无人机机体及无人机的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种无人机机体及无人机。该无人机机体包括下壳体和安装于下壳体上的上壳体，机体整体为弧面体结构，在机体周向开设有用于安装无人机各个机臂的安装孔，每个安装孔的上半部分内壁位于上壳体，下半部分内壁的位于下壳体。本发明提供的无人机机体能够采用成本较低的轻质材料实现无人机机体的强度要求，同时减轻机身重量，降低机身成本，此外，还便于机臂的安装。
【专利说明】
无人机机体及无人机
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种无人机技术领域，尤其涉及一种无人机机体及无人机。
【背景技术】
[0002]无人机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，已广泛的应用于军用和民用领域。无人机的种类繁多，主要包括固定翼无人机、扑翼无人机和多旋翼无人机等。由于操控简单、可靠性高，并且不需要跑道便可以垂直起降，起飞后可以在空中悬停，因此相对于固定翼无人机和扑翼无人机，多旋翼无人机在各个领域均得到了广泛应用。
[0003]多旋翼无人机，通常包括位于无人机中心位置的机体、与机体连接的多个机臂以及设置于各机臂末端的电机和旋翼。在现有技术中，机体整体呈类长方体，一般由上盖、下底和围绕成机体侧面的侧板三部分组成，其中，侧板上开设安装孔，通过将机臂插入该安装孔内，并在孔内壁与机臂外周之间采用胶粘实现机臂与机体的连接。
[0004]对于无人机而言，一方面需要机身重量尽可能的轻，另一方面又需要保证机体强度，而发明人发现，上述类长方体的机体在飞行过程中受空气作用力大，为了增强机体的强度，通常需要采用具有一定硬度的金属材料制作机体，或者需要采用成本较高的轻质强硬度材料，很难同时减轻机身重量并且降低机身成本，因而，上述结构和形状的机体在减轻机身重量和降低成本方面，已经成为技术的瓶颈。
[0005]此外，在侧板上开设安装孔连接机臂的方式，一方面由于孔径与机臂直径差值较小，在将机臂插入安装孔时操作精度要求高，并且需要在结构胶未固化之前将机身放入胶合工装中进行定位，不便于机臂的安装，另一方面当孔内壁与机臂外周之间的胶质设置不均匀时，机臂与安装孔孔壁之间达不到密封，在恶劣环境中飞行时，容易损坏机体内的零件。
[0006]现有技术中存在的上述技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种无人机机体及无人机，以解决现有技术中机体强度大、机体重量轻以及成本低各方面之间的矛盾，同时使得机臂安装方便。
[0008]为了实现上述目的，本发明提供了一种无人机机体。
[0009]该无人机机体包括下壳体和安装于下壳体上的上壳体，机体整体为弧面体结构，在机体周向开设有用于安装无人机各个机臂的安装孔，每个安装孔的上半部分内壁位于上壳体，下半部分内壁的位于下壳体。
[0010]优选地，上壳体为半球面，下壳体为高度小于或等于安装孔半径的凹面，下壳体上的各个安装孔的内壁均向下壳体中心延伸，形成贴合各个机臂下侧面的支撑面。
[0011]优选地，支撑面上设置有第一凸起。
[0012]优选地，机体内设置有对应于安装孔的加强孔，每个机臂依次穿过一个安装孔和一个加强孔安装于机体上，机体内设置有零件安装座，零件安装座向下延伸出多个第一凸台，相邻的两个第一凸台之间形成加强孔的上半部分内壁，下壳体的内表面向上延伸出多个第二凸台，相邻的两个第二凸台之间形成加强孔的下半部分内壁。
[0013]优选地，加强孔的内壁沿加强孔周向上设置有环形凸台。
[0014]优选地，上壳体与下壳体相结合的端面上均设置有沿机体周向的第一凹槽，上壳体的第一凹槽和下壳体的第一凹槽相互配合以容纳密封条。
[0015]优选地，安装孔的内壁沿安装孔周向上设置有用于容纳密封条的第二凹槽。
[0016]优选地，在安装孔的上半部分和安装孔的下半部分结合的端面上，安装孔的上半部分设置有沿安装孔轴向的第三凹槽，安装孔的下半部分设置有与第三凹槽相配合的第二凸起，或者安装孔的上半部分设置有第二凸起，安装孔的下半部分设置有第三凹槽。
[0017]优选地，上壳体内表面和下壳体内表面均设置有加强筋。
[0018]为了实现上述目的，本发明提供了一种无人机。
[0019]该无人机包括本发明提供的任意一种无人机机体。
[0020]本发明通过由上壳体和下壳体构成的弧面体结构作为机体，并且上、下壳体将机体上设置的安装孔分为两个部分，一方面能够采用塑料等成本较低的轻质材料代替现有技术中的碳纤维等高成本的材料，从而能够在满足机体强度要求的同时，又能够在很大程度上降低无人机生产成本，突破了现有技术中无人机机身在生产成本和强度方面的技术瓶颈。另一方面，在安装机臂时安装方式简单，在安装过程中能够观察到机臂装入的情况和位置，更容易满足安装要求。
【附图说明】
[0021 ]图1为本发明实施例提供的无人机机体的立体图；
[0022]图2为本发明实施例提供的无人机上壳体的立体图；
[0023]图3为本发明实施例提供的无人机下壳体的主视图；
[0024]图4本发明实施例提供的无人机下壳体的立体图；
[0025]图5和图6本发明实施例提供的无人机零件安装座的立体图。
[0026]附图标记说明
[0027]10-下壳体;20-上壳体;30-安装孔;40-加强孔;50-零件安装座；11_支撑面；12-第一凸起；13-第二凸台；14，21_第一凹槽；15-第二凸起；16，23_加强筋；22-第三凹槽;31-第二凹槽;41-环形凸台；51-第一凸台；52-螺孔。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来说明本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。
[0029]在本发明中，在未作出相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指本发明提供的无人机机体及无人机在正常使用情况下定义的。“内、外”是指相对于各零件本身的轮廓的内外，这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不应构成对本发明保护范围的限制。
[0030]在一种实施例中，适当参考图1，无人机机体包括下壳体10和安装于下壳体10上的上壳体20，下壳体10与上壳体20安装后形成的无人机机体，整体为弧面体结构，也即机体外表面没有棱角，各个方向之间均通过曲面过渡，使用到样条曲面拟合的，包括球体、椭球体以及其他不规则的类球体。
[0031]在机体的周向开设有用于安装无人机各个机臂的安装孔30，每个安装孔的上半部分内壁位于上壳体20，下半部分内壁的位于下壳体10，在将上壳体20安装于下壳体10之后，上、下壳体之间形成安装孔30。
[0032]采用该实施例提供的无人机机体，首先，由于机体整体呈弧面体结构，在飞行过程中，机体承受的空气阻力较小，同时，机体仅由上、下壳体两部分构成，结构简单，机体连接结构少，与现有技术中类长方体结构的机体相比，本实施例的机体采用较小强度的材料制作即可满足相同的飞行要求，因而，本发明中的无人机机体可采用塑料等成本较低的轻质材料代替现有技术中的碳纤维等高成本的材料，从而能够在满足机体强度要求的同时，又能够在很大程度上降低无人机生产成本，突破了现有技术中无人机机身在生产成本和强度方面的技术瓶颈。
[0033]其次，在上述弧面体结构的基础上，上、下壳体将安装孔一分为二，安装机臂时，先将上、下壳体分离，将机臂装入下壳体的半个安装孔内，再将上壳体固定在下壳体上，与现有技术中安装孔为整体，需要机臂插入安装孔的结构相比，本实施例的机体在安装机臂时安装方式简单，并且在安装过程中能够观察到机臂装入的情况和位置，更容易满足安装要求。
[0034]优选地，上壳体20与下壳体10相结合的端面上均设置有沿机体周向的凹槽，上、下壳体上的凹槽相互配合以容纳密封条，通过该密封条实现上、下壳体之间的密封。
[0035]采用该优选实施例，由于机体整体呈弧面体结构，沿机体周向的凹槽相应为弧线，通过弧线密封条进行密封，密封效果更好。同时，机体仅由上、下壳体两部分构成，连接面少，也能够提高密封效果。
[0036]更优选地，安装孔30的内壁沿安装孔30周向上也设置凹槽，该凹槽内可容纳密封条，通过该凹槽内的密封条实现机臂与机体之间的密封。
[0037]采用该优选实施例，由于安装孔设置于上、下壳体之间，在上壳体固定在下壳体之前，安装孔是开放式结构，更容易使用密封条进行密封，对机臂与机体之间进行密封，进一步提升机体的密封效果，并且与机臂和安装孔之间通过胶粘固定相比，除密封效果较好之夕卜，还无需考虑环境对粘胶的影响，使得无人机能够适用于一些恶劣的环境，同时，在安装时无需等待胶干，在维修时也更方便。
[0038]更优选地，机体内设置有对应于安装孔的加强孔，具体地，机体内设置有零件安装座，零件安装座向下延伸出多个第一凸台，相邻的两个第一凸台之间形成加强孔的上半部分内壁;下壳体的内表面向上延伸出多个第二凸台，相邻的两个第二凸台之间形成加强孔的下半部分内壁，将零件安装座按照第一凸台与第二凸台一一对应的关系安装在下壳体内之后，零件安装座与下壳体之间形成加强孔，加强孔、安装孔和机臂一一对应，每个机臂依次穿过一个安装孔和一个加强孔安装于机体上。
[0039]采用该优选实施例，通过两个孔同时固定机臂，能够提高机臂与机体的连接稳固性，特别是针对弧面体结构的机体来说，双重固定结构也能够降低为了实现机臂固定而对机体的硬度要求，从而也有益于采用轻质材料制作机体，使得轻质材料制作的机体寿命延长。
[0040]参考图1至图6，提供了一种优选实施例的无人机机体。如图1所示，机体包括上壳体20和下壳体10，上、下壳体内部对应设置有向内延伸形成的安装柱，各个安装柱上具有安装螺孔，通过螺孔实现上、下壳体的固定。上壳体20安装于下壳体10后，机体整体呈弧面体结构，在机体的周向上均匀设置多个安装孔30，该安装孔30用于实现机臂与机体的连接，因而，安装孔个数与机臂个数相同，例如，对于六旋翼无人机，机体上设置六个安装孔，各个安装孔的中心在同一水平面上，保证了机臂在同一水平面。上、下壳体将安装孔分成两部分，安装孔上半部分的内壁在上壳体20上，下半部分的内壁在下壳体10上。
[0041 ]如图2所示，上壳体20为半球面，相对高度较高，能够提供机体内零件的安装空间，并且在上壳体20内表面还设置有加强筋23。如图3和图4所示，下壳体10为高度小于或等于安装孔30半径的凹面，结构比较扁平，下壳体10的下表面构成机体的底面，易于机体在生产、安装过程中放置，下壳体10的内表面也设置有加强筋16。同时，下壳体10上的各个安装孔30的内壁均向下壳体10中心延伸，形成贴合各个机臂下侧面的支撑面11，以增强机臂安装的可靠性，进一步，在该支撑面11上设置有第一凸起12，机臂上相应设置有与该第一凸起相适配的凹槽，通过二者的配合作用，对机臂起到限位和固定的作用。
[0042]在上壳体20与下壳体10相结合的端面上，均设置有沿机体周向的第一凹槽，其中，上壳体20的第一凹槽21和下壳体10的第一凹槽14相互配合以容纳密封条。安装孔30的上半部分内壁和下半部分内壁也均设置有第二凹槽31，用于容纳密封条的。
[0043]在安装孔30的上半部分和安装孔30的下半部分结合的端面上，安装孔的上半部分两端均设置有沿安装孔轴向的第三凹槽22，安装孔的下半部分设置有与第三凹槽相配合的第二凸起15，在将上半壳体20安装于下半壳体10上时，第三凹槽22和第二凸起15可起到导向和固定作用，易于两壳体的安装和固定。
[0044]或者，也可将凸起设置于安装孔的上半部分，凹槽设置于安装孔的下半部分，可起到相同的效果。
[0045]如图3至图5所示，机体内设置有零件安装座50，该零件安装座50的上表面为平面，用于安装机体内的零件。在下表面，向下延伸出多个第一凸台51，相邻的两个第一凸台51之间形成加强孔40的上半部分内壁，下壳体10的内表面向上延伸出多个第二凸台13，相邻的两个第二凸台13之间形成加强孔40的下半部分内壁，第一凸台51和第二凸台13的数量与安装孔30的数量相同，各个第一凸台51均设置安装螺孔52，各个第二凸台13上均设置安装螺孔13，通过安装螺孔52和安装螺孔13，可将零件安装座50固定于下壳体10上。
[0046]当零件安装座50固定于下壳体10上时，形成加强孔40。加强孔40与安装孔30—一对应，在加强孔40内壁，沿加强孔40周向上设置有环形凸台41，在将机臂先后经过安装孔30和加强孔40进行固定时，加强孔40内的环形凸台41能够对机臂伸入机体内这一端进行限位，避免机臂损坏机体内的零件，同时与上述支撑面11上的第一凸起12相配合，增强机臂安装的稳固性。
[0047]从中可以看出，本申请中的零件安装座50具备安装其他零件或电子元器件的功能之外，更重要的是，与下壳体配合形成加强孔，也即形成一个管箍来固定机臂管。
[0048]本发明还提供了无人机的实施例，该无人机包括上述任意一种实施例提供的无人机机体。
[0049]由上述的记载可知，本发明提供的无人机机体和无人机，相对于现有技术，具有以下有益效果:
[0050]本发明的无人机机体结构既能够满足机体强度要求，又能够使用成本低、质量轻的机体材料，在很大程度上减轻机身的成本和重量，突破了现有技术中在减轻机身重量方面和降低机身成本方面的技术瓶颈，同时，能够方便机臂安装。
[0051]以上实施方式的先后顺序仅为便于描述，不代表实施方式的优劣。
[0052]最后应说明的是:以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，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方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分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发明各实施方式技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种无人机机体，其特征在于，包括下壳体(10)和安装于所述下壳体(10)上的上壳体(20)，所述机体整体为弧面体结构，在所述机体周向开设有用于安装无人机各个机臂的安装孔(30)，每个所述安装孔的上半部分内壁位于所述上壳体，下半部分内壁的位于所述下壳体。2.根据权利要求1所述的无人机机体，其特征在于，所述上壳体(20)为半球面，所述下壳体(10)为高度小于或等于所述安装孔(30)半径的凹面，所述下壳体(10)上的各个安装孔(30)的内壁均向所述下壳体(10)中心延伸，形成贴合各个所述机臂下侧面的支撑面(11)。3.根据权利要求2所述的无人机机体，其特征在于，所述支撑面(11)上设置有第一凸起(⑵。4.根据权利要求1所述的无人机机体，其特征在于，所述机体内设置有对应于所述安装孔的加强孔(40)，每个机臂依次穿过一个安装孔(30)和一个加强孔(40)安装于所述机体上，所述机体内设置有零件安装座(50)，所述零件安装座(50)向下延伸出多个第一凸台(51)，相邻的两个所述第一凸台(51)之间形成所述加强孔(40)的上半部分内壁，所述下壳体(10)的内表面向上延伸出多个第二凸台(13)，相邻的两个所述第二凸台(13)之间形成所述加强孔(40)的下半部分内壁。5.根据权利要求4所述的无人机机体，其特征在于，所述加强孔(40)的内壁沿所述加强孔(40)周向上设置有环形凸台(41)。6.根据权利要求1所述的无人机机体，其特征在于，所述上壳体(20)与所述下壳体(10)相结合的端面上均设置有沿所述机体周向的第一凹槽(21)，所述上壳体的第一凹槽(21)和所述下壳体的第一凹槽(14)相互配合以容纳密封条。7.根据权利要求1所述的无人机机体，其特征在于，所述安装孔(30)的内壁沿所述安装孔(30)周向上设置有用于容纳密封条的第二凹槽(31)。8.根据权利要求1所述的无人机机体，其特征在于，在所述安装孔(30)的上半部分和所述安装孔(30)的下半部分结合的端面上，所述安装孔的上半部分设置有沿所述安装孔轴向的第三凹槽(22)，所述安装孔的下半部分设置有与所述第三凹槽相配合的第二凸起(15)，或者所述安装孔的上半部分设置有所述第二凸起，所述安装孔的下半部分设置有所述第三凹槽。9.根据权利要求1所述的无人机机体，其特征在于，所述上壳体内表面和所述下壳体内表面均设置有加强筋。10.—种无人机，其特征在于，所述无人机包括权利要求1至9中任一项所述的无人机机体。
【文档编号】B64C1/06GK106081052SQ201610653680
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月10日 公开号201610653680.6, CN 106081052 A, CN 106081052A, CN 201610653680, CN-A-106081052, CN106081052 A, CN106081052A, CN201610653680, CN201610653680.6
【发明人】王刚毅
【申请人】北方天途航空技术发展（北京）有限公司