LSRC S1S无人机旋翼防护结构设计

　　这款旋翼防护结构主要面向消费级四轴无人机的室内飞行训练、狭小空间作业场景设计，解决新手操作不熟练、室内障碍物密集时桨叶碰撞墙面、家具、人员造成的桨叶断裂、设备损坏甚至人身划伤问题。日常室内飞行练习时，很多飞手尤其是刚接触无人机的新手，对油门、方向舵量把控不准，很容易出现侧飞、漂移时桨叶剐蹭周边物体的情况，轻则桨叶崩边需要更换，重则电机轴受撞击变形，甚至失控坠机砸坏室内物品，这套防护结构就是针对这类痛点开发的专用配件。

　　整套防护件分左右两种构型，单台无人机需要配备2个右侧件和2个左侧件，对应四个机臂的电机安装位，采用PLA材质3D打印制作，安装时不需要额外打孔、粘接或者改装原有无人机结构，只需要将防护件的基座对准机臂末端的电机座位置插装到位，依靠结构本身的卡扣抱紧力即可完成固定，拆装都很便捷，不需要使用额外工具，日常外出携带时也可以快速拆下收纳，不会占用过多收纳空间。

　　设计迭代过程中针对实际碰撞测试的反馈做了多轮优化，最初版本的防护支架在一次侧向碰撞测试后出现了基座连接处开裂的问题，后续优化时在底部夹具位置重新设计了曲率更大的加强筋支柱，将保险杠支架的外延长度增加了10mm，让碰撞时的受力点离桨叶和电机的距离更远，同时适当减薄了基座部分的非受力区域材料厚度，在保证结构强度的前提下控制整体重量，优化后的单侧支架重量不到10克，不会给无人机带来过多的额外负载，避免影响飞行续航和机动性。后续第二次迭代时又新增了第三根辅助支撑支柱，支柱向外伸出5mm，同时将保险杠末端的延伸长度再增加10mm，对应的夹紧基座部分缩短5mm，进一步优化受力传导路径，让碰撞产生的冲击力可以通过三根支柱均匀分散到整个基座的抱紧结构上，避免单点受力过大导致断裂，优化完成后整套四个防护件的总重量低于8克，对无人机飞行姿态的影响几乎可以忽略。

　　防护圈的外形完全匹配LSRC S1S无人机的桨叶旋转半径，安装后防护圈的最外圈比桨叶旋转轨迹的最外端大出3mm的安全余量，既不会因为防护圈过大增加风阻影响飞行稳定性，也不会因为尺寸过小导致桨叶超出防护范围失去保护作用。安装边界上，基座的内槽尺寸完全贴合该型号无人机机臂末端的电机座外形，插装后不会出现松动、移位的情况，防护件安装完成后和无人机的摄像头、避障传感器、起落架都不存在干涉，不会影响无人机原有传感器的正常工作，也不会干扰起飞降落时的支撑稳定性。

　　实际使用中，这套防护结构除了新手室内训练场景外，也适合在楼道、林间等狭窄户外场景飞行时使用，能够有效降低桨叶碰撞树枝、墙体的概率，减少日常飞行的耗材损耗，同时在靠近人员飞行时，也能避免高速旋转的桨叶直接接触人体皮肤，提升飞行的安全性。PLA材质的韧性足够应对日常的低速碰撞，即使出现较大冲击力导致防护件损坏，也可以单独打印损坏的单侧件进行更换，维护成本很低。