一种高强度轻型防碰撞无人机机架

技术领域

本发明涉及无人机机架领域，具体为一种高强度轻型防碰撞无人机机架。

背景技术

随着科技的高速发展，无人机不仅用到了民用领域，也发展到了军事领域，未来的发展前景不可估量。

自然灾害频发，严重威胁人民群众的生命和财产安全，在灾害事故救援活动中，复杂的现场环境给搜救工作带来阻碍，而航空救援因其响应速度快，受地理空间限制少等优势，成为世界各国普遍采用的有效手段，搜救式无人机具有高安全性，低成本，易操纵，高度灵活等特点，被普遍使用。

但是，目前国内紧急搜救式无人机普遍存在一个问题，即机身采用多种零件构成，并采用螺钉固定连接，导致机身太重，同时防碰撞能力差，带来的直接后果是：现有的无人机机架比较影响无人机的续航以及使用寿命。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种高强度轻型防碰撞无人机机架，以解决现有的无人机机架比较影响无人机的续航以及使用寿命的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高强度轻型防碰撞无人机机架，包括容纳腔体，所述无人机机架为由轻型高强度材料一体式制成的十字架体结构，所述十字架体结构由如下构件组成：一呈方形的、用于容纳控制模块的容纳腔体，所述容纳腔体的侧面连接四个呈等腰三角形的架体，分别为第一架体、第二架体、第三架体和第四架体；所述第一架体、第二架体、第三架体和第四架体和容纳腔体呈现一体式连接，所述第一架体、第二架体、第三架体和第四架体分别连接用于设置电机和叶片的第一连接柱体、第二连接柱体、第三连接诶柱体和第四连接柱体，且对应的所述连接柱体和对应的架体形成一体式连接。

通过采用上述技术方案，通过采用高强度塑料一体注塑或打印而成，具有强度高，韧性好，并且具备优异的抗压强度、承载强度和拉伸强度，同时热变形温度高达230℃左右，非常适合应用在无人机上作为机架使用。

本发明进一步设置为，所述第一架体、第二架体、第三架体和第四架体均由第一杆体、第二杆体、第三杆体和第四杆体组成，其中，所述第一杆体、第二杆体呈上下排列结构，且第一杆体底部和第二杆体上端之间，设有第一支撑结构；所述第三杆体、第四杆体呈上下排列结构，且第三杆体底部和第四杆体上端之间，设有第二支撑结构。

通过采用上述技术方案，上下两层的杆体配合支撑结构组成稳定的框架结构，进一步提升了无人机机架的防碰撞能力。

本发明进一步设置为，所述第一杆体、第二杆体均呈弧形结构，且第一杆体和第二杆体的弧度结构相对应，所述第三杆体、第四杆体均呈弧形结构，且第三杆体和第四杆体的弧度结构相对应。

通过采用上述技术方案，弧形的杆体结构使无人机机架具备一定的弹性形变量，能够更好的对撞击起到缓冲的作用。

本发明进一步设置为，所述第一支撑结构包括：呈弧形的第一支撑片和第二支撑片，所述第一支撑片和第二支撑片呈八字结构设置于第一杆体和第二杆体之间；所述第一支撑结构包括：呈弧形的第三支撑片和第四支撑片，所述第三支撑片和第四支撑片呈八字结构设置于第三杆体和第四杆体之间。

通过采用上述技术方案，八字结构连接上下两层杆体的支撑片在上下两层被连接的杆体之间组成了多个稳定的三角形，提升了杆体的抗扭性能。

本发明进一步设置为，所述第一架体和第二架体之间、第二架体和第三架体之间、以及第三架体和第四架体之间均呈110-120°角。

通过采用上述技术方案，使多组架体对容纳腔体的施力更为均匀。

本发明进一步设置为，所述十字架体结构的屈服强度为190-230pa，所述十字架体结构的抗拉强度为200-250Mpa，所述十字架体结构的弹性模量为2.5Gpa。

通过采用上述技术方案，使无人机机架保持一定弹性的前提下，大大提升了机架的结构强度。

综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

本发明通过采用高强度塑料一体注塑或打印而成，具有强度高，韧性好，并且具备优异的抗压强度、承载强度和拉伸强度，同时热变形温度高达230°C左右，非常适合应用在无人机上作为机架使用。

附图说明

图1为本发明的立体图。

图中：1、容纳腔体；2、第一架体；3、第二架体；4、第三架体；5、第四架体；6、第一连接柱体；7、第二连接柱体；8、第三连接诶柱体；9、第四连接柱体；10、第一杆体；11、第二杆体；12、第三杆体；13、第四杆体；14、第一支撑片；15、第二支撑片；16、第三支撑片；17、第四支撑片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。

实施例一：

一种高强度轻型防碰撞无人机机架，如图1所示，包括容纳腔体1，无人机机架为由轻型高强度材料一体式制成的十字架体结构，十字架体结构由如下构件组成：一呈方形的、用于容纳控制模块的容纳腔体1，容纳腔体1的侧面连接四个呈等腰三角形的架体，分别为第一架体2、第二架体3、第三架体4和第四架体5；第一架体2、第二架体3、第三架体4和第四架体5和容纳腔体1呈现一体式连接，第一架体2、第二架体3、第三架体4和第四架体5分别连接用于设置电机和叶片的第一连接柱体6、第二连接柱体7、第三连接诶柱体8和第四连接柱体9，且对应的连接柱体和对应的架体形成一体式连接。

在上述结构的基础上，本实施例中，第一架体2、第二架体3、第三架体4和第四架体5均由第一杆体10、第二杆体11、第三杆体12和第四杆体13组成，其中，第一杆体10、第二杆体11呈上下排列结构，且第一杆体10底部和第二杆体11上端之间，设有第一支撑结构；第三杆体12、第四杆体13呈上下排列结构，且第三杆体12底部和第四杆体13上端之间，设有第二支撑结构，上下两层的杆体配合支撑结构组成稳定的框架结构，进一步提升了无人机机架的防碰撞能力。

其中第一杆体10、第二杆体11均呈弧形结构，且第一杆体10和第二杆体11的弧度结构相对应，第三杆体12、第四杆体13均呈弧形结构，且第三杆体12和第四杆体13的弧度结构相对应，弧形的杆体结构使无人机机架具备一定的弹性形变量，能够更好的对撞击起到缓冲的作用。

在上述结构的基础上，本实施例中，第一支撑结构包括：呈弧形的第一支撑片14和第二支撑片15，第一支撑片14和第二支撑片15呈八字结构设置于第一杆体和第二杆体之间；第一支撑结构包括：呈弧形的第三支撑片16和第四支撑片17，第三支撑片16和第四支撑片17呈八字结构设置于第三杆体12和第四杆体13之间，八字结构连接上下两层杆体的支撑片在上下两层被连接的杆体之间组成了多个稳定的三角形，提升了杆体的抗扭性能。

在上述结构的基础上，本实施例中，第一架体2和第二架体3之间、第二架体3和第三架体4之间、以及第三架体4和第四架体5之间均呈115°角，使多组架体对容纳腔体的施力更为均匀。

在上述结构的基础上，本实施例中，十字架体结构的组成及配比，以质量份计为：

具体制备步骤如下：

(1)按照配方重量份将纳米二氧化钛、纳米碳化硅和酞酸丁酯在120℃的温度下2500r/min混合15min，得到混合物A；

(2)按照配方重量份将镁粉、短切玻璃纤维、环氧树脂和分散剂加入至混合物A中，在125℃的温度下3000r/min混合10min，得到混合物合物B；

(3)按照配方重量份将ABS树脂加入至混合物B中，1500r/min混合10min，冷却至室温后，经挤出造粒得到高强度塑料；

(4)采用3D打印技术，按照规定尺寸要求，将上述得到的高强度塑料一体打印出十字架体结构。

在上述结构的基础上，本实施例中，十字架体结构的屈服强度为190pa，十字架体结构的抗拉强度为200Mpa，十字架体结构的弹性模量为2.5Gpa，使无人机机架保持一定弹性的前提下，大大提升了机架的结构强度。

实施例二：

一种高强度轻型防碰撞无人机机架，如图1所示，该实施例与实施例一不同的是本实施例中，十字架体结构的组成及配比，以质量份计为：

具体制备步骤如下：

(1)按照配方重量份将纳米二氧化钛、纳米碳化硅和酞酸丁酯在130℃的温度下2500r/min混合18min，得到混合物A；

(2)按照配方重量份将镁粉、短切玻璃纤维、环氧树脂和分散剂加入至混合物A中，在130℃的温度下3000r/min混合15min，得到混合物合物B；

(3)按照配方重量份将ABS树脂加入至混合物B中，1500r/min混合12min，冷却至室温后，经挤出造粒得到高强度塑料；

(4)采用注塑机，按照规定尺寸要求，将上述得到的高强度塑料一体注塑出十字架体结构。

在上述结构的基础上，本实施例中，十字架体结构的屈服强度为230pa，十字架体结构的抗拉强度为250Mpa，十字架体结构的弹性模量为2.5Gpa，使无人机机架保持一定弹性的前提下，大大提升了机架的结构强度。

实施例三：

一种高强度轻型防碰撞无人机机架，如图1所示，该实施例与实施例一不同的是本实施例中，十字架体结构的组成及配比，以质量份计为：

具体制备步骤如下：

(1)按照配方重量份将纳米二氧化钛、纳米碳化硅和酞酸丁酯在140℃的温度下2500r/min混合20min，得到混合物A；

(2)按照配方重量份将镁粉、短切玻璃纤维、环氧树脂和分散剂加入至混合物A中，在140℃的温度下3000r/min混合20min，得到混合物合物B；

(3)按照配方重量份将ABS树脂加入至混合物B中，1500r/min混合15min，冷却至室温后，经挤出造粒得到高强度塑料；

(4)采用3D打印技术，按照规定尺寸要求，将上述得到的高强度塑料一体打印出十字架体结构。

在上述结构的基础上，本实施例中，十字架体结构的屈服强度为200pa，十字架体结构的抗拉强度为230Mpa，十字架体结构的弹性模量为2.5Gpa，使无人机机架保持一定弹性的前提下，大大提升了机架的结构强度。

本发明创造性的使用高强度塑料材质按照十字架体结构组成无人机机架,避免了现有的无人机机架比较影响无人机的续航以及使用寿命的缺点；本方案中，通过采用高强度塑料一体注塑或打印而成，具有强度高，韧性好，并且具备优异的抗压强度、承载强度和拉伸强度，同时热变形温度高达230℃左右，非常适合应用在无人机上作为机架使用。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。