一种无人机桨叶保护罩及具有该保护罩的模块化无人机的制作方法

1.本发明涉及一种模块化无人机，具体是一种无人机桨叶保护罩及具有该保护罩的模块化无人机。


背景技术：

2.现有的无人机一般为悬梁结构，即桨叶和其他的零部件都暴露在外，从一定程度上达到了美观、并跟随了精简的主流。但是无人机的运输及携带过程中，也决定了它只能在飞行器保持水平飞行时，撞上人或物后，可以防止高速旋转的桨叶打到人或物，从而保护人、物和机器的安全。但是飞行器一旦开始飞行，绝不可能保持水平，总要有所朝向，机头方向总会像下倾斜，防止水平碰撞的片状保护罩就不能完全发挥其作用，对被飞行器撞上的人或物就会有被桨叶打到的风险。


技术实现要素：

3.发明目的：提供一种无人机桨叶保护罩及具有该保护罩的模块化无人机，以解决现有技术存在的上述问题。
4.技术方案：一种无人机桨叶保护罩，与模块化无人机相配使用；包括：前保护罩和后保护罩；其中，所述前保护罩和后保护罩各有两组，以无人机的中心呈中心对称，每组前保护罩与后保护罩通过弹簧球卡接。
5.在进一步的实施例中，所述前保护罩和后保护罩包括：固定卡槽、固定卡扣和保护框架。
6.在进一步的实施例中，所述固定卡槽底部设有圆柱体通道和球型卡槽。
7.一种模块化无人机，包括：机身，与所述机身插接的航电装置，卡接在所述机身两端的两组机臂，以及设置在机身上的无人机桨叶保护罩，所述无人机桨叶保护罩如上所述。
8.在进一步的实施例中，所述两组机臂为两组对称设置相同单元，每组相同单元包括臂身，固定安装在所述臂身两端的无刷电机，与所述无刷电机同轴转动的电机输入轴，套接所述电机输入轴的螺旋桨，以及与所述无刷电机连接的电子调速器。
9.在进一步的实施例中，所述臂身中部固定安装有三组三角形卡扣，所述三组三角形卡口之间形成二组梯形间隙，所述机身端部设有两组与梯形间隙适配的卡块，所述两组与梯形卡块为两组并列设置的相同单元，每组相同单元包括左卡块，与所述左卡块并列设置的右卡块，以及设置在所述左卡块与右卡块之间的阻尼器。
10.在进一步的实施例中，所述阻尼器包括与所述左卡块与右卡块固定连接的阻尼伸缩杆，以及套接所述阻尼伸缩杆的阻尼弹簧。
11.在进一步的实施例中，所述左卡块与右卡块的边部安装有弹簧球，所述三组三角形卡扣侧部设有与所述弹簧球适配的球形卡槽，所述球形卡槽的侧部开有圆柱体通道，所述圆柱体通道直径不大于球形卡槽直径。
12.在进一步的实施例中，所述机身侧部固定安装有抽离板，所述抽离板上开有抽离道，所述抽离道前部为倒j形通道，后部为设有预定倾斜度的通道；所述航电装置的侧部固定安装有抽离滚球，所述抽离滚球与所述抽离道适配；所述抽离道底部设有回力弹簧。
13.本发明的有益效果：本发明设置了桨叶保护罩，在飞行环境不佳或使用者不熟练的情况下，能够进一步保护无人机和周围人员物品的安全。
14.同时将机身、机臂与航电装置采用模块化设计，通过卡接的方式将机身、机臂进行卡接，通过插接的方式将机身与航电装置进行插接组装，无需螺丝固定，可现场拆装，当机身、机臂与航电装置分开时方便运输与存储，机身和机臂采用铝合金材质，整机结实耐用，有一定抗坠毁能力，同时机身和机臂之间可快速拆装，机臂与机身连接无需任何工具，即插即用，且当机臂与机身连接成功后，通过弹簧球卡死，防止飞行过程中由于震动出现脱离的现象。
附图说明
15.图1是无人机保护罩前保护罩示意图；图2是无人机保护罩后保护罩示意图；图3是本发明的结构示意图；图4是本发明的电路连接机构结构示意图；图5是本发明的电路插接机构结构示意图；图6是本发明的卡扣结构示意图；图7是本发明的机臂机身电路连接示意图；图8是本发明的抽离道示意图。
16.附图标记为：机臂1、卡扣11、弹簧球12、无刷电机2、螺旋桨3、航电装置4、机身5、左卡块51、右卡块52、弹簧球53、阻尼器54、阻尼伸缩杆55、抽离道56、抽离板57、回力弹簧58、电路连接机构6、xt60插头61、橡胶头62、电路插接机构7、传输接头71、xt60接头72、前保护罩8、前固定卡槽81、前固定卡扣82、前保护框架83、弹簧球84、后保护罩9、后保护框架91。
具体实施方式
17.经过申请人的研究分析，出现这一问题（现有无人机运输成本及维修成本过大）的原因在于，现有的无人机基本为一体化整机设计，不方便长途运输和大规模运输，若是出现故障发生摔机现象，很难再短时间内更换零件再次起飞，极大情况下出现报废或者维修费很贵的情况，增加了作业成本和时间成本，现在的无人机大多采用塑料开模或者纤维开模的方式，在大量的试飞作业过程中，会发生零件消耗，若是由于正常损耗造成的飞机故障，只能邮寄到厂商来进行零件更换，价钱昂贵，而本发明将机身、机臂与航电装置采用模块化设计，通过卡接的方式将机身、机臂进行卡接，通过插接的方式将机身与航电装置进行插接组装，无需螺丝固定，可现场拆装，当机身、机臂与航电装置分开时方便运输与存储，机身和机臂采用铝合金材质，整机结实耐用，有一定抗坠毁能力，同时机身和机臂之间可快速拆装，机臂与机身连接无需任何工具，即插即用，且当机臂与机身连接成功后，通过弹簧球卡死，防止飞行过程中由于震动出现脱离的现象。
18.实施例1
一种无人机桨叶保护罩，与模块化无人机相配使用；包括：前保护罩8、后保护罩9、固定卡槽81、固定卡扣82、前保护框架83、弹簧球84、后保护罩9、后保护框架91；其中，所述前保护罩和后保护罩各有两组，以无人机的中心呈中心对称，每组前保护罩与后保护罩通过弹簧球84卡接。前保护罩8的前保护框架83上设有弹簧球84，后保护罩9的后保护框架91一端的内部设有圆柱形通道，在通道的尽头设有球型卡槽；前保护框架83上的设有弹簧球的一端插入后保护框架91设有球阀的一端，直到弹簧球进入球型卡槽，锁住前后保护框架；固定卡槽81的内部底面通过球型卡槽与机臂1下表面的弹簧球12相卡接，然后通过固定卡扣82扣紧机臂1和固定卡槽81。
19.实施例2模块化无人机,包括：机臂1、卡扣11、无刷电机2、螺旋桨3、航电装置4、机身5、左卡块51、右卡块52、弹簧球53、阻尼器54、阻尼伸缩杆55、抽离道56、抽离板57、回力弹簧58、电路连接机构6、xt60插头61、橡胶头62、电路插接机构7、传输接头71、xt60接头72。
20.其中，所述航电装置4插接所述机身5，所述机身5的两端设有两组机臂1。
21.所述两组机臂1为两组对称设置相同单元，每组相同单元包括臂身，固定安装在所述臂身两端的无刷电机2，与所述无刷电机2同轴转动的电机输入轴，套接所述电机输入轴的螺旋桨3，以及与所述无刷电机2连接的电子调速器；所述臂身中部固定安装有三组三角形卡扣11，所述三组三角形卡口之间形成二组梯形间隙，所述机身5端部设有两组与梯形间隙适配的卡块，所述两组与梯形卡块为两组并列设置的相同单元，每组相同单元包括左卡块51，与所述左卡块51并列设置的右卡块52，以及设置在所述左卡块51与右卡块52之间的阻尼器54。
22.所述阻尼器54包括与所述左卡块51与右卡块52固定连接的阻尼伸缩杆55，以及套接所述阻尼伸缩杆55的阻尼弹簧，设计阻尼器54主要为了进行左卡块51与右卡块52的向外抵撑，进而当左卡块51与右卡块52卡入二组梯形间隙内，可以抵住左卡块51与右卡块52与梯形间隙边部进行接触，进而增加摩擦力，进而防止左卡块51与右卡块52和三角形卡扣11出现脱落现象。
23.所述左卡块51与右卡块52的边部安装有弹簧球53，所述三组三角形卡扣11侧部设有与所述弹簧球53适配的球形卡槽，所述球形卡槽的侧部开有圆柱体通道，所述圆柱体通道直径不大于球形卡槽直径，弹簧球53通过圆柱体通道压缩进入球形卡槽内，当弹簧球53进入球形卡槽内后，此时弹簧球53将不受压力影响，进而弹出，进而卡住球形卡槽，进而使得左卡块51与右卡块52与三组三角形卡扣11不易出现脱离现象。
24.所述机臂1与机身5卡接处固定安装有电路连接机构6，所述电路连接机构6包括四组xt60插头61，所述四组xt60插头61分为上下两组，下组包括三组与电子调速器连接的xt60插头61，上组包括作为电路开合开关的一组xt60插头61，所述机身5两端设有电路插接机构7，所述电路插接机构7包括四组xt60接头72，所述四组xt60接头72分为上下两组，下组包括与电子调速器连接三组xt60接头72，上组包括作为电路开合开关的一组xt60接头72，所述作为电路开合开关的一组xt60接头72上方设有与所述航电装置4连通的传输接头71；所述四组xt60接头72与四组xt60插头61适配。
25.所述抽离板57上开有抽离道56，所述抽离道56前部为倒j形通道，后部为设有预定倾斜度的通道；所述航电装置4的侧部固定安装有抽离滚球，所述抽离滚球与所述抽离道56
适配；所述抽离道56底部设有回力弹簧58，设计抽离道56主要了当模块化无人机发生坠毁时，进行保护航电装置4。
26.机臂1与机身5采用简易插接的方式，当电路连接机构6与电路插接机构7连接时， 该开合点为开路，否则为断路，如图7所示，只有当航电装置4与电路插接机构7连接 时，以及机身5与机臂1电路系统开合点1和机身5与机臂1电路系统开合点2都连接 时，该模块无人机上电解锁，待准备就绪后，允许起飞作业。
27.若只连接机臂1电路系统开合点1或机臂1电路系统开合点2，该无人机系统无反应，整个系统为断路。
28.若只连接机臂1电路系统开合点1和机臂1电路系统开合点2，而不连接航电装置4，该模块无人机上电，但收不到任务指令。
29.当模块化无人机发生坠毁时，此时由于无人机坠毁发生下降，航电装置4受惯性影响，此时航电装置4将在抽离道进行向上运动，但不抵达抽离道56至高点，当无人机坠毁与地面接触时，此时航电装置4将受惯性影响向下，进而压缩回力弹簧58，进而此时回力弹簧58发生回弹，进而使得航电装置4发生回弹，此时航电装置4将抵达抽离道56至高点，进而由抽离道倾斜部分滑落，进而完成当模块化无人机发生坠毁时，完成对航电装置4的脱离，进而进行保护航电装置4。
30.工作原理说明：当模块化无人机需要进行组装时，首先将机身5与机臂1进行卡接，此时将左卡块51与右卡块52进行并拢，插入梯形间隙内，此时弹簧球53将进入圆柱体通道进行滑动，直至弹簧球53滑动至球形卡槽内，此时再由阻尼弹簧带动阻尼伸缩杆55进行回弹，进而带动左卡块51与右卡块52进行远离，进而使得左卡块51与右卡块52与卡扣11内侧抵接，进而完成对机臂1与机身5的卡接，此时xt60插头61将与xt60接头72进行插接，此时再将航电装置4经抽离道滑入，进而使得航电装置4与机身5抵接；进而再将航电装置4插接在传输接头71上，进而完成对模块化无人机的组装；模块化无人机的组装完成后，安装无人机桨叶保护罩，首先将前后保护罩通过弹簧球卡接，然后模块化无人机对应位置的机臂1插入对应桨叶保护罩的固定槽81内，保证机臂底部的弹簧球12能够与固定槽81卡接，最后扣上所以固定卡扣82，完成桨叶保护罩的安装。而当模块化无人机需要拆卸时，首先打开桨叶保护罩上的固定卡扣82，按住机臂5下方的弹簧球59，抽出机臂5，卸下桨叶保护罩。再将左卡块51与右卡块52进行并拢，抽出梯形间隙，此时弹簧球53将由球形卡槽移出，进入圆柱体通道进行滑动，直至弹簧球53滑动脱离卡扣11；此时xt60插头61将与xt60接头72进行分离，此时再将航电装置4与传输接头71进行分离，进而在将航电装置4由抽离道滑出，进而完成对航电装置4的拆卸，进而完成对模块化无人机的拆卸；当模块化无人机坠毁需要进行维修时，此时只需要进行对模块化无人机损坏的模块进行分别更换，即可完成对 模块化无人机的维修工作，而无人机的各个模块为：机身5、航电装置4和机臂1。以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种无人机桨叶保护罩，与模块化无人机相配使用；其特征在于，包括：前保护罩和后保护罩；其中，所述前保护罩和后保护罩各有两组，以无人机的中心呈中心对称，每组前保护罩与后保护罩通过弹簧球卡接。2.根据权利要求1所述的一种无人机桨叶保护罩，其特征在于，所述前保护罩和后保护罩包括：固定卡槽、固定卡扣和保护框架。3.根据权利要求1所述的一种无人机桨叶保护罩，其特征在于，所述固定卡槽内表面的底部设有圆柱体通道和球型卡槽。4.一种模块化无人机，其特征在于，包括：机身，与所述机身插接的航电装置，卡接在所述机身两端的两组机臂，以及设置在机身上的无人机桨叶保护罩，所述无人机桨叶保护罩如权利要求1至3任意一项所述。5.根据权利要求4所述的一种模块化无人机，其特征在于，所述两组机臂为两组对称设置相同单元，每组相同单元包括臂身，固定安装在所述臂身两端的无刷电机，与所述无刷电机同轴转动的电机输入轴，套接所述电机输入轴的螺旋桨，以及与所述无刷电机连接的电子调速器。6.根据权利要求5所述的一种模块化无人机，其特征在于，所述臂身中部固定安装有三组三角形卡扣，所述三组三角形卡口之间形成二组梯形间隙，所述机身端部设有两组与梯形间隙适配的卡块，所述两组与梯形卡块为两组并列设置的相同单元，每组相同单元包括左卡块，与所述左卡块并列设置的右卡块，以及设置在所述左卡块与右卡块之间的阻尼器。7.根据权利要求6所述的一种模块化无人机，其特征在于，所述阻尼器包括与所述左卡块与右卡块固定连接的阻尼伸缩杆，以及套接所述阻尼伸缩杆的阻尼弹簧。8.根据权利要求6所述的一种模块化无人机，其特征在于，所述左卡块与右卡块的边部安装有弹簧球，所述三组三角形卡扣侧部设有与所述弹簧球适配的球形卡槽，所述球形卡槽的侧部开有圆柱体通道，所述圆柱体通道直径不大于球形卡槽直径。9.根据权利要求4所述的一种模块化无人机，其特征在于，所述机身侧部固定安装有抽离板，所述抽离板上开有抽离道，所述抽离道前部为倒j形通道，后部为设有预定倾斜度的通道；所述航电装置的侧部固定安装有抽离滚球，所述抽离滚球与所述抽离道适配；所述抽离道底部设有回力弹簧。

技术总结
本发明属于模块化无人机，具体是一种无人机桨叶保护罩及具有该保护罩的模块化无人机。包括：前保护罩和后保护罩；其中，所述前保护罩和后保护罩各有两组，以无人机的中心呈中心对称，每组前保护罩与后保护罩通过弹簧球卡接。本发明将机身、机臂与航电装置采用模块化设计，通过卡接的方式将机身、机臂进行连接，通过插接的方式将机身与航电装置进行插接组装，无需螺丝固定，可现场拆装，当机身、机臂与航电装置分开时方便运输与存储，另设有桨叶保护罩，作为无人机桨叶的进一步保护。作为无人机桨叶的进一步保护。作为无人机桨叶的进一步保护。


技术研发人员：朱超磊 谷全祥 曹贺 吴强 陈宣友 褚世永
受保护的技术使用者：航空工业信息中心
技术研发日：2021.12.15
技术公布日：2023/6/28