一种全防护多旋翼无人机桨叶保护罩

1.本发明涉及无人机飞行器技术领域，尤其涉及一种全防护多旋翼无人机桨叶保护罩。


背景技术：

2.目前生活中无人机的应用也越来越广泛，人们对无人机的期望也越来越大，希望它们可以完成更加复杂的任务，这就要求飞机在载重等方面的性能更加良好，进而要求更大的桨叶及更高的电机转速，因此迫切需要一种针对大型多旋翼无人机桨叶进行保护的结构。
3.现有的多旋翼无人机桨叶保护罩结构中，仅有针对小型无人机的保护罩而没有对桨距1m以上的大型无人机提供有效保护的结构，且目前已知结构中仅能实现部分方向的撞击防护，并无法对小体积异物实现有效阻拦。


技术实现要素：

4.本发明目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种全防护多旋翼无人机桨叶保护罩。
5.为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：
6.一种全防护多旋翼无人机桨叶保护罩，其特征在于：包括环形骨架、底部安装支座、顶盖组件，所述环形骨架包括主体圆环、上辐条，所述底部安装支座包括电机连接件、下辐条，所述下辐条的内端均布连接于所述电机连接件的外沿，所述主体圆环以电机连接件为圆心连接于所述下辐条的外端，电机设置在电机连接件上，所述上辐条的内端通过所述顶盖组件均布连接所述电机，上辐条的外端均布连接在所述主体圆环上。
7.进一步的，所述顶盖组件包括机从上至下依次同轴设置的机顶盖、轴承、顶盖底座、轴承垫片，所述轴承垫片穿设在所述电机的驱动轴上，所述轴承的内圈连接所述轴承垫片的顶端，轴承的外圈连接在所述顶盖底座内，所述机顶盖设置在顶盖底座上，所述上辐条的内端固定连接在机顶盖上。
8.进一步的，所述顶盖组件还包括顶部垫圈、顶部垫片，所述上辐条的内端设置有第一缺口和第一插槽，所述第一缺口插接在所述机顶盖上，所述顶部垫圈穿设在所述第一插槽中，所述顶部垫片设置在顶部垫圈和机顶盖之间，所述顶部垫圈、顶部垫片、机顶盖、顶盖底座之间通过螺栓固定连接。
9.进一步的，所述下辐条为l型结构，其外端从上至下依次设置有第二缺口、第二插槽、第三插槽和第三缺口，所述主体圆环包括上圆环和下圆环，所述上圆环插接在所述第二缺口上，所述下圆环插接在所述第三缺口上，所述第二插槽和第三插槽内插接有第一插片和第二插片，所述第一插片和第二插片分别和上圆环和下圆环螺栓连接。
10.进一步的，所述上辐条的外端设置有第四缺口和第四插槽，所述第四缺口插接在所述上圆环上，所述第四插槽内插接有第三插片，所述第三插片与上圆环螺栓连接。
11.进一步的，所述上圆环和下圆环之间连接有若干桨保支撑，相邻的两个下辐条之间设置有两个所述桨保支撑。
12.进一步的，所述主体圆环、上辐条、下辐条、桨保支撑均采用碳纤维复合材料制作。
13.进一步的，所述上辐条设置有三个，所述下辐条设置有五个。
14.进一步的，还包括外层保护网，所述主体圆环、上辐条、下辐条边缘上均设置有若干上大下小的凸起，所述外层保护网缠绕在所述凸起上。
15.进一步的，所述外层保护网采用凯夫拉纤维制作。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、桨叶保护罩设计结构较为简单、动力损失较低，易于制造且成本较低，适用于大型多旋翼无人机，设计顶盖组件使得在实现轻量化的同时获得更佳的防护能力，可实现任意方向5m/s以下速度的刚性碰撞防护，及全方位对直径30mm以上且动能8焦耳以下的飞行物阻隔。2、顶盖组件的设计可以保证旋桨转动时保护罩可以保持相对静止。3、外层保护网的缠网方式以每个扇面为独立单元进行缠绕，出现损坏无需整体拆除，可以进行部分独立替换。
附图说明
17.图1为本发明实施例整体结构示意图；
18.图2为本发明实施例顶盖组件剖面结构示意图；
19.图3为本发明实施例顶盖组件爆炸结构示意图；
20.图4为本发明实施例顶盖组件与上辐条连接部分示意图；
21.图5为本发明实施例底部安装支座结构示意图；
22.图6为本发明实施例下辐条结构示意图；
23.图7为本发明实施例下辐条与主体圆环连接部分示意图；
24.图8为本发明实施例上辐条结构示意图；
25.图9为本发明实施例上辐条与上圆环连接部分示意图；
26.图10为本发明实施例桨保支撑结构示意图；
27.图11为本发明实施例外层保护网结构示意图；
28.图12为本发明实施例外层保护网缠绕方式示意图。
29.其中：1-上辐条，2-电机连接件，3-顶盖组件，4-桨保支撑，5-上圆环，6-下圆环，7-下辐条，8-电机，9-无人机桨叶，10-外层保护网，11-第一插片，12-第二插片，13-第三插片，14-凸起，101-第一缺口，102-第一插槽，103-第四缺口，104-第四插槽，301-顶部垫圈，302-顶部垫片，303-机顶盖，304-轴承，305-顶盖底座，306-轴承垫片，307-桨叶安装垫片，701-第二缺口，702-第二插槽，703-第三插槽，704-第三缺口。
具体实施方式
30.为了加深本发明的理解，下面我们将结合附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
31.图1示出了一种全防护多旋翼无人机桨叶保护罩的具体实施例，包括环形骨架、底部安装支座、顶盖组件3，环形骨架包括主体圆环、上辐条1，主体圆环包括上圆环5和下圆环6，底部安装支座包括电机连接件2、下辐条7，下辐条7的内端均布连接于电机连接件2的外
沿，上圆环5和下圆环6以电机连接件2为圆心连接于下辐条7的外端，电机8设置在电机连接件2上，上辐条1的内端通过顶盖组件3均布连接电机8，上辐条1的外端均布连接在上圆环5上。上圆环5和下圆环6之间连接有若干桨保支撑4，上辐条1设置有三个，下辐条7设置有五个，相邻的两个下辐条7之间设置有两个桨保支撑4。
32.如图2-4所示，顶盖组件3包括机从上至下依次同轴设置的机顶盖303、轴承304、顶盖底座305、轴承垫片306，轴承垫片306穿设在电机8的驱动轴上，轴承304的内圈连接轴承垫片306的顶端，轴承304的外圈连接在顶盖底座305内，机顶盖303设置在顶盖底座305上，上辐条1的内端设置有第一缺口101和第一插槽102，第一缺口101插接在机顶盖303上，顶部垫圈301穿设在第一插槽102中，顶部垫片302设置在顶部垫圈301和机顶盖303之间，顶部垫圈301、顶部垫片302、机顶盖303、顶盖底座305之间通过螺栓固定连接。无人机桨叶9和轴承垫片306之间则设置有桨叶安装垫片307。利用轴承垫片306分隔顶盖组件3和无人机桨叶9，轴承垫片306通过顶盖底座305下方的通孔和其内部的轴承直接接触，这样就可以保证无人机桨叶9在转动过程中不会带动桨叶保护罩转动。
33.如图5所示，下辐条7的内端均布连接于电机连接件2的外沿。
34.如图6、7所示，下辐条7为l型结构，其外端从上至下依次设置有第二缺口701、第二插槽702、第三插槽703和第三缺口704，上圆环5插接在第二缺口701上，下圆环6插接在第三缺口704上，第二插槽702和第三插槽703内插接有第一插片11和第二插片12，第一插片11和第二插片12分别和上圆环5和下圆环6利用主体圆环上预留的固定孔位进行螺栓连接。
35.如图8、9所示，上辐条1整体并不是一条直线，外端微微有向下偏转。上辐条1的外端设置有第四缺口103和第四插槽104，第四缺口103插接在上圆环5上，第四插槽104内插接有第三插片13。与下辐条7类似，第三插片13与上圆环5利用上圆环5上预留的固定孔位进行螺栓连接。
36.如图10所示，桨保支撑4上也设置有类似上辐条1和下辐条7的插槽、缺口结构，通过该结构能够分别连接上圆环5与下圆环6。桨保支撑4可以用于防止桨叶保护罩的震动，抵抗外部冲击力。
37.如图11所示，还包括外层保护网10，主体圆环、上辐条1、下辐条7边缘上均设置有若干上大下小的凸起14，外层保护网10缠绕在凸起14上。
38.如图12所示，外层保护网10的缠绕是以每个扇面为单元单独进行的，以三个扇面中的一个进行说明：以右侧上辐条突起a1为起点在上圆环突起b1处缠绕凸起下方较窄的部位一圈，之后再在临近凸起b2上以相同方式缠绕一圈，然后返回上辐条，与起点a1间隔一个凸起，以a2和其相邻凸起为基础利用与前面相同的方式缠绕，然后返回上圆环，以与b2间隔一个凸起的凸起为基准进行下一次缠绕直到扇面被单向斜线填充，之后再用相同的方式，以左侧上辐条c1为起点进行缠绕，即可得到可防止30mm以上直径飞行物的外层保护网。
39.优选地，上圆环5、下圆环6、上辐条1、下辐条7、桨保支撑4均采用碳纤维复合材料制作。外层保护网10采用凯夫拉纤维制作。
40.上述具体实施方式，仅为说明本发明的技术构思和结构特征，目的在于让熟悉此项技术的相关人士能够据以实施，但以上内容并不限制本发明的保护范围，凡是依据本发明的精神实质所作的任何等效变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种全防护多旋翼无人机桨叶保护罩，其特征在于：包括环形骨架、底部安装支座、顶盖组件(3)，所述环形骨架包括主体圆环、上辐条(1)，所述底部安装支座包括电机连接件(2)、下辐条(7)，所述下辐条(7)的内端均布连接于所述电机连接件(2)的外沿，所述主体圆环以电机连接件(2)为圆心连接于所述下辐条(7)的外端，电机(8)设置在电机连接件(2)上，所述上辐条(1)的内端通过所述顶盖组件(3)均布连接所述电机(8)，上辐条(1)的外端均布连接在所述主体圆环上。2.根据权利要求1所述一种全防护多旋翼无人机桨叶保护罩，其特征在于：所述顶盖组件(3)包括机从上至下依次同轴设置的机顶盖(303)、轴承(304)、顶盖底座(305)、轴承垫片(306)，所述轴承垫片(306)穿设在所述电机(8)的驱动轴上，所述轴承(304)的内圈连接所述轴承垫片(306)的顶端，轴承(304)的外圈连接在所述顶盖底座(305)内，所述机顶盖(303)设置在顶盖底座(305)上，所述上辐条(1)的内端固定连接在机顶盖(303)上。3.根据权利要求2所述一种全防护多旋翼无人机桨叶保护罩，其特征在于：所述顶盖组件(3)还包括顶部垫圈(301)、顶部垫片(302)，所述上辐条(1)的内端设置有第一缺口(101)和第一插槽(102)，所述第一缺口(101)插接在所述机顶盖(303)上，所述顶部垫圈(301)穿设在所述第一插槽(102)中，所述顶部垫片(302)设置在顶部垫圈(301)和机顶盖(303)之间，所述顶部垫圈(301)、顶部垫片(302)、机顶盖(303)、顶盖底座(305)之间通过螺栓固定连接。4.根据权利要求1所述一种全防护多旋翼无人机桨叶保护罩，其特征在于：所述下辐条(7)为l型结构，其外端从上至下依次设置有第二缺口(701)、第二插槽(702)、第三插槽(703)和第三缺口(704)，所述主体圆环包括上圆环(5)和下圆环(6)，所述上圆环(5)插接在所述第二缺口(701)上，所述下圆环(6)插接在所述第三缺口(704)上，所述第二插槽(702)和第三插槽(703)内插接有第一插片(11)和第二插片(12)，所述第一插片(11)和第二插片(12)分别和上圆环(5)和下圆环(6)螺栓连接。5.根据权利要求4所述一种全防护多旋翼无人机桨叶保护罩，其特征在于：所述上辐条(1)的外端设置有第四缺口(103)和第四插槽(104)，所述第四缺口(103)插接在所述上圆环(5)上，所述第四插槽(104)内插接有第三插片(13)，所述第三插片(13)与上圆环(5)螺栓连接。6.根据权利要求4所述一种全防护多旋翼无人机桨叶保护罩，其特征在于：所述上圆环(5)和下圆环(6)之间连接有若干桨保支撑(4)，相邻的两个下辐条(7)之间设置有两个所述桨保支撑(4)。7.根据权利要求6所述一种全防护多旋翼无人机桨叶保护罩，其特征在于：所述主体圆环、上辐条(5)、下辐条(6)、桨保支撑(4)均采用碳纤维复合材料制作。8.根据权利要求1所述一种全防护多旋翼无人机桨叶保护罩，其特征在于：所述上辐条(5)设置有三个，所述下辐条(6)设置有五个。9.根据权利要求1所述一种全防护多旋翼无人机桨叶保护罩，其特征在于：还包括外层保护网(10)，所述主体圆环、上辐条(5)、下辐条(6)边缘上均设置有若干上大下小的凸起(14)，所述外层保护网(10)缠绕在所述凸起(14)上。10.根据权利要求9所述一种全防护多旋翼无人机桨叶保护罩，其特征在于：所述外层保护网(10)采用凯夫拉纤维制作。

技术总结
本发明公开了一种全防护多旋翼无人机桨叶保护罩，包括环形骨架、底部安装支座、顶盖组件、外层保护网等结构，所述环形骨架包括主体圆环、上辐条，所述底部安装支座包括电机连接件、下辐条，所述下辐条的内端均布连接于所述电机连接件的外沿，所述主体圆环以电机连接件为圆心连接于所述下辐条的外端，电机设置在电机连接件上，所述上辐条的内端通过所述顶盖组件均布连接所述电机，上辐条的外端均布连接在所述主体圆环上，整个桨保骨架为全碳材质，质量轻，强度大，结构简单，有效解决了大型多旋翼无人机桨叶保护过重且动力损失问题较大，并可以避免各个方位小尺寸飞行物撞击螺旋桨，有效提升飞行安全性。提升飞行安全性。提升飞行安全性。


技术研发人员：褚浩辰 胡涛 季承志 陈锦培
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：2023.03.03
技术公布日：2023/5/16