一种多旋翼无人机散热装置的制作方法

本发明涉及无人机技术领域，具体为一种多旋翼无人机散热装置。

背景技术：

无人机是无人驾驶飞行器的统称，其安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备，可通过地面站或飞手操作跟踪、定位飞行设备，与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便等优点，无人机的种类繁多，主要包括固定翼无人机、扑翼无人机和多旋翼无人机等，由于操控简单、可靠性高，并且不需要跑道便可以垂直起降，起飞后可以在空中悬停，因此相对于固定翼无人机和扑翼无人机，多旋翼无人机在各个领域均得到了广泛应用，现有的多旋翼无人机由于飞行时间长，造成机体发热严重，并且由于没有设置散热装置，机体温度无法下降，使多旋翼无人机存在损毁风险。

现有无人机散热装置存在的问题是：通用性差，不能便捷的将散热装置安装在不同规格的无人机上。

技术实现要素：

为解决上述背景技术中提出的问题，本发明的目的在于提供一种多旋翼无人机散热装置，具备通用性高的优点，解决了现有无人机散热装置通用性差，不能便捷的将散热装置安装在不同规格的无人机上的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多旋翼无人机散热装置，包括多旋翼无人机本体，所述多旋翼无人机本体的顶部设置有散热风扇，所述散热风扇的正面和背面均固定连接有调节框，所述调节框的内部滑动安装有安装杆，所述多旋翼无人机本体的正面和背面均可拆卸连接有限位板，所述安装杆的底部固定连接有缓冲机构，所述多旋翼无人机本体的底部设置有蓄电池，所述多旋翼无人机本体底部的四角均固定连接有支撑腿。

作为本发明优选的，所述缓冲机构包括挡块，所述挡块的底部固定连接有防撞板，所述安装杆表面的底部套设有弹簧，所述弹簧的顶端与限位板的底部固定连接，所述弹簧的底端与挡板的顶部固定连接，所述防撞板的底部固定连接有缓冲垫，所述防撞板呈半圆设置，所述蓄电池的底部固定连接有防撞垫，所述缓冲垫和防撞垫均为橡胶材质制成，所述缓冲垫和防撞垫的厚度均为五毫米。

作为本发明优选的，所述散热风扇顶部的左侧和右侧均固定连接有固定板，所述固定板的顶部固定连接有遮挡盖。

作为本发明优选的，所述安装杆的顶部固定连接有滑块，所述滑块呈梯形设置，所述调节框的内部开设有与滑块滑动连接的滑槽，所述调节框远离散热风扇的一侧螺纹连接有紧固螺栓，所述紧固螺栓靠近散热风扇的一端与滑块的表面接触。

作为本发明优选的，所述防撞板正面和背面的两侧均螺纹连接有定位螺栓，所述蓄电池的正面和背面均开设有与定位螺栓螺纹连接的安装槽。

作为本发明优选的，所述安装杆的表面螺纹连接有螺母，所述螺母的底部固定连接有紧固垫。

作为本发明优选的，所述支撑腿包括支脚、外连接杆、内连接杆、第一弹性连接件和第二弹性连接件；

所述外连接杆的内径大于所述内连接杆的外径，所述内连接杆的一端伸入所述外连接杆内，所述外连接杆沿其轴向的长度与所述内连接杆的最大伸缩距离相匹配，所述内连接杆与所述外连接杆之间设有第一弹性连接件，所述第一弹性连接件的两端分别与所述内连接杆伸入所述外连接杆部分的外表面和所述外连接杆对应部分的内表面固定连接，所述第二弹性连接件套设在所述内连接杆的上，所述第二弹性连接件位于所述外连接杆的内表面和所述内连接杆的外表面之间，所述第二弹性连接件的一端固定连接在所述外连接杆的内侧，所述第二弹性连接件的另一端固定连接在所述内连接杆未伸入所述外连接杆的一端；

在所述内连接杆未伸入所述外连接杆的一端固定连接有支脚，正常状态下，所述外连接杆的一端与所述支脚保持一定间隔，在所述支撑腿受压时，所述外连接杆的一端与所述支脚贴合；

所述外连接杆的外部还设有连接环，所述连接环上设有连接孔，每个所述外连接杆上有两个所述连接环，两个所述连接环水平方向上90度夹角；

所述支撑腿还包括若干个柔性连接杆，所述柔性连接杆的尺寸与所述连接环上的连接孔尺寸相匹配，所述柔性连接杆的两端设有限位挡块，所述柔性连接杆通过所述连接环连接相邻的两个所述支撑腿，所述限位挡块和所述连接环之间还有套设在所述柔性连接杆上的缓冲弹性件。

作为本发明优选的，还包括第一温度传感器、第二温度传感器、控制器；

所述第一温度传感器，用于检测所述多旋翼无人机本体的温度；

所述第二温度传感器，用于检测所述多旋翼无人机本体所处环境的温度；

控制器，与所述第一温度传感器、第二温度传感器电连接，所述控制器用于根据所述第一温度传感器、第二温度传感器对所述散热风扇的转速进行控制，包括以下步骤：

步骤1：在一定时间段内对所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的检测值进行采样，控制器基于采样时间段内所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的检测值，通过公式(1)计算出采样时间段内的散热速率；

η为采样时间段内的散热速率，a1为所述第一温度传感器在采样时间段起始时间点的检测值，a2为所述第一温度传感器在采样时间段终止时间点的检测值，t为采样时间段时长；

当公式(1)的计算结果不低于设定最低要求散热速率η0时，说明所述散热风扇对所述多旋翼无人机本体散热正常，当公式(1)的计算结果低于设定最低要求散热速率η0时，说明所述散热风扇对所述多旋翼无人机本体散热不能满足要求，进入步骤2；

步骤2：所述控制器基于所述第一温度传感器、所述第二温度传感器的检测值通过公式(2)计算出所述散热风扇目标转速，同时所述控制器调节所述散热风扇的当前转速至所述目标转速，所述当前转速即从采样时间段终止时间点的转速；

a为所述散热风扇的换热系数，k为所述散热风扇排风口的面积，a为所述第一温度传感器的检测值，b为所述第二温度传感器的检测值，t0为所述多旋翼无人机本体内部的设定目标温度，n2为所述散热风扇在所述采样时间段终止时间点的转速，p为所述散热风扇的额定功率，e为常数，取2.72,b为所述多旋翼无人机本体的换热系数，lg表示以10为底的对数。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过设置多旋翼无人机本体、散热风扇、调节框、安装杆、限位板、缓冲机构、蓄电池和支撑腿的配合使用，便于使用者将限位板安装在多旋翼无人机本体的表面，然后使用者再旋转紧固螺栓将滑块向多旋翼无人机本体靠近，保证通用性，滑块配合滑槽可防止安装杆倾斜卡死，随后使用者旋转定位螺栓配合安装槽将蓄电池进行固定安装，再启动散热风扇对多旋翼无人机本体进行散热，使用者根据机型旋转螺母调节安装杆的位置，通过安装杆调节散热风扇的高度，保证散热的稳定性，当多旋翼无人机本体落在地面上时，通过弹簧的弹力可吸收冲击力，配合防撞垫和缓冲垫可对蓄电池的底部进行防护，解决了现有无人机散热装置通用性差，不能便捷的将散热装置安装在不同规格的无人机上，同时散热电力依靠无人机电力影响无人机的续航的问题，具备通用性高且不影响续航的优点。

2、本发明通过设置挡块、防撞板、弹簧、缓冲垫、防撞垫，便于使用者通过挡块对弹簧进行限位，同时再通过防撞板对多旋翼无人机本体的底部进行防磕碰防护，同时弹簧的弹力可吸收冲击力，防撞垫和缓冲垫可对蓄电池的底部进行防护。

3、本发明通过设置固定板和遮挡板，便于使用者通过固定板对遮挡板进行固定，遮挡板可防止灰尘或水滴进入散热风扇的内部影响运行。

4、本发明通过设置滑块、滑槽和紧固螺栓，便于使用者旋转紧固螺栓将滑块向多旋翼无人机本体靠近，保证通用性，滑块配合滑槽可防止安装杆倾斜卡死。

5、本发明通过设置定位螺栓和安装槽，便于使用者旋转定位螺栓配合安装槽将蓄电池进行固定安装。

6、本发明通过设置螺母和紧固垫，便于使用者通过旋转螺母调节安装杆的位置，通过安装杆调节散热风扇的高度。

7、本发明通过设置支脚、外连接杆、内连接杆、第一弹性连接件、第二弹性连接件，使得支撑腿在多旋翼无人机本体降落时也可以起到保护的作用，减少降落时对多旋翼无人机本体的冲击，提高了落地稳定性，保障设备安全，设置的柔性连接杆通过外连接杆外侧设置的连接环连接相邻的两个支撑腿，所述柔性连接杆两端设有限位挡块，所述限位挡块与所述连接环之间设有套设在所述柔性连接杆上的缓冲弹性件，在落地时，所述相邻两支撑腿之间受压产生相对移动，通过设置的通过所述连接环连接相邻两支撑腿的柔性连接杆将相邻两支撑腿之间的相对移动位置进行限制，同时所述缓冲弹性件在受压，在落地稳定后，所述缓冲弹性件缓慢回复原状，起到缓冲减震效果。

8、本发明通过设置通过温度传感器的检测值计算散热风扇目前状态下散热速率，控制器通过当前的散热速率对散热风扇转速进行调控，使得散热风扇风量保持在最优范围内，提高散热效果。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图；

图2为本发明左视结构示意图；

图3为本发明散热风扇的俯视结构示意图；

图4为本发明安装杆的立体结构示意图；

图5为本发明支撑腿的正常状态结构示意图；

图6为本发明支撑腿的受压状态结构示意图；

图7为本发明支撑腿的外部结构示意图；

图8为本发明支撑腿的局部放大图。

图中：1、多旋翼无人机本体；2、散热风扇；3、调节框；4、安装杆；5、限位板；6、缓冲机构；61、挡块；62、防撞板；63、弹簧；64、缓冲垫；65、防撞垫；7、蓄电池；8、支撑腿；81、支脚；82、外连接杆；83、内连接杆；84、第一弹性连接件；85、第二弹性连接件；86、连接环；87、柔性连接杆；88、缓冲弹性件；9、固定板；10、遮挡盖；11、滑块；12、滑槽；13、紧固螺栓；14、定位螺栓；15、安装槽；16、螺母；17、紧固垫。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

如图1至图4所示，本发明提供的一种多旋翼无人机散热装置，包括多旋翼无人机本体1，多旋翼无人机本体1的顶部设置有散热风扇2，散热风扇2的正面和背面均固定连接有调节框3，调节框3的内部滑动安装有安装杆4，多旋翼无人机本体1的正面和背面均可拆卸连接有限位板5，安装杆4的底部固定连接有缓冲机构6，多旋翼无人机本体1的底部设置有蓄电池7，多旋翼无人机本体1底部的四角均固定连接有支撑腿8。

参考图1，缓冲机构6包括挡块61，挡块61的底部固定连接有防撞板62，安装杆4表面的底部套设有弹簧63，弹簧63的顶端与限位板5的底部固定连接，弹簧63的底端与挡板61的顶部固定连接，防撞板62的底部固定连接有缓冲垫64，防撞板62呈半圆设置，蓄电池7的底部固定连接有防撞垫65，缓冲垫64和防撞垫65均为橡胶材质制成，缓冲垫64和防撞垫65的厚度均为五毫米。

作为本发明的一种技术优化方案，通过设置挡块61、防撞板62、弹簧63、缓冲垫64、防撞垫65，便于使用者通过挡块61对弹簧63进行限位，同时再通过防撞板62对多旋翼无人机本体1的底部进行防磕碰防护，同时弹簧63的弹力可吸收冲击力，防撞垫65和缓冲垫64可对蓄电池7的底部进行防护。

参考图4，散热风扇2顶部的左侧和右侧均固定连接有固定板9，固定板9的顶部固定连接有遮挡盖10。

作为本发明的一种技术优化方案，通过设置固定板9和遮挡板10，便于使用者通过固定板9对遮挡板10进行固定，遮挡板10可防止灰尘或水滴进入散热风扇2的内部影响运行。

参考图2，安装杆4的顶部固定连接有滑块11，滑块11呈梯形设置，调节框3的内部开设有与滑块11滑动连接的滑槽12，调节框3远离散热风扇2的一侧螺纹连接有紧固螺栓13，紧固螺栓13靠近散热风扇2的一端与滑块11的表面接触。

作为本发明的一种技术优化方案，通过设置滑块11、滑槽12和紧固螺栓13，便于使用者旋转紧固螺栓13将滑块11向多旋翼无人机本体1靠近，保证通用性，滑块11配合滑槽12可防止安装杆4倾斜卡死。

参考图2，防撞板62正面和背面的两侧均螺纹连接有定位螺栓14，蓄电池7的正面和背面均开设有与定位螺栓14螺纹连接的安装槽15。

作为本发明的一种技术优化方案，通过设置定位螺栓14和安装槽15，便于使用者旋转定位螺栓14配合安装槽15将蓄电池7进行固定安装。

参考图1，安装杆4的表面螺纹连接有螺母16，螺母16的底部固定连接有紧固垫17。

作为本发明的一种技术优化方案，通过设置螺母16和紧固垫17，便于使用者通过旋转螺母16调节安装杆4的位置，通过安装杆4调节散热风扇2的高度。

本发明的工作原理及使用流程：在使用时，使用者通过胶水将限位板5固定在多旋翼无人机本体1的表面，然后使用者再旋转紧固螺栓13将滑块11向多旋翼无人机本体1靠近，保证通用性，滑块11配合滑槽12可防止安装杆4倾斜卡死，随后使用者旋转定位螺栓14配合安装槽15将蓄电池7进行固定安装，再启动散热风扇2对多旋翼无人机本体1进行散热，使用者根据机型旋转螺母16调节安装杆4的位置，通过安装杆4调节散热风扇2的高度，保证散热的稳定性，当多旋翼无人机本体1落在地面上时，通过弹簧63的弹力可吸收冲击力，配合防撞垫65和缓冲垫64可对蓄电池7的底部进行防护。

综上所述：该多旋翼无人机散热装置，通过设置多旋翼无人机本体1、散热风扇2、调节框3、安装杆4、限位板5、缓冲机构6、蓄电池7和支撑腿8的配合使用，解决了现有无人机散热装置通用性差，不能便捷的将散热装置安装在不同规格的无人机上，同时散热电力依靠无人机电力影响无人机的续航的问题。

作为本发明的一种技术优化方案，如图5至图7所示，所述支撑腿8包括支脚81、外连接杆82、内连接杆83、第一弹性连接件84和第二弹性连接件85；

所述外连接杆82的内径大于所述内连接杆83的外径，所述内连接杆83的一端伸入所述外连接杆82内，所述外连接杆82沿其轴向的长度与所述内连接杆83的最大伸缩距离相匹配，所述内连接杆83与所述外连接杆82之间设有第一弹性连接件84，所述第一弹性连接件84的两端分别与所述内连接杆83伸入所述外连接杆82部分的外表面和所述外连接杆82对应部分的内表面固定连接，所述第二弹性连接件85套设在所述内连接杆83的上，所述第二弹性连接件85位于所述外连接杆82的内表面和所述内连接杆83的外表面之间，所述第二弹性连接件85的一端固定连接在所述外连接杆82的内侧，所述第二弹性连接件85的另一端固定连接在所述内连接杆83未伸入所述外连接杆82的一端；

在所述内连接杆83未伸入所述外连接杆82的一端固定连接有支脚81，正常状态下，所述外连接杆82的一端与所述支脚81保持一定间隔，在所述支撑腿8受压时，所述外连接杆82的一端与所述支脚81贴合；

所述外连接杆82的外部还设有连接环86，所述连接环86上设有连接孔，每个所述外连接杆82上有两个所述连接环86，两个所述连接环86水平方向上90度夹角；

所述支撑腿8还包括若干个柔性连接杆87，所述柔性连接杆87的尺寸与所述连接环86上的连接孔尺寸相匹配，所述柔性连接杆87的两端设有限位挡块，所述柔性连接杆87通过所述连接环86连接相邻的两个所述支撑腿8，所述限位挡块和所述连接环86之间还有套设在所述柔性连接杆87上的缓冲弹性件88。

上述技术方案的工作原理和有益效果：

所述内连接杆83的一端连接所述支脚81，所述内连接杆83的另一端伸入所述外连接杆82内，所述内连接杆83伸入所述外连接杆82的一端通过第一弹性连接件84连接所述内连接杆83的内部，所述第二弹性连接件85套设在所述内连接杆83上，所述第二弹性连接件85的一端连接所述支脚81，所述第二弹性连接件85的另一端连接所述外连接杆82的内部，所述内连接杆83相对于所述外连接杆82滑动连接。

正常状态下，即所述支撑腿8不受压时，所述第一弹性连接件84和所述第二弹性连接件85均为伸展状态，当降落时，所述支撑腿8受压，所述内连接杆83相对于所述外连接杆82滑动，所述第二弹性连接件85压缩，同时所述第一弹性连接件84压缩。

通过所述第二弹性件的设置，使得在支撑腿8受压时，所述内连接杆83与所述外连接杆82相对滑动，起到缓冲作用，减少降落时的冲击，其次，通过第一弹性件的设置，对所述内连接杆83与所述外连接杆82的相对滑动位置起到限位作用，避免受压时内连接杆83相对外连接杆82滑动时，由于没有限制而使内连接杆83伸入所述外连接杆82的一端对支撑腿8和多旋翼无人机本体1连接位置处造成冲击，提高了落地稳定性，保障设备安全。

设置的柔性连接杆87通过外连接杆82外侧设置的连接环86连接相邻的两个支撑腿8，所述柔性连接杆87两端设有限位挡块61，所述限位挡块61与所述连接环86之间设有套设在所述柔性连接杆87上的缓冲弹性件88，在落地时，所述相邻两支撑腿8之间受压产生相对移动，通过设置的通过所述连接环86连接相邻两支撑腿8的柔性连接杆87将相邻两支撑腿8之间的相对移动位置进行限制，同时所述缓冲弹性件88在受压，在落地稳定后，所述缓冲弹性件88缓慢回复原状，起到缓冲减震效果。

作为本发明的一种技术优化方案，还包括第一温度传感器、第二温度传感器、控制器；

所述第一温度传感器，用于检测所述多旋翼无人机本体1内部的温度；

所述第二温度传感器，用于检测所述多旋翼无人机本体1所处环境的温度；

控制器，与所述第一温度传感器、第二温度传感器电连接，所述控制器用于根据所述第一温度传感器、第二温度传感器对所述散热风扇2的转速进行调节，包括以下步骤：

步骤1：在一定时间段内对所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的检测值进行采样，控制器基于采样时间段内所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的检测值，通过公式(1)计算出采样时间段内的散热速率；

η为采样时间段内的散热速率，a1为所述第一温度传感器在采样时间段起始时间点的检测值，a2为所述第一温度传感器在采样时间段终止时间点的检测值，t为采样时间段时长；

当公式(1)的计算结果不低于设定最低要求散热速率η0时，说明所述散热风扇2对所述多旋翼无人机本体1散热正常，当公式(1)的计算结果低于设定最低要求散热速率η0时，说明所述散热风扇2对所述多旋翼无人机本体1散热不能满足要求，进入步骤2；

步骤2：所述控制器基于所述第一温度传感器、所述第二温度传感器的检测值通过公式(2)计算出所述散热风扇2目标转速，同时所述控制器调节所述散热风扇2的当前转速至所述目标转速，所述当前转速即从采样时间段终止时间点的转速；

a为所述散热风扇2的换热系数，k为所述散热风扇2排风口的面积，a为所述第一温度传感器的检测值，b为所述第二温度传感器的检测值，t0为所述多旋翼无人机本体1内部的设定目标温度，n2为所述散热风扇2在所述采样时间段终止时间点的转速，p为所述散热风扇2的额定功率，e为常数，取2.72,b为所述多旋翼无人机本体1的换热系数，lg表示以10为底的对数。

上述技术方案的工作原理和有益效果：

当散热风扇开始工作后，在一定时间段内对所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的检测值进行采样，控制器基于采样时间段内所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的检测值，通过公式(1)计算出采样时间段内的散热速率，若果当前散热速率不低于设定最低要求散热速率η0，说明所述散热风扇2对所述多旋翼无人机本体1散热正常，如果公式(1)的计算结果低于设定最低要求散热速率η0时，说明所述散热风扇2对所述多旋翼无人机本体1散热不能满足要求，控制器基于所述第一温度传感器、所述第二温度传感器的检测值通过公式(2)计算出所述散热风扇2目标转速，通过对散热风扇2转速进行调控，使得散热风扇2风量保持在最优范围内，保证散热速率符合要求，提高散热效果。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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