本實用新型涉及一種機器人及其配件，特別涉及一種多旋翼飛行器及其機架。

背景技術：

多旋翼飛行器是近年來興起的一種機器人，由于其操控方便，簡單實用，價格便宜，廣泛應用在航拍、娛樂、監測領域。

四旋翼飛行器采用四個旋翼作為飛行的直接動力源，旋翼對稱分布在機體的前后、左右四個方向，四個旋翼處于同一高度平面，且四個旋翼的結構和半徑都相同，旋翼1和旋翼3逆時針旋轉，旋翼2和旋翼4順時針旋轉，四個電機對稱的安裝在飛行器的支架端，支架中間空間安放飛行控制計算機和外部設備。

中國申請號為“201510110861.X”的專利申請公開了一種多旋翼飛行器機架，其利用了空氣流體原理設計了一種機架，降低了飛行阻力，提高了飛行效率和能源利用率，跟大多多旋翼飛行器情況類似，但是樣式單一。

中國申請號為“200820222484.4”的專利申請公開了一種可折疊的四軸多旋翼飛行器，利用雙面螺旋槳和軸向可折疊設計，使得支撐臂可收攏于主機體下方,呈類似柱狀體,結構緊湊,體積小巧,便于攜帶運輸。該折疊機構較為復雜，且支撐臂折疊處成為結構最脆弱的部分。

中國申請號為“201510081637.2”的專利申請公開了一種插拔式模塊化多旋翼飛行器機架，實現了機架的模塊化組裝，該申請涉及的飛行器機架結構復雜，拆裝不便。

中國申請號為“201510996198”的專利申請公開了一種可拼裝多旋翼飛行器，其采用樂高式的零部件實現拼接，其拼裝過程繁瑣，拆裝不便，而且強度不高，小零件容易散落。

因此，需要對現有的多旋翼飛行器進行改進，在可玩性和簡化之間實現平衡。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種模塊化的多旋翼飛行器機架。

本實用新型采用的技術方案是這樣的：一種多旋翼飛行器機架，包括至少兩個分體，每一分體上設有可相互串接的擴展連接部，分體之間可通過擴展連接部串接并層疊。模塊化的機架，可擴展性好，形態豐富，可復用性高。

進一步，所述連接為沿豎直方向連接。豎直方向具有更大的擴展空間，擴展之后對 飛行器的平衡的影響小。

進一步，所述分體上設有中心架，所述擴展連接部位于中心架上。從中心架擴展機架，對機架平衡性的影響更小，而且相對更為美觀。所述擴展部上還設有電性擴展連接端。

更進一步，所述擴展連接部包括可相互插接的擴展連接口和擴展連接頭。可形成擴展鏈，擴展性更好。

更進一步，所述擴展連接口為凹形，所述擴展連接頭為凸形。插接效果更好。

更進一步，所述擴展連接口的內輪廓和擴展連接頭的外輪廓的橫截面均為圓形。圓形沒有方向性，插接更方便。

更進一步，所述相互連接的擴展連接口與擴展連接頭之間可相對轉動?？蓪崿F對分體之間相位角的調整，實現更為豐富的機架類型；而且，也可以用于折疊，提高便攜性。

更進一步，該機架上還包括瑣止裝置，分體之間通過鎖止裝置瑣定。鎖定分體之間的相互位置關系，使用過程中不變形，穩定可靠。

進一步，所述分體上設有至少一個用以安裝旋翼的懸臂。

更進一步，所述機架上的懸臂呈輻射狀分布。對稱性好，降低了車架平衡的調節難度。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是：通過擴展連接部實現了一種模塊化的機架，配置靈活、安裝方便，可復用性強，實現的機架形態豐富，類型多樣。

本實用新型還公開了一種利用上述機架設計的多旋翼飛行器。豐富了多旋翼飛行器的結構和形態，模塊化的結構提高了裝卸效率和可復用性，保護現有投資，降低了生產和學習成本。

附圖說明

圖1是本實用新型多旋翼飛行器示意圖。

圖2是本實用新型多旋翼飛行器分解示意圖圖。

圖3是本實用新型機架分解示意圖。

圖4是本實用新型機架折疊后的示意圖。

圖5是本實用新型分體分解示意圖。

圖6是本實用新型中心擴展架圖5所示A-A剖視示意圖。

圖7是本實用新型機架及旋翼組件的水平投影示意圖。

圖8是本實用新型機架圖6所示左側示意圖。

圖中標記：1為機架，11為分體，111為擴展架，1111為擴展連接頭，1112為擴展連接口，112為懸臂，2為旋翼組件，21為馬達，22為螺旋槳，31為雷達，32為起落架，33為電動云臺。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1、2所示，一種多旋翼飛行器，包括機架1、旋翼組件2、控制器、供電裝置和擴展模塊，旋翼組件2、控制器和供電裝置之間通過導線電性連接并被共同安裝于機架1上，擴展模塊包括但不限于電動云臺33、雷達31和起落架32，起落架32安裝于機架1的下面，電動云臺33安裝于起落架32的下面，雷達31安裝于機架1的上面。采用模塊化的擴展方式，提高了擴展性，解耦了模塊之間的復雜連接關系，簡化了連接方式，提高了裝配效率。

如圖3所示，上述機架1包括多個沿豎直方向首尾連接的模塊化的分體11，模塊化裝配方便靈活，分體11之間可繞連接處相對轉動，方便折疊和調節相位角，如圖4所示，機架折疊后，機架呈上下層疊的一字形，占用空間大大降低。本實施例中分體11的數量包括但不限于兩個、三個、四個等，更多的分體首尾連接成更多樣化的機架1，模塊化的分體11的擴展方式，保護了現有投資，增減分體的數量即可變換出多種類型的機架。

如圖5所述，上述分體11包括懸臂112和中心擴展架111，懸臂112呈輻射狀安裝于中心擴展架111上，旋翼組件2安裝于懸臂112的外端。相連的兩個分體11上的懸臂112在離中心擴展架111等距的豎直方向上存在間隙，避免相連兩個分體在旋轉折疊時發生干涉；不同分體11上的懸臂112的長度可以不等，豐富了機架的結構和造型。本實施例的中心擴展架111上懸臂112的數量包括但不限于兩個、三個、四個等，相互之間可組合成形態豐富的機架，甚至單個分體也可作為機架使用，簡單方便。本實施例中懸臂112呈輻射狀安裝于中心擴展架111上，在其他實施例中也可以是H型機架；中心擴展架111用于擴展外部擴展模塊和或機架，分體11的重心位于中心擴展架111所在的軸向空間內，使得擴展后的多旋翼飛行器受擴展模塊的重力不對稱的影響更小。本實施例中機架1上的懸臂112呈輻射狀分布，平衡性好而且美觀，在其他實施例中也可以是其他具有基本中心對稱的結構即可。

如圖6所示，上述中心擴展架111上設有擴展連接裝置，中心擴展架通過擴展裝置擴展外部擴展模塊和或機架，增強了飛行器的擴展性；該擴展連接裝置為擴展連接部，使用方便快捷，擴展連接部包括一對可相互插接配合的擴展連接頭1111和擴展連接口1112。擴展連接頭1111和擴展連接口1112分別位于中心擴展架111的上下兩端并且同軸。分體11之間通過擴展連接頭1111與擴展連接口1112插接，形成擴展鏈，即插即用，擴展性強；本實施例中的擴展連接頭1111位于中心擴展架111的上端，擴展連接扣1112位于中心擴展架111的下端，在其他實施例中擴展連接頭1111與擴展連接口1112的位置可以互換，效果等同。擴展連接頭1111為凸形，擴展連接口1112為凹形，插接方便。擴展連接頭1111的外輪廓和擴展連接口1112的內輪廓為圓形，插接更方便，而且可相對轉動,因而機架可以相對轉動，因而可折疊或調節相位角，折疊后可減小機架體積。中心擴展架111上下軸向導通，可用于安裝電子器件，如控制器、電池等，既保護了電子器件，又美觀。擴展連接口1112內和擴展連接頭1111上沿周向設有環狀電性擴展連接端，電性擴展連接端與控制器電性連接，電性擴展連接端采用標準總線，該標準總線包括但不限于USB、I2C、CAN總線標準，標準化的擴展，兼容性更好，產業協作成本更低。本實施例中的電性擴展連接端為環狀，可在擴展連接頭與擴展連接口相對旋轉時保持接觸良好，在其他實施例中，也可以是其他形狀，只要能實現電性連接即可。擴展連接口1112與擴展連接頭1111上可設有倒角，方便插接安裝。中心擴展架111上設有鎖止裝置，以便瑣定相連的分體或外部擴展模塊，瑣止裝置設置在擴展架上不易散落，使用方便。本實施例中擴展連接口1112和擴展連接頭1111為圓形，方便插接，利于轉動，在其他實施例中，擴展連接口1112內表面和擴展連接頭1111外表面的橫截面可以為多邊形或其他形狀，只要能夠相互插接即可。多個中心擴展架111之間可通過擴展連接口1112和擴展連接頭1111首尾擴展連接成擴展鏈，既擴展了功能，又保留了繼續擴展的空間。

上述鎖止裝置包括但不限于銷固定、螺紋固定、卡扣固定、磁連接或者擴展連接頭1111與擴展連接口1112之間過盈配合，只要能鎖定分體和擴展模塊即可，以便在使用時形成穩定的機架。

再參考圖7、圖8所示，旋翼組件2包括動力裝置21和螺旋槳22，動力裝置21豎直安裝于懸臂112的外端，螺旋槳22安裝于動力裝置21上，相連兩個分體11上的螺旋槳22的半徑可以不等，豐富了多旋翼飛行器的造型；相連兩個分體11上的螺旋槳22在豎直方向上存在間隙；更進一步，相連上下兩個分體11中，下面分體11上的螺旋槳22的轉動軌跡與上面分體11上的懸臂112在豎直方向存在間隙，避免使用和折疊時發生干涉；不同 分體11上的螺旋槳22的轉動軌跡在水平面上的投影可存在交叉，充分利用立體空間，提高空間利用率，豐富了多旋翼飛行器的造型。本實施例中的動力裝置21包括但不限于內燃機、馬達，只要能提供動力即可。

再參考圖1、2，雷達31上設有與機架上的擴展連接頭1111配合的連接口，雷達31通過連接口與機架1上的擴展連接頭1111機械連接和電性連接，擴展了飛行器的雷達功能。起落架32的上下沿軸向分別設有擴展連接頭1111和擴展連接口1112，起落架32通過其上的擴展連接頭1111與機架1上的擴展連接口1112連接，起落架32上的擴展連接口1112可用于擴展其他外部擴展模塊。電動云臺33上設有與機架1上的擴展連接口1112配合的連接頭，該連接頭與起落架32上的擴展連接口1112機械連接和電性連接，從而實現控制器對電動云臺33的控制，實現了擴展。擴展模塊的重心優選為位于擴展連接口所在的軸向空間內，減小擴展后重力不對稱對飛行器平衡負載的影響。

本實施例的有益效果在于：

通過擴展連接裝置增強了多旋翼飛行器的擴展性；進一步地，利用擴展部簡化了擴展方式；更進一步地，通過可相互連接的擴展連接頭和擴展連接口實現了連續擴展；圓形的擴展連接口和擴展連接頭插接更為方便，并且可相互轉動方便調整相位角，豐富了結構與造型，并且可折疊收合，減小了展開時的空間，便于包裝運輸；在擴展部上設有電性擴展連接端可同時實現機械擴展和電性擴展。模塊化擴展方式，使用靈活，可復用性強,學習成本低，易于普及。

通過帶有標準接口的擴展模塊擴展飛行器，方便快捷，可組合性高，可復用性強；在擴展模塊上設置擴展連接部可方便連續擴展。

通過若干帶擴展連接部的分體擴展成機架，提高了分體的可復用性，豐富了機架結構和造型，統一的擴展連接部具有標準化的特點，保護了已有投資，并對后續的擴展模塊的設計具有指導意義，標準化的擴展接口能大大降低了產業協作成本，其經濟效益無可限量。

相連的上下兩個分體上的懸臂在豎直方向留有間隙，下方的螺旋槳與上方的懸臂在豎直方向留有間隙，既可以避免在使用和折疊中發生干涉。不同直徑的螺旋槳和不同長度的懸臂豐富了機架的結構；立體化的螺旋槳的位置布局，充分利用了空間，而且豐富了機架的結構和造型。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。