无人机的制作方法

本实用新型涉及，具体地，涉及一种无人机。

背景技术：

近年来，随着多旋翼飞行器发展，因其具有机动灵活、反应快速、无人飞行、操作要求低等优点，引起了其在多个领域的应用，特别是在农业领域，作为农业航空器械的重要标志之一的农用多旋翼飞行器得到了迅速应用和发展。多旋翼飞行器通常包括机身、与机身相连的机臂、设于机臂上用于驱动无人飞行器飞行的动力系统和用于控制多旋翼无人飞行器飞行的控制系统组成。多旋翼飞行器组装中需要限定机臂与动力系统的相对位置，目前该装拆操作繁琐，工作效率不高。有鉴于此，现有技术仍有待改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种新型的无人机，该无人机的安装结构简单，连接稳固可靠。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种无人机，该无人机包括：

机臂，外壁形成有机臂限位槽；

旋翼模块，形成有模块限位槽；以及

限位件，包括机臂限位部和模块限位部，其中，所述机臂限位部可拆卸地嵌入所述机臂限位槽，所述模块限位部可拆卸地嵌入所述模块限位槽，以共同限定所述旋翼模块和所述机臂的相对位置。

可选地，所述无人机可包括可替换安装的多种所述限位件，在不同的所述限位件中，所述机臂限位部和所述模块限位部的相对位置互不相同，所述无人机设置为能够通过替换安装不同的所述限位件以调节所述旋翼模块和所述机臂的相对位置。

在一些实施例中，所述无人机可设置为能够通过替换安装不同的所述限位件以调节所述旋翼模块在所述机臂的周向上的周向相对位置。

进一步地，所述机臂可具有圆筒状的机臂外周壁，所述机臂限位槽形成为在所述机臂外周壁上沿周向延伸的腰圆形限位槽，所述模块限位部呈拱桥状且包括平整外壁面和弧形内壁面，所述机臂限位部从所述弧形内壁面向内伸出；

其中，沿所述机臂的周向，所述弧形内壁面包括依次连接的第一边部弧面、过渡连接弧面和第二边部弧面，所述第一边部弧面和所述第二边部弧面分别贴合所述机臂外周壁在所述机臂限位槽的周向两侧的周壁部分。

更进一步地，可替换安装的多种所述限位件中的多个所述模块限位部与所述模块限位槽配合安装的外轮廓均可相同。

可选地，所述第一边部弧面和所述第二边部弧面的弧长关系设置可为相等或不相等。

可选地，所述限位件还可包括与所述旋翼模块形成可拆卸连接的限位件固定结构。

可选地，所述模块限位槽的模块槽中心轴线与所述旋翼模块的旋转中心轴线可重合或平行。

可选地，所述机臂限位槽的机臂槽中心轴线可垂直于水平面设置。

可选地，在同一所述机臂上，所述机臂限位槽的机臂槽中心轴线和所述模块限位槽的模块槽中心轴线的位置关系择一地可设置为相交、相互重合、相互平行或互为异面直线。

在一些实施例中，所述旋翼模块可包括旋翼驱动机构和过渡连接组件，所述过渡连接组件固定连接在所述旋翼驱动机构和所述机臂之间，所述模块限位槽形成在所述过渡连接组件上。

可选地，所述过渡连接组件可包括套接在所述机臂外的连接套筒，所述连接套筒的套筒周壁的径向两端分别形成有沿轴向延伸至一轴端的贯通开口槽，所述贯通开口槽两侧的槽沿均对称设置有用于紧固套设于所述机臂的外周壁上的周向紧固部。

本实用新型的无人机包括限位件，限位件包括机臂限位部和模块限位部，机臂的外壁形成有机臂限位槽，旋翼模块形成有模块限位槽，机臂限位部可拆卸地嵌入机臂限位槽以及模块限位部可拆卸地嵌入模块限位槽，即限位件的机臂限位部和模块限位部之间的相对位置可决定安装后的机臂和旋翼模块的相对位置，当用户需要将旋翼模块的旋转中心轴线与水平面之间的位置设定为某特定位置时，可通过安装相应的限位块来实现，如此，可使得无人机的安装结构更为简单合理，拆卸也更为方便，用户体验好；且通过限位件嵌入安装槽的安装方式来限定机臂和旋翼模块的相对位置，结构强度好，连接稳固可靠。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1和图2分别展示了根据本实用新型的一种具体实施例的无人机的俯视图和正视图；

图3为图1的无人机的机臂与旋翼模块的安装爆炸图；

图4和图5分别为图3的局部放大图；

图6为图3中的限位件的结构示意图；

图7、图8、图9和图10分别为根据本实用新型的一种具体实施例的无人机的四种不同的限位件的结构示意图；

图11为图3中的连接套筒的结构示意图；

图12为图3中的上固定架的结构示意图；

图13和图14分别为图1中的a-a位置在安装不同的限位件后的剖视图，其中，图13和图14中的旋翼模块的旋转中心轴线与机臂槽中心轴线之间的夹角不同；

图15为图14中的止挡件的结构示意图；和

图16为图5中的限位件的放大结构示意图。

附图标记说明

1机臂11机臂限位槽

111机臂槽中心轴线2旋翼模块

21模块限位槽211模块槽中心轴线

212定位安装部22旋转中心轴线

23旋翼驱动机构24过渡连接组件

241连接套筒2411贯通开口槽

2412周向紧固部2413套筒止抵部

242上固定架243下固定架

25旋翼3限位件

31机臂限位部32模块限位部

321平整外壁面322弧形内壁面

3221第一边部弧面3222第二边部弧面

3223过渡连接弧面4机身

5止挡件

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

下面参考附图描述根据本实用新型的无人机，该无人机的安装结构简单，连接稳固可靠。

现有的无人机的机臂和旋翼模块的相对位置是固定的，若需要调节旋翼模块的旋转中心轴线和水平面的角度，则需要调节无人机的机身和机臂之间的相对位置，但机身和机臂之间的连接强度要求高，连接结构通常也较为复杂，装拆操作繁琐，不仅降低装拆效率，也对动手操作能力不佳的用户不友好，不利于对无人机进行快速装拆调节，导致工作效率较低。有鉴于此，本实用新型的实用新型人不断思考后发现，可将连接结构复杂的机身和机臂的相对位置设置为固定的，并通过调节机臂和旋翼模块之间的相对位置来调节旋翼模块的旋转中心轴线和水平面的角度。进一步地，实用新型人对如何简化机臂和旋翼模块之间的安装连接结构进行了思考，并发现通过限位件的安装连接形式可对机臂和旋翼模块之间的相对位置进行大大的简化，由此可实现简易便捷的安装操作，不仅能大大提高了无人机的装拆效率，也无需对用户的动手操作能力有过高的要求，工作效率得以有效提高，用户体验好，以下将详细说明。

参见图1至图16，本实用新型的无人机包括限位件3，限位件3包括机臂限位部31和模块限位部32，机臂1的外壁形成有机臂限位槽11，旋翼模块2形成有模块限位槽21，机臂限位部31可拆卸地嵌入机臂限位槽11以及模块限位部32可拆卸地嵌入模块限位槽21，如此，限位件3的机臂限位部31和模块限位部32之间的相对位置可决定安装后的机臂1和旋翼模块2的相对位置。当用户需要将旋翼模块2的旋转中心轴线22与水平面之间的位置设定为某特定位置时，可通过安装相应的限位块3来实现，由可使得无人机的安装结构更为简单，拆卸也更为方便，用户体验好。并且，通过限位件3嵌入安装槽的安装方式来限定机臂1和旋翼模块2的相对位置，结构强度好，连接稳固可靠。需要说明的是，限位件3的机臂限位部31和模块限位部32、以及相应的机臂限位槽11和模块限位槽21的形状也可多种多样，机臂限位部31和模块限位部32的相对位置也多种多样，本实用新型不限于此。

如图3至图10所示的一种具体实施例中，机臂1呈圆筒状并具有圆筒状的机臂外周壁，机臂限位槽11为形成在机臂外周壁上并沿机臂外周壁周向延伸的圆弧状限位槽，如图4所示，机臂限位槽11为沿机臂的周向弧面延伸的腰圆形槽。如图6至图10所示，模块限位部32呈拱桥状且包括平整外壁面321和弧形内壁面322，此处定义相对靠近机臂1的中心轴线的位置为“内”，相对远离机臂1的中心轴线的位置为“外”，机臂限位部31从弧形内壁面322向内伸出，即机臂限位部31从弧形内壁面322朝向远离平整外壁面321的那一侧伸出，换言之，机臂限位部31从弧形内壁面322朝向机臂1的中心轴线伸出。

其中，沿机臂1的周向，弧形内壁面322包括依次连接的第一边部弧面3221、过渡连接弧面3223和第二边部弧面3222。如图7和图13以及图10和图14所示，由平整外壁面321和围绕平整外壁面321的侧壁限定出的模块限位部32可匹配地嵌设在模块限位槽21中。机臂限位部31的机臂限位部轴向厚度小于模块限位部32与机臂限位部31连接部分的模块限位部32轴向厚度t1，弧形内壁面322与机臂限位部31相接并围绕机臂限位部31形成有第一边部弧面3221、过渡连接弧面3223和第二边部弧面3222，过渡连接弧面3223连接在第一边部弧面3221和第二边部弧面3222之间。第一边部弧面3221和第二边部弧面3222分别贴合在机臂限位槽11的周向两侧的机臂外周壁上，过渡连接弧面3223贴合在机臂限位槽11的轴向两侧的机臂外周壁上。当然，本实用新型不限于此，当机臂限位部31的机臂限位部轴向厚度大于等于模块限位部32与机臂限位部31连接部分的模块限位部轴向厚度t1时，弧形内壁面322与机臂限位部31相接并围绕机臂限位部31仅形成有第一边部弧面3221和第二边部弧面3222。其中，需要说明的是，如图16所示，模块限位部32的模块限位部轴向厚度t1为机臂限位部31沿机臂1的轴线方向的厚度，机臂限位部31的机臂限位部轴向厚度为机臂限位部31沿机臂1的轴线方向的厚度(图中未示出)。

可选地，为了能调节旋翼模块2的旋转中心轴线22和水平面之间的角度以使得无人机能适应多种不同的飞行参数，无人机包括可替换安装的多种限位件3，在不同的限位件3中，机臂限位部31和模块限位部32的相对位置互不相同，以使得无人机可设置为能够通过替换安装不同的限位件3以调节旋翼模块2和机臂1的相对位置。其中，为了保证各种限位件3均可替换安装使用，以及保证无需改变其他部件的结构的情况下，各种限位件3均能进行适配安装，在可替换安装的多种限位件3中，多个模块限位部32与模块限位槽21配合安装的外轮廓均相同，多个机臂限位部31与机臂限位槽11配合安装的外轮廓均可相同，需要说明的是，多个模块限位部32与模块限位槽21配合安装的外轮廓均相同指的是多个模块限位部32均可与模块限位槽21形状匹配地进行插装，多个机臂限位部31与机臂限位槽11配合安装的外轮廓均可相同指的是多个机臂限位部31均可与机臂限位槽11形状匹配地进行插装。如图7至图10所示的可替换安装的四种不同的限位件3，可替换安装的四种限位件3中的四个模块限位部32与模块限位槽21配合安装的外轮廓均相同，即四个模块限位部32的平整外壁面321和围绕平整外壁面321的侧壁均相同，均能匹配地嵌设在模块限位槽21中；并且可替换安装的四种限位件3中的四个机臂限位部31的侧壁与机臂限位槽11嵌设配合的部分均相同。如此，用户可根据使用需要，直接在多种限位件3中选取相应的限位件3进行安装即可，限位件3生产成本低，通用性好，可使得更换操作更加便捷。

具体地，无人机设置为能够通过替换安装不同的限位件3以调节旋翼模块2在机臂1的周向上的周向相对位置。由于可替换安装的不同的限位件3中的模块限位部32与模块限位槽21配合安装的外轮廓均相同(即不同的限位件3中的模块限位部32均可与模块限位槽21形状匹配地进行插装)，故可通过设置限位件3的第一边部弧面3221和第二边部弧面3222的弧长尺寸关系来对改变机臂限位部31和模块限位部32的相对位置，例如为相等或多种不相等的弧长尺寸关系，进而调节安装后的旋翼模块2和机臂1在机臂外周壁上的周向相对位置。

例如，在本实用新型的一种具体实施例中，机臂槽中心轴线111垂直于水平面，如图13和图14所示的剖视图，机臂限位槽11的左右两端侧壁之间的夹角为12°，图7至图10中与机臂限位槽11匹配安装的机臂限位部31的左右两端侧壁之间的夹角相应的也为12°。在图7至图10所示的可替换安装的四种不同的限位件3中，图7中的限位件3的第一边部弧面3221和第二边部弧面3222的弧长相等，图13为图7中的限位件3安装在无人机上的剖视图，机臂限位部31的左右两端侧壁分别与模块槽中心轴线211的夹角均为6°，此时旋翼模块2的旋转中心轴线22和垂直于水平面的竖直线的夹角为0°；图10中的限位件3的第一边部弧面3221和第二边部弧面3222的弧长不相等，图14为图10中的限位件3安装在无人机上的剖视图，机臂限位部31的左右两端侧壁分别与模块槽中心轴线211的夹角为0°和12°，此时旋翼模块2的旋转中心轴线22和垂直于水平面的竖直线的夹角为6°。同样的，分别安装了图8和图9的限位件3后的无人机的旋翼模块2的旋转中心轴线22和垂直于水平面的竖直线的夹角分别为3°和5°。

本领域技术人员能够理解的是，图7至图10仅为本实用新型的无人机的限位件3的一种具体实施例，限位件3的机臂限位部31和模块限位部32、以及相应的机臂限位槽11和模块限位槽21的形状也可多种多样，机臂限位部31和模块限位部32的相对位置的设置形式也可多种多样，例如机臂限位部31可为近似圆柱体，机臂限位槽11相应地为近似圆柱槽等，本实用新型不限于此。此外，图7至图10中的限位件3可调节安装旋翼模块2在机臂1的周向上的周向相对位置，但本实用新型不限于此，限位件3也可调节安装旋翼模块2在机臂1的任意方向上的相对位置，例如，当机臂1的伸出端的端部为球面形状时，旋翼模块2通过限位件3安装在机臂1的球面形状的端部上，此时也可通过改变机臂限位部31和模块限位部32的相对位置来使得无人机可设置为能够通过替换安装不同的限位件3以调节旋翼模块2在机臂1的任意方向上的的相对位置。

可选地，为了便于用户能更直观地调节旋翼模块2的位置，模块限位槽21的模块槽中心轴线211与旋翼模块2的旋转中心轴线22可设置为重合或平行关系，此外，机臂限位槽11的机臂槽中心轴线111也可垂直于水平面设置。如图13和图14所示，模块限位槽21的模块槽中心轴线211与旋翼模块2的旋转中心轴线22平行，机臂限位槽11的机臂槽中心轴线111垂直于水平面设置。当然，模块限位槽21的模块槽中心轴线211与旋翼模块2的旋转中心轴线22也可不重合或平行，机臂限位槽11的机臂槽中心轴线111也可部垂直于水平面设置，本实用新型不限于此，可根据实际应用和生产需要进行设置。

可选地，在同一机臂1上，本实用新型的无人机可根据实际应用和生产需要来对机臂限位槽11的机臂槽中心轴线111和模块限位槽21的模块槽中心轴线211的位置关系进行设置，机臂限位槽11的机臂槽中心轴线111和模块限位槽21的模块槽中心轴线211的位置关系可择一地设置为相交、相互重合、相互平行或互为异面直线。

进一步地，为了使得旋翼模块2更便捷地连接在机臂1上，旋翼模块2可包括旋翼驱动机构23和过渡连接组件24，过渡连接组件24固定连接在旋翼驱动机构23和机臂1之间，模块限位槽21形成在过渡连接组件24上。

更进一步地，如图5和图11所示，过渡连接组件24可包括套接在机臂1外的连接套筒241，连接套筒241的套筒周壁的径向两端分别形成有沿轴向延伸至一轴端的贯通开口槽2411，贯通开口槽2411两侧的槽沿均对称设置有用于紧固套设于机臂外周壁上的周向紧固部2412。如此，连接套筒241套设在机臂外周壁上，可通过周向紧固部2412和贯通开口槽2411对连接套筒241与机臂1之间的连接紧固度进行调节，可使得连接套筒241与机臂1之间的连接更加紧固可靠。此外，为了便于判断连接套筒241是否已经安装到位，连接套筒241的另一轴端的筒沿径向向内延伸形成有止抵在机臂1的伸出端的止抵部2413。

可选地，限位件3还可包括与旋翼模块2形成可拆卸连接的限位件固定结构。在本实用新型的具体实施例中，如图5和图11所示，连接套筒241的外周壁径向向外伸出以形成定位安装部212，模块限位槽21为形成在定位安装部212上的贯通槽，模块限位槽21与机臂限位槽11对位设置，限位件3依次插接在模块限位槽21和机臂限位槽11中。可选地，为了防止限位件3嵌设在模块限位槽21后从模块限位槽21脱出，需要进一步对限位件3进行固定。如图15所示，旋翼模块2还可包括固定安装在定位安装部212上并抵接于模块限位部32的平整外壁面321上的止挡件5，止挡件5可通过紧固件固定安装在定位安装部212上的安装孔上。其中，为了使得无人机的安装结构进一步简化，减少部件的生产数量，降低生产成本，止挡件5可与限位件3一体成型，即限位件3还可包括与定位安装部212形成可拆卸连接的限位件固定结构。例如，限位件3的平整外壁面321可形成有边缘凸耳，凸耳上形成有安装孔，则限位件3可通过紧固件以及凸耳和定位安装部212上的安装孔进行固定安装。

其中，本实用新型的无人飞行器还包括机身4，机臂1为多个并沿机身4的周向间隔伸出，旋翼模块2安装在机臂1的伸出端上，旋翼驱动机构23还包括相互配合并夹持在连接套筒241的外周壁上的上固定架242和下固定架243，旋翼驱动机构23固定安装在上固定架242上。机身4上或者内部可以设置有电气安装部，电气安装部可以安装及承载传感器、电路板、处理器、通信模块及电池等电子元件。

如图1至图4所示的无人机为四旋翼无人机，因此旋翼模块2的数量为四个，四个旋翼模块2通过机臂1的支撑而分布于机身4周围的矩形区域内，且每一个旋翼模块2位于矩形一个顶点上。当然，依据不同的需求，旋翼模块2的数量可以作合适的变化，例如旋翼模块2的数量可以为两个、三个、六个、八个、十六个等，甚至，旋翼模块2的数量可以仅为一个，相应地，机臂4的数量也可以依据旋翼模块2的数量而合理设置。机臂1用于支撑旋翼模块2并使旋翼模块2以预定样式分布于机身4周围，机臂1分布于机身4的周围并与机身4固定连接。旋翼模块2包括旋翼驱动机构23和旋翼25，旋翼驱动机构23通过过渡连接组件24固定于机臂1远离机身4的端部。

如图1所示，为了增加无人机飞行性能、转向灵活度，限位件3可以调节旋翼驱动机构23的旋转中心轴线22与水平面的夹角。当需要将旋翼驱动机构23的旋转中心轴线22与水平面垂直时，可以安装使用图7中的限位块3；当需要将旋翼驱动机构23的旋转中心轴线22与水平面呈87°角时，可以安装使用图8中的限位件3。再例如，在四旋翼无人机中，旋翼驱动机构23的旋转中心轴线22需要远离无人机的中轴线向外偏转2°角，即与水平面呈88°角，可以安装相应的限位块3来使得旋翼驱动机构23的旋转中心轴线22与水平面的夹角呈88°等。

本实用新型的无人机可以用于农耕产业中对农作物进行农药喷洒或者水分喷灌等作业活动。当然，该无人机也可以用于森林火灾中灭火液的喷洒、航拍摄影、电力巡检、环境监测、森林防火和灾情巡查等其他领域。

综上可见，本实用新型提供了一种无人机，该无人机的安装结构简单，连接稳固可靠；通用性好，装拆方便，有利于提高工作效率，用户体验好。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，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对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地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。