一种无人机及载荷连接机构的制作方法

1.本实用新型属于飞行器技术领域，具体涉及一种无人机及载荷连接机构。

背景技术：

2.目前，随着无人机技术的发展，无人机可用于警用、军用、城市管理、气象、物流、抢险救灾等领域，无人机经常在执行任务时根据任务的不同而搭载不同的载荷舱。
3.目前大多数无人机平台出现挂载任务载荷要求时，需要根据载荷要求对无人机进行特殊设计。载荷舱布置于机头，发动机布置于机尾。无人机由于空间限制、重量重心限制、气动布局等限制通常只能安装一种载荷，无人机平台完成载荷适配之后通常不进行更换。
4.当无人机确实需要更换载荷时，则需根据机身空间限制改变机身设备布置、需要根据设备变化重新调整无人机的重心、需要根据载荷外形而重新校核载荷对无人机气动外形的影响等等，由此造成更换载荷不便。

技术实现要素：

5.本实用新型的第一目的是提供一种便于更换载荷的无人机。
6.本实用新型的第二目的是提供一种便于更换载荷的载荷连接构。
7.为实现上述的第一目的，本实用新型提供的一种无人机包括飞行机构与载荷机构，载荷机构可拆卸地连接于飞行机构，载荷机构的重心与无人机的重心位于同一竖直线；载荷机构相对于第一竖直面而对称布置，载荷机构相对于第二竖直面而对称布置，第一竖直面与第二竖直面相互垂直，第一竖直面与第二竖直面分别平行于竖直方向，载荷机构位于飞行机构的下方，载荷机构的重心与无人机的重心位于第二竖直面；飞行机构相对于第三竖直面而对称布置，第三竖直面重合于第一竖直面。
8.由上述方案可见，载荷机构的重心与无人机的重心位于同一竖直线，由此使无人机在适配不同的任务载荷时保证无人机的重心始终与载荷机构的重心位于同一竖直线，无需对更换载荷后的无人机进行重新配重，便于更换载荷。
9.优选的，飞行机构包括相互可拆卸地固定连接的机身与第一连接组件，若干第一连接组件相对于第二竖直面而相互对称布置。
10.进一步的，第一连接组件包括驱动件、限位件、从动件、受动件与固定板，驱动件可拆卸地连接于固定板，限位件连接于驱动件的输出轴，受动件与从动件可转动地连接于固定板，固定板装配于机身。
11.进一步的，限位件包括连板与限位柱，连板的连接孔连接于输出轴，限位柱位于连板的端部以对从动件进行限位。
12.进一步的，从动件包括主体、第一部与第二部，主体设有从动轴孔，主体位于第一部与第二部之间，无人机的第一定位组件穿过从动轴孔并连接于固定板，第一部相对于第二部靠近限位柱设置，第二部相对于第一部凸向受动件设置。
13.进一步的，从动件还包括第三部，第二部位于主体与第三部之间。
14.进一步的，受动件包括基体、抵接部与卡合部，基体设有受动轴孔，无人机的第二定位组件穿过受动轴孔并连接于固定板，卡合部相对于抵接部靠近从动轴孔设置，卡合部包括第一臂与第二臂，第一臂与第二臂之间设有卡合部的卡合口，第一臂相对于第二臂靠近主体设置，第一臂的长度长于第二臂的长度；第一连接组件包括连接板，第一定位组件与第二定位组件穿过连接板，连接板包括第一限位突起与第二限位突起，第一限位突起相对于第二限位突起靠近第一部，第一限位突起与第二臂之间设有用于装卸载荷机构的适动区。
15.进一步的，载荷机构包括相互固定连接的载荷舱与第二连接组件，若干第二连接组件相对于第二竖直面而相互对称布置。
16.进一步的，第二连接组件包括定位板、基板与连接柱，定位板连接于载荷舱的上端面，基板布置于定位板的端面，连接柱插入于基板，连接柱卡接于第一连接组件的卡合部；载荷舱的底面为平面；第一连接组件与第二连接组件的数量分别为两个。
17.为实现上述的第二目的，本实用新型提供一种载荷连接机构，载荷连接机构位于如上所述的无人机内，所述载荷机构包括第一连接组件与第二连接组件，所述第一连接组件为如上所述的第一连接组件，所述第二连接组件为如上所述的第二连接组件。
18.由上述方案可见，载荷机构的重心与所述无人机的重心位于同一竖直线，由此使无人机在适配不同的任务载荷时保证无人机的重心始终与载荷机构的重心位于同一竖直线，无需对更换载荷后的无人机进行重新配重，便于更换载荷。
附图说明
19.利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
20.图1是本实用新型所述一种无人机实施例的结构图。
21.图2是本实用新型所述一种无人机实施例的局部结构图。
22.图3是图2所示结构的局部结构放大图。
23.图4是本实用新型所述一种无人机实施例的第一连接组件的局部结构图。
24.图5是本实用新型所述一种无人机实施例的局部结构图。
25.图6是图5所示结构的局部结构放大图。
26.图7是本实用新型所述一种无人机实施例的局部结构分解图。
27.图8是图7所示结构的局部结构放大图。
28.图9是本实用新型所述一种无人机实施例的第一连接组件处于第一状态时的局部结构图。
29.图10是本实用新型所述一种无人机实施例的第一连接组件处于第二状态时的局部结构图。
30.图11是本实用新型所述一种无人机实施例的第一连接组件处于第三状态时的局部结构图。
31.附图标号说明：无人机100；飞行机构1；载荷机构2；机身3；第一连接组件4；驱动件6；限位件7；从动件8；受动件9；固定板10；连接板11；盖体12；连板13；限位柱14；主体15；第
一部16；第二部17；第三部18；基体 19；抵接部20；卡合部21；第一臂22；第二臂23；卡合口24；第一限位突起 25；第二限位突起26；适动区27；载荷舱28；第二连接组件29；定位板30；基板31；连接柱32；限位体33。
具体实施方式
32.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
33.参见图1，本实施例提供的一种无人机100包括飞行机构1与载荷机构2，载荷机构2可拆卸地连接于飞行机构1，载荷机构2的重心与无人机100的重心位于同一竖直线。无人机100的重心是指，飞行机构1与载荷机构2相互连接后的无人机总体重心。
34.载荷机构2相对于第一竖直面a而对称布置，载荷机构2相对于第二竖直面b而对称布置，第一竖直面a与第二竖直面b相互垂直，第一竖直面a与第二竖直面b分别平行于竖直方向，载荷机构2位于飞行机构1的下方，载荷机构2 的重心与无人机100的重心位于第二竖直面b；飞行机构1相对于第三竖直面c 而对称布置，第三竖直面c重合于第一竖直面a。
35.参见图2与图3，飞行机构1包括相互可拆卸地固定连接的机身3与第一连接组件4，若干第一连接组件4相对于第二竖直面b而相互对称布置。机身3设有容纳槽5，容纳槽5自机身3的底面延伸至机身3的内侧，每一容纳槽5布置有至少一个第一连接组件4。在本实施例中，第一连接组件4的数量为两个，容纳槽5的数量亦为两个，容纳槽5的数量与第一连接组件4的数量逐一对应。
36.参见图2至图4，第一连接组件4包括驱动件6、限位件7、从动件8、受动件9、固定板10、连接板11与盖体12，盖体12盖合于连接板11，盖体12 螺纹连接于连接板11，盖体12未在说明书附图4中示出。在本实施例中，固定板10、连接板11与盖体12分别为一体成型件。
37.驱动件6通过螺纹连接而可拆卸地连接于固定板10，限位件7连接于驱动件6的输出轴，受动件9与从动件8可转动地连接于固定板10，固定板10通过螺纹连接而可拆卸地固定装配于机身3。
38.驱动件6可优选为电控的电机，限位件7可通过键连接或过盈配合而可拆卸地固定连接于驱动件6的输出轴。
39.限位件7包括连板13与限位柱14，连板13的连接孔连接于输出轴，限位柱14位于连板13的端部以对从动件8进行限位，限位柱14可通过螺纹连接而定位于连板13的端部。
40.从动件8包括主体15、第一部16与第二部17，主体15设有从动轴孔，主体15位于第一部16与第二部17之间，无人机100的第一定位组件穿过从动轴孔并连接于固定板10，第一部16相对于第二部17靠近限位柱14设置，第一部 16相对于第二部17靠近从动轴孔设置，第二部17相对于第一部16凸向受动件 9设置。
41.从动件8还包括第三部18，第二部17位于主体15与第三部18之间，第三部18相对于第二部17凸向驱动件6。在本实施例中，从动件8为一体成型件。
42.受动件9包括基体19、抵接部20与卡合部21，基体19设有受动轴孔，无人机100的第二定位组件穿过受动轴孔并连接于固定板10，卡合部21相对于抵接部20靠近从动轴孔设置。
43.卡合部21包括第一臂22与第二臂23，第一臂22与第二臂23之间设有卡合部21的卡合口24，卡合口24呈u形设置，第一臂22相对于第二臂23靠近主体15设置，第一臂22的长度长于第二臂23的长度。在本实施例中，受动件9 为一体成型件。
44.第一定位组件与第二定位组件分别包括螺栓与螺母，第一定位组件与第二定位组件穿过连接板11与固定板10，第一定位组件通过螺纹连接而装配于固定板10与连接板11以实现从动件8可相对于固定板10与连接板11转动，第二定位组件通过螺纹连接而装配于固定板10与连接板11以实现受动件9可相对于固定板10与连接板11转动。
45.从动件8以从动轴孔的中心作为转动的支点，受动件9以受动轴孔的的中心作为转动的支点，从动轴孔的中心位于受动轴孔的中心的上方。
46.连接板11包括第一限位突起25与第二限位突起26，第一限位突起25相对于第二限位突起26靠近第一部16，第一限位突起25与第二臂23之间设有用于装卸载荷机构2的适动区27。
47.连接板11设有限位体33，限位体33位于第一限位突起25与第二限位突起 26，限位体33沿水平方向靠近第二限位突起26而远离第一限位突起25。
48.参见图5至图8，载荷机构2包括相互固定连接的载荷舱28与第二连接组件29，若干第二连接组件29相对于第二竖直面b而相互对称布置。
49.载荷舱28的底面为平面从而以载荷舱28对无人机100的机体进行支撑，无人机100的停放、起飞、降落可均通过载荷舱28的底面而得到支撑。
50.第二连接组件29包括定位板30、基板31与连接柱32，定位板30连接于载荷舱28的上端面，基板31布置于定位板30的端面，连接柱32插入于基板 31，连接柱32卡接于卡合部21。定位板29可通过螺纹连接、卡接或焊接等连接结构而连接于载荷舱28的上端面，基板31可通过螺纹连接、焊接或一体成型等连接结构而连接于定位板30，连接柱32可通过卡接或过盈配合等连接结构而固定连接于基板31。
51.第二连接组件29的数量为两个，每一第一连接组件4分别连接有一第二连接组件29，第一连接组件4的数量与第二连接组件29的数量为逐一对应。
52.在本实施例中，第二连接组件29的数量为两个
53.本实用新型提供的一种载荷连接机构用于无人机100，载荷连接机构位于如上所述的无人机100内，载荷机构2包括第一连接组件4与第二连接组件29，第一连接组件4为如上所述的第一连接组件4，第二连接组件29为如上所述的第二连接组件29。
54.参见图1至图9，第一连接组件4处于第一状态，连接柱32定位于卡合口24内，此时，第二部17与抵接部20相互抵接从而以从动件8对受动件9进行定位，避免受动件9在载荷机构2的重力作用下发生转动，无人机100对载荷进行可靠挂载。
55.参见图1至图8、图10，当无人机100需要对载荷进行卸载时，驱动件6 带动从动件8沿图10的顺时针方向转动，第二部17作用于抵接部20以带动受动件9沿图10的逆时针方向转动，当从动件8转动至预定角度后，连接板11 的限位体33抵接于第三部18以对从动件8的转动进行限位，第二部17与抵接部20相互脱离，此时，第一连接组件4处于第二状态。
56.参见图1至图9、图11，第一连接组件4处于第三状态，当第二部17与抵接部20相互脱离后，受动件9在载荷机构2的重力作用下沿图11的顺时针方向转动，当受动件9转动至预定角度后，第一臂22可抵接于第二限位突起26，第二限位突起26可对受动件9的转动进行限
位，连接柱32可自动脱离卡合口 24并经过适动区27后与第一连接组件4脱离，从而实现载荷舱28的卸载。
57.当需要挂载载荷舱28时，连接柱32经过适动区27后上移至卡合口24内，连接柱32施力于受动件9，受动件9即在来自载荷机构2的往上的作用力下沿图11的逆时针方向转动，驱动件6带动限位件7沿图11的逆时针方向转动，由于第一部16相对于第二部17靠近从动轴孔设置，从动件8在重力作用下沿图11的逆时针方向转动。随后，载荷机构2可不再施加往上的作用力至受动件9，第二部17施力于受动件9，受动件9在载荷机构2的重力作用及第二部17的作用力下沿图11的顺时针方向转动，当抵接部20抵接于第二部17后，此时，从动件8与受动件9不再转动，第一连接组件4处于图9所示的第一状态，飞行机构1可靠地挂载有载荷机构2。
58.载荷机构2的重心与无人机100的重心位于同一竖直线，由此使无人机100 在适配不同的任务载荷时保证无人机100的重心始终与载荷机构2的重心位于同一竖直线，载荷均匀放置于载荷舱28内，无需对更换载荷后的无人机100进行重新配重，便于更换载荷，更可防止对无人机100的总体气动特性产生不良影响。
59.由于载荷舱28位于飞行机构1的下方，载荷舱位于机体下方，载荷舱28 的体积不受无人机的机身结构限制，载荷舱28的体积可增加，而且，任务载荷可避免受到机身、起落架、螺旋桨的干扰，增加任务载荷的视野范围，进一步的，机身不必考虑任务载荷的视野问题，机体可以设置为流线型，从而使外形整洁，减小气动阻力。
60.以第一连接组件4与第二连接组件29而实现飞行机构1与载荷机构2的连接与拆卸，实现载荷机构2的快速装拆，方便无人机100更换任务载荷以执行侦察、巡检、物流运输等任务。
61.飞行机构1的无人机平台采用前拉后推四轴八桨布局，两侧的机翼各连接有一根尾撑，每一尾撑的前后端各布置一组旋翼螺旋桨(一组旋翼螺旋桨包括两个旋翼)，无人机起飞和降落使用旋翼螺旋桨进行垂直起降。
62.尾翼安装至尾撑，机身、机翼、翼身融合设计以减少空气阻力。
63.机身前后端各布置一个发动机，机身前端的发动机提供拉力，机身后端的发动机提供推力，为无人机提供巡航动力。
64.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対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的包括一个或者更多个该特征。
65.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“定位”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接、夹持定位，也可以是可拆卸连接，或成一体；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实用新型中的具体含义。
66.最后需要强调的是，本实用新型不限于上述实施方式，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种无人机，包括飞行机构与载荷机构，所述载荷机构可拆卸地连接于所述飞行机构，其特征在于：所述载荷机构位于所述飞行机构的下方，所述载荷机构的重心与所述无人机的重心位于同一竖直线；所述载荷机构相对于第一竖直面而对称布置，所述载荷机构相对于第二竖直面而对称布置，所述第一竖直面与所述第二竖直面相互垂直，所述第一竖直面与所述第二竖直面分别平行于竖直方向，所述载荷机构的重心与所述无人机的重心位于所述第二竖直面；所述飞行机构相对于第三竖直面而对称布置，所述第三竖直面重合于所述第一竖直面。2.根据权利要求1所述的一种无人机，其特征在于：所述飞行机构包括相互可拆卸地固定连接的机身与第一连接组件，若干所述第一连接组件相对于所述第二竖直面而相互对称布置。3.根据权利要求2所述的一种无人机，其特征在于：所述第一连接组件包括驱动件、限位件、从动件、受动件与固定板，所述驱动件可拆卸地连接于所述固定板，所述限位件连接于所述驱动件的输出轴，所述受动件与所述从动件可转动地连接于所述固定板，所述固定板装配于所述机身。4.根据权利要求3所述的一种无人机，其特征在于：所述限位件包括连板与限位柱，所述连板的连接孔连接于所述输出轴，所述限位柱位于所述连板的端部以对所述从动件进行限位。5.根据权利要求4所述的一种无人机，其特征在于：所述从动件包括主体、第一部与第二部，所述主体设有从动轴孔，所述主体位于所述第一部与所述第二部之间，所述无人机的第一定位组件穿过所述从动轴孔并连接于所述固定板，所述第一部相对于所述第二部靠近所述限位柱设置，所述第二部相对于所述第一部凸向所述受动件设置。6.根据权利要求5所述的一种无人机，其特征在于：所述从动件还包括第三部，所述第二部位于所述主体与所述第三部之间。7.根据权利要求6所述的一种无人机，其特征在于：所述受动件包括基体、抵接部与卡合部，所述基体设有受动轴孔，所述无人机的第二定位组件穿过所述受动轴孔并连接于所述固定板，所述卡合部相对于所述抵接部靠近所述从动轴孔设置，所述卡合部包括第一臂与第二臂，所述第一臂与所述第二臂之间设有所述卡合部的卡合口，所述第一臂相对于所述第二臂靠近所述主体设置，所述第一臂的长度长于所述第二臂的长度；所述第一连接组件包括连接板，所述第一定位组件与所述第二定位组件穿过所述连接板，所述连接板包括第一限位突起与第二限位突起，所述第一限位突起相对于所述第二限位突起靠近所述第一部，所述第一限位突起与所述第二臂之间设有用于装卸所述载荷机构的适动区。8.根据权利要求2至7任一项所述的一种无人机，其特征在于：所述载荷机构包括相互固定连接的载荷舱与第二连接组件，若干所述第二连接组件相对于所述第二竖直面而相互对称布置。9.根据权利要求8所述的一种无人机，其特征在于：所述第二连接组件包括定位板、基板与连接柱，所述定位板连接于所述载荷舱的上端面，所述基板布置于所述定位板的端面，所述连接柱插入于所述基板，所述连接柱卡接于所述第一连接组件的卡合部；所述载荷舱
的底面为平面；所述第一连接组件与所述第二连接组件的数量分别为两个。10.一种载荷连接机构，其特征在于，所述载荷连接机构位于如权利要求8至9任一项所述的无人机内，所述载荷机构包括第一连接组件与第二连接组件，所述第一连接组件为如权利要求8至9任一项所述的第一连接组件，所述第二连接组件为如权利要求8至9任一项所述的第二连接组件。

技术总结

本实用新型提供的一种无人机及载荷连接机构，无人机包括飞行机构与载荷机构，载荷机构的重心与无人机的重心位于同一竖直线；载荷机构相对于第一竖直面而对称布置，载荷机构相对于第二竖直面而对称布置，第一竖直面与第二竖直面相互垂直，第一竖直面与第二竖直面分别平行于竖直方向，载荷机构位于飞行机构的下方，载荷机构的重心与无人机的重心位于第二竖直面。因此，载荷机构的重心与无人机的重心位于同一竖直线，由此使无人机在适配不同的任务载荷时保证无人机的重心始终与载荷机构的重心位于同一竖直线，无需对更换载荷后的无人机进行重新配重，便于更换载荷。便于更换载荷。便于更换载荷。