模块化无人机的制作方法

本实用新型涉及无人机技术领域，特别公开一种模块化无人机。

背景技术：

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。随着无人机的广泛应用和逐步走向人们的日常生活，无人机安装、维修的便捷性得到越来越多的关注。

专利CN 102416578A公开了一种可穿戴无人机，通过一键收放结构设计，实现了无人机像手表一样便捷携带。专利CN204979241U公开了一种新型便捷式无人机装置。

专利CN105947210A公开了一种四轴可折叠式无人机，由第一/第二主杆、第一/第二翼组件、飞控舱组件、云控舱组件、云台组件、四个螺旋桨组件、若干个连接件组成，其特征在于：第一/第二主杆平行；飞控舱/云控舱组件的两侧部，通过连接件，装在第一、第二主杆上；第一/第二翼组件分别套装在第一/第二主杆上；第一/第二螺旋桨组件装在第二翼组件上，第三/第四螺旋桨组件装在第一翼组件上；云台组件与云控舱组件连接。其具有结构简单、制造方便、维修便捷、可折叠等特点。专利CN205396516U公开了一种无人机折叠与快速安装结构，包括主翼、燕尾榫型转台、机身、机翼折叠部分、主转轴、合页；燕尾榫型转台的上表面与主翼的下表面呈90°连接，燕尾榫型转台和机身通过主转轴相连，主转轴的中间设有通孔，主翼位于机身上方，机翼折叠部分位于主翼上方并通过合页连接，机翼折叠部分与主翼平行，机翼折叠部分的折叠处两侧分别设有弹销卡扣和弹销以及前缘定位销和前缘定位孔，弹销卡扣和弹销以及前缘定位销和前缘定位孔用于机翼折叠部分向外翻转180°时的相互扣接并完成自锁。其能够将机翼快速旋转，折叠并稳固固定在无人机机体指定位置。

但上述的研究仍限于便捷的折叠收纳，没有实现模块化的安装和拆卸，从而实现方便存放与携带。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种模块化无人机，其将无人机拆分为电池、机架、中央控制、飞控和动力等五个模块，通过插接件实现物理连接和数据传输，以及通过紧固件实现各模块的稳固安装，从而实现方便存放与携带。

本实用新型提供一种模块化无人机，包括

电池模块，用于提供电源；

机架模块，用于支承和固定无人机各个模块；

中央控制模块，设于机架模块上，其上设有电源接口，与电池模块电性连接；

飞控模块，用于无人机飞行的飞行控制，其通过插接件与中央控制模块相连接；以及

动力模块，用于提供无人机飞行的动力，包括螺旋桨、电机和电子调速板，其通过插接件与中央控制模块相连接。

较佳的，电子调速板的外端设有电机，电子调速板的内端设有插接件，与中央控制模块上插接件在水平方向上匹配连接。

较佳的，飞控模块设置于中央控制模块的上部，飞控模块中的飞控板上设有插接件，与中央控制模块上插接件在竖直方向上匹配连接。

优选的，所述插接件为针孔插拔式插接件。插接件的接口既是结构连接件，也是数据传输口。

插接件是一种插拔式电气连接器件，一般分插头和插座两部分。按插接件的外形和用途，插接件可分为圆形插头座、矩形插头座、印制电路板插头座、电源插头座、耳机插头座、香蕉插头座和带状电缆连接器等。

较佳的，中央控制模块上设有插拔式的功能拓展接口。多功能扩展接口采用插拔方式，通过中央控制模块统一管理，智能识别可适配不同功能的应用模块。

较佳的，机架模块包括碳纤维底板，动力模块的电子调速板、中央控制模块的中央控制板设于所述碳纤维底板上，并通过紧固件可拆卸的连接。

较佳的，电子调速板上开设有垂向通孔，电子调速板在通孔位置的水平两侧开设有用于容纳紧固扣的缺口，紧固扣的两侧容置于所述缺口内，且紧固扣的顶部卡紧所述通孔，紧固件从通孔底部贯穿通孔并与紧固扣相连接。

较佳的，所述紧固件为手拧螺丝，所述通孔和紧固扣的顶部底侧均开设有与螺丝匹配的螺纹。

优选的，手拧螺丝的手拧端为带有竖直纹的圆柱体，且手拧端的直径大于螺杆的直径。

优选的，手拧螺丝的手拧端为倒T字型结构，便于手拧螺丝还兼备无人机脚架的作用。

采用手拧螺丝紧固，安装过程无需任何工具，此外，手拧螺丝还兼备无人机脚架的作用。

本实用新型的有益效果有：

1、无人机整体的模块化，拆分为电池、机架、中央控制、飞控和动力等五个模块，通过接插件连接各个主要模块，插接件同时实现数据传输和结构连接的功能，从而实现方便存放与携带。

2、将传统的电子调速器、飞行控制板集成到电路板上，成为一个个独立的模块，减免原有繁琐的焊接、螺栓紧固等连接、固定方式，保留功能同时实现结构最大程度的简化。

3、采用手拧螺丝紧固，安装过程无需任何工具，此外，手拧螺丝还兼备无人机脚架的作用。

下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型模块化无人机整体结构示意图。

图2为本实用新型模块化无人机整体结构分解示意图。

图3为本实用新型模块化无人机电池模块的结构示意图。

图4为本实用新型模块化无人机机架模块的结构示意图。

图5为本实用新型模块化无人机中央控制模块的结构示意图。

图6为本实用新型模块化无人机飞控模块的结构示意图。

图7为本实用新型模块化无人机动力模块的结构示意图。

图8为本实用新型模块化无人机紧固安装的示意图。

图9为本实用新型模块化无人机中央控制模块与飞控模块的插接连接示意图。

图10为本实用新型模块化无人机中央控制模块与动力模块的插接连接示意图。

图中，1-电池模块，2-机架模块，3-中央控制模块，4-飞控模块，5-动力模块，6-插接件，7-功能拓展接口；11-电池，12-电池承托板，13-插接头，21-碳纤维底板，22-手拧螺丝，23-紧固扣，24-通孔，25-缺口，31-电源接口，32-中央控制板，41-飞控板，50-整流罩，51-螺旋桨，52-电机，53-电子调速板。

具体实施方式

通过下面给出的本实用新型的具体实施例可以进一步清楚地了解本实用新型，但它们不是对本实用新型的限定。具体实施例中没有详细叙述的部分是采用现有技术、公知技术手段和行业标准获得的。

实施例1

请结合参看附图1至10，本实用新型提供一种模块化无人机，包括

电池模块1，用于提供电源；

机架模块2，用于支承和固定无人机各个模块；

中央控制模块3，设于机架模块2上，其上设有电源接口31，与电池模块1电性连接；

飞控模块4，用于无人机飞行的飞行控制，其通过插接件6与中央控制模块3相连接；以及

动力模块5，用于提供无人机飞行的动力，包括整流罩50、螺旋桨51、电机52和电子调速板53，其通过插接件6与中央控制模块3相连接；

其中，电池模块1包括电池11、电池承托板12和插接头13，插接头13与中央控制模块3的电源接口31相互插接以实现电性连接。

其中，电子调速板53的外端设有电机52，电子调速板53的内端设有插接件6，与中央控制模块3上插接件6在水平方向上匹配连接；

飞控模块4设置于中央控制模块3的上部，飞控模块4中的飞控板41上设有插接件6，与中央控制模块3上插接件6在竖直方向上匹配连接。

插接件是一种插拔式电气连接器件，一般分插头和插座两部分。按插接件的外形和用途，插接件可分为圆形插头座、矩形插头座、印制电路板插头座、电源插头座、耳机插头座、香蕉插头座和带状电缆连接器等。本实用新型采用插接件的接口，既是结构连接件，也是数据传输口。作为本实施例优选的方案，所述插接件为针孔插拔式插接件。

具体的，电子调速板53的内端设有插接件6与中央控制模块3上插接件6，可以选择其中一个为插头部分，则另一个为插座部分，即可实现匹配连接，既是结构连接件，也是数据传输口。

具体的，整流罩50、螺旋桨51、电机52为现有技术中的电机套装，通过预先的焊接或采用插接方式与电子调速板53连接。

其中，机架模块2包括碳纤维底板21，动力模块5的电子调速板53、中央控制模块3的中央控制板32设于所述碳纤维底板21上，并通过手拧螺丝22可拆卸的连接。手拧螺丝仅是本实施例展示的固定方式之一，当然还可以通过其他紧固件进行固定。

本实施例采用手拧螺丝22的具体加固方式是：

电子调速板53上开设有垂向通孔24，电子调速板53在通孔24位置的水平两侧开设有用于容纳紧固扣23的缺口25，紧固扣23的两侧容置于所述缺口25内，且紧固扣23的顶部卡紧所述通孔24，手拧螺丝22从通孔24底部贯穿通孔24并与紧固扣23相连接，所述通孔24和紧固扣23的顶部底侧均开设有与手拧螺丝22匹配的螺纹；

本实施例中，手拧螺丝22的手拧端为带有竖直纹的圆柱体，且手拧端的直径大于螺杆的直径。采用手拧螺丝紧固，安装过程无需任何工具，此外，手拧螺丝还兼备无人机脚架的作用。

本实用新型的模块化无人机的安装过程是：展开机架模块2的碳纤维底板21，并在其上放置中央控制模块3的中央控制板32。将动力模块5的电子调速板53上的插接件6与中央控制模块3上插接件6匹配插接，即完成水平方向上的插接安装；再将飞控模块4中的飞控板41上的插接件6与与中央控制模块3上插接件6匹配插接，即完成垂直方向上的插接安装。最后，将电池模块1放置于飞控模块4上部，并将电池模块1插接于中央控制模块3上的电源接口31内。其后，将紧固扣23扣合于电子调速板53上，再采用手拧螺丝22从底部贯穿电子调速板53上的通孔24并与紧固扣23相螺纹连接。通过紧固扣23和手拧螺丝22使动力模块5和机架模块2的碳纤维底板21锁紧，动力模块5和中央控制模块3完全固定，无相对位移，整体结构变得更为稳固。

结合附图1至10中的描述，其展示的是机架为X型无人机的模块化组装情况。但作为本实用新型的创造所在，所有模块的形状并不固定，根据产品需求可以发生形状的改变，比如，机架模块中的碳纤维板也可采用H型结构，甚至还可以采用中心圆型等多种形状。

实施例2

本实施例的模块化无人机与实施例1基本相同，但在中央控制模块3上增设有插拔式的功能拓展接口7，具体参看附图5。多功能扩展接口采用插拔方式，通过中央控制模块统一管理，智能识别可适配不同功能的应用模块。

实施例3

本实施例的模块化无人机与实施例1基本相同，但手拧螺丝的手拧端为倒T字型结构，便于手拧螺丝还兼备无人机脚架的作用。

本实用新型的模块化无人机具有如下特点：

1、采用五大核心模块设计：动力模块、飞控模块、中央控制模块、机架模块及电池模块。与一般动手组装的无人机零配件不同，本实用新型的模块化无人机删掉了所有连接线部分，采用统一的针孔插拔式插接件，接口既是结构连接件，也是数据传输口。结合手拧螺丝，无需使用任何工具和技术即可轻松实现拆装、替换任何部件，极大降低了组装难度。

2、除基本模块外，模块化无人机还配有多功能扩展接口，采用统一插拔方式，通过中央控制模块统一管理，智能识别可适配不同功能的应用模块。

3、所有模块开放端口，可进行图形化编程，用户可根据自己的需要进行开发，提高教学实践的趣味性，丰富无人机教育内容，提升创意空间。

4、模块化无人机设计紧凑、体积小、重量轻、成本低。机轴距达220mm，整机(含电池)重量低至300g，无论组装成型或拆开，都能方便存放与携带。

5、机身设计为X型结构，采用高强度碳纤维复合材料和6061铝合金结构件，极大程度提高了本款无人机的抗摔性。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。