具有易碎机架结构的UAV制造技术

一种用于机架的机械接合器包括接合器芯以及第一盖和第二盖。接合器芯具有第一侧和第二侧，第一侧具有被成形以保持第一结构构件的第一托架，第二侧具有被成形以保持第二结构构件的第二托架。第一盖被成形以与第一侧配合并将第一结构构件夹到第一托架中。接合器芯包括第一孔，该第一孔用于使第一机械紧固件延伸穿过并跨过第一托架并将第一盖固定到接合器芯。第二盖被成形以与第二侧配合并将第一结构构件夹到第二托架中。第二盖包括第二孔，该第二孔用于不同于第一机械紧固件的第二机械紧固件以将第二盖固定到接合器芯。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有易碎机架结构的UAV
本公开总体上涉及无人飞行器，并且特别地但非排他地涉及无人飞行器的机架。
技术介绍
无人运载工具，其也可以被称为自主运载工具，是能够在没有实际存在的人类操作者的情况下行驶的运载工具。无人运载工具可以在遥控模式、自主模式或部分自主模式下操作。当无人运载工具以遥控模式操作时，位于远程位置的飞行员或驾驶员可以通过经由无线链路发送到无人运载工具的命令来控制无人运载工具。当无人运载工具以自主模式操作时，无人运载工具通常基于预编程的导航航路点、动态自动化系统或这些的组合来移动。此外，一些无人运载工具能够以遥控模式和自主模式两者来操作，并且在一些情况下可以同时进行。例如，作为示例，远程飞行员或驾驶员可能希望在手动执行另一任务(诸如操作用于拾取物体的机械系统)时将导航交给自主系统。存在用于各种不同环境的各种类型的无人运载工具。例如，存在用于在空中、在地面上、水下和在太空中操作的无人运载工具。一般地，无人飞行器(UAV)变得越来越受欢迎。它们在诸如郊区和城市地区的人口稠密地区的使用意味着在安全措施和部件上的设计越来越重要。
技术实现思路
附图说明本专利技术的非限制性和非穷举性的实施方式参考以下附图被描述，其中，贯穿各个视图，相同的附图标记表示相同的部分，除非另外指明。在适当的地方，并非必须标记元件的所有实例以免使附图混乱。附图不一定按比例绘制，而是将重点放在说明所描述的原理上。图1A是根据本公开的一实施方式的具有易碎机架结构以在发生碰撞时使链接的结构之间的动能解耦的无人飞行器(UAV)的透视图图示。图1B是根据本公开的一实施方式的UAV的底侧的平面图图示。图2是根据本公开的一实施方式的具有集成的易碎机架结构以在发生碰撞时使链接的结构之间的动能解耦的UAV的机架的透视图图示。图3A和图3B是根据本公开的一实施方式的具有易碎设计的翼梁-吊杆接合器的透视图图示，该易碎设计在发生碰撞时使链接的结构之间的动能解耦。图3C是根据本公开的一实施方式的翼梁-吊杆接合器的分解视图图示。图3D、3E和3F分别是根据本公开的一实施方式的翼梁-吊杆接合器的俯视图、仰视图和侧视图图示。图3G是根据本公开的一实施方式的翼梁-吊杆接合器的剖视图。具体实施方式这里描述了用于具有易碎设计的结构接合器的操作的系统、装置和方法的实施方式，该易碎设计在发生阈值幅度的碰撞时使链接的结构之间的动能优先地解耦。在以下描述中，阐述了许多具体细节以提供对实施方式的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，这里描述的技术可以在没有一个或更多个具体细节的情况下，或者在利用其他方法、部件、材料等的情况下被实践。在其他情况下，众所周知的结构、材料或操作未被详细示出或描述，以避免混淆某些方面。在整个说明书中对“一个实施方式”或“一实施方式”的引用是指结合该实施方式描述的特定特征、结构或特性被包括在本专利技术的至少一个实施方式中。因此，在整个说明书中的各处，短语“在一个实施方式中”或“在一实施方式中”的出现并不一定都指同一实施方式。此外，在一个或更多个实施方式中，特定特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合。这里所述的实施方式描述了用于以“易碎的”方式将机架结构彼此固定的机械接合器和技术，该易碎的方式允许这些结构在发生碰撞时出现故障，从而以受控的故障模式使链接的结构之间的动能解耦。机械结构设计为在指定位置以指定方式断裂，以控制碰撞动能导向的位置。这些机械接合器非常适合用于飞行器，诸如无人飞行器(UAV)。UAV是指能够在没有实际存在的人类飞行员的情况下执行一些功能的任何自主或半自主运载工具。UAV可以采用各种各样的形式，诸如固定机翼飞机。UAV具有用作骨架或框架的结构元件以在运行期间承载负载力，其他元件安装到该结构元件。这样的结构元件的示例包括翼梁、吊杆等。这些元件应当坚固而轻质。为了在强度和重量之间实现平衡，这些结构元件通常是由诸如金属(例如，铝)、玻璃纤维、碳纤维(例如，缠绕碳纤维管的细丝)等的材料制成的中空(例如，管状)构件。因此，这里描述的实施方式考虑了机械接合器，该机械接合器在撞击时断裂并且将机身的高质量部件与伸长的机械结构分离。这种分离防止在灾难性撞击时，机身的动能和减速力沿吊杆或杆向下引导。高质量部件与伸长的高强度的和纤细的机架部件的这种分离提高了安全性，并减少了在UAV坠落时的财产损失。代替将碰撞的能量引导到吊杆的末端，机身的碰撞能量在机身(其是宽而钝的物体)本身的碰撞中被消散。在各种各样的实施方式中，机身是模块化的，并且各个部分还与易碎的机械接合器接合，该易碎的机械接合器被设计成在撞击时断裂，进一步消散了碰撞能量。图1A和图1B示出了根据本公开的一实施方式的飞行器100。飞行器100的所示实施方式是垂直起降(VTOL)无人飞行器(UAV)，其包括分别用于提供水平推进和垂直推进的分离的推进单元106和112。飞行器100是固定机翼飞行器，顾名思义，它具有机翼组件102，该机翼组件102可以基于机翼形状产生升力，并且当通过推进单元106被水平推进时产生运载工具的向前空速。图1A是飞行器100的透视俯视图图示，而图1B是飞行器100的底侧平面图。UAV100的所示实施方式包括机身104。在一个实施方式中，机身104是模块化的，并且包括电池模块、航空电子模块和任务有效载荷模块。这些模块是彼此可分离的并且可彼此机械固定以连续形成机身或UAV主体的至少一部分。电池模块包括用于容纳一个或更多个电池的腔，所述一个或更多个电池用于为飞行器100供电。航空电子设备模块容纳飞行器100的飞行控制电路，该飞行控制电路可以包括处理器和存储器、通信电子设备和天线(例如，蜂窝收发器、wifi收发器等)以及各种传感器(例如，全球定位传感器、惯性测量单元(IMU)、磁罗盘等)。任务有效载荷模块容纳与飞行器100的任务相关的设备。例如，任务有效载荷模块可以包括用于保持和释放外部附接的有效载荷的有效载荷致动器。在另一实施方式中，任务有效载荷模块可以包括用于携带照相机/传感器设备(例如照相机、透镜、雷达、激光雷达、污染监测传感器、天气监测传感器等)的照相机/传感器设备支架。UAV100的所示实施方式还包括定位在机翼组件102上的水平推进单元106，水平推进单元106可以每个包括用于推进UAV100的电机、轴、电机座架和推进器。UAV100的所示实施方式包括固定到机翼组件102的两个吊杆组件110。在一个实施方式中，机翼组件102包括设置在机翼组件102的机翼翼片内的机翼翼梁203(见图2)。机翼翼梁203可以是沿着机翼翼片的内部长度延伸的中空结构构件(例如，管状杆)并提供主要结构构件，该主要结构构件将机翼组件102连接到机身104，并且吊杆组件110安装到该主要结构构件。吊杆组件110的所示实施方式每个包括：吊杆壳体111，吊杆214(见图2)设置在该吊杆壳体111中；垂直推进单元112；印刷电路板113；以及稳定器108。在所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机架的机械接合器，包括：/n接合器芯，具有第一侧和第二侧，所述第一侧具有被成形以保持第一结构构件的第一托架，所述第二侧具有被成形以保持第二结构构件的第二托架；/n第一盖，被成形以与所述接合器芯的所述第一侧配合并将所述第一结构构件夹到所述第一托架中，其中所述接合器芯包括第一孔，所述第一孔用于使第一机械紧固件延伸穿过并跨过所述第一托架以将所述第一盖固定到所述接合器芯；以及/n第二盖，被成形以与所述接合器芯的所述第二侧配合并将所述第一结构构件夹到所述第二托架中，其中所述第二盖包括第二孔，所述第二孔用于不同于所述第一机械紧固件的第二机械紧固件以将所述第二盖固定到所述接合器芯。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180427 US 15/964,7331.一种用于机架的机械接合器，包括：
接合器芯，具有第一侧和第二侧，所述第一侧具有被成形以保持第一结构构件的第一托架，所述第二侧具有被成形以保持第二结构构件的第二托架；
第一盖，被成形以与所述接合器芯的所述第一侧配合并将所述第一结构构件夹到所述第一托架中，其中所述接合器芯包括第一孔，所述第一孔用于使第一机械紧固件延伸穿过并跨过所述第一托架以将所述第一盖固定到所述接合器芯；以及
第二盖，被成形以与所述接合器芯的所述第二侧配合并将所述第一结构构件夹到所述第二托架中，其中所述第二盖包括第二孔，所述第二孔用于不同于所述第一机械紧固件的第二机械紧固件以将所述第二盖固定到所述接合器芯。


2.根据权利要求1所述的机械接合器，其中所述第一机械紧固件不延伸穿过所述第二盖。


3.根据权利要求2所述的机械接合器，其中所述第一机械紧固件的头部凹入到所述接合器芯的所述第二托架中，从而不物理地干扰所述第二结构构件安置到所述第二托架中。


4.根据权利要求1所述的机械接合器，其中固定所述第二盖的所述第二机械紧固件每个具有比穿过并跨过所述第一托架的所述第一机械紧固件小的剪切或拉伸强度。


5.根据权利要求4所述的机械接合器，其中所述第二机械紧固件包括四个塑料螺钉，所述四个塑料螺钉拧入所述接合器芯的所述第二侧。


6.根据权利要求4所述的机械接合器，其中所述第一机械紧固件包括金属机械紧固件，并且所述金属机械紧固件包括螺母和螺栓。


7.根据权利要求1所述的机械接合器，还包括：
防旋转销，穿过所述第二盖延伸到所述第二结构构件中，以防止所述第二结构构件在所述第二托架内的旋转。


8.根据权利要求7所述的机械接合器，其中所述防旋转销包括尼龙螺钉。


9.根据权利要求7所述的机械接合器，还包括：
粘合剂层，施加到所述第二盖的顺应所述第二结构构件并与所述第二结构构件配合的内表面，以将所述第二结构构件粘附到所述第二盖。


10.根据权利要求1所述的机械接合器，其中所述接合器芯、所述第一盖和所述第二盖由玻璃填充尼龙制成，并且所述第一结构构件和所述第二结构构件每个包括中空管状杆。


11.一种无人飞行器(UAV)，包括：
包括机翼翼梁的机翼组件；
吊杆组件，包括吊杆和固定到所述吊杆的多个电机座架；以及
用于将所述机翼翼梁机械地固定到所述吊杆的翼梁-吊杆接合器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：S本森，C尼尔森，A伍德沃思，
申请(专利权)人：WING航空有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US