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一种机臂及无人机的制作方法

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

一种机臂及无人机的制作方法

1.本技术涉及飞行器技术领域,尤其涉及一种机臂及无人机。


背景技术:

2.无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置来进行操纵的不载人飞机。目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道等领域都有应用。在无人机的主要部件中,为主要承压部件的机臂用于连接无人机机体和无人机动力装置。现在的机臂大部分为圆管状或者方管状,使得无人机在飞行过程中,无人机的机臂的受风阻面积增大,相应的产生较大的飞行阻力,导致无人机的飞行能耗增加。


技术实现要素:

3.本技术提供了一种机臂,用以解决现有技术中无人机的机臂产生较大的飞行阻力,进而增加无人机的飞行能耗问题。
4.为解决上述问题,一方面,本技术提供一种机臂,包括:
5.机臂主体,所述机臂主体具有第一端部和第二端部,所述第一端部用于与无人机机体转动连接,所述第二端部用于连接无人机动力装置;
6.沿着所述机臂主体的长度延伸方向,所述机臂主体各位置的截面呈倒置水滴形状;
7.沿着从所述机臂主体的第一端部至所述机臂主体的第二端部方向上,所述机臂主体各位置截面的弦线与水平面的夹角逐渐变小。
8.根据第一方面,在一种可能的实现方式中,沿着从所述机臂主体的第一端部至所述机臂主体的第二端部的方向,所述机臂主体各位置的截面面积逐渐变小。
9.根据第一方面,在一种可能的实现方式中,所述机臂主体的内部呈中空设置,所述机臂主体的内壁上开设有布线槽,所述布线槽沿着所述机臂主体的长度延伸方向延伸。
10.根据第一方面,在一种可能的实现方式中,所述第一端部连接有转轴座,所述转轴座用于与无人机机体转动连接,所述转轴座底部开设有至少一个第一定位孔,所述机臂还包括转轴套,所述转轴套上与所述转轴座底部抵接的端面设置有定位凸起,所述定位凸起嵌入所述第一定位孔中,以将所述转轴套固定于所述转轴座内,所述转轴座外侧壁上还开设有穿线孔,所述穿线孔与所述转轴座的内部空间连通。
11.根据第一方面,在一种可能的实现方式中,所述机臂还包括转轴,所述转轴安装于所述转轴套内,所述转轴座底部还开设有第二定位孔,所述第二定位孔用于限定所述转轴在所述转轴套内的位置。
12.根据第一方面,在一种可能的实现方式中,所述转轴套内部呈方形结构设置,所述转轴安装于所述转轴套内。
13.根据第一方面,在一种可能的实现方式中,沿着所述转轴座的开口外缘,在所述转
轴座上开设有梅花槽,所述转轴套上远离所述定位凸起的端面上设置有与所述梅花槽相匹配的梅花边,所述梅花边嵌入所述梅花槽内以将所述转轴套固定于所述转轴座中。
14.根据第一方面,在一种可能的实现方式中,所述第二端部设置有安装座,所述安装座用于安装无人机动力装置,所述安装座内开设有第一安装孔,所述机臂还包括转接件,所述转接件上设置有固定轴,所述固定轴插入所述第一安装孔中,以将所述转接件固定安装于所述安装座内,所述转接件用于承接所述无人机动力装置。
15.根据第一方面,在一种可能的实现方式中,所述安装座内还开设有第二安装孔第三安装孔,且在安装座的内侧壁上开设有边槽,所述第二安装孔用于装配所述无人机动力装置,所述无人机动力装置上设置有与所述第二安装孔相匹配的安装销轴,所述第三安装孔及所述边槽用于安装无人机脚架,所述无人机脚架上设置有与所述第三安装孔相匹配的安装销轴。
16.第二方面,本技术提供一种无人机,包括上述的机臂。
17.本技术的有益效果是:本技术提出一种机臂,包括机臂主体,沿着机臂主体的第一端部至机臂主体的第二端部方向上,机臂主体的各个截面呈倒置的水滴形状且机臂主体各位置与水平面的夹角逐渐变小,使得机臂的迎风面积变小,进而实现无人机在飞行过程中产生有利的附加升力,同时又减小了飞行阻力,降低了飞行能耗,极大的提高了无人机的气动效率和控制效率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1示出了机臂主体的整体结构示意图;
20.图2示出了图1中机臂主体在a处的截面结构示意图;
21.图3示出了图1中机臂主体在b处的截面结构示意图;
22.图4示出了机臂主体与转轴套的整体结构示意图;
23.图5示出了另一个视角下的机臂主体与转轴套的整体结构示意图;
24.图6示出了机臂的爆炸结构示意图。
25.主要元件符号说明:
26.100

机臂主体;110

第一端部;120

第二端部;130

布线槽;200

转轴座;210

第一定位孔;220

第二定位孔;230

穿线孔;240

梅花槽;300

转轴套;310

定位凸起;320

梅花边;400

安装座;410

第一安装孔;420

第二安装孔;430

第三安装孔;500

转接件;510

固定轴;600

无人机脚架; 700

弦线。
具体实施方式
27.下面详细描述本技术的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本技术,而不能理解为对本技术的限制。
28.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
29.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
30.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
31.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
32.需要解释的是,本技术所提供的机臂可以应用于无人机中,该无人机包括但不限于航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道等无人机。
33.在本技术中转轴指的是扭簧转轴,也可以是卡簧转轴、弹片转轴等其他转轴。
34.请参阅图1,本技术提供一种无人机的机臂,包括机臂主体100,机臂主体100具有用于与无人机机体转动连接的第一端部110和用于与无人机动力装置连接的第二端部120。
35.请参阅图2和图3,具体的,在第一端部110至第二端部120之间,机臂主体100的迎风面呈弧形面设置,沿着机臂主体100的长度延伸方向,机臂主体100的截面呈倒置的水滴形状,且水滴形状的头部为机臂主体100 的迎风面。
36.请继续参阅图2和图3,机臂主体100在a位置处的截面与水平面形成夹角c,机臂主体100在b位置处的截面弦线700与水平面形成夹角d,机臂主体100上沿着第一端部110至第二端部120的方向,机臂主体100 的第一端部110上的a位置处的截面弦线700与水平面形成的夹角c要大于第二端部120上的b位置处夹角d,且夹角c沿着机臂主体100的第一端部110至第二端部120的方向角度逐渐变小,直至与夹角d相等。
37.该设计使得机臂主体100的形状具有产生附加升力的效果,进一步的减少了无人机在飞行时的迎风阻力,同时又降低了无人机的飞行能耗,极大的提高了无人机的气动效率和控制效率。
38.沿着机臂主体100的长度延伸方向上,机臂主体100的第一端部110 处的截面面积要大于第二端部120处的截面面积,且第一端部110处的截面面积沿着机臂主体100的长度延伸方向逐渐变小,在结构强度不变的情况下,不仅仅减少了机臂的材料消耗,还降低了机
臂主体100的重量,间接提高了无人机的飞行能力,同时极大的降低了生产成本,节省了材料资源。
39.请继续参阅图2和图3,机臂主体100的内部呈中空设置。
40.具体的,机臂主体100内贯通第一端部110和第二端部120开设通槽,进一步减少机臂主体100的自身重量,进而提高了无人机的控制效率,同时该通槽还可以对无人机机体和动力装置之间的导线进行布置,增加了机臂主体100的装配能力。
41.在机臂主体100的中空通槽内,沿着机臂主体100的长度延伸方向开设有布线槽130,该布线槽130用于安装布置导线。
42.请参阅图4,机臂主体100的第一端部110设置有转轴座200,该转轴座200用于与无人机机体转动连接。
43.具体的,转轴座200与相配套的转轴套300配合,以将转轴安装至转轴座200内,进而实现机臂主体100与无人机机体的转动连接。在转轴座 200的底部开设有至少一个第一定位孔210,在转轴套300上与转轴座200 抵接的端面设置有相应的定位凸起310,装配时,将转轴套300置于转轴座 200内,定位凸起310嵌入第一定位孔210内,以实现将转轴套300固定于转轴座200内。
44.在转轴座200的外侧壁上开设有穿线孔230,穿线孔230与机臂主体 100的内部空间连通,使得转轴座200与机臂主体100连通,以将动力装置与无人机机体之间的导线进行连接。
45.请参阅图5,转轴套300用于与转轴座200配合,进而将转轴设置于转轴座200内。
46.具体的,转轴套300内部呈方形结构设置,在转轴座200的底部开设有第二定位孔220,当将转轴安装于转轴套300中时,转轴座200上的第二定位孔220对转轴在转轴套300中的位置进行限定,以保证转轴在转轴套 300内的具体位置。
47.在转轴座200上,沿着转轴座200的开口外缘开设有梅花槽240,在转轴套300上远离定位凸起310的端面上设置有梅花边320,该梅花边320与梅花槽240具体相互匹配的特征。
48.在装配时,转轴套300上的定位凸起310嵌入转轴座200上的第一定位孔210内,梅花边320嵌入转轴座200的梅花槽240内,以实现将转轴套300固定安装于转轴座200内。
49.请参阅图6,在本实施例中,机臂主体100的第二端部120设置有安装座400,该安装座400用于与无人机动力装置连接,该安装座400配备有转接件500。
50.具体的,第二端部120处的安装座400与机臂主体100一体化成型设置,且在安装座400内开设第一安装孔410,配合有转接件500,转接件500 设置于安装座400中,以承接无人机动力装置。
51.转接件500上具有固定轴510,固定轴510插入第一安装孔410中,以将转接件500固定安装到安装座400内。
52.请继续参阅图5和图6,在安装座400内还开设有第二安装孔420和第三安装孔430,且在安装座400的内侧壁上开设有边槽,第二安装孔420用于装配无人机动力装置,在需要装配的无人机动力装置上设置有与第二安装孔420相匹配的安装销轴,第三安装孔430及安装座400内的边槽用于安装无人机脚架600,无人机脚架600上相应的设置有与第三安装孔430相匹配的安装销轴。
53.在本实施例中,第一安装孔410、第二安装孔420和第三安装孔430可以为一个或者多个通孔,也可以为其他形式的安装销轴,以实现将转接件 500、无人机脚架600和动力装置装配到安装座400内。
54.本技术所提供的机臂,其机臂主体100包括第一端部110和第二端部 120,且第一端部110设置转轴座200,第二端部120设置有安装座400。转轴座200配备有相应的转轴套300和转轴,转轴设置于转轴套300内以实现机臂与无人机机体的转动连接,安装座400配备有转接件500和无人机脚架600,以实现机臂与无人机动力装置连接。
55.转轴套300上设置有定位凸起310和梅花边320,转轴座200上开设有第一定位孔210和梅花槽240,以实现将转轴套300固定在转轴座200内,进而提高了机臂与无人机机体连接的稳定性。
56.机臂主体100上沿着长度延伸方向上各截面呈倒置水滴形状,且各截面与水平面的夹角逐渐变小,在机臂的迎风面积变小的同时,又让机臂产生附加升力。
57.该机臂减少无人机在飞行时的风阻,同时又增加无人机的飞行升力,不仅仅降低无人机的飞行能耗,还极大的提高了无人机的气动效率和控制效率。
58.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,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。
59.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本技术的限制,本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。