小型无人飞机 |
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| 申请号 | CN201710854483.5 | 申请日 | 2017-09-20 | 公开(公告)号 | CN107499503A | 公开(公告)日 | 2017-12-22 |
| 申请人 | 湖南基石信息技术有限公司; | 发明人 | 杨冰; 鄢胜峰; 陶恕; 陈风虎; 余士雄; 喻畅; 陈浩; 匡昊盾; 张冬林; 曾小玉; 吴倩; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种小型无人飞机，包括机壳，包括上表面及下表面；以及装配于机壳上的多组涵道 推进器 ，每组涵道推进器包括两端贯通的涵道壳体、固定座、动 力 件以及螺旋桨；每个涵道壳体装配于机壳上且形成贯通上表面和下表面的涵道腔，固定座设置于涵道腔内，动力件装配于固定座上且收容于涵道腔内，螺旋桨收容于涵道腔内且与动力件传动连接。上述小型无人飞机中，通过设置多组涵道推进器作为整机的动力来源，而设置于每组涵道推进器上的螺旋桨被收容于涵道腔内，即隐形设置而非暴露于机壳外，使得小型无人飞机在飞行过程中，避免因螺旋桨与外界物体碰撞，从而有效提高整机的安全性和可靠性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种小型无人飞机，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 小型无人飞机技术领域[0001] 本发明涉及飞行机技术领域，特别是涉及一种小型无人飞机。 背景技术[0002] 近年来，小型无人机以其简单的结构、方便操控及较高的安全性能等特点受到越来越多重视，尤其主要用于航拍或自拍的口袋无人机吸引了大批航模爱好者和发烧友。 [0003] 口袋无人机主要特点是功能全面、小巧便携以及操作简单等，而在这其中，便携性是口袋无人机最为显著的特点之一。目前为了携带或运输方便，部分口袋无人机的螺旋桨设计为可折叠或可拆卸形式，使机身的可用空间减少。但对于机身尺寸本来就小的口袋无人机而言，可折叠或可拆卸的螺旋桨易导致整体口袋无人机的空间利用率不高，机身的尺寸被增大。同时，在飞行过程中，暴露于机身外的螺旋桨很容易触碰到外周物体，例如树枝或人等，对螺旋桨自身造成损坏且安全性能不高。 发明内容[0004] 基于此，有必要针对传统小型无人飞机尺寸大且安全性能不高的问题，提供一种尺寸小且可靠性高的小无人飞机。 [0005] 一种小型无人飞机，其包括： [0006] 机壳，包括上表面及与所述上表面相对的下表面；以及 [0008] 其中，每个所述涵道壳体装配于所述机壳上且形成贯通所述上表面和所述下表面的涵道腔，所述固定座设置于所述涵道腔内，所述动力件装配于所述固定座上且收容于所述涵道腔内，所述螺旋桨收容于所述涵道腔内且与所述动力件传动连接。 [0009] 在其中一个实施例中，所述涵道推进器包括四组，四组涵道推进器以所述机壳几何中心对称设置于所述机壳四周。 [0010] 在其中一个实施例中，每组所述涵道推进器中每个所述螺旋桨包括桨盘及一体成型设置于所述桨盘外周的六片桨叶，每个所述动力件为电机，每个所述电机的定子与所述固定座固定连接，每个所述桨盘固定在每个所述电机的转子上。 [0011] 在其中一个实施例中，每个所述固定座与各自的所述涵道壳体一体成型，且所述小型无人飞机包括减震胶垫，所述减震胶垫设置于所述固定座安装所述动力件的表面。 [0012] 在其中一个实施例中，所述机壳包括具有所述上表面的上壳体及具有所述下表面的下壳体，所述上壳体与所述下壳体相对连接且共同围设形成位于两者之间的安装腔；所述小型无人飞机包括设置于所述安装腔内的胶塞及套装于所述胶塞内的超声波传感器，所述胶塞抵接于所述上壳体与所述下壳体之间，所述超声波传感器中探头端外露于所述下壳体。 [0013] 在其中一个实施例中，所述胶塞包括一端形成开口的塞体及设置于所述塞体外周的支撑脚，所述下壳体与所述胶塞对应位置开设有通孔；所述塞体设置有所述开口的一端收容于所述通孔内，所述塞体相对所述开口的另一端抵接于所述上壳体面向所述下壳体的表面，所述支撑脚设置于所述塞体设置有所述开口的一端且固定支撑于所述下壳体面向所述上壳体的表面；所述超声波传感器中所述探头端通过所述开口和所述通孔外露于所述下壳体。 [0014] 在其中一个实施例中，所述小型无人飞机包括收容于所述安装腔内的吸音件，所述吸音件设置于所述下壳体面向所述上壳体的表面。 [0015] 在其中一个实施例中，所述机壳包括具有所述上表面的上壳体及具有所述下表面的下壳体，所述上壳体与所述下壳体相对连接且共同围设形成位于两者之间的安装腔；所述小型无人飞机包括设置于所述安装腔内的能量提供单元、电路板、第一导热垫以及第二导热垫，所述电路板设置于所述下壳体面向所述上壳体的表面，所述能量提供单元设置于所述电路板上，第一导热垫设置于所述下壳体与所述电路板之间，所述第二导热垫设置于所述能量提供单元与所述上壳体之间。 [0016] 在其中一个实施例中，所述上壳体和/或所述下壳体开设有与所述安装腔连通的散热孔。 [0018] 上述小型无人飞机中，通过设置多组涵道推进器作为整机的动力来源，而设置于每组涵道推进器上的螺旋桨被收容于涵道腔内，即隐形设置而非暴露于机壳外，使得小型无人飞机在飞行过程中，避免因螺旋桨与外界物体碰撞，从而有效提高整机的安全性和可靠性。附图说明 [0019] 图1为本较佳实施例中的小型无人飞机的部分结构示意图； [0020] 图2为图1所示小型无人飞机另一角度的结构示意图； [0021] 图3为图1所示小型无人飞机中涵道推进器的结构示意图； [0022] 图4为图3所示涵道推进器另一角度的结构示意图； [0023] 图5为图3所示涵道推进器中螺旋桨的结构示意图； [0024] 图6为图1所示小型无人飞机的透视图； [0025] 图7为图6所示小型无人飞机中减震胶垫的结构示意图； [0026] 图8为图6所示小型无人飞机中胶塞的结构示意图； [0027] 图9为图6所示小型无人飞机中胶塞另一角度的结构示意图； [0028] 图10为图6所示小型无人飞机中吸音件的结构示意图。 具体实施方式[0029] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。 [0030] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。 [0031] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。 [0032] 如图1和图2所示，本较佳实施例中的一种小型无人飞机100，包括机壳10、多组涵道推进器20(如图3)以及超声波传感器30。多组涵道推进器20装配于机壳10上，用于为小型无人飞机100提供动力，超声波传感器30设置于机壳10上，用于对小型无人机100起定高作用。在本具体实施例中，小型无人飞机100为可收纳于口袋内的口袋无人飞机，其主要用于自拍、航拍等娱乐输助工具。可以理解地，在其它一些实施例中，小型无人飞机100亦可用于其它功能，例如进行礼物配送等。 [0033] 机壳10包括上表面110及与上表面110相对的下表面130。其中，上表面110为小型无人飞机100正常使用时位于上方(面向天空)的表面，下表面130为正常使用时位于下方(面向地面)的表面。 [0034] 具体地，机壳10包括上壳体11及与上壳体11相对设置的下壳体13，上表面110设置于上壳体11背向下壳体13的表面，下表面130设置于下壳体13背向上壳体11的表面。同时，上壳体11与下壳体13相对连接且共同围设形成位于两者之间安装腔(图未示)，用于容纳安装小型无人机100的其它部件。 [0035] 在本具体实施例中，机壳10大体呈方形板状结构，且为了减小飞行过程中的阻力其通常被设计为具有一定流线型，例如方形板状结构的四角采用圆角设计等，在此作限定。同时，机壳10中上壳体11和下壳体13均为铝合金材料制成，在减轻整机重量的同时，增强整机的强度。 [0036] 请参看图3，每组涵道推进器20包括涵道壳体21、固定座23、动力件25以及螺旋桨27。每个涵道壳体21装配于机壳10上且形成贯通上表面110和下表面130的涵道腔210。固定座23设置于涵道腔210内，动力件25装配于固定座23上且收容于涵道腔210内。螺旋桨27收容于涵道腔210内且与动力件25传动连接，通过将动力件25与螺旋桨27均收容于涵道腔210内，相较于传统暴露于机壳10外的设计，避免飞行过程中触碰外周物体而造成螺旋桨自身损坏，有效提高整机的安全可靠性。 [0037] 请参看图4，具体地，每个涵道壳体21呈两端贯通的中空圆柱状，固定座23包括座体230及由座体230外周辐射形成的若干固定臂232。座体230大体呈圆盘状，若干固定臂232均匀设置于座体230外周，且每个固定臂232连接于座体230与涵道腔210的内腔壁之间。 [0038] 在本具体实施例中，固定臂232包括三个，三个固定臂232以两者之间120度角度的形式均匀设置于座体230外周，以保证固定座23的受力均衡，以为安装于其上的动力件25提供平衡支撑力。此外，为了提高固定座23的整体强度，每个固定座23与各自的涵道壳体21一体成型。可以理解地，在其它一些实施例中，固定臂232的数量及结构可根据需要而定，且固定臂232亦可与涵道壳体21之间采用螺钉、焊接等其它方式进行单独固定连接，在此均不作限定。 [0039] 请参看图5，螺旋桨27包括桨盘270及一体成型设置于桨盘270外周的六片桨叶272。桨盘270大体为两端贯通的中空圆柱形，六片桨叶272沿桨盘270的回转轴线周向设置于桨盘270的外周面。每片桨叶272包括位于相对两端的叶根2721和叶梢2723，叶根2721与桨盘270连接且相对桨盘270的中心轴线倾斜呈一定角度。每片桨叶272的从叶根2721的一端至靠近叶梢2723的一端逐渐发生扭转，且叶梢2723由下壳体13向上壳体11方向扭转。其中，六片桨叶272的扭转方向均相同。 [0040] 可以理解地，在其它一些实施例中，桨叶272的数量及叶梢2723相对叶根2721扭转的角度可以根据需要而定，在此不作限定。 [0041] 请再次参看图3，每个动力件25在本具体实施例中为电机，每个电机的定子与固定座23固定连接，每个桨盘270固定套装于每个电机的转子上，以在电机驱动下带动桨叶272同步同轴旋转。 [0042] 在本具体实施例中，涵道推进器20包括四组，四组涵道推进器20以机壳10几何中心对称设置于机壳10四周，以保持整机在飞行过程中的平衡。可以理解地，在其它一些实施例中，涵道推进器20的数量可以根据需要而定，在此不作限定。 [0043] 请再次参看图2，超声波传感器30设置于安装腔内，且探头端外露于下壳体13外，用于进行探测。其中，超声波是由换能晶片在电压激励下发生振动产生的一种振动频率高于声波的机械波，其可在碰到杂质或分界面时会产生显著反射形成反射成回波，并碰到活动物体能产生多普勒效应。因此，为整个小型无人机100传感器系统中的重要一员。 [0044] 请参看图1和图6，在其中一个实施例中，小型无人飞机100包括超声波防干扰结构40，用于从整体上降低飞行过程中外界对超声波传感器的干扰，提升超声波在小型无人机 100的数据稳定性，从而提升整机的飞行高度及姿态稳定性。 [0045] 请参看图7，具体地，超声波防干扰结构40包括减震胶垫41，减震胶垫41设置于固定座23安装动力件25的表面，避免动力件25与固定座23之间直接硬接触。由于动力件25在高速转动的过程中，产生的噪声(包括风噪与动力件25自身的机械噪声)与震动，对超声波传感器30数值的有效性产生较大的影响。通过此减震胶垫41，可以缓冲和过滤部分来自固定座23与动力件25之间震动，改变噪声的传播介质，降低噪声对超声波传感器30的影响。 [0046] 请参看图8和图9，在其中一个实施例中，超声波防干扰结构40包括设置于安装腔内的胶塞43，胶塞43抵接于上壳体11与下壳体13之间，超声波传感器30套装于胶塞43内，且超声波传感器30中探头端外露于下壳体13。 [0047] 具体地，胶塞43包括一端形成开口4301的塞体430及若干支撑脚432。下壳体13与胶塞43对应位置开设有通孔132(如图2所示)，塞体430设置有开口4301的一端收容于通孔132内，塞体430相对开口4301的另一端抵接于上壳体11面向下壳体13的表面。若干支撑脚 432设置于塞体430设置有开口4301一端的外周面，且固定支撑于下壳体13面向上壳体11的表面。超声波传感器30收容于塞体430内，且探头端通过开口4301和通孔132外露于下壳体 13。在本具体实施例中，支撑脚432包括三个，三个支撑脚432均匀设置于塞体430的外周。可以理解地，在其它一些实施例中，支撑脚432的数量可以根据需要而定，且支撑脚432设置的位置亦可根据需要，只需要实现胶塞43被稳定固定于上壳体11和下壳体13之间即可，在此不作限定。 [0048] 也就是说，超声波传感器30非直接安装于下壳体13上，而被套装于塞体430内，通过塞体430悬空设置于上壳体11和下壳体13之间，使得超声波传感器30与上壳体11和下壳体13隔离，避免在飞行过程中受到上壳体11和下壳体13震动的影响，同时还有利于过滤来自小型无人机100飞行过程中的震动及动力件25风噪的影响。同时，将超声波传感器30套装于塞体430内，避免小型无人机100受到外界剧烈冲击力而损坏。 [0049] 请参看图10，在其中一个实施例中，超声波防干扰结构40包括收容于安装腔内的吸音件45，吸音件45设置于下壳体13面向上壳体11的表面，用于改变小型无人机100飞行过程中噪声的传播途径，减少噪声对超声波传感器30有效数值的影响。在本具体实施例中，吸音件45为通过背胶粘附在小型无人机100的下壳体13面向上壳体11表面的吸音棉。可以理解，在其它一些实施例中，吸音件45亦可由其它吸音材料制成，且吸音件45设置的位置亦可根据需要而定，例如除设置于下壳体13上外还设置于上壳体11上，在此不作限定。 [0050] 请重新参看图1，在其中一个实施例中，小型无人飞机100包括能量提供单元50、电路板60以及散热结构70。电路板60收容于安装腔内且设置于下壳体13面向上壳体11的表面，能量提供单元50收容于安装腔内且设置于电路板60上，用于为小型无人飞机100提供电能，具体地，能量提供单元50为设置于安装腔内的两块锂电池。散热结构70包括第一导热垫71，第一导热垫71设置于下壳体13与电路板60之间，用于将能量提供单元50和电路板60产生的热量传导至下壳体13，经下壳体13散热。其中，在本具体实施例中，下壳体13为铝合金材料制成，从而进一步加强了对能量提供单元50和电路板60的散热效率。 [0051] 进一步地，散热结构70包括第二导热垫73，第二导热垫73设置于上壳体11与能量提供单元50之间，用于将能量提供单元50和电路板60产生的热量传导至上壳体11，经上壳体11散热。其中，在本具体实施例中，下壳体13为铝合金材料制成，从而进一步加强了对能量提供单元50和电路板60的散热效率。 [0053] 再进一步地，散热结构70包括开设于上壳体11和/或下壳体13上的散热孔75，散热孔75与安装腔连通，用于对整机内部的热量进行释放。 [0054] 上述小型无人飞机100中，通过设置多组涵道推进器20作为整机的动力来源，而设置于每组涵道推进器20上的螺旋桨27被收容于涵道腔210内，即隐形设置而非暴露于机壳10外，使得小型无人飞机100在飞行过程中，避免因螺旋桨与外界物体碰撞，从而有效提高整机的安全性和可靠性。 |
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