[发明专利]一种新型轻量化六旋翼无人机

说明书

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种新型轻量化六旋翼无人机。

背景技术

“无人机”的全称是“无人驾驶飞机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，其具有机动灵活、反应快速、操作要求低等优点。随着人们对无人机的认识以及了解不断深入，以及对其未来市场前景的看好，无人机成为了科研人员目前研发的一个重点方向。特别是在无人机上装载多种类型的传感器，例如摄像机等，可以实现视频实时传输，高危地区探测功能，可以广泛应用于航拍、植保、工业巡检各个领域。

新型的镁铝合金材料(AZ31B)设计，其优点是材料密度低，抗拉、压强度以及抗扭强度比目前广为使用的碳纤维材料高，而且此材料抗弯强度高(材料抗拉强度260MPA，拉伸屈服强度200MPA，杨氏模量0.48，泊松比0.307)，另外值得注意的是碳纤维材料是无法降解的材料，会对自然环境产生重大的影响，而AZ31B合金材料可以通过熔化的方式反复重新利用，从而减少了无人机制造上对环境的危害。

目前的无人机大多是基于直升机的飞行原理进行设计制造的，可以实现垂直升降和高空悬停，从而满足航拍和监控的需求，目前市面上最普遍的多是单轴单桨、单轴共桨以及多旋翼形式，由于当下已有的无人机在机体结构的设计上存在一定的缺陷，例如对空气动力学基本没有深入应用，为了提升续航力在材料选用时大多以塑料为主，导致无人机飞行过程中抗风性能差、飞行阻力大以及电池容量的不足，有一些在选材时采用了碳管作为机臂的，安装繁琐需要专门的碳管夹，造成机体重量上升，因此目前市场上的无人机普遍一次飞行时间只有30分钟以内，同时常规的设计使得无人机内部腔体利用率低，不利于后期的升级改造及设备拓展，这些问题都严重影响了未来无人机在生活中应用的前景。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种面向燃料电池驱动的新型轻量化六旋翼无人机。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的是目前无人机结构设计不合理、机体材料无法回收利用以及续航时间过短等技术问题

为实现上述目的，本发明提供了一种新型轻量化六旋翼无人机，包括机架、机臂、机臂连接组件、电池悬挂件、电池、飞行控制系统和减震基座，其中，

机架包括上板和下板，上板和下板均采用大小相同的正六边形设计，上板和下板的外围设有筋板，上板和下板内侧设有筋板，上板设有中部呈圆形，周围呈阵列三角形的镂空；下板设有中部呈圆形，周围呈三角形的镂空，四个减震基座安装孔和四个电池悬挂件安装孔；

机臂包括旋翼、电机、机臂，其中电机采用无刷电机，机臂设计为纵向弧形渐变，横向锥形渐变，机臂中部采用镂空阵列设计；

机臂连接组件包括连接电机和飞行控制系统的弹性导线，固定所述弹性导线的线夹；；

电池悬挂组件由专门设计的角铁制成，采用防松螺母和机架的下板连接；

减震基座通过连接孔与机架的下板的减震基座安装孔连接。

优选地，机架的材料采用新型镁铝合金。

优选地，下板的镂空为非对称镂空。

优选地，机臂的材料采用新型镁铝合金。

优选地，机臂中部的镂空阵列，形状为三角形。

优选地，机臂与机架的结合方式，采用螺栓连接。

优选地，电池悬挂组件安装孔的中心线不和机架中心线重合，偏差范围为0～20mm。

优选地，电池采用燃料电池。

优选地，减震基座的连接孔设有空心橡胶。

本发明的有益效果是：

1.无人机机臂采用了纵向弧形渐变，横向锥形渐变，并在机臂中部采取三角形的阵列镂空的设计，有效的利用了新型镁铝合金材料(AZ13B)抗弯强度高的优点，从而在不影响其强度的前提下大幅减少了机臂的重量。

2.其横向渐宽的锥形设计使得无人机机臂在最大化减轻质量的同时满足了强度的要求，而且使得无人机在飞行以及起飞的时候机臂不易发生振动，有效避免了由于共振造成的对飞机的损坏。

3.机臂采用新型镁铝合金材料(AZ13B)使得其可以承受电机以及旋翼产生的更大的功率和升力，使得飞机动力更强，并且可以负载更重的货物。

4.机臂通透的设计符合流体力学的原理，大幅度减少机臂的迎风面积，使得飞机上升的时候气流可以更容易的从机臂中通过，大幅降低了阻力。

5.采用新型镁铝合金材料(AZ13B)制造的机架，采用正六边形及镂空设计，大大减少了机架的重量。