一种巡检无人机的制作方法

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种巡检无人机。

背景技术：

无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。随着无人机行业的迅速发展，越来越多的无人机被应用到农业、林业、电力、巡检、遥测等行业。目前，行业无人机，例如巡检无人机大多为小型四旋翼无人机，包括机身、电池、机臂和巡检装置，机臂有四个且呈辐射状连接在机身上，支撑无人机续航的电池固定在机身内，搭载的巡检装置，例如摄像机固定在机身底部。上述四旋翼巡检无人机将电池固定在机身内，由于受到空间限制，电池体积较小，续航时间较短，而且四个机臂呈辐射状连接在机身上，在一定程度上加大了飞行阻力，进一步缩短了续航时间。

技术实现要素：

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种巡检无人机，飞行阻力相对较小且续航时间较长。

为达到上述技术效果，本发明采用以下技术方案：第一方面，本发明提供了一种巡检无人机，包括机身、机臂、电池装置、载荷控制舱体和巡检装置，所述机臂呈“h”形，包括连接臂以及相互平行且对称设置于所述机身两侧的第一机臂、第二机臂，所述连接臂水平穿设于所述机身上，所述连接臂的两端分别与第一机臂、第二机臂连接；所述机身包括支撑架，所述支撑架为“l形”，所述支撑架包括上部开口的底部框架、密封所述底部框架上部开口的顶盖以及垂直固定在所述底部框架一端的侧挡板，所述载荷控制舱体固定在侧挡板的一侧，所述电池装置固定在所述支撑架的上部且位于所述载荷控制舱体的后侧；所述巡检装置固定在所述载荷控制舱体的底部。

本发明所提供的巡检无人机，该无人机的机臂整体为“h”形，机臂包括机身两侧的第一机臂、第二机臂以及连接第一机臂、第二机臂的连接臂，机身固定在机臂中间位置，可以减轻结构重量，第一机臂和第二机臂都是沿着机头方向设置，有利于减少无人机飞行阻力；机身的支撑架为“l形”，整体布局合理，将电池装置固定在支撑架的底部框架的上部，将固定巡检装置的载荷控制舱体固定在侧挡板的一侧，将巡检装置固定在载荷控制舱体的底部，结构紧凑，体积小且电池能够支撑较长时间续航，有利于提高巡检无人机的作业效率。

所述巡检装置包括云台和摄像机；所述载荷外壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体为l形，底部设有供云台穿过的开口，一侧设有l形开口，另一侧与所述侧挡板相贴合固定，所述第二壳体密封连接在所述l形开口处；所述第二壳体、第一壳体和侧挡板通过连接件依次穿过后固定。

所述侧挡板底部设有两个卡钩，所述载荷控制舱体对应位置设有与所述卡钩相匹配的卡槽。

所述第一壳体和第二壳体密封连接后形成有容置空间，所述容置空间内设有载荷固定架，所述载荷固定架为双层架体结构，包括两个侧板和连接在两个侧板之间的隔板，所述隔板有两个且上下平行设置，包括上隔板和下隔板，两个隔板之间以及上隔板的上部分别固定有载荷模块，所述侧板与第一壳体之间通过连接件固定。

所述容置空间分为上下两部分，所述载荷固定架设于所述容置空间的上半部分，所述巡检装置固定在所述容置空间的下半部分。

所述电池装置包括上电池壳、下电池壳和电池，所述上电池壳与下电池壳上下对接固定后形成容置所述电池的安装空间。

所述上电池壳、下电池壳上分别开设有多个减重孔；所述上电池壳、下电池壳的四角处通过连接件固定，侧部通过卡扣组件连接，所述上电池壳侧部设有倒钩，所述下电池壳侧部对应位置设有与所述倒钩相匹配的钩槽。

所述电池装置通过固定在侧挡板上的锁扣组件与所述侧挡板固定，所述侧挡板上设有插孔，所述上电池壳端部设有第一插接部，所述下电池壳端部设有第二插接部，所述第二插接部上形成有限位槽，所述第一插接部和第二插接部插入所述插孔内，其中，所述锁扣组件与所述第二插接部的限位槽配合限位，所述第一插接部位于所述第二插接部上方。

所述锁扣组件包括固定座、卡销、弹簧和推动件，所述固定座内设有滑动槽，

所述固定座的两个相对的侧壁分别开设有连通所述滑动槽的开口，所述卡销由其中一个开口穿入且横向穿设于所述滑动槽内，所述卡销中部与插入所述滑动槽内的推动件连接，所述推动件推动所述卡销沿着所述滑动槽滑动，所述弹簧用于所述推动件复位。

所述连接臂的两端分别通过三通管件与第一机臂、第二机臂连接，机身两侧的三通管件上分别固定有rtk和gps装置；所述三通管件包括一体连接的第一连接管和第二连接管，所述第一连接管的一端一体连接在所述第二连接管的中部，另一端供连接臂插接，第二连接管的两端开口且供第一机臂或第二机臂穿设；所述第二连接管中部设有安装面，所述安装面用于支撑rtk或者gps装置。

还包括安装件，所述安装件固定于所述安装面下方的第二连接管内；所述安装件两端底部设有凸台，所述凸台内嵌设有第一螺母，所述安装面对应第一螺母位置设有安装孔，所述安装件通过穿过安装孔且螺纹连接在第一螺母内的螺栓固定在安装面下方的连接管内。

采用上述技术方案，包括以下有益效果：本发明所提供的巡检无人机，该无人机的机臂整体为“h”形，有利于减少无人机飞行阻力，减轻结构重量；机身为“l形”，整体布局合理，将电池装置固定在支撑架的上部，将固定巡检装置的载荷控制舱体固定在支撑架的一端，将巡检装置固定在载荷控制舱体的底部，结构紧凑，体积小且电池能够支撑较长时间续航，有利于提高巡检无人机的作业效率。

附图说明

图1为本发明所提供巡检无人机的结构示意图；

图2为本发明所提供巡检无人机的分离式结构示意图；

图3为图2中b处局部放大图；

图4为本发明实施例所提供载荷控制舱体的分离式结构示意图；

图5为图2中d处局部放大图；

图6为本发明实施例所提供载荷控制舱体中载荷外壳的内部结构示意图；

图7为本发明实施例所提供载荷固定架的结构示意图；

图8为本发明实施例所提供电池装置中上电池壳、下电池壳的结构示意图；

图9为本发明实施例所提供锁扣组件的结构示意图；

图10为本发明实施例所提供锁扣组件的剖视图；

图11为图1中a处的分离式结构示意图；

图12为图1中a处局部放大图；

图13为本发明实施例所提供安装件的结构示意图；

图14为图1中a处剖视图；

图15为本发明所提供gps装置的分离式结构示意图；

图16为图15中e处局部放大图；

图17为本发明实施例所提供载荷控制舱体的内部结构示意图；

图18为图4中c处局部放大图。

图中：

1、第一机臂；2、第二机臂；3、连接臂；4、电池装置；4.1、上电池壳；4.11、第一插接部；4.12、倒钩；4.2、下电池壳；4.21、钩槽；4.22、卡接块；4.23、第二插接部；4.24、限位槽；4.3、锁扣组件；4.31、固定座；4.311、滑动槽；4.322、开口；4.32、推动件；4.33、卡销；4.34、弹簧；4.35、连接柱；4.351、卡台；5、载荷控制舱体；5.1、第一壳体；5.11、延伸板；5.2、第二壳体；5.3、载荷固定架；5.31、侧板；5.32、上隔板；5.33、下隔板；5.34、竖向限位板；5.35、形限位架；

6、gps装置；6.1、固定台；6.11、第一连接孔；7、rtk；8、三通管件；8.1、第一连接管；8.11、第一夹紧槽；8.2、第二连接管；8.21、第二夹紧槽；8.3、安装面；8.31、固定通孔；9、底部框架；10、顶盖；11、侧挡板；11.1、插孔；11.2、卡钩；12、┐形限位板；13、云台；14、摄像机；15、安装件；15.1、固定通孔；15.2、凸台；16、射频接头；17、减震板；18、减震球；18.1、上卡接部；18.2、下卡接部；18.3、缓冲部。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例一：

本发明提供了一种巡检无人机，包括机身、机臂、电池装置4、载荷控制舱体5和巡检装置，所述机臂呈“h”形，包括连接臂3以及相互平行且对称设置于所述机身两侧的第一机臂1、第二机臂2，所述连接臂3水平穿设于所述机身上，所述连接臂的两端分别与第一机臂1、第二机臂2连接；所述机身包括支撑架，所述支撑架为“l形”，所述支撑架包括上部开口的底部框架9、密封所述底部框架9上部开口的顶盖10以及垂直固定在所述底部框架一端的侧挡板11，所述载荷控制舱体5固定在侧挡板11的一侧，载荷控制舱体5内可以安装用于控制巡检装置工作的相关载荷。优选的，载荷控制舱体位于机头方向，为了进一步减小飞行阻力，载荷控制舱体前侧为锥形状，电池装置整体为长方体结构，所述电池装置固定在所述支撑架的上部且位于所述载荷控制舱体的后侧；所述巡检装置固定在所述载荷控制舱体的底部。

本实施例所提供的巡检无人机，机臂呈“h”形，机身位于两个平行的第一机臂、第二机臂之间，连接臂连接上述两个机臂并且穿设过机身，机身位于连接臂中部，巡检无人机整体结构重量较低，第一机臂和第二机臂都是沿着机头方向设置，有利于减少无人机飞行阻力。机身的支撑架的顶盖上部固定电池，电池装置为与底部框架相匹配的长方体结构，载荷控制舱体位于电池装置的前部，整个机身结构布局合理，底部框架内可以固定飞行控制系统，载荷控制舱体内固定控制巡检装置的载荷模块，机身整体结构布局紧凑且体积小，电池续航时间较长。

实施例二：

在上述实施例一的基础上，所述巡检装置包括云台13和摄像机14；所述载荷外壳包括第一壳体5.1和第二壳体5.2，所述第一壳体为l形，底部设有供云台穿过的开口，一侧设有l形开口，另一侧与所述侧挡板相贴合固定，所述第二壳体密封连接在所述l形开口处；所述第二壳体、第一壳体和侧挡板11通过连接件依次穿过后固定。连接件可以为螺丝或者螺栓。第二壳体的侧截面为直角梯形，整个载荷外壳的前端呈锥形，有利于减小飞行阻力。

所述侧挡板底部设有两个卡钩11.2，所述载荷控制舱体对应位置设有与所述卡钩相匹配的卡槽，卡钩对应卡入第一壳体的卡槽内。

所述第一壳体和第二壳体密封连接后形成有容置空间，所述容置空间内设有载荷固定架5.3，所述载荷固定架为双层架体结构，包括两个侧板5.31和连接在两个侧板5.31之间的隔板，所述隔板有两个且上下平行设置，包括上隔板5.32和下隔板5.33，两个隔板之间以及上隔板的上部分别固定有载荷模块，具体地，上隔板上的载荷模块可以为图传模块，上隔板与下隔板之间可以固定云台控制器和电源模块。图传模块和电源模块分别与云台控制器连接，云台控制器通过连接线与机身内部的飞行控制器连接。所述侧板与第一壳体之间通过连接件固定。连接件可以为螺丝或者螺栓。

为了提高上隔板的固定作用，在所述上隔板的两侧部的每个侧部设有竖向限位板5.34和γ形限位架5.35，所述竖向限位板5.34和γ形限位架5.35用于限制所述载荷模块左右或者上下移动。所述上隔板和下隔板上分别设有多个减重槽孔，减重槽孔的设置能够减轻整个载荷固定架的重量。

所述容置空间分为上下两部分，所述载荷固定架设于所述容置空间的上半部分，所述巡检装置固定在所述容置空间的下半部分。

本实施例中，将所述云台通过减震座固定在所述容置空间的下半部分，能够减轻无人机飞行过程中产生的振动对云台造成影响，有利于提高云台的稳定行；所述减震座包括减震板17和减震球18，所述容置空间内水平设有两延伸板5.11，所述减震球连接在所述减震板与所述延伸板之间，所述载荷外壳底部设有开口，所述云台穿过所述开口固定在所述减震板底部。

进一步地，所述减震板上设有第一连接孔，所述延伸板上设有第二连接孔，所述减震球包括上卡接部18.1、下卡接部18.2和连接在所述上卡接部、下卡接部之间的缓冲部18.3，所述上卡接部穿过所述第一连接孔，所述下卡接部穿过所述第二连接孔，所述缓冲部位于所述减震板与所述延伸板之间。减震球的缓冲部为中空的，整个减震球可以为橡胶材质，能够吸收振动，大大降低传递给云台的振动，提高了云台稳定性，有利于提高拍摄效果。

实施例三：

在上述实施例的基础上，本实施例所提供电池装置4包括上电池壳4.1、下电池壳4.2和电池，所述上电池壳与下电池壳上下对接固定后形成容置所述电池的安装空间。可选地，电池为长方体结构，上电池壳与下电池壳上下对接后形成与电池相匹配的中空长方体结构，所述上电池壳4.1、下电池壳4.2上分别开设有多个减重孔以降低整个电池装置的重量；所述上电池壳、下电池壳的四角处通过连接件固定，侧部通过卡扣组件连接，所述上电池壳侧部设有倒钩4.12，所述下电池壳侧部对应位置设有与所述倒钩相匹配的钩槽4.21。电池壳与下电池壳上下对接后，倒钩卡入钩槽内。上电池壳、下电池壳的侧部通过卡扣组件连接，端部四角处通过连接件固定，由此使得上电池壳和下电池壳固定在一起，连接件为螺栓或者螺丝。

进一步地，所述电池装置通过固定在侧挡板上的锁扣组件与所述侧挡板固定，所述侧挡板上设有插孔11.1，所述上电池壳端部设有第一插接部4.11，所述下电池壳端部设有第二插接部4.23，所述第二插接部上形成有限位槽4.24，所述第一插接部和第二插接部插入所述插孔11.1内，其中，所述锁扣组件与所述第二插接部的限位槽配合限位，所述第一插接部位于所述第二插接部上方。

为了能够加强电池固定装置的固定效果，在所述顶盖10的两侧分别间隔设

有多个┐形限位板12，每侧的多个┐形限位板形成导向槽，所述下电池壳底部的两侧分别延伸有多个间隔设置的卡接块4.22，所述下电池壳沿着导向槽滑动后抵接在侧挡板处，所述卡接块对应卡设于所述┐形限位板12下方，从而防止电池向上移动。

电池壳固定在顶盖上部且侧部通过固定在侧挡板上的锁扣组件与所述侧挡板固定。电池固定装置的整体为长方体，直接固定在机身的顶盖上部，大小与顶盖相适配，不仅有利于节省机身内空间，也有利于延长无人机续航时间，电池装置通过锁扣组件固定在机身上，相对绑带的固定方式，固定更加牢靠。

实施例四：

在实施例三的基础上，本实施例所提供锁扣组件包括固定座4.31、卡销4.33、弹簧4.34和推动件4.32，所述固定座内设有滑动槽4.311，所述固定座4.31的两个相对的侧壁分别开设有连通所述滑动槽的开口4.312，所述卡销4.33由其中一个开口穿入且横向穿设于所述滑动槽内，所述卡销中部与插入所述滑动槽内的推动件4.32连接，所述推动件推动所述卡销沿着所述滑动槽滑动，所述弹簧用于所述推动件复位。

该锁扣组件的工作过程如下，电池固定装置安装于机身时，锁扣组件的卡销对应卡入第二插接部4.23所形成的限位槽4.24内，限制电池壳水平方向移动，避免其脱离侧挡板；当需要拆卸电池装置时，按压推动件4.32，推动件驱动卡销4.33沿着所述滑动槽运动，同时压缩弹簧，卡销脱离限位槽，从而进一步使得第二插接部脱离锁扣组件的限位作用。采用上述锁扣组件对电池进行固定，拆卸方便且快捷。

本实施例中，更进一步地，还包括连接柱4.35，所述连接柱穿过所述卡销后与所述推动件固定连接，所述连接柱上沿着周壁设有一圈卡台4.351，所述卡销限位于所述推动件与所述卡台之间。所述推动件为t字形，其底部开设有内螺纹孔，所述连接柱的表面设有外螺纹，所述连接柱的一端穿过所述卡销后螺纹连接在所述螺纹孔内，所述弹簧位于所述滑动槽内且连接在所述连接柱与所述滑动槽底部之间。推动件与卡销之间通过连接柱连接，连接柱与推动件之间采用螺纹连接，各组件之间可以拆卸更换，便于维修。

实施例五：

在上述任一实施例的基础上，本实施例所述连接臂3的两端分别通过三通管件8与第一机臂1、第二机臂2连接，机身两侧的三通管件上分别固定有rtk7和gps装置6；三通管件的作用是一方面用于分别连接第一机臂与连接臂、第二机臂与连接臂，另一方面是为了固定rtk天线和gps装置，预留出两者的安装位置，节省机身安装空间，简化了安装结构。

将gps与rtk天线分别固定在第一机臂与连接臂、第二机臂与连接臂的连接处的三通管件8上，固定方式简单，无需采用复杂的安装结构，可以同时将gps与rtk天线安装在适当位置且能够保持一定距离，避免相互之间产生信号干扰。

进一步地，所述三通管件包括一体连接的第一连接管8.1和第二连接管8.2，所述第一连接管的一端一体连接在所述第二连接管的中部，另一端供连接臂3插接，第二连接管的两端开口且供第一机臂或第二机臂穿设；进一步地，所述第一连接管供连接臂插入的一端沿其轴向在其相对的两侧壁上各设有第一夹紧槽8.11，第一夹紧槽间通过螺栓旋紧并将连接臂固定在所述第一连接管8.1内；所述第二连接管8.2的两端沿其轴向分别在各端相对的两侧壁上设有第二夹紧槽8.21，第二夹紧槽间通过螺丝旋紧并将第一机臂或者第二机臂固定在所述第二连接管内。优选地，所述第一机臂或者第二机臂分别包括两个分机臂，两个分机臂的端部分别由第二连接管的两端开口处插入第二连接管内固定。

所述第二连接管中部设有安装面8.3，所述安装面用于支撑rtk或者gps装置。还包括安装件15，所述安装件固定于所述安装面下方的第二连接管内；所述安装件两端底部设有凸台15.2，所述凸台内嵌设有第一螺母，所述安装面对应第一螺母位置设有安装孔8.31，所述安装件通过穿过安装孔且螺纹连接在第一螺母内的螺栓固定在安装面下方的连接管内。

本实施例中，分别将rtk、gps装置固定在机身的两侧，即第一机臂与连接管连接处的三通管件上，第二机臂与连接管连接处的三通管件上。具体地，gps装置安装的方式如下，所述gps装置的底部设有两个固定台6.1，所述固定台6.1上设有第一连接孔6.11，第一机臂与连接臂连接处的三通管件的安装面上设有两个第二连接孔，所述gps装置通过依次穿过第一连接孔、第二连接孔的连接件固定在所述安装面上。连接件可以为螺丝或螺栓。

rtk天线的安装方式如下，所述rtk天线连接有射频信号线，所述射频信号线包括射频接头16和信号线，所述射频接头的一端与所述rtk天线连接，另一端与所述信号线连接，该信号线由第二机臂穿出后与无人机的飞行控制器连接；所述安装件的中部开设有固定通孔15.1，所述射频接头由安装件底部向上穿过固定通孔后螺纹连接在所述rtk天线底部。所述固定通孔为沉头孔，还包括第二螺母，所述第二螺母与所述射频接头螺纹连接且固定在所述沉头孔内。

该rtk天线安装时，先将安装件与三通管件固定，螺栓穿过三通管件上的安装孔螺纹连接在安装件上的第一螺母内。然后安装射频信号线，将射频接头由安装件下方向上穿过三通管件上的沉头孔，然后将第二螺母套接在射频接头上并旋转后拧紧在沉头孔内，从而将射频接头固定在三通管件上且与安装件固定，然后将rtk天线与射频接头的上端螺纹连接，从而将rtk天线固定在三通管件上。

本实施例所提供的巡检无人机，在三通管件上设置有安装面以及安装件能够适用于rtk天线与gps装置的安装，无需专门分别设计不同的安装结构，而且本实施例所提供的用于固定rtk天线和gps装置的结构简单，安装方便，重量较轻。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除