[發明專利]一種模塊化可變形無人機的結構

有效

• 申請號: 202110490540.2
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113104213B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 王佳楠;陳昱達;蘭曉偉;嚴鈺巍;李杰;張瑜
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B64C37/00
• 分類號: B64C37/00;B64C27/08
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 代麗

本發明公開了一種模塊化可變形無人機的結構。本發明無人機結構由多個單旋翼模塊拼接組成，所述單旋翼模塊包括：長方體主體、連接板、限位桿、電機座滑軌和電機座；其中，長方體主體、連接板、限位桿、電機座滑軌及電機座呈“弓”型布局，通過移動電機座的位置，實現結構的變形。變形結構使其既可拼裝出傳統構型無人機，也可附著在載荷上構成特殊構型無人機，因而滿足多樣化的任務需求，提高了無人機的靈活機動性能和冗余度。一旦某一單旋翼模塊損壞，可以實現即拆即裝，快速更換和復飛。

技術領域

本發明涉及無人機結構設計技術領域，具體涉及一種模塊化可變形無人機的結構。

背景技術

傳統的多旋翼無人機的結構多為機身一體化設計，體積較大不易于攜帶，功能單一，且一旦損壞不易修復。

專利CN205396516U公開了一種無人機折疊與快速安裝結構，包括主翼、燕尾榫型轉臺、機身、機翼折疊部分、主轉軸、合頁；燕尾榫型轉臺的上表面與主翼的下表面呈90°連接，燕尾榫型轉臺和機身通過主轉軸相連，主轉軸的中間設有通孔，主翼位于機身上方，機翼折疊部分位于主翼上方并通過合頁連接，機翼折疊部分與主翼平行，機翼折疊部分的折疊處兩側分別設有彈銷卡扣和彈銷以及前緣定位銷和前緣定位孔，彈銷卡扣和彈銷以及前緣定位銷和前緣定位孔用于機翼折疊部分向外翻轉180°時的相互扣接并完成自鎖。其能夠將機翼快速旋轉，折疊并穩固固定在無人機機體指定位置。但上述研究仍限于便捷的折疊收納，沒有實現模塊化的安裝和拆卸效果。

專利CN206171808U公開了一種模塊化無人機，包括電池模塊、機架模塊、中央控制模塊、飛控模塊以及動力模塊，通過接插件連接各個主要模塊，插接件同時實現數據傳輸和結構連接的功能，從而實現方便存放與攜帶。將傳統的無人機模塊化設計，減免原有繁瑣的焊接、螺栓緊固等連接、固定方式，保留功能同時實現結構最大程度的簡化。但此研究的提出的模塊化結構只是將傳統無人機的各組成系統拆分成單獨構件，依然局限于傳統的多旋翼構型，無法變換構型滿足復雜任務對無人機結構和運載能力的要求。

專利CN108791878A提供了一種模塊化無人機，由N個無人機模塊構成，其中，無人機模塊包括：機體、第一電機組、共軸螺旋槳、導流環，第一電機組固定在機體上，第一電機組包括兩個電機；共軸螺旋槳共軸設置，分別為上螺旋槳和下螺旋槳，并且兩個螺旋槳的轉向相反，上螺旋槳與第一電機組的其中一個電機的輸出軸連接，下螺旋槳與第一電機組的另一個電機的輸出軸連接；導流環位于共軸螺旋槳的下方，導流環的兩端為開口設置，開口與共軸螺旋槳相對設置。此發明理論上可以滿足不同類型和不同重量的載荷，在一定程度上提高了無人機的靈活機動性能和冗余度。但其掛載形式受限僅能掛載于飛行器下方，必會對飛行器的飛行性能造成不利影響。同時，其采用的動力系統無法滿足大質量的運載需求，限制了其在快遞運輸行業的應用。

總之，目前市場上并沒有出現能夠真正實現貨物運輸的模塊化無人機產品。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種模塊化可變形無人機的結構，無人機部分損壞后可快速更換模塊繼續工作，結構可變形，適合多樣化的任務需求，具有便于攜帶、快速部署、組合多樣的效果。

本發明的模塊化可變形無人機的結構，由多個單旋翼模塊拼接組成，所述單旋翼模塊包括：長方體主體、連接板、限位桿、電機座滑軌、電機座、起落架；

其中，長方體主體內部中空，用于放置電池；長方體主體的底面設有起落架安裝孔，起落架可直接插入長方體主體上的起落架安裝孔，并通過管夾套件的凹槽夾緊固定。

電機座滑軌的一端固定在長方體主體的前端，另一端懸空，電機座滑軌可以通過二組管夾等方式固定在長方體主體上。電機座套接在電機座滑軌上，并可沿電機座滑軌來回移動，并利用電機座底部的蝶形螺絲進行定位。電機座可采用3D打印技術制作。