本發(fā)明屬于無人機技術領域，特別涉及一種基于梁板結構的多旋翼無人機機架。
背景技術：
傳統(tǒng)的無人機機架大部分是由機身、機臂和支撐架等零件用螺絲組裝在一起，這類連接方式在無人機飛行抖動情況下會出現螺絲的松動，從而造成機架的不穩(wěn)定，如果檢查不及時可能造成機身的解體，甚至發(fā)生危險事故；并且，多零件組合形式在裝配上很繁瑣，反復拆卸不便。另外，傳統(tǒng)無人機的機架設計存在缺陷，沒有減小或抵消應力集中的設計，致使機架的受力不均勻，比如應力容易集中在螺絲連接處，造成螺絲連接松動，或者集中在部件與部件之間的連接處，導致機架在應力集中處斷裂。再者，傳統(tǒng)的機架設計不能有足夠多的空間和方法去搭載各種負載。
因此，需要一種新的設計方案來規(guī)避以上的缺點。
技術實現要素：
(一)要解決的技術問題
本發(fā)明的目的在于提供一種結構穩(wěn)定，安全性高的基于梁板結構的多旋翼無人機機架。
(二)技術方案
為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種基于梁板結構的多旋翼無人機機架，其包括板狀結構的機身和設置在所述機身的下方的支撐架，所述支撐架包括多個板狀結構的立腳以及連接在所述立腳之間的橫梁，以構成基于梁板結構的支撐架；所述支撐架的所述立腳與所述機身連接，以構成基于梁板結構的機架。
進一步的，所述機身包括機身本體和從所述機身本體向外伸出的多個機臂，所述多個機臂關于所述機身本體的中心點中心對稱，所述機身本體與所述多個機臂為一體成型的板狀結構；所述支撐架包括相連的多個支撐板，各個所述支撐板均垂直于所述機身的板面，每個所述支撐板均包括所述橫梁和位于所述橫梁兩端的兩個所述立腳，所述橫梁與位于其兩端的兩個所述立腳為一體成型的梁板結構。
進一步的，所述機身包括機身本體和從所述機身本體向外伸出的四個機臂，所述四個機臂關于所述機身本體的中心點中心對稱，所述機身本體與所述四個機臂為一體成型的板狀結構；所述支撐架包括兩個垂直于所述機身的下表面且相互呈x形交叉設置的支撐板，每個所述支撐板均包括橫梁和位于所述橫梁兩端的兩個立腳，所述橫梁與位于其兩端的兩個所述立腳為一體成型的梁板結構，所述立腳的上端為連接端，所述立腳的下端為站立端；所述兩個支撐板的橫梁的中部相互連接，所述支撐架的四個立腳分別與所述機身的四個機臂對應，所述支撐架的四個連接端分別與所述四個機臂連接。
進一步的，所述機臂設置有貫通其厚度方向的安裝槽，所述立腳的所述連接端包括一個連接部，所述連接部從下往上穿過所述安裝槽，所述連接部伸出于所述機臂的上表面的部分設置有卡槽，所述卡槽中卡接一可拆卸的卡片，所述機臂被夾在所述連接端與所述卡片之間，使所述立腳與所述機臂相對固定。
進一步的，臂均設置有至少兩個貫通其厚度方向的所述安裝槽，各個所述立腳的所述連接端均設置有至少兩個所述連接部，各個所述連接部伸出于所述機臂的上表面的部分均設置有所述卡槽以及所述可拆卸的卡片。
進一步的，所述卡片與所述機臂之間設置有卡片固定結構，使所述卡片與所述機臂相對固定。
進一步的，所述兩個支撐板分別為第一支撐板和第二支撐板，所述第一支撐板的橫梁的中間設置有從下邊緣往上延伸的第一連接槽，所述第二支撐板的橫梁的中間設置有從上邊緣往下延伸的第二連接槽，所述第一連接槽和所述第二連接槽在所述橫梁上下方向的寬度方向上局部延伸，所述第一支撐板的橫梁自所述第二支撐板的上方向下卡進所述第二連接槽，且所述第二支撐板的橫梁卡進所述第一連接槽，使所述支撐架的所述連接端均位于同一平面和所述支撐架的所述站立端均位于同一平面。
進一步的，所述機臂與所述機身本體的連接處采用圓弧過渡。
進一步的，所述支撐板設置有貫通其厚度方向的至少一個通孔，和/或所述機身本體設置有貫通其厚度方向的至少一個通孔，和/或所述機臂設置有貫通其厚度方向的至少一個通孔。
進一步的，還包括用于將各類設備固定安裝在無人機上的固定裝置，所述機身設置有貫通其厚度方向的安裝孔，所述固定裝置設置有固定裝置安裝孔，設置穿過所述安裝孔和所述固定裝置安裝孔的固定元件使所述固定裝置與所述機身相對固定
進一步的，所述機身的材料為碳纖維板、鋁合金板、亞克力板、塑料板中的一種，所述支撐架的材料為碳纖維板、鋁合金板、亞克力板、塑料板、金屬板中的一種。
(三)有益效果
與現有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明的基于梁板結構的多旋翼無人機機架，其機身和支撐板均為一體成型的結構，相對于現有技術的無人機的機身采用螺釘進行連接，一體成型的機身在機身本體與機臂之間不存在連接點，在機身本體與機臂之間不會發(fā)生連接松動，使得機身具有更高的強度和安全性；基于梁板結構的支撐架能抵消機身的部分縱向的變形力矩，防止機架發(fā)生明顯的變形；上述的機身和支撐板構成基于梁板結構的機架，機架的強度較高，同時，機架由于采用橫梁和板材的組合進行搭建，橫梁和板材占用空間少，能對機架內的空間進行規(guī)則劃分，能夠為機架提供更多的用于搭載負載的空間，而且板材容易開孔，板材開設安裝孔后能夠為機架所搭載的設備提供更多的連接點。綜上，本發(fā)明的基于梁板結構的多旋翼無人機機架相對于現有技術的無人機機架具有結構穩(wěn)定、安全性高、搭載量大的優(yōu)點。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的多旋翼無人機機架安裝有螺旋槳時的結構示意圖；
圖2是機身的結構示意圖；
圖3是支撐架的結構示意圖；
圖4是第一支撐板的結構示意圖；
圖5是第二支撐板的結構示意圖；
圖6是支撐板與機臂的連接處的結構示意圖；
圖7是自駕儀固定裝置的結構示意圖；
圖8是電源固定裝置的結構示意圖。
【附圖標記說明】
1-機身；11-機身本體；12-機臂；121-安裝槽；14-螺旋槳；15-第一安裝孔；16-第二安裝孔；
2-支撐架；21-支撐板；211-第一支撐板；212-第二支撐板；22-橫梁；221-第一連接槽；222-第二連接槽；23-立腳，231-連接端；232-連接部；233-卡槽；234-站立端；24-卡片定位孔；
3-卡片、31-凹槽；
4-自駕儀固定裝置；41-自駕儀固定裝置安裝孔；
5-電源固定裝置；51-電源固定裝置安裝孔。
具體實施方式
以下將參考附圖詳細說明本發(fā)明的示例性實施方式、特征和方面。附圖中相同的附圖標記表示功能相同或相似的元件。盡管在附圖中示出了實施方式的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪制附圖。
本發(fā)明中所使用的方向性指示(如上、下等)是為用于解釋在某一特定姿態(tài)下(如圖1所示)各部件之間的相對位置關系、運動情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時，則該方向性指示也相應隨之改變。
本發(fā)明提供了一種基于梁板結構的多旋翼無人機機架，如圖1至圖8所示，其包括板狀結構的機身1和垂直于機身1的板面、設置在機身1的下方的支撐架2。
機身1包括機身本體11和從機身本體11向外伸出的四個機臂12，機身本體11為板狀結構，在其上表面形成寬敞的負載支撐平面，同時在其下表面形成寬敞的掛載平面。各個機臂12均為與機身本體11在同一平面內延伸的板狀結構，機身本體11與四個機臂12一體成型。組裝無人機時螺旋槳14安裝在各個機臂12的末端。機身1可采用碳纖維板、鋁合金板、亞克力板、塑料板、金屬板等質量輕且高強度的板材制成，優(yōu)選采用碳纖維板。
支撐架2包括兩個支撐板21，支撐板21為梁板結構，該兩個支撐板21呈x形交叉設置。需要指出的是，x型交叉的支撐板21之間的夾角可選為垂直的，即十字型交叉，下同。同樣，支撐板21可采用碳纖維板、鋁合金板、亞克力板、塑料板等高強度的板材制成，優(yōu)選采用碳纖維板。
每個支撐板21均包括橫梁22和位于橫梁22兩端的板狀結構的兩個立腳23，橫梁22與兩個立腳23構成梁板結構。兩個支撐板21的橫梁22的中部相互連接呈x型交叉狀，支撐架2的四個立腳23分別與機身1的四個機臂12對應，在組裝后，立腳所在平面與與之對應的機臂所在平面相互垂直。立腳23的上端為連接端231，立腳23的下端為站立端234。支撐架2的四個連接端231分別與四個機臂12連接，四個站立端234適于平穩(wěn)地被一個平面支撐，例如地面?；诹喊褰Y構的支撐架2與機身1連接后，組成基于梁板結構的呈四腳站立姿態(tài)的機架。
橫梁22與立腳23的連接部優(yōu)選地位于中部，使得安裝到位時橫梁22與機身本體間隔一段距離，用于為負載提供充足的設置空間，避免干涉，同時也為立腳提供抗彎支撐。橫梁22在垂直于機身本體的方向具有一寬度，在寬度方向上形成相互之間的連接結構。
在本實施方式中僅給出了機身1設置有四個機臂12時的情況，在實際應用中，機身1的機臂12也可以為6個、8個等偶數數量，同時支撐架2的支撐板21的數量也應該對應地改變3個、4個等；上述替換均落入本發(fā)明的保護范圍之內。
基于上述結構，本發(fā)明的基于梁板結構的多旋翼無人機機架，其機身和支撐板均為一體成型的結構，相對于現有技術的無人機的機身采用螺釘進行連接，一體成型的機身在機身本體與機臂之間不存在連接點，在機身本體與機臂之間不會發(fā)生連接松動，使得機身具有更高的強度和安全性；基于梁板結構的支撐架能抵消機身的部分縱向的變形力矩，防止機架發(fā)生明顯的變形；上述的機身和支撐板構成基于梁板結構的機架，機架的強度較高，同時，機架由于采用橫梁和板材的組合進行搭建，橫梁和板材占用空間少，能對機架內的空間進行規(guī)則劃分，能夠為機架提供更多的用于搭載負載的空間，而且板材容易開孔，板材開設安裝孔后能夠為機架所搭載的設備提供更多的連接點。綜上，本發(fā)明的基于梁板結構的多旋翼無人機機架相對于現有技術的無人機機架具有結構穩(wěn)定、安全性高、搭載量大的優(yōu)點。
在本實施方式中，如圖2、圖3和圖6所示，機臂12設置有貫通其厚度方向的安裝槽121，立腳23的連接端231包括連接部232，連接部232從下往上穿過安裝槽121，連接部232伸出于機臂12的上表面的部分設置有卡槽233，卡槽233中卡接一可拆卸的卡片3，機臂12被夾在連接端231與卡片3之間，使立腳23與機臂12相對固定。通過上述連接結構即可把支撐架2安裝在機身1下方，該種連接結構組裝簡單，連接部232是與支撐板21一體成型的，也保證了連接的穩(wěn)定性。當然，也可以采用其他方式如螺接、焊接、粘接等方式把支撐架2與機身1連接在一起。
優(yōu)選地，如圖3至圖6所示，每個機臂12均設置有兩個貫通其厚度方向的安裝槽121，各個立腳23的連接端231均設置有兩個連接部232，各個連接部232伸出于機臂12的上表面的部分均設置有卡槽233并且卡接有卡片3。這樣，即一塊支撐板21與機身1之間有四個連接點，而由于支撐板21是剛性結構，機身1也是剛性結構，這四個連接點共同使得整個機架更穩(wěn)定。當然，每個機臂12的安裝槽121的數量也可以為三個或以上，連接部232的數量與安裝槽121的數量對應。
優(yōu)選地，卡片3與機臂12之間設置有卡片3固定結構，使卡片3與機臂12相對固定。優(yōu)選地，如圖6所示，卡片3的兩側設置有凹槽31，而在機臂12上與凹槽31對應的位置處設置有兩個卡片定位孔24，可使用扎帶穿過該兩個卡片定位孔24和凹槽31，把卡片3扎緊在機臂12上。當然，也可以采用其他方式如螺接、焊接、粘接等方式把卡片3固定在機臂12，上述替換均落入本發(fā)明的保護范圍之內。
在本實施方式中，如圖3至圖5所示，兩個支撐板分別為第一支撐板211和第二支撐板212。如圖4所示，第一支撐板211的橫梁的中間設置有從下邊緣往上延伸的第一連接槽221，如圖5所示，第二支撐板212的橫梁的中間設置有從上邊緣往下延伸的第二連接槽222，第一連接槽221和第二連接槽222在橫梁上下方向的寬度方向上局部延伸，第一支撐板211的橫梁自第二支撐板212的上方向下卡進第二連接槽222，且第二支撐板212的橫梁卡進第一連接槽221，上述結構使支撐架2的連接端231均位于同一平面和支撐架2的站立端234均位于同一平面，同時上述結構組成的支撐架2為對稱結構，結構穩(wěn)定，可有效減少應力集中的情況發(fā)生。當然，當第一支撐板211和第二支撐板212的材料為金屬板時，還可采用如焊接的方式把第一支撐板211和第二支撐板212連接在一起；當第一支撐板211和第二支撐板212的材料為塑料板時，還可采用如粘接的當時把第一支撐板211和第二支撐板212連接在一起；類似的替換均落入本發(fā)明的保護范圍之內。
在本實施方式中，如圖2所示，機臂12與機身本體11的連接處采用圓弧過渡，能有效減少在機身1的橫向方向上的應力集中。
在本實施方式中，如圖1至圖6所示，支撐板21設置有貫通其厚度方向的至少一個通孔，和/或機身本體11設置有貫通其厚度方向的至少一個通孔，和/或機臂12設置有貫通其厚度方向的至少一個通孔。當需要時，可以在支撐板21、機身本體11或機臂12上開通孔，這些通孔的存在可減輕整個機架的重量，同時這些通孔也可以作為后續(xù)無人機搭載載荷時的連接點；當然，在支撐板21、機身本體11和機臂12上也可不開這些通孔。
在本實施方式中，如圖1、圖2和圖7所示，無人機機架還包括自駕儀固定裝置4，機身1設置有貫通其厚度方向的第一安裝孔15，自駕儀固定裝置4設置有自駕儀固定裝置安裝孔41，設置穿過第一安裝孔15和自駕儀固定裝置安裝孔41的扎帶使自駕儀固定裝置4與機身1相對固定。當然，也可以采用其他方式如螺接、焊接、粘接等方式把自駕儀固定裝置4固定在機身1。
在本實施方式中，如圖1、圖2和圖8所示，無人機機架還包括電源固定裝置5，機身1設置有貫通其厚度方向的第二安裝孔16，電源固定裝置5設置有電源固定裝置安裝孔51，設置穿過第二安裝孔16和電源固定裝置安裝孔51的扎帶使電源固定裝置5與機身1相對固定。當然，也可以采用其他方式如螺接、焊接、粘接等方式把電源固定裝置5固定在機身1。當然，在無人機機架上還可設置其他的固定裝置，如相機固定裝置、實驗儀器固定裝置等，這些固定裝置也可采用上述的固定方法進行固定。
在不沖突的情況下，上述的實施方式及實施方式中的特征可以相互組合。
最后應說明的是：以上所述的各實施方式僅用于說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施方式對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述實施方式所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或全部技術特征進行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施方式技術方案的范圍。