适配GoPro组件的无人机挂载相机支架

　　做消费级无人机航拍改装的结构设计这几年，最常碰到的需求就是第三方运动相机的挂载适配，毕竟不少飞手会根据拍摄场景更换不同的成像设备，原厂配套的挂载件往往只适配自家相机，通用性差。这次设计的这款L型挂载支架，就是专门针对多旋翼无人机底部挂载空间做的适配结构，核心匹配市面上通用的GoPro系列运动相机标准安装接口，不用额外做转接件就能直接卡入相机的快装底座。

　　从实际使用场景来看，这类支架主要用在中小型航拍无人机的底部拓展位，日常作业里不管是户外航拍摄影、农林巡检的画面记录，还是穿越机竞速的第一视角拍摄，都需要稳定的相机固定结构，不能在飞行过程中出现松动、移位，不然轻则画面出现果冻效应，重则相机脱落造成设备损失。设计的时候首先考虑的就是安装边界，支架整体采用L型折弯结构，竖直边贴合无人机底部的安装面，水平边延伸出去预留相机安装位，避开无人机底部的电池仓、视觉定位传感器以及起落架的收放空间，不会干涉无人机原有部件的正常运作。

　　结构细节上，支架靠近无人机安装端的位置做了三道平行的防滑槽，这个结构是配合扎带固定使用的——毕竟不同型号的无人机底部安装孔位不统一，用扎带绑定的方式不需要在无人机机身上打孔，不会破坏原有设备的结构强度，三道防滑槽可以卡住扎带的位置，避免飞行过程中扎带滑移导致支架偏转。支架的水平折弯边做了等厚度的加强处理，折弯处做了圆角过渡，避免3D打印的时候出现应力集中导致层间断裂，毕竟飞行过程中会有气流冲击、机动动作带来的瞬时载荷，圆角过渡的结构能把集中应力分散到整个折弯段，不会在直角位置出现断裂隐患。水平边的末端开了一条长条形的限位槽，这个槽位是配合GoPro快装底座的锁紧拨片使用的，相机卡入底座之后，拨片可以卡入这个槽位，避免飞行过程中相机因为振动从底座滑出，同时长槽的设计也给安装预留了一定的调整余量，不用完全对准孔位就能完成锁紧，户外作业的时候哪怕戴着手套也能快速完成拆装。

　　尺寸设计上，支架整体壁厚控制在2.5mm，这个厚度对于FDM工艺的3D打印来说是比较合适的，既不会因为壁厚太薄导致结构强度不足，也不会因为壁厚太厚增加不必要的起飞重量——毕竟无人机的载重每多一克，都会影响续航时间，2.5mm的壁厚搭配PLA或者PETG材料打印，完全能承受运动相机的重量以及常规飞行的振动载荷。安装端的固定位宽度做了20mm的通用尺寸，适配市面上绝大多数中小型多旋翼无人机的底部机身宽度，扎带绑定的位置预留了足够的穿带空间，不管是用常规的尼龙扎带还是可重复使用的魔术贴扎带，都能顺利穿过完成固定。

　　实际使用的时候，只需要先把GoPro相机的标准快装底座固定在支架的水平安装面上，再把支架通过扎带绑定在无人机底部的平整位置，调整好拍摄角度之后拉紧扎带，再把相机卡入快装底座，确认锁紧拨片卡入支架上的限位槽就可以完成安装，整个过程不需要额外的螺丝、工具，外场作业的时候拆装都很方便。设计的时候特意避开了突出的棱角结构，所有边缘都做了0.5mm的圆角处理，一方面是避免安装的时候划伤手或者刮到无人机的机身外壳，另一方面也能减少飞行过程中的风阻，不会因为尖锐的边角产生额外的气流紊流影响飞行稳定性。另外，支架的竖直安装面做了平面度处理，和无人机机身贴合的位置没有凸起的结构，绑定之后整个支架和机身贴合紧密，不会出现悬臂晃动的问题，从根源上减少拍摄画面的振动。

　　很多飞手自己改装挂载的时候容易犯的错误就是只考虑能不能装上，忽略了安装位置对无人机重心的影响，这款支架的水平延伸长度做了严格控制，相机装上去之后整体重心落在无人机的中心轴线上，不会因为重心偏移导致无人机飞行的时候出现倾斜、耗电加快的问题。同时支架的L型结构给相机预留了足够的俯仰调整空间，不管是拍水平视角的画面还是朝下的俯拍画面，都不会被支架本身挡住镜头，也不会拍到无人机的起落架或者脚架。针对3D打印的工艺特性，整个支架的设计没有悬空角度超过45度的结构，打印的时候不需要加支撑，直接平放就能打印，减少了后期处理支撑的工作量，也避免了支撑去除之后留下的表面瑕疵影响结构强度。