这款四旋翼飞行装置的结构设计,首先围绕低空作业场景的实际需求展开,在农业植保作业场景中,该结构预留的挂载位可替换搭载药箱与喷洒组件,四个旋翼的布局能保证在田间低空飞行时,单旋翼出现动力波动的情况下,剩余三个旋翼仍可通过转速差调整维持机身姿态,避免坠机损伤作物;在航空摄影作业场景下,机身下部的云台挂载位采用对称式起落架支撑,起落架的高度边界经过尺寸校核,既保证挂载的摄像设备在起降过程中不会接触地面产生磕碰,也不会在飞行过程中遮挡摄像设备的取景视角,起落架采用U型一体式结构,安装时直接卡入机身下部的定位槽,通过侧边卡扣完成固定,无需额外紧固件,野外作业时可快速拆装收纳。
从功能特性来看,四个旋翼采用两正两反的旋转布局,相邻旋翼旋转方向相反,可抵消旋翼旋转产生的反扭矩,无需额外设置尾桨结构即可维持机身航向稳定,每个旋翼的电机安装座与机臂采用一体化注塑成型的结构设计,机臂与中心机身的连接位置设置有加强筋,可抵消飞行过程中旋翼高速旋转产生的振动,避免振动传递至机身下部的挂载设备,影响拍摄清晰度或者喷洒作业的均匀性。机身外壳采用流线型曲面设计,曲面过渡位置做了圆角处理,可降低飞行过程中的空气阻力,同时外壳的分体式结构设计,将上下壳的合模线设置在机身侧面中部,既方便内部电池、飞控板的安装检修,也能避免合模线位置在迎风面产生额外的风阻。
设计过程中首先确定了中心机身的尺寸边界,中心机身的内部腔体需要容纳飞控主板、电池、信号接收模块,腔体内部设置有多个定位柱,各个电子元件可直接通过螺丝固定在定位柱上,无需额外设置安装支架,减少整体结构重量。机臂的长度经过反复校核,保证相邻旋翼在旋转过程中不会出现桨叶碰撞的情况,同时机臂长度控制在合理范围内,避免飞行过程中机臂产生形变影响旋翼的动平衡。旋翼桨叶采用翼型截面设计,桨根位置厚度大于桨尖,可在保证桨叶结构强度的同时降低旋转时的空气阻力,桨叶与电机输出轴采用快拆式连接结构,更换桨叶时无需额外工具,直接插拔即可完成固定,适合野外作业时的快速维护。
在货物运输的应用场景下,机身下部的挂载位可更换为货物挂钩,挂钩的承重结构直接与中心机身的内部骨架连接,避免挂载重量全部作用在外壳上导致外壳破损,四个旋翼的动力冗余设计,可保证在挂载额定重量货物时,即使单个电机出现动力损失,剩余动力仍可维持飞行器平稳降落。机身底部的起落架间距经过尺寸计算,在降落至不平整地面时,单侧起落架接触地面后,机身的倾斜角度不会超过临界值,避免出现侧翻情况。整个结构的装配逻辑遵循从内到外的顺序,先完成内部骨架与电子元件的安装固定,再扣合上下外壳,最后安装机臂、旋翼与起落架,各个部件的安装定位都设置有防呆结构,不会出现装反或者错位的情况,可有效降低装配过程中的出错率。
针对不同作业场景的适配性,该结构的挂载接口采用通用式设计,可兼容不同重量的航拍云台、喷洒组件、货物挂钩,飞控系统的参数可根据挂载重量调整旋翼的转速阈值,保证不同挂载状态下的飞行稳定性。机身表面的曲面设计除了降低风阻外,还可在雨天作业时让雨水顺着曲面快速流下,避免积水渗入机身内部损坏电子元件,机臂与机身的连接位置设置有密封胶圈,可达到基础的防水防尘要求,适应野外复杂的作业环境。旋翼的旋转平面与机身水平面保持平行,在悬停状态下,四个旋翼产生的升力垂直向上,可最大程度降低动力损耗,延长续航时间,在进行前后左右飞行动作时,通过调整对应方向旋翼的转速差,即可实现机身的倾斜移动,整个姿态调整过程响应速度快,飞行姿态平稳,可满足高精度航拍、定点喷洒、精准投送等不同作业场景的使用需求。
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- 系统要求: Rendering,SOLIDWORKS
- 软件分类: 无人机


















