫卯的中间，有主控平台安装位，也就是主架中间区的位置，主控平台安装位可以搭载主控平台。

进一步的，还包括若干用于填补多余的安装孔位的限位榫卯。在支撑榫卯、护罩榫卯和主架榫卯安装好后，其余安装孔位用限位榫卯填充，使结构更加紧凑。

本实用新型的有益效果为：本技术方案，本木质拼接无人机教具属于一款专门针对青少年这个群体设计的一款启蒙无人机教具，通过用木质的榫卯结构去构建无人机模型，模型还带有电机、螺旋桨，与消费级无人机一样具有动力装置，使教具更贴合实际，能够更好的帮助青少年去了解当下社会的创新技术；整个无人机机架部分完全采用榫卯结构设计，通过此种榫卯结构的拼装，更具有中华传统文化特色，用传统文化元素去展现现代科技的产品，作为一个教具，它不仅启蒙了孩子对无人机的认知，还认识了博大精深的中国文化，榫卯设计也加强了孩子的动手能力以及动脑能力，通过将榫卯设计融入到无人机的设计中，也能够提升中小学生的思维创新。此外，本木质拼接无人机教具采用圆周对称的榫卯结构设计，安装简单，更容易激发青少年的兴趣。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的侧视结构示意图；

图3为本实用新型中主架榫卯与护罩榫卯安装状态下的结构示意图；

图4为本实用新型中主架榫卯上的结构示意图；

图5为本实用新型中主架榫卯与起落架榫卯安装状态的结构示意图；

图6为本实用新型中主架榫卯的俯视结构示意图；

图7为本实用新型中护罩榫卯的俯视结构示意图；

图8为本实用新型中的机架榫卯安装位处的部分组件结构示意图；

图9为本实用新型中起落架榫卯安装状态的结构示意图；

图10为本实用新型中PCB板背面的结构示意图；

图11为本实用新型中PCB板正面的结构示意图。

图中：主架榫卯1；主架中间区1.1；机架榫卯安装位1.2；电机安装孔1.2.1；护罩支架安装孔位1.2.2；第一起落架安装孔位1.2.3；护罩榫卯2；护罩中间区2.1；圆形开口2.2；支撑榫卯3；电机5；螺旋桨6；护罩支架榫卯7；起落架榫卯8；圆垫榫卯9；第二起落架安装孔位10；榫槽11；三角撑榫卯12；第一限位卡槽13；第二限位卡槽14；限位榫卯15；电机座榫卯16；安装孔17；电机固定杆18；第一榫槽19；第二榫槽20；PCB板21；MCU芯片22；空心杯电机安装位置23；空心杯电机接口24；座固定孔25；micro usb座26；升降压电源芯片电路27；六轴传感器芯片28；射频芯片及电路29；天线30；重启按键31；充电芯片及电路32；电池接口33；电机驱动电路34。

具体实施方式

实施例1：

如图1-图9所示，本实施例提供一种木质拼接无人机教具，包括主架榫卯1、护罩榫卯2和支撑榫卯3，主架榫卯1上设有主架中间区1.1和四个机架榫卯安装位1.2，四个机架榫卯安装位1.2围绕主架中间区1.1设置；护罩榫卯2上设有护罩中间区2.1和四个圆形开口2.2，护罩中间区2.1位于主架中间区1.1的上方，四个圆形开口2.2分别位于四个机架榫卯安装位1.2的上方，主架中间区1.1和护罩中间区2.1之间通过支撑榫卯3连接，具体的，在主架中间区1.1和护罩中间区2.1对称设计四个支撑榫卯安装位，支撑榫卯3的上下端分别与对应的支撑榫卯安装位处榫卯连接，对称设计为后续主控平台的安装以及后续的布线预留了合理的空间；

机架榫卯安装位1.2处设有电机安装孔1.2.1和机架榫卯安装孔，机架榫卯安装孔围绕电机安装孔1.2.1设有多个，电机安装孔1.2.1处安装有电机5，电机5输出轴上设有螺旋桨6，机架榫卯安装孔包括护罩支架安装孔位1.2.2和第一起落架安装孔位1.2.3，护罩支架安装孔1.2.2和第一起落架安装孔位1.2.3交替设置，圆形开口2.2与护罩支架安装孔1.2.2之间设有护罩支架榫卯7，第一起落架安装孔位1.2.3处设有起落架榫卯8，起落架榫卯8位于机架榫卯安装位1.2的下方。

本技术方案，本木质拼接无人机教具属于一款专门针对青少年这个群体设计的一款启蒙无人机教具，通过用木质的榫卯结构去构建无人机模型，模型还带有电机5、螺旋桨6，与消费级无人机一样具有动力装置，使教具更贴合实际，能够更好的帮助青少年去了解当下社会的创新技术；整个无人机机架部分完全采用榫卯结构设计，通过此种榫卯结构的拼装，更具有中华传统文化特色，用传统文化元素去展现现代科技的产品，作为一个教具，它不仅启蒙了孩子对无人机的认知，还认识了博大精深的中国文化，榫卯设计也加强了孩子的动手能力以及动脑能力，通过将榫卯设计融入到无人机的设计中，也能够提升中小学生的思维创新。此外，本木质拼接无人机教具采用圆周对称的榫卯结构设计，安装简单，更容易激发青少年的兴趣。

实施例2：

本实施例是在上述实施例1的基础上进行优化。

还包括圆垫榫卯9，圆垫榫卯9上设有第二起落架安装孔位10，起落架榫卯8的上下端分别与第一起落架安装孔位1.2.3和第二起落架安装孔位10榫卯连接，圆垫榫卯9增大了无人机与地面的接触面积，使教具在接触面上更加的平稳。

实施例3：

本实施例是在上述实施例2的基础上进行优化。

每一机架榫卯安装位1.2处的起落架榫卯8均有三个，且三个起落架榫卯8周向均匀安装在主架榫卯1和对应的圆垫榫卯9之间。三个起落架榫卯8呈三角形排列支撑，起落架更加稳固。

实施例4：

本实施例是在上述实施例3的基础上进行优化。

三个起落架榫卯8之间设有三角撑榫卯12，三角撑榫卯12的三个支脚上均设有与对应起落架榫卯8连接的榫槽11。三角撑榫卯12从三个起落架榫卯8的中部实现对三个起落架榫卯8的稳定支撑，从而进一步提升了起落架榫卯8安装的稳固性。起落架榫卯8安装好后，安装三角撑榫卯12，三角撑榫卯12可以对电机5下部限位，三角撑榫卯12同时还属于具有支撑起落架榫卯8的三角形结构。

起落架榫卯8上具有两个限位槽的开槽设计，如图9所示，两个限位槽分别为第一限位卡槽13和第二限位卡槽14，两个限位卡槽进行两面限位处理，位置安装更加精确。具体的，第二限位卡槽14与主架榫卯1上的第一起落架安装孔位1.2.3榫卯连接，通过限位榫卯15与第一限位卡槽13的配合实现主架榫卯1与起落架榫卯8更稳定的连接。

实施例5：

本实施例是在上述实施例4的基础上进行优化。

为了实现对电机5的稳定安装，主架榫卯1上设有电机座榫卯16，电机座榫卯16上设有与电机安装孔1.2.1对应的安装孔17，电机5安装在三角撑榫卯12与电机座榫卯16之间。三角撑榫卯12对电机5具有一定的支撑作用，电机安装孔1.2.1和安装孔17从轴向上实现对电机5的限位，从而保证了电机5安装的稳定性。

实施例6：

本实施例是在上述实施例5的基础上进行优化。

护罩支架安装孔1.2.2内还设有电机固定杆18，电机固定杆18的上端与电机座榫卯16连接。电机固定杆18的设计模型可以充当一个限位的作用，在对护罩支架榫卯7与护罩榫卯2的连接进行有效限位的同时还可以安装电机座榫卯16，在实现更多的作用时用到了更少的零件，先安装三个电机固定杆18后，再安装电机座榫卯16，电机座榫卯16和主架榫卯1上的两个圆孔（电机安装孔1.2.1和安装孔17）可以同时起到对电机5上部限位的作用，电机5采用空心杯电机，让空心杯电机带动螺旋桨6工作后，能够更加平稳的工作。

实施例7：

本实施例是在上述实施例6的基础上进行优化。

为了方便实现对主控平台的安装，便于实现对无人机的远程智能控制，主架中间区1.1上还设有若干用于安装主控平台的主控平台安装位。

具体的，主控平台包括PCB板21，图10为PCB板21的背面，具体包括MCU芯片22；四个空心杯电机安装位置23；空心杯电机接口24；用于将本PCB板21进行固定安装的底座固定孔25；用于连接上位机、调参、配置数据、升级固件等功能的micro usb座26；升降压电源芯片电路27。

图11为PCB板21的正面，具体包括六轴传感器芯片28；射频芯片及电路29；天线30；重启按键31；充电芯片及电路32；电池接口33；四个电机驱动电路34。

为了便于实现护罩支架榫卯7分别与护罩榫卯2和主架榫卯1的安装，护罩支架榫卯7的上端设有与圆形开口2.2上对应位置榫卯连接的第一榫槽19，护罩支架榫卯7的下端设有与护罩支架安装孔1.2.2榫卯连接的第二榫槽20。

实施例8：

本实施例是在上述实施例7的基础上进行优化。

护罩支架榫卯7有三个且沿着圆形开口2.2周向均匀设置。每个圆形开口2.2四周加增了护罩支架榫卯7呈三角形排列支撑，稳定性和抗载能力更强，还对螺旋桨6的旋转气流导向有一定的引导作用。

实施例9：

本实施例是在上述实施例8的基础上进行优化。

支撑榫卯3为E型榫卯，E型榫卯上具有分别与护罩榫卯2和主架榫卯1上对应的安装孔位榫卯连接的榫槽。

护罩榫卯2和主架榫卯1间通过支撑榫卯3固定设计，具体的，四个E型榫卯通过榫槽支撑起主架与护罩的距离，在支撑榫卯3的中间，有主控平台安装位，也就是主架中间区1.1的位置，主控平台安装位可以搭载主控平台。

实施例10：

本实施例是在上述实施例9的基础上进行优化。

还包括若干用于填补多余的安装孔位的限位榫卯15。在支撑榫卯3、护罩榫卯2和主架榫卯1安装好后，其余安装孔位用限位榫卯15填充，使结构更加紧凑。

最后应说明的是：以上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的保护范围。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)

1.一种木质拼接无人机教具，其特征在于：包括主架榫卯、护罩榫卯和支撑榫卯，所述主架榫卯上设有主架中间区和四个机架榫卯安装位，四个机架榫卯安装位围绕主架中间区设置；所述护罩榫卯上设有护罩中间区和四个圆形开口，所述护罩中间区位于主架中间区的上方，四个圆形开口分别位于四个机架榫卯安装位的上方，所述主架中间区和护罩中间区之间通过支撑榫卯连接；

所述机架榫卯安装位处设有电机安装孔和机架榫卯安装孔，所述机架榫卯安装孔围绕电机安装孔设有多个，所述电机安装孔处安装有电机，所述电机输出轴上设有螺旋桨，所述机架榫卯安装孔包括护罩支架安装孔位和第一起落架安装孔位，所述护罩支架安装孔和第一起落架安装孔位交替设置，所述圆形开口与护罩支架安装孔之间设有护罩支架榫卯，所述第一起落架安装孔位处设有起落架榫卯，所述起落架榫卯位于机架榫卯安装位的下方。

2.根据权利要求1所述的一种木质拼接无人机教具，其特征在于：还包括圆垫榫卯，所述圆垫榫卯上设有第二起落架安装孔位，所述起落架榫卯的上下端分别与第一起落架安装孔位和第二起落架安装孔位榫卯连接。

3.根据权利要求2所述的一种木质拼接无人机教具，其特征在于：每一机架榫卯安装位处的起落架榫卯均有三个，且三个起落架榫卯周向均匀安装在主架榫卯和对应的圆垫榫卯之间。

4.根据权利要求3所述的一种木质拼接无人机教具，其特征在于：三个起落架榫卯之间设有三角撑榫卯，所述三角撑榫卯的三个支脚上均设有与对应起落架榫卯连接的榫槽。

5.根据权利要求4所述的一种木质拼接无人机教具，其特征在于：所述主架榫卯上设有电机座榫卯，所述电机座榫卯上设有与电机安装孔对应的安装孔，所述电机安装在三角撑榫卯与电机座榫卯之间。

6.根据权利要求5所述的一种木质拼接无人机教具，其特征在于：所述护罩支架安装孔内还设有电机固定杆，所述电机固定杆的上端与电机座榫卯连接。

7.根据权利要求1所述的一种木质拼接无人机教具，其特征在于：所述主架中间区上还设有若干用于安装主控平台的主控平台安装位。

8.根据权利要求7所述的一种木质拼接无人机教具，其特征在于：所述主控平台包括PCB板，所述PCB板上设有MCU芯片、四个电机安装位置、电机接口、用于将本PCB板进行固定安装的底座固定孔、micro usb 座、升降压电源芯片电路、六轴传感器芯片、射频芯片及电路、天线、重启按键、充电芯片及电路、电池接口和四个电机驱动电路。

9.根据权利要求1所述的一种木质拼接无人机教具，其特征在于：所述护罩支架榫卯有三个且沿着圆形开口周向均匀设置。

10.根据权利要求1所述的一种木质拼接无人机教具，其特征在于：所述支撑榫卯为E型榫卯，所述E型榫卯上具有分别与护罩榫卯和主架榫卯上对应的安装孔位榫卯连接的榫槽。

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