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无人飞行器的制作方法

时间:2022-02-15 阅读: 作者:专利查询

无人飞行器的制作方法

1.本实用新型实施例涉及机械结构设计技术领域,尤其涉及无人飞行器。


背景技术:

2.无人飞行器下方会设置雷达安装部安装雷达,以便于避障等,而无人飞行器还具有脚架,通过脚架支撑到地面上,以便于无人飞行器的降落支撑。但是相关技术中,雷达安装部与脚架对雷达的信号均会造成遮挡,导致雷达检测障碍物的方向受限。


技术实现要素:

3.针对现有技术中的上述缺陷,本实用新型实施例提供一种无人飞行器。
4.本实用新型实施例提供一种无人飞行器,包括:
5.机身主体;
6.脚架,位于所述机身主体下方,所述脚架包括与所述机身主体连接的多个竖杆,其中,至少两个竖杆呈对角设置;
7.雷达安装部,用于将雷达安装于所述机身主体下方,所述雷达安装部包括至少一个安装杆,所述安装杆连接对角设置的竖杆,每个所述安装杆的中轴线与与其相连接的竖杆的中轴线共面,且所述雷达的中心位于每个所述安装杆的中轴线与所述安装杆相连接的竖杆的中轴线所确定的平面内。
8.在一些实施例中,所述雷达安装部包括至少两个安装杆,所述雷达位于各安装杆的交点处。
9.在一些实施例中,所述雷达安装部为中心对称结构,所述雷达位于所述雷达安装部的中心位置。
10.在一些实施例中,所述雷达安装部的形状包括以下至少一种:x形、十字形、米字形。
11.在一些实施例中,所述雷达与所述雷达安装部可拆卸地连接。
12.在一些实施例中,所述雷达安装部上固定有第一安装件,所述雷达上固定有第二安装件,所述第一安装件与所述第二安装件可拆卸地连接,以将所述雷达固定于所述雷达安装部。
13.在一些实施例中,所述第一安装件包括塑料件;
14.及/或,所述第二安装件包括金属件;
15.及/或,所述第二安装件与所述雷达的外壳一体成型,或者,所述第二安装件与所述雷达的外壳焊接在一起。
16.在一些实施例中,所述第一安装件包括多个包覆于所述雷达安装部的各个安装杆外侧的包覆部,以及连接所述多个包覆部的连接部,所述包覆部的轮廓形状与所述安装杆的轮廓形状相匹配。
17.在一些实施例中,所述包覆部与所述安装杆通过第一紧固件连接,所述连接部与
所述第二安装件通过第二紧固件连接。
18.在一些实施例中,所述第一安装件的连接部包括朝向所述第二安装件的第一表面,所述第二安装件包括朝向所述第一安装件的第二表面,所述第一表面与所述第二表面相对的各处均贴合接触。
19.在一些实施例中,所述第一安装件的连接部大致呈板状;和/或,所述第二安装件大致呈板状。
20.在一些实施例中,所述雷达安装部与所述脚架固定连接。
21.在一些实施例中,所述雷达安装部与所述脚架的连接处弹性连接。
22.在一些实施例中,所述脚架的竖杆包括第一分杆和第二分杆,所述第一分杆的一侧与所述机身主体连接,所述第一分杆的另一侧与所述第二分杆连接。
23.在一些实施例中,所述第一分杆与所述第二分杆弹性连接。
24.在一些实施例中,所述雷达安装部连接于所述第一分杆与所述第二分杆的连接处。
25.在一些实施例中,所述第一分杆、所述第二分杆以及所述雷达安装部三者弹性连接。
26.在一些实施例中,所述第一分杆、所述第二分杆以及所述雷达安装部三者通过弹性塑料件连接,所述弹性塑料件分别包裹所述第一分杆、第二分杆和所述雷达安装部。
27.在一些实施例中,所述弹性塑料件与所述第一分杆、第二分杆和所述雷达安装部通过紧固件连接。
28.在一些实施例中,所述第一分杆包括塑料件;及/或,所述第二分杆包括金属件。
29.在一些实施例中,所述脚架包括连接两个竖杆的横杆,所述竖杆与所述横杆的连接处为圆弧过渡。
30.在一些实施例中,所述竖杆与所述横杆的连接处包括塑料件;
31.及/或,在所述横杆外侧设有弹性缓冲件。
32.在一些实施例中,在所述雷达处于安装状态下,且所述脚架处于展开状态下,所述雷达与所述脚架最底端的距离大于6cm;
33.及/或,所述无人飞行器包括农业无人机。
34.基于上述,本实用新型提供的无人飞行器,雷达安装部与脚架共用遮挡区域,从而减少无人飞行器对雷达的遮挡,从而提升雷达的性能,使得雷达在四周的探测更加全面,探测距离更远。
附图说明
35.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为本实用新型实施例提供的无人飞行器的结构示意图;
37.图2为本实用新型实施例提供的无人飞行器的仰视图;
38.图3为本实用新型实施例提供的无人飞行器的脚架和雷达安装部的局部爆炸图。
具体实施方式
39.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地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
40.除非另有定义,本文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。本文中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,不是旨在于限制本实用新型。
41.在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包括”为一开放式用语,故应解释成“包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题,基本达到所述技术效果。
42.此外,“连接”一词在此包含任何直接及间接的连接手段。因此,若文中描述一第一装置连接于一第二装置,则代表所述第一装置可直接连接于所述第二装置,或通过其它装置间接地连接至所述第二装置。
43.应当理解,本文中使用的术语“及/或、和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,50及/或b1,可以表示:单独存在50,同时存在50和b1,单独存在b1这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
44.下面结合附图,对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
45.发明人经过创造性地劳动发现,相关技术中的无人飞行器的脚架,以及用于安装雷达的雷达安装部,两者分别对雷达造成遮挡,使得雷达的遮挡区域较多,影响雷达的性能,缩减了雷达的探测范围。
46.为解决相关技术中的上述技术问题,本实施例提供一种无人飞行器,以减少雷达的遮挡区域。
47.图1为本实用新型实施例提供的无人飞行器的结构示意图;图2为本实用新型实施例提供的无人飞行器的仰视图;图3为本实用新型实施例提供的无人飞行器的脚架和雷达安装部的局部爆炸图。请参照附图1~附图3,本实施例提供一种无人飞行器,包括:机身主体10、脚架20和雷达安装部。本实施例的无人飞行器优选为农业无人机,农业无人机的机身主体10下方通常会挂载有较大的箱体,该箱体通常用于容纳用于农业喷洒的农药,或者用于播撒的种子颗粒或粉末等。当然,可选的,本实施例的无人飞行器也可以为其他类型,例如为某些消费级无人机。
48.其中,机身主体10上具有螺旋桨11,并可以具有无人机的飞行控制系统、处理器、动力装置等。脚架20位于机身主体10下方,以可以为无人飞行器降落时提供支撑。脚架20包括与机身主体10连接的多个竖杆21,其中,至少两个竖杆呈对角设置。具体的,脚架20可以由空心杆构成,以提高无人飞行器的轻量化程度。
49.脚架20可以包括沿第一方向相对设置的第一脚架20a和第二脚架20b,第一脚架20a可以包括两个竖杆21,第二脚架20b可以包括两个竖杆21。第一脚架20a的其中一个竖杆21可以与第二脚架20b的其中一个竖杆21呈对角设置,第一脚架20a的另一个竖杆21可以与
第二脚架20b的另一个竖杆21呈对角设置。第一脚架20a与第二脚架20b的结构可以完全相同。第一脚架20a和第二脚架20b可以分别与机身主体10分别固定连接。或者第一脚架20a与第二脚架20b 与机身主体10分别可转动地连接,以使得第一脚架20a和第二脚架20b具有收拢状态和展开状态。值得注意的是,无论第一脚架20a和第二脚架20b是与机身主体10固定连接,还是第一脚架20a和第二脚架22与机身主体10可转动地连接,而无人飞行器在降落到地面之前,第一脚架20a和第二脚架20b至少应该处于展开状态,以为无人飞行器降落做准备。
50.值得注意的是,无人飞行器在飞行过程中,由于所需要飞跃的地面或地形不确定,为避免在飞行过程中雷达40撞击到地面,在雷达处于安装状态下,且脚架20处于展开状态下,雷达40与脚架20最底端的距离大于6cm,由此,通过脚架20对雷达40起到一定的保护作用,能够有效可靠地保证无人飞行器在飞行过程中,雷达40不会撞击到地面。
51.雷达安装部用于将雷达40安装于机身主体10下方。雷达40可以与雷达安装部可拆卸地连接,由此,以便于雷达40的拆装检修或更换。
52.雷达安装部包括至少一个安装杆31,每个安装杆31的中轴线和与其相连接的竖杆21的中轴线共面,每个安装杆31连接对角设置的竖杆21,且雷达40的中心位于每个安装杆31的中轴线与安装杆31相连接的竖杆21的中轴线所确定的平面(例如图1中,虚线平行四边形所示为其中一个安装杆31的中轴线与竖杆21的中轴线所构成的平面)内。
53.可以理解的是,安装杆31与对应的脚架20的竖杆21连接,也就是说将雷达安装部与脚架20连接在一起,从而能够有效避免在机身主体10上再另外开设连接孔来连接雷达安装部。将雷达安装部连接在脚架20上,在对无人飞行器进行组装时,可以先将雷达安装部与脚架20组装,然后再将雷达安装部与脚架 20的组装件,整体与机身主体10连接在一起;或者,先将脚架20与机身主体 10连接在一起,然后再将雷达安装部安装在脚架20上。
54.当然,不可排除的,在一些实施例中,安装杆31的另一端也可以直接与机身主体10连接。
55.值得注意的是,雷达安装部的每个安装杆31可以与机身主体10上螺旋桨 11的转动平面平行,安装杆31也可以相对于螺旋桨11的转动平面倾斜,每个安装杆31相对于螺旋桨11的转动平面的倾斜角度可以一致,以使得整个无人飞行器的平衡性和稳定性较好。
56.其中,安装杆31和竖杆21的横截面可以为圆形、方形、正六边形等形状,本实施例不做限定。安装杆31和竖杆21的中轴线是指各横截面中心的连线。
57.能够理解的是,两条相交的直线可以组成一个平面,或者,两条相交的曲线所在平面为同一个平面。由于每个安装杆31的中轴线与对应的竖杆21的中轴线分别确定一个平面,因此,例如,如图2所示,当有四个安装杆31时,每个安装杆31与对应的竖杆21形成平面,从而形成有四个平面。雷达40的中心位于每个安装杆31的中轴线与安装杆31相连接的竖杆21的中轴线所确定的平面内,也就是说雷达40位于多个安装杆31与竖杆21形成的平面的交线处,这样一来,从雷达40中心所发出的信号能够沿着安装杆31的中轴线与竖杆21的中轴线所确定的平面发射出去,反馈信号能够沿着安装杆31的中轴线与竖杆21 的中轴线所确定的平面返回至雷达40。因此,实现了脚架20的竖杆21与雷达安装部的安装杆31共用雷达的遮挡区域。可以理解,雷达40的位置设置允许有一定的偏差,雷达40的中心基本位于每个安装杆31的中轴线与安装杆31相连接的竖杆21的中轴线所确定的平面内即可。
58.由于脚架20是必要结构,因此脚架20对雷达40的信号收发的遮挡是无法避免的,而本实施例所提供的技术方案,由于雷达安装部的安装杆31与脚架20 的竖杆21共用遮挡区域,使得雷达安装部的设置并不会另外增加对雷达40信号收发的影响。
59.基于上述,本实施例提供的无人飞行器,雷达安装部与脚架共用遮挡区域,从而减少无人飞行器对雷达的遮挡,从而提升雷达的性能,使得雷达在四周的探测更加全面,探测距离更远。
60.在一优选实施例中,雷达安装部包括至少两个安装杆31,雷达40位于各安装杆31的交点处。具体的,安装杆31的数量可以为两个,三个或者更多。当然,可以理解的是,在保证雷达40能够被稳固固定的前提下,安装杆31的数量无需过多。安装杆31的数量可以等于或少于脚架20的竖杆21的数量,以使得每个安装杆31均能够与对应的脚架20的竖杆21共用遮挡区域。
61.进一步的,雷达安装部包括至少两个安装杆31,雷达40可以位于各安装杆 31的交点处。如图1和图2所示,雷达安装部的安装杆31的数量为四个,四个安装杆31的一端连接在一起,而雷达40可以固定的四个安装杆31的连接点的中心位置处。
62.如图2中实线所示,优选的,雷达安装部为中心对称结构,雷达40可以位于雷达安装部的中心位置。这样一来,可以使得整个无人飞行器的重心集中在机身主体10的中心位置,保证了无人飞行器飞行的平衡性和稳定性。可选的,如图2中虚线所示,雷达安装部具有四个安装杆31,其中两个安装杆31的长度较短,另外两个安装杆31的长度较长,雷达40位于四个安装杆31的交点处,同样地,也能够实现安装杆31与脚架20的竖杆21共用遮挡区域的目的。
63.在一些具体实施例中,雷达安装部的形状可以包括以下至少一种:x形、十字形、米字形。上述的形状均由多个安装杆31形成,多个安装杆31的一端连接在一起,并以雷达40为中心向外呈辐射状连接至脚架20的竖杆21。当然,本领域技术人员还可以根据具体需要设计雷达安装部的形状,例如,还可以为一字型等。
64.如图3所示,雷达安装部上可以固定有第一安装件50,雷达40上固定有第二安装件60,第一安装件50与第二安装件60可拆卸地连接,以将雷达40固定于雷达安装部。具体的,第一安装件50和第二安装件60可以呈板状,当第一安装件50与第二安装件60扣合后,第一安装件50与第二安装件60夹持住各个安装杆31的一端。
65.在一些实施例中,第一安装件50可以包括塑料件;在一些实施例中,第二安装件60包括金属件。由于第一安装件50为塑料件,第二安装件60为金属件,因此,当无人飞行器出现撞击,坠落时,塑料的第一安装件50能够对第二安装件60及雷达40起到一定的缓冲作用,在一定程度上保护雷达40。
66.第二安装件60可以与雷达40的外壳一体成型,或者,第二安装件60与雷达40的外壳焊接在一起。第二安装件60与雷达40采用不可拆卸的方式连接在一起,使得两者的连接可靠,且降低了加工和安装成本。
67.请继续参照附图3,第一安装件50包括多个包覆于雷达安装部的各个安装杆外侧的包覆部51,以及连接多个包覆部51的连接部52,包覆部51的轮廓形状与安装杆31的轮廓形状相匹配。通过包覆部51包覆安装杆31,能够有效地增大第一安装件50与安装杆31的接触面积,并且,包覆部51包覆住安装杆31,安装杆31也能够防止第一安装件50相对于第二安
装件60转动或晃动,在一定程度上提高了雷达安装的稳定性,进而提高了雷达的精准性。
68.包覆部51与安装杆31可以通过第一紧固件(例如螺钉、螺栓等)连接,连接部52与第二安装件60可以通过第二紧固件(例如螺钉、螺栓等)连接。也就是说,第一安装件50与安装杆31的连接点,以及第一安装件50与第二安装件60的连接点不共轴,安装杆31上仅仅具有与第一安装件50连接的连接孔,而不具备与雷达40及第二安装件60连接的连接孔,由此能够减少在安装杆31 上所开设的连接孔的数量,进而降低因开设连接孔而导致安装杆31的强度变弱的风险。
69.更进一步的,第一安装件50的连接部包括朝向第二安装件60的第一表面,第二安装件60包括朝向第一安装件50的第二表面,第一表面与第二表面相对的各处均贴合接触。第一安装件50与第二安装件60尽量贴合接触,使得两者的接触面积尽量大,进而也进一步提高两者连接的稳定性。
70.在本实施例中,优选的,第一安装件50的连接部52大致呈板状;和/或,第二安装件60大致呈板状。第一安装件50可以采用注塑成型,第二安装件60 可以采用铸造成型,在保证结构强度的前提下,第一安装件50和第二安装件60 采用简单的板状结构,板状结构通常厚度不大,有利于减轻第一安装件50和第二安装件60的重量,进而减轻整个无人飞行器的重量,有满足无人飞行器的轻量化要求。
71.在一些实施例中,如图3所示,雷达安装部与脚架20可以固定连接。更具体的,雷达安装部与脚架20的连接处弹性连接。雷达安装部与脚架20之间可以通过弹性塑料件70连接,如图3所示,雷达安装部与脚架20可以通过t字形的弹性塑料套管连接,并且,弹性塑料件70与雷达安装部和脚架20可以通过螺钉连接,以便于拆装。本实施例的雷达安装部与脚架20通过弹性塑料件70 弹性连接,能够使得当无人飞行器出现撞击或坠落时,弹性塑料件70能够给以缓冲,以有效地保护雷达40。
72.更具体的,如图3所示,脚架20的竖杆31可以包括第一分杆211和第二分杆212,第一分杆211的一侧与机身主体10连接,第一分杆211的另一侧与第二分杆212连接。第一分杆211与第二分杆212可以弹性连接。由此,当无人飞行器出现撞击或坠落时,第一分杆211与第二分杆212之间的弹性连接能够给以缓冲,以尽量保护机身主体10上的电子元器件,或结构件不受损坏,有效地解决维护维修成本。
73.优选的,雷达安装部可以连接于第一分杆211与第二分杆212的连接处。第一分杆211、第二分杆212以及雷达安装部三者弹性连接。使得三者连接处集中,一旦无人飞行器撞击或坠落,三者连接处会给第一分杆211、第二分杆212 以及雷达安装部一个反向作用力,有效保护三者。并且,将三者集中连接,能够节省连接点的位置,用户在对脚架20和雷达安装部进行拆装时,操作位置集中,能够有效降低劳动程度。
74.类似的,第一分杆211、第二分杆212以及雷达安装部三者通过弹性塑料件 70连接,弹性塑料件70分别包裹第一分杆211、第二分杆212和雷达安装部。弹性塑料件70可以呈筒状包括第一分杆211、第二分杆212和雷达安装部,由此,弹性塑料件70与第一分杆211、第二分杆212和雷达安装部的接触面积,提高三者连接稳定性和可靠性。另外,进一步的,弹性塑料件70与第一分杆211、第二分杆212和雷达安装部可以通过紧固件连接,例如,可通过螺栓、螺钉连接。
75.在一些实施例中,优选的,第一分杆211可以包括塑料件;及/或,第二分杆212包括
金属件。在无人飞行器降落时,第二分杆212由于靠近地面,第二分杆212采用金属件,以保证脚架20的整体结构强度满足要求,而第一分杆211 采用塑料件211可以使得无人飞行器在发生撞击或坠落的意外时,第一分杆211 能够对机身主体10起到一个较大的缓冲作用,以更大程度上保护机身主体10。
76.如图1所示,脚架20还包括连接两个竖杆21的横杆22,竖杆21与横杆 22的连接处为圆弧过渡(如图1中r所示)。圆弧过渡的结构本身可以降低竖杆 21与横杆22之间的应力集中的风险,提高结构稳定性。进一步的,竖杆21与横杆22的连接处包括塑料件,可以理解的是,竖杆21与横杆22的连接处为塑料件,配合竖杆21与横杆22的连接处的圆弧过渡结构,能够更大程度上对无人飞行器进行缓冲,避免与撞击面硬碰撞,而对整机造成损伤。
77.在一些实施例中,在横杆22外侧设有弹性缓冲件221。该弹性缓冲件221 可以包裹于横杆22的外侧,该弹性缓冲件221可以为橡胶件,脚架20通过弹性缓冲件221支撑于地面,以使得无人飞行器降落至地面时的平稳性,防止对无人飞行器上的电子元器件和机械结构件产生过大冲击,而影响电子元器件的性能,以及机械结构件的装配关系。并且,也能够在无人飞行器发生撞击或坠落的异常情况时,保护整机。
78.在本实用新型所提供的几个实施例中,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
79.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例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例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部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例技术方案的范围。