四旋翼无人机装调实训箱

1.本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及四旋翼无人机装调实训箱。


背景技术：

2.无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，已广泛应用于军用和民用领域；随着无人机的广泛应用和逐步走向人们的日常生活，无人机安装、维修的便捷性得到越来越多的关注，期间人们需要学习怎么操作无人机。
3.装调实训箱可在教学时用于对四旋翼无人机进行组装与调试，使学生能够掌握四旋翼无人机的整体结构、掌握四旋翼动力系统安装与调试以及飞控系统安装与调试的的需求。
4.但现有技术中装调实训箱多为上下叠置的双层箱体结构，箱体间多为采用多个卡扣连接，当需要打开或者关闭实训箱时，不仅拆装起来耗时耗力，十分繁琐，且箱体间的连接也不够牢固，具有一定的安全隐患。


技术实现要素：

5.为解决了现有技术中的装调实训箱多为上下叠置采用卡扣连接的双层箱体结构，不仅拆装耗时耗力，且箱体间的连接不够牢固的技术问题，本实用新型提供四旋翼无人机装调实训箱。
6.本实用新型采用以下技术方案实现：四旋翼无人机装调实训箱，其用于组装或者测试处于拆解状态下的四旋翼无人机，所述四旋翼无人机装调实训箱包括顶部敞口的箱体一、用于封闭所述箱体一敞口的箱盖、支撑在所述箱体一底部的箱体二以及锁定装置；
7.当所述箱盖封闭所述敞口时，所述锁定装置用于将所述箱盖、所述箱体一以及之间以及所述箱体一与所述箱体二之间同步进行锁紧固定。
8.作为上述方案的进一步改进，所述锁定装置包括用于所述箱体一与所述箱盖之间互锁的锁紧机构一以及用于所述箱体一与所述箱体二之间互锁的锁紧机构二。
9.作为上述方案的更进一步改进，所述锁紧机构一包括两个相对且转动插设在所述箱盖上的套筒，每个所述套筒的一端穿出至所述箱盖上方，另一端则穿出至所述箱盖的下方；所述箱体一上开设有与所述套筒相配合的对接槽。
10.作为上述方案的更进一步改进，所述对接槽包括截面呈矩形的塞槽段以及分别通设在所述塞槽段两端且截面均呈圆形的对接段和衔接段，所述对接段位于所述塞槽段上靠近所述套筒的一侧、并与所述套筒螺纹配合。
11.作为上述方案的更进一步改进，所述锁紧机构二包括分别设置在所述塞槽段内部两端的活塞一和活塞二，位于所述活塞一与所述活塞二之间的所述塞槽段内收容有液压油；所述活塞一位于所述塞槽段内靠近所述套筒的一侧，且其面向所述套筒的一侧开设有限位槽，所述套筒上螺纹插设有与其同轴的螺杆；所述螺杆靠近所述限位槽的一端设置有限位块；
12.当所述套筒刚插入所述对接段时，所述螺杆插入所述对接段、并通过所述限位块与所述限位槽卡接配合；
13.所述衔接段内设置有与其滑动配合的限位柱，所述限位柱与所述活塞二之间通过连接块连接；所述限位柱靠近所述箱体二的一侧同轴设置有衔接杆；所述箱体二上开设有供所述衔接杆插入的衔接槽一。
14.作为上述方案的更进一步改进，所述限位柱的外周侧上由所述连接块朝着所述箱体二方向开设有弧向槽，所述衔接段内设置有与所述弧向槽滑动卡接的限位珠；所述衔接槽一内开设有与所述衔接杆螺纹配合的衔接槽二；
15.其中，规定所述弧向槽靠近所述连接块的一端为起始端，则另一端为末尾端；当所述限位柱未受到来自所述连接块和活塞二的挤压力时，所述限位珠位于所述弧向槽的起始端；当所述衔接杆螺纹插设在所述衔接槽二中时，所述限位珠位于所述弧向槽的末尾端。
16.作为上述方案的更进一步改进，位于所述衔接段内的所述衔接杆外侧套设有弹簧。
17.作为上述方案的更进一步改进，所述箱体一内承载有所述四旋翼无人机的分电板、四台电机以及用于检测所述电机升力的检测组件一；
18.所述箱体二内承载有所述四旋翼无人机的遥控器、遥控信号接收机、飞控、供电源以及用于检测所述电机转速及转向的检测组件二；
19.其中，所述遥控器用于向所述四旋翼无人机发射遥控信号；所述遥控信号接收机用于接收所述遥控信号；所述飞控受控于所述遥控信号接收机接收的所述遥控信号，并根据所述遥控信号对应调整每台所述电机的转速；所述供电源通过所述分电板分别向每台所述电机提供电能，并同时向所述遥控信号接收机以及飞控提供电能。
20.作为上述方案的更进一步改进，所述检测组件一包括用于卡接所述电机的电机架、位于所述电机架下方的拉力传感器以及用于将电机架与所述拉力传感器的信号输入端连接的拉杆；所述检测组件二为pwm信号发送器。
21.作为上述方案的更进一步改进，所述箱体二内设置通过隔板一自上而下依次隔离形成操作空间和储物空间，所述储物空间内通过隔板二隔离形成电池仓和桨叶仓；所述箱体二分别开设有与所述电池仓和所述桨叶仓相连通的两个开口，所述箱体二上还安装有两个用于封闭两个所述开口的推拉门；所述遥控器、遥控信号接收机、飞控、供电源、pwm信号发送器均安装在隔板一顶部。
22.本实用新型的有益效果为：
23.本实用新型的四旋翼无人机装调实训箱，通过在叠置的箱盖、箱体一和箱体二上设置的锁定装置，即可便捷地实现箱盖、箱体一和箱体二间的同步锁定或者解锁，省时省力，且箱体间以及箱体与箱盖间的连接牢固，安全可靠。
24.本实用新型的四旋翼无人机装调实训箱可满足四旋翼无人机组装与调试的教学需求，使得学生能够掌握四旋翼无人机的整体结构、掌握四旋翼动力系统安装与调试以及飞控系统安装与调试的的需求。
附图说明
25.图1为本实用新型实施例1提供的四旋翼无人机装调实训箱处于组合状态下的结
构示意图；
26.图2为图1中四旋翼无人机装调实训箱的剖面结构示意图；
27.图3为图2中a处放大的结构示意图；
28.图4为图2中b处放大的结构示意图；
29.图5为图1中四旋翼无人机装调实训箱处于分离状态下的剖面结构示意图；
30.图6为图5中c处放大的结构示意图；
31.图7为本实用新型实施例2提供的四旋翼无人机装调实训箱处于组合状态下的结构示意图；
32.图8为图7中箱体一的俯视结构示意图；
33.图9为图7中四旋翼无人机装调实训箱处于分离状态下的剖面结构示意图。
34.主要符号说明：
35.1、箱体一；2、箱体二；3、分电板；4、电机；5、螺旋桨；15、电池仓；16、桨叶仓；20、箱盖；21、隔板一；22、隔板二；23、推拉门；24、杆槽；25、轴座；26、套筒；27、对接槽；28、螺杆；29、活塞一；30、限位块；31、限位槽；32、活塞二；33、限位柱；34、限位珠；35、弧向槽；36、衔接杆；37、弹簧；38、衔接槽一；39、衔接槽二；40、连接块。
具体实施方式
36.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
37.实施例1
38.请结合图1至图6，四旋翼无人机装调实训箱用于组装或者测试处于拆解状态下的四旋翼无人机，通过将四旋翼无人机拆解后放置在该实训箱内，可满足四旋翼无人机组装与调试的教学需求。
39.四旋翼无人机装调实训箱包括顶部敞口的箱体一1、用于封闭箱体一1敞口的箱盖20、支撑在箱体一1底部的箱体二2以及锁定装置。本实施例的箱体一1、箱体二2、箱盖20均整体可为矩形结构。
40.当箱盖20封闭敞口时，锁定装置用于将箱盖20、箱体一1以及之间以及箱体一1与箱体二2之间同步进行锁紧固定，以便于对实训箱的快速打开或者关闭。
41.锁定装置包括用于箱体一1与箱盖20之间互锁的锁紧机构一以及用于箱体一1与箱体二2之间互锁的锁紧机构二。
42.锁紧机构一包括两个相对且转动插设在箱盖20上的套筒26，每个套筒26的一端穿出至箱盖20上方，另一端则穿出至箱盖20的下方。本实施例中箱盖20上开设有供套筒26插置的杆槽24，杆槽24的数量与套筒26的数量相对应。杆槽24内嵌设有轴座25，轴座25内安装有轴承，轴承的内圈固定套设在套筒26外周侧上，以使套筒26可在杆槽24内相对转动。箱体一1上开设有与套筒26相配合的对接槽27，以便于将箱盖20固定在箱体一1上，从而封闭箱体一1顶部的敞口。
43.对接槽27包括截面呈矩形的塞槽段(未标示)以及分别通设在塞槽段两端且截面均呈圆形的对接段(未标示)和衔接段(未标示)，对接段位于塞槽段上靠近套筒26的一侧、
并与套筒26螺纹配合。在本实施例中对接段和衔接段的内径可以相同也可以不相同，但对接段和衔接段的内径均要小于塞槽段最小内切圆的直径，以防止活塞一29和活塞二32脱离塞槽段。对接段靠近箱盖20一侧的内壁上布设有内螺纹(未标示)，而套筒26穿出于箱盖20底部的外周侧壁上布设有与该内螺纹相匹配的外螺纹(未标示)，则通过驱使套筒26转动可使实现其在对接段内螺接固定。
44.锁紧机构二包括分别设置在塞槽段内部两端的活塞一29和活塞二32，位于活塞一29与活塞二32之间的塞槽段内收容有液压油(未标示)，通过液压油可以实现活塞一29与活塞二32之间的液压传动。活塞一29位于塞槽段内靠近套筒26的一侧，且其面向套筒26的一侧开设有限位槽31，套筒26上螺纹插设有与其同轴的螺杆28。螺杆28靠近限位槽31的一端设置有限位块30。本实施例中的限位槽31和限位块30的截面均可呈矩形结构，以便于实现限位块30在限位槽31内的相互锁定。
45.当套筒26刚插入对接段时，螺杆28插入对接段、并通过限位块30与限位槽31卡接配合。当限位块30进入限位槽31内时，可通过活塞一29和塞槽段截面的矩形结构，防止螺杆28跟随套筒26转动，使螺杆28插置在套筒26内的一端与套筒26之间相互螺纹作用，使螺杆28从套筒26中伸出或者缩入套筒26，从而调整活塞一29在塞槽段内的相对位置。并且套筒26与对接段之间在相互螺纹作用时，会使其带动螺杆28在对接段内下沉一段距离，从而增长螺杆28对活塞一29的挤压量程。
46.衔接段内设置有与其滑动配合的限位柱33，限位柱33与活塞二32之间通过连接块40连接。本实施例中的连接块40的两端可以分别位于塞槽段和衔接段内。连接块40可为截面呈圆形的柱体，且连接块40的直径远小于塞槽段内切圆的直径以及衔接段的内径。连接块40的两端活塞二32和连接块40均为固接。限位柱33可为截面呈圆形的柱状结构，限位柱33靠近箱体二2的一侧同轴设置有衔接杆36。箱体二2上开设有供衔接杆36插入的衔接槽一38。活塞一29通过液压油传动挤压活塞二32，使活塞二32通过连接块40带着限位柱33在衔接段内朝向箱体二2方向滑动，以使限位柱33带动衔接杆36进入箱体二2上的衔接槽一38内，实现箱体一1与箱体二2之间的衔接。
47.限位柱33的外周侧上由连接块40朝着箱体二2方向开设有弧向槽35，衔接段内设置有与弧向槽35滑动卡接的限位珠34。本实施例中弧向槽35可呈螺旋线状，当限位柱33在衔接段内滑动时，会使弧向槽35的槽壁不断滑动挤压限位珠34，以使限位柱33沿弧向槽35的螺旋方向转动，以形成限位柱33滑动且转动的状态。
48.衔接槽一38内开设有与衔接杆36螺纹配合的衔接槽二39。本实施例中衔接槽一38与衔接杆36之间可为间隙配合连接，以便衔接杆36的插入，而衔接杆36自由端的外周侧上布设有外螺纹(未标示)，衔接槽二39的内周侧上布设有与该外螺纹相匹配的内螺纹，以便于衔接杆36在衔接槽二39中的螺接固定，从而实现箱体一1在箱体二2上的锁紧固定。
49.在本实施例中规定弧向槽35靠近连接块40的一端为起始端，则另一端为末尾端。当限位柱33未受到来自连接块40和活塞二32的挤压力时，限位珠34位于弧向槽35的起始端，以为衔接杆一36预备螺接入衔接槽二39提供充足旋转角度的空间。当衔接杆36螺纹插设在衔接槽二39中时，限位珠34位于弧向槽35的末尾端。
50.位于衔接段内的衔接杆36外侧套设有弹簧37，当衔接杆36与衔接槽二39之间螺接时，限位柱33的滑动会挤压弹簧37使其压缩形变。而当衔接杆36与衔接槽二39之间的螺接
解除分离时，弹簧37的弹力释放有助于推动限位柱33转动滑动至初始位置。
51.本实施例的工作原理，当实训箱使用结束需要关闭时，将箱体一1对齐叠置在箱体二2上，将箱盖20上对齐盖设在箱体一1顶部的敞口上，使套筒26、螺杆28和限位块30共同插入箱体一1顶部对接槽27的对接段内。当套筒26刚接触对接段时，此刻限位块30会刚好卡入限位槽31内，拧转套筒26使其在杆槽24内转动，使套筒26与对接段之间螺纹固定，并带动螺杆28和限位块30在对接段内位移一段距离，由于限位块30与限位槽31之间的卡接作用，且通过活塞一29和塞槽段截面的矩形结构，可防止螺杆28跟随套筒26转动，使螺杆28插置在套筒26内的一端与套筒26之间相互螺纹作用，使螺杆28从套筒26中伸出一段距离(两段距离的总和即为螺杆28、限位块30在对接段内总的移动距离)。因此限位块30可带动活塞一29通过液压油挤压塞槽段内的活塞二32，活塞二32通过连接块40带着限位柱33在衔接段内朝向箱体二2方向滑动，并同时会在弧向槽35和限位珠34的限位作用下迫使限位柱33发生转动，形成了限位柱33滑动且转动进入衔接槽一38内的状态(同时弹簧37受到压缩)，并使衔接杆36螺接固定在衔接槽二39内，实现箱盖20、箱体一1和箱体二2三者间的相互锁定，方便快捷。
52.当需要打开实训箱使用时，只需反向拧转套筒26使其从对接段中旋转上移至脱离，以减小对活塞一29的挤压力，同时按照上述原理使螺杆28向套筒26中收缩，以进一步减小对活塞一29的挤压力，再将箱盖20从箱体一1上取下，再将箱体一1从箱体二2上取下即可。期间，活塞一29受力减小的同时，弹簧37的弹力释放推动限位柱33反向滑动，并在弧向槽35和限位珠34的限位作用下反向转动，以解除衔接杆36与衔接槽二39之间的螺接状态，以便于箱体一1从箱体二2上的取下。
53.实施例2
54.请结合图7至图9，本实施例2与实施例1的区别在于，本实施例的箱体一1内承载有四旋翼无人机的分电板3、四台电机4以及用于检测电机4升力的检测组件一。每台电机4的输出轴上安装有螺旋桨5。四台电机4分别布设在分电板3的四个边角处。在箱体一1内的对角线上布设有刻度，并显示机架尺寸和型号(四轴x字型)。在每台电机4附近的箱体一1内安装有用于显示电机4转速信息及升力值信息的自带有数据处理功能的显示屏(未标示)，在箱体一1上对应每台电机4的位置处标记有无人机的机头方向和螺旋桨5理论旋转方向。
55.箱体二2内设置通过隔板一21自上而下依次隔离形成操作空间(未标示)和储物空间(未标示)。箱体二2内承载有四旋翼无人机的遥控器、遥控信号接收机、飞控、供电源以及用于检测电机4转速及转向的检测组件二。
56.遥控器、遥控信号接收机、飞控、供电源、pwm信号发送器均安装在隔板一21顶部。本实施例中可在隔板一21的顶部开设有多个独立的凹槽(图未示)，以分别容置遥控器、遥控信号接收机、飞控、供电源等四旋翼无人机的结构用件。此外，隔板一21顶部开设的多个凹槽中还容置有四旋翼无人机的稳压分压电源、gps信号接收机、测电器、平衡充、主控单元等结构用件，同时隔板一21顶部还专门提供上位机安装区域，以便上位机的安装。
57.其中的遥控器用于向四旋翼无人机发射遥控信号。遥控信号接收机用于接收遥控信号。飞控受控于遥控信号接收机接收的遥控信号，并根据遥控信号对应调整每台电机4的转速，具体为飞控可通过分电板3和电调改变传输至每台电机4的电能，以改变电机4的转速。遥控信号接收机和飞控的种类均为至少两种。gps信号接收机可用于完成定点悬停，自
主航线飞行等功能。
58.供电源可通过分电板3分别向每台电机4提供电能，并同时向遥控信号接收机以及飞控提供电能，本实施例的供电源可采用3s锂电池，且3s锂电池与遥控信号接收机、飞控、gps信号接收机之间均安装有稳压分压电源。稳压分压电源能够将3s锂电池的电源分成5v电压，供遥控信号接收机、飞控、gps信号接收机的正常使用。3s锂电池可通过接口给相关设备供电。
59.测电器则用于测量3s锂电池电量。平衡充能够对锂电池以及遥控器内使用的镍铬电池进行充电。
60.主控单元用于采集箱体一1的螺旋桨升力和电机转速参数，同时能够采集锂电池电压值和平衡充工作状态。所有参数通过串口上传至上位机进行数据处理，以模拟显示该无人机的飞行状态。
61.上位机为可以直接发出操控命令的计算机，其屏幕上可显示各种信号变化。
62.此外，储物空间内通过隔板二22隔离形成电池仓15和桨叶仓16。箱体二2分别开设有与电池仓15和桨叶仓16相连通的两个开口(图未示)，箱体二2上还安装有两个用于封闭两个开口的推拉门23。电池仓15可放置多块3s锂电池和多节遥控器内的镍铬电池。桨叶仓16存放的是配套桨叶。推拉门与箱体二2之间通过铰链转动连接。通过推拉门方便打开电池仓15或者桨叶仓16取出3s锂电池、镍铬电池或者配套桨叶，方便使用。
63.本实施例的检测组件一包括用于卡接电机4的电机架(图未示)、位于电机架下方的拉力传感器(图未示)以及用于将电机架与拉力传感器的信号输入端连接的拉杆(图未示)，主控单元可采集拉力传感器的拉力信息，将拉力信息传输给上位机和/或自带有数据处理功能的显示屏上进行相应的数据处理，并转化为电机螺旋桨5的升力信息显示，以便教学观察。
64.检测组件二为pwm信号发送器，pwm信号发生器能够直接测量电机转速信息和方向信息，并被主控单元采集后传输给上位机和/或自带有数据处理功能的显示屏上进行显示，以便教学观察。pwm信号发送器安置在隔板一21顶部开设的其中一个凹槽内。
65.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。