榫卯結(jié)構(gòu)三角支撐輕質(zhì)薄板安全多旋翼飛行器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及多旋翼飛行器領(lǐng)域，具體涉及一種主要利用薄板結(jié)構(gòu)插接形成機(jī)身的榫卯結(jié)構(gòu)三角支撐輕質(zhì)薄板安全多旋翼飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在市面上的訓(xùn)練用多旋翼飛行器的都是金屬連接件將碳纖板和碳纖管相結(jié)合的桿式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的多旋翼飛行器具有高強(qiáng)度、重量輕的優(yōu)點(diǎn)。
[0003]但這種結(jié)構(gòu)在組裝、調(diào)試、維修等方面會給學(xué)員增加了技術(shù)難度，很大程度上降低了學(xué)習(xí)效率，高昂的成本也讓很多學(xué)員難以接受。針對這一狀況，我們把多旋翼飛行器不方便操作訓(xùn)練的情況歸納為以下四點(diǎn):
1、操作使用及維護(hù)的技術(shù)含量較高，學(xué)員需要熟悉電路，需要操作焊接，組裝過程繁瑣，需使用專業(yè)安裝工具和校準(zhǔn)儀器，學(xué)員很難短時間內(nèi)學(xué)會獨(dú)立操作。
[0004]2、飛行時安全警戒級別較高，要時刻提防飛行器撞人或被旋翼意外砍傷等意外發(fā)生。
[0005]3、由于旋翼裸露，現(xiàn)有的多旋翼飛行器不適合在室內(nèi)進(jìn)行飛行訓(xùn)練。
[0006]4、維護(hù)成本較高，一般新手控制飛行器飛行經(jīng)常出現(xiàn)摔機(jī)現(xiàn)象，多旋翼飛行器的碳纖結(jié)構(gòu)一旦損傷就只能進(jìn)行更換，無法修補(bǔ)或用其他材料替代。
[0007]針對上述問題，我們查閱了大量資料，發(fā)現(xiàn)中國傳統(tǒng)的榫卯結(jié)構(gòu)建筑在抵抗地震沖擊力時，采用的是〃以柔克剛〃的思維，通過巧妙的構(gòu)造，以最小的代價將強(qiáng)大的自然破壞力消彌至最小程度。這給我們帶來一系列啟發(fā)，可否采用中國傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑中的榫卯結(jié)構(gòu)三角支撐的原理，再借助現(xiàn)代化的電子集成化技術(shù)和新型材質(zhì)來實(shí)現(xiàn)我們的設(shè)計目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明為解決上述問題，提供一種利用薄板的插接榫卯連接方式形成機(jī)身，并且設(shè)有保護(hù)旋翼的圓形旋翼孔的榫卯結(jié)構(gòu)三角支撐輕質(zhì)薄板安全多旋翼飛行器。
[0009]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，榫卯結(jié)構(gòu)三角支撐輕質(zhì)薄板安全多旋翼飛行器，包括機(jī)身、旋翼、位于機(jī)身中部的飛行控制模塊以及集成線束式的連接線，所述機(jī)身包括若干塊的輕質(zhì)垂直結(jié)構(gòu)板榫卯插接形成外部框架、內(nèi)部對角支撐的三角形支撐結(jié)構(gòu),在垂直結(jié)構(gòu)板最外側(cè)相交處的豎直方向設(shè)有旋翼；
和框架垂直面連接有固定用的水平結(jié)構(gòu)板，水平結(jié)構(gòu)板上以旋翼電機(jī)軸為圓心設(shè)有若干保護(hù)旋翼用略大于旋翼直徑的圓形的旋翼孔，既保護(hù)底部的電源控制模塊，又能增加機(jī)身整體強(qiáng)度，旋翼安裝在水平結(jié)構(gòu)板的旋翼孔內(nèi)有效的保證了設(shè)備和人身安全；
每個垂直結(jié)構(gòu)板與水平結(jié)構(gòu)板接觸部分設(shè)有若干榫頭，水平結(jié)構(gòu)板上對應(yīng)的設(shè)置有卯孔，榫頭與卯孔對應(yīng)榫卯連接。
[0010]為了進(jìn)一步固定機(jī)身，所述垂直結(jié)構(gòu)板最外側(cè)相交均有伸出部，且該伸出部末端上部與水平結(jié)構(gòu)板上旋翼孔外沿面接觸連接，連接方式為伸出部的榫頭與旋翼孔外沿上的卯孔榫卯連接。
[0011]為增加穩(wěn)定性和強(qiáng)度，所述垂直結(jié)構(gòu)板數(shù)量>6，若干外側(cè)垂直結(jié)構(gòu)板組合形成多邊形框架結(jié)構(gòu)，多邊形框架的對角至少設(shè)置一個對角垂直結(jié)構(gòu)板。
[0012]由于頂部受力較大，為增加頂部強(qiáng)度，所述水平結(jié)構(gòu)板上設(shè)有與其形狀相同、增加強(qiáng)度的上層水平結(jié)構(gòu)板。
[0013]為了盡可能減輕整體質(zhì)量，所述垂直結(jié)構(gòu)板板下側(cè)的棱角部、上側(cè)插合接觸部均設(shè)有減重倒角；垂直結(jié)構(gòu)板有若干減重圓孔。
[0014]為便于固定電源控制模塊，所述對角垂直結(jié)構(gòu)板設(shè)有若干用于穿引電源線和數(shù)據(jù)線的通孔。
[0015]為了降低成本，所述垂直結(jié)構(gòu)板的材料為航空層板、木板、或者KT板。
[0016]本發(fā)明的有以下有益之處:
1.輕質(zhì)薄板(KT板、航空層板、輕木片)切割成的各個垂直結(jié)構(gòu)板，用于機(jī)身的組裝成型，大大降低了飛行器制造和維修的成本。
[0017]2.機(jī)身的榫卯及支撐結(jié)構(gòu)能夠保證足夠的強(qiáng)度，能夠?qū)崿F(xiàn)簡易、快速的組裝，提高飛行器制作和維修的速度。
[0018]3.旋翼孔增強(qiáng)了安全防護(hù)性能，飛行器可在室內(nèi)進(jìn)行飛行訓(xùn)練，既能保護(hù)旋翼本身免受破壞，又避免發(fā)生人身傷害。
[0019]4.抗沖擊能力強(qiáng)，能夠保證在訓(xùn)練時飛行器的安全，減少維護(hù)時長。
【附圖說明】
[0020]圖1本發(fā)明組裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2本發(fā)明水平結(jié)構(gòu)板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3本發(fā)明頂部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4本發(fā)明底部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中1.外側(cè)垂直結(jié)構(gòu)板，11.榫頭，2.水平結(jié)構(gòu)板，21.卯孔，22.旋翼孔，3.對角垂直結(jié)構(gòu)板，4.旋翼，5.上層水平結(jié)構(gòu)板。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0026]如圖1和圖2所示，在本發(fā)明提供的榫卯結(jié)構(gòu)三角支撐輕質(zhì)薄板安全多旋翼飛行器的實(shí)施例中，機(jī)身包括6塊垂直結(jié)構(gòu)板以不同角度相交插接組成的框架和對角支撐的結(jié)構(gòu)，垂直結(jié)構(gòu)板上設(shè)有插接槽，保證能夠方便的榫卯插接。其中4塊外側(cè)垂直結(jié)構(gòu)板I組成外部框架結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部，沿著對角線的方向還插接有在重心位置相交的對角垂直結(jié)構(gòu)板3。這樣,就形成了多個結(jié)構(gòu)板相互相交插接的三角支撐結(jié)構(gòu)。在最外側(cè)的三角支撐結(jié)構(gòu)相交處的豎直方向設(shè)有旋翼4，就能使旋翼4處于最穩(wěn)定的位置。
[0027]圖2所示的水平結(jié)構(gòu)板2結(jié)構(gòu)，它根據(jù)旋翼4的位置設(shè)有起保護(hù)作用的旋翼孔22，旋翼4位于旋翼孔22內(nèi)部,水平結(jié)構(gòu)板2位于垂直結(jié)構(gòu)板的上方。垂直結(jié)構(gòu)板和水平結(jié)構(gòu)板2的接觸部位設(shè)有若干榫頭11，與這些榫頭11對應(yīng)的水平結(jié)構(gòu)板2上設(shè)有卯孔21，通過榫卯結(jié)構(gòu)將兩者固定。此外，垂直結(jié)構(gòu)板的最外相交處的外延伸部的末端上方設(shè)有榫頭11與旋翼孔22外沿面上對應(yīng)的卯孔也進(jìn)行榫卯結(jié)合。
[0028]由于水平面受力較大，為增加其強(qiáng)度，水平結(jié)構(gòu)板2上設(shè)有與其形狀相同、增加強(qiáng)度的上層水平機(jī)構(gòu)板5。
[0029]在減重設(shè)計上，為了盡可能減輕整體質(zhì)量，垂直結(jié)構(gòu)板下側(cè)的棱角部、上側(cè)插合接觸部均進(jìn)行切邊處理，形成了減重用的倒角，使得各個板形成類梯形的結(jié)構(gòu)；對角垂直結(jié)構(gòu)板3上可開若干不影響強(qiáng)度的減重孔。
[0030]本發(fā)明的飛行控制模塊沿用現(xiàn)有技術(shù)，未在圖中畫出，但為了便于穿引飛行控制模塊所需的電源和數(shù)據(jù)線，所述對角垂直結(jié)構(gòu)板3在重心位置相交的部位設(shè)有若干通孔，飛行控制模塊用帶背膠的粘扣和扎帶將其固定在機(jī)身的重心位置，符合飛行要求。
[0031]在薄板的材料上，為了降低成本，垂直結(jié)構(gòu)板的材料為航空層板、木板或者KT板，這類板材加工簡單，成本低廉，能夠方便的將機(jī)身整體更換，在教學(xué)試驗(yàn)中學(xué)員經(jīng)過簡單示范的講解后便可在10分鐘內(nèi)獨(dú)立完成機(jī)身的拼插制作。
[0032]圖3和圖4展示本發(fā)明的成品效果圖，底部的各個垂直結(jié)構(gòu)板1、3所形成的平面結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)飛行器的平穩(wěn)起、落和航線飛行，且能夠承受一定的沖擊力。頂部較為平整，旋翼4均處于水平結(jié)構(gòu)板2、5上的旋翼孔22內(nèi)，有效保護(hù)旋翼4的安全，不僅能保護(hù)人身安全、在室內(nèi)使用時也能夠有效地保護(hù)飛行器安全。
[0033]在KT材質(zhì)板作為材料的耐沖擊測試中，本發(fā)明提供的飛行器能通過以下項(xiàng)目:
機(jī)體承重95kg ;橫向沖擊10米每秒的撞擊試驗(yàn)；空載下的自由跌落試驗(yàn):10次10米高度跌落完好，10次15米高度跌落8次完好；標(biāo)準(zhǔn)載重時10米自由跌落:6次完好；10次5米自由跌落:均完好；抗扭曲測試:10kg扭曲力下完好。
[0034]經(jīng)過試驗(yàn)證明，本發(fā)明的抗沖擊性能夠滿足日常訓(xùn)練需要。
[0035]實(shí)際操作中，本發(fā)明提供的榫卯結(jié)構(gòu)三角支撐輕質(zhì)薄板安全多旋翼飛行器，在2級風(fēng)的室外做出了中國航協(xié)多旋翼飛行器飛行員技術(shù)等級五級水平動作中的“10米高度水平直線”。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.榫卯結(jié)構(gòu)三角支撐輕質(zhì)薄板安全多旋翼飛行器，包括機(jī)身、旋翼(4)、位于機(jī)身中部的飛行控制模塊以及集成線束式的連接線，其特征在于: 所述機(jī)身包括若干塊的輕質(zhì)垂直結(jié)構(gòu)板豎直交叉結(jié)合形成外部多邊形框架、內(nèi)部對角支撐的三角支撐結(jié)構(gòu)，在垂直結(jié)構(gòu)板最外側(cè)相交處的豎直方向設(shè)有旋翼(4)安裝座； 和框架板垂直的平面連接有固定用的水平結(jié)構(gòu)板(2)，水平結(jié)構(gòu)板(2)上以旋翼(4)軸為圓心設(shè)有若干保護(hù)旋翼用略大于旋翼直徑的圓形的旋翼孔(22)； 每個垂直結(jié)構(gòu)板與水平結(jié)構(gòu)板(2)接觸部分設(shè)有若干榫頭(11)，水平結(jié)構(gòu)板(2)上對應(yīng)的設(shè)置有卯孔(21)，榫頭(11)與卯孔(21)對應(yīng)榫卯連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的榫卯結(jié)構(gòu)三角支撐輕質(zhì)薄板安全多旋翼飛行器，其特征在于，所述垂直結(jié)構(gòu)板在最外側(cè)的相交處均有伸出，且該伸出部末端上部與水平結(jié)構(gòu)板(2 )上的旋翼孔(22)外沿面接觸連接，連接方式為伸出部的榫頭(11)與旋翼孔(22)外沿面上的卯孔(21)榫卯連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的榫卯結(jié)構(gòu)三角支撐輕質(zhì)薄板安全多旋翼飛行器，其特征在于，所述垂直結(jié)構(gòu)板數(shù)量> 6，若干外側(cè)垂直結(jié)構(gòu)板(I)組成多邊形框架，多邊形框架的每個對角至少設(shè)有一個對角垂直結(jié)構(gòu)板(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的榫卯結(jié)構(gòu)三角支撐輕質(zhì)薄板安全多旋翼飛行器，其特征在于，所述對角垂直結(jié)構(gòu)板(3)在飛行器的重心位置相交，相交處有若干榫頭和水平結(jié)構(gòu)板(2)上相應(yīng)的卯孔相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的榫卯結(jié)構(gòu)三角支撐輕質(zhì)薄板安全多旋翼飛行器，其特征在于，所述水平結(jié)構(gòu)板(2)上設(shè)有與其形狀相同、增加強(qiáng)度的上層水平結(jié)構(gòu)板(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的榫卯結(jié)構(gòu)三角支撐輕質(zhì)薄板安全多旋翼飛行器，其特征在于，所述垂直結(jié)構(gòu)板下側(cè)的棱角部、上側(cè)插合接觸部均設(shè)有減重倒角；垂直結(jié)構(gòu)板上設(shè)有若干減重圓孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的榫卯結(jié)構(gòu)三角支撐輕質(zhì)薄板安全多旋翼飛行器，其特征在于，所述垂直結(jié)構(gòu)板(3)上設(shè)有若干用于穿引電源線和數(shù)據(jù)線的通孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的榫卯結(jié)構(gòu)三角支撐輕質(zhì)薄板安全多旋翼飛行器，其特征在于，所述垂直結(jié)構(gòu)板的材料為航空層板、木板或者KT板。
【專利摘要】本發(fā)明提供的榫卯結(jié)構(gòu)三角支撐輕質(zhì)薄板安全多旋翼飛行器，包括機(jī)身、旋翼、位于機(jī)身中部的飛行控制模塊以及集成線束式的連接線，機(jī)身包括若干塊的輕質(zhì)垂直結(jié)構(gòu)板榫卯插接形成外部框架、內(nèi)部對角支撐的三角形支撐結(jié)構(gòu)，在垂直結(jié)構(gòu)板最外側(cè)相交處的豎直方向設(shè)有旋翼；和框架垂直面連接有固定用的水平結(jié)構(gòu)板，水平結(jié)構(gòu)板上以旋翼電機(jī)軸為圓心設(shè)有若干保護(hù)旋翼用略大于旋翼直徑的圓形的旋翼孔，每個垂直結(jié)構(gòu)板與水平結(jié)構(gòu)板接觸部分設(shè)有若干榫頭，水平結(jié)構(gòu)板上對應(yīng)的設(shè)置有卯孔，榫頭與卯孔對應(yīng)榫卯連接。
【IPC分類】B64C1-00, B64C27-08
【公開號】CN104691751
【申請?zhí)枴緾N201510134525
【發(fā)明人】徐知非, 崔永琪
【申請人】徐知非, 崔永琪
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月26日