【CN109733635A】一种多旋翼无人机设计方法【专利】

说 明 书
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一种多旋翼无人机设计方法
Байду номын сангаас
技术领域 [0001] 本发明涉及一种多旋翼无人机的设计方法，尤其是一种便携式、模块化、可扩展的 3D打印的设计方法。
技术背景 [0002] 3D打印技术是一种以数字模型文件为基础，运用熔融沉积成型、光固化成型、激光 烧结成型等工艺 ，将工程塑料 、光敏树脂、橡胶类材料 、金 属材料 和陶瓷材料等以 打印的 方 式来设计构造物体的 技术。目前 ，熔融沉积成型3D打印技术已 经能 够打印熔丝线材 、FDM陶 瓷材料、木塑复合材料、FDM支撑材料等。其中ABS塑料具有优良 的综合性能 ，有极好的 冲击 强 度、尺寸稳定性好 、电 性能 、耐 磨性 、抗化学药品性 、染色性 ，成型 加工 和机械 加工较好 ； PEEK材料性能极好 ，是最新采 用的 一 种材料 ，它的 耐高温性 、耐 腐蚀性 、耐水解性 、自 润滑 性、易加工性和阻燃性等特性使其在航空航天、汽车工业、电子电器和医疗机械等领域受到 广泛的应用，并可代替金属和陶瓷等传统材料。 [0003] 无人机是指利用无线电遥控设备或程序控制装置操纵的不载人飞行器。多旋翼无 人机是无人机的一种，与载人飞机相比 ，它具有体积小、造价低、使用方便、对空间环境要求 低、生存能力较强等优点。最近几年，一些微小型无人机的机架结构已经逐步采用3D打印技 术来实现量产。 [0004] 但是，目前的无人机存在不能快速量产和组装，各部件之间的利用率不高，经济效 益较低的问题。
( 57 )摘要 本发明涉及一种多旋翼无人机设计方法，首
先用计算机三维绘图软件按照设计要求和尺寸 绘制中控盒组件和动力盒组件的结构形状；将所 述模型文件拷入到熔融沉积成型3D打印机的存 储芯片中 ，将三维模型打印成实体部件 ；按照设 计要求，用工具设备对打印的中控盒组件和动力 盒组件进行修型 、抛光 和开孔 ；将预置好的 飞控 板 、接收机 用胶固定在飞控组件基座上 ；接好飞 控板 和接收机的 线缆 ，并 用扎带固定 ；将电 池组 用魔术贴粘贴在飞控组件基座的另一侧，再用魔 术束带固定牢靠；将电池电源线插接在盒上的分 线板上 ；分线板胶接固定在中控盒内部 ，沿承 力 条布线到连接块，并通过调压器为飞控板供电 ； 将选配好的电机和旋翼组装，并用螺栓固定在电 机 座。该无人机的 设计具有能 快 速量 产 ，快速组 装，各部件的利用率高等特点。
代理人 陈芳
(51)Int .Cl . B64F 5/00(2017 .01) B64F 5/10(2017 .01) B29C 64/118(2017 .01) B33Y 10/00(2015 .01)
(10)申请公布号 CN 109733635 A (43)申请公布日 2019.05.10
( 54 )发明 名称 一种多旋翼无人机设计方法
发明内容 [0005] 针对上述问题，本发明提供一种便携式、模块化、可扩展3D打印的多旋翼无人机的 设计方法 ，能解决无人机的 制造工艺问 题 ，使无人机能快速量产 ，快速组装 ，并提高各部件 的利用率，由此达到提高经济效益的目的。 [0006] 本发明是通过这样的技术方案实现的：一种多旋翼无人机的设计方法，该多旋翼 无人机包括一个中控盒组件和六个动力盒合组件，中控盒组件和动力盒的组件分别采用六 边体结构，中控盒组件在中间，在中控盒组件的六个侧面上分别设计有一个连接块，在中控 盒组件的每个侧面上插接连接有一个动力盒组件，而每两个挨着的动力盒组件之间插接连 接 ，6个动力盒组件结构相同 ；动力盒组件包括动力盒主体、电 机座、旋翼、螺帽 ，在与中控盒 组件连接的 侧面上设计有插接 用的 连接片 ，在与该 侧面 相邻的 两个 侧面上 ，一个 侧面设计 有用于与临接的另一个中控盒组件的连接片插接用的连接块，而另一个侧面上设计有用于 与临接的 另一个中控盒组件的 连接块插接 用的 连接片 ；所述中 控盒组件包括飞控板 、接收 机、飞控组件基座、电 池、中控盒主体、连接块 ，所述动力盒组件的 动力盒主体、连接块 和连 接片以及中控盒组件的飞控组件基座、中控盒主体、连接块采用3D打印而成；所述飞控组件 基座由 三根较细的 承力条组成 ，用于安装飞控板和接收 机 ；所述动力盒组件的 底部采 用一 宽一窄两根承力条 ，宽的为主承力条 ，将电 调安装在主承力条上 ，未安装连接片或连接面的
e .安装动力盒组件的附件及设备，将选配好的电机和旋翼组装，并用螺栓固定在所述 电 机座上 ，电 机座采 用螺接方式固定在动力盒组件中心位置的 主承力条上 ；将电 调用胶固 定在主承力条上，并用扎带固定好与电机连接的三根电源线；
f .组装形成无人机，将6个动力盒与1个中控盒上插接连接在一起。
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CN 109733635 A
a .用计算机三维绘图软件按照设计要求和尺寸绘制中控盒组件和动力盒组件的结构 形状，并存储为STL模型文件；
b .打印实体部件，将所述模型文件拷入到熔融沉积成型3D打印机的存储芯片中，并装 好ABS或PEEK打印材料，启动打印设备，将三维模型打印成实体部件；
c .部件修型开孔，按照设计要求，用工具设备对打印的中控盒组件和动力盒组件进行 修型、抛光和开孔；
权利要求书1页 说明书3页 附图3页
CN 109733635 A
CN 109733635 A
权 利 要 求 书
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1 .一种多旋翼无人机设计方法，所述多旋翼无人机包括一个中控盒组件和六个动力盒 合组件，中控盒组件和动力盒的组件分别采用六边体结构，中控盒组件在中间，在中控盒组 件的六个侧面上分别设计有一个连接块(5) ，在中控盒组件的每个侧面上插接连接有一个 动力盒组件 ，而每两个挨着的 动力盒组件之间插接连接 ，6个动力盒组件结构相同 ；动力盒 组件包括动力盒主体(4)、电机座(3)、旋翼(2)、螺帽(1) ，在与中控盒组件连接的侧面上设 计有插接用的连接片(6) ，在与该侧面相邻的两个侧面上，一个侧面设计有用于与临接的另 一个中控盒组件的连接片(6)插接用的连接块(5) ，而另一个侧面上设计有用于与临接的另 一个中控盒组件的连接块(5)插接用的连接片(6) ；所述中控盒组件包括飞控板(7)、接收机 (8)、飞控组件基座(9)、电池(10)、中控盒主体(11)、连接块(5) ，所述动力盒组件的动力盒 主体(4)、连接块(5)和连接片(6)以及中控盒组件的飞控组件基座(9)、中控盒主体(11)、连 接块 (5) 采 用3D打印而成 ；所述飞控组件基座 (9) 由 三根较细的 承力条组成 ，用于安装飞控 板(7)和接收机(8) ；所述动力盒组件的底部采用一宽一窄两根承力条，宽的为主承力条，将 电 调安装在主承力条上 ，未安装连接片或连接面的三个侧面采 用镂空结构 ，所述设计方法 包括如下步骤：
d .安装中控盒组件的附件及设备，将预置好的飞控板、接收机用胶固定在所述飞控组 件基座上；接好飞控板和接收机的线缆，并用扎带固定；将电池组用魔术贴粘贴在所述飞控 组件基座的另一侧，再用魔术束带固定牢靠；将电池电源线插接在分线板上，分线板胶接固 定在中控盒组件内部，沿承力条布线到连接块，并通过调压器为飞控板供电 ；
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910037483 .5
(22)申请日 2019 .01 .15
(71)申请人 张书豪 地址 101123 北京市昌平区马池口镇昌流 路161号家属院431
(72)发明人 张书豪
(74)专利代理机构 北京金咨知识产权代理有限 公司 11612