CN113581477B - 一种功能模块安装结构及采用其的飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种功能模块安装结构及采用其的飞行器，包括主体、盖体和功能模块，所述功能模块包括模块体和在模块体上设置的功能器件，所述主体具有连通至其内部腔室的口部，所述模块体呈与口部形状匹配的环状，所述模块体装配在口部上并且环状模块体的中心通口与口部连通，所述的盖体再装配在模块体上并封闭环状模块体的中心通口。本发明易于装拆、维护、更换，可快速的更新升级换代，并且便于替换使用具有不同功能部件的功能模块，实现更优质更多样全面的功能，结构紧凑，不妨碍正常从口部进出主体的腔室，保障主体能正常实现其功能。

Description

一种功能模块安装结构及采用其的飞行器

技术领域

本发明涉及传感器等功能器件的安装结构技术领域，尤其涉及一种功能模块安装结构及采用其的飞行器。

背景技术

在无人飞行器等设备上通常需要安装各种功能的功能器件，例如无人飞行器上会安装避障传感器，利用避障传感器对飞行环境进行监测，避免出现降落在水面、树梢等状况而造成飞行器的损伤，而现在的电子技术发展飞速，功能器件更新换代非常快，往往次年就会有性能更强的功能器件，而功能器件通常是直接固定在设备上，难以升级更换，影响设备的性能更新提升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种功能模块安装结构，解决目前技术中的功能器件采用固定安装方式，更新换代不便的问题。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：

一种功能模块安装结构，包括主体、盖体和功能模块，所述功能模块包括模块体和在模块体上设置的功能器件，所述主体具有连通至其内部腔室的口部，所述模块体呈与口部形状匹配的环状，所述模块体装配在口部上并且环状模块体的中心通口与口部连通，所述的盖体再装配在模块体上并封闭环状模块体的中心通口。本发明所述的功能模块安装结构将功能器件集成在模块体上，模块体是相对于主体独立的部件，易于装拆、维护、更换，当功能器件出现损坏或者是需要更新换代时，只需更换功能模块即可，维护替换更方便、成本更低，可快速的更新升级换代，并且便于替换使用具有不同功能部件的功能模块，实现更优质更多样全面的功能，功能模块整体呈环状并且装置在主体的口部，模块体组合在主体的口部上时，环状的模块体所围成的中心通口与口部连通，从而能保持主体口部的通畅性，不妨碍正常从口部进出腔室，保障腔室的正常功能，功能模块与主体、盖体有机的融为一体，结构紧凑，避免过多的增加额外体积，保障主体、盖体和功能模块三者组合在一起的整体设备能满足对形状、体积的要求，保障整体设备的使用可靠性。

进一步的，所述盖体在功能模块移除时直接装配在主体的口部上，盖体仍然将主体的口部封闭以保障主体内部腔室的密封性，在功能模块实现方便更换的同时还具有可移除的功能，也就是在不需要功能器件时可将功能模块移除，盖体直接装配在主体的口部上从而盖体与主体组合为一体，仍然保障整体设备的完整性，不因移除功能模块而导致整体设备外形不完整而无法正常工作。

进一步的，所述模块体上设置有与功能器件电连接的第一电连接器，所述主体上设置有第二电连接器，所述模块体装配在口部上时所述第一电连接器与第二电连接器连接，从而模块体上的功能器件通过第一电连接器、第二电连接器实现与主体的电连接，模块体上的功能器件由主体供电以及与主体进行数据交互，保障功能器件能可靠工作，能够与主体协同工作，成为有机的整体。

进一步的，所述盖体与模块体卡合连接，结构简单，装拆方便、效率。

进一步的，所述盖体上设置了卡合部一，所述模块体上设置有与卡合部一配合的卡合部二，并且所述主体也设置有与卡合部一配合的卡合部三，盖体上的卡合部一既可与卡合部二配合连接，也可以与卡合部三配合连接，精简连接结构，盖体上只需设置一种连接结构即可既与模块体连接又与主体连接，通常情况下是功能模块先装配在主体上，然后盖体再通过卡合部一与卡合部二的配合装配在功能模块上，而当不需要功能模块而将功能模块移除时，盖体再通过卡合部一与卡合部三的配合直接装配在主体上，盖体仍然将主体的口部封闭，仍然保障设备的完整性，设备仍然能正常工作。

进一步的，所述模块体与主体卡合连接，结构简单，易于实施、成本低，装拆效率、方便。

进一步的，所述模块体与主体沿着口部的周向转动卡合连接，装拆方便，连接稳定性好。

进一步的，所述模块体上设置有T形卡扣，所述的主体上设置有与T形卡扣配合的T形滑槽，并且T形滑槽内设置有弹性销，所述T形卡扣上有与弹性销配合的限位锁止槽，装拆方便，连接稳定性好，并且利用弹性销与限位锁止槽的配合确保卡合到位，保障装配精度。

一种飞行器，采用上述的功能模块安装结构，所述的主体为飞行器的任务舱，功能模块与任务舱有机的连接为一体，并且功能模块可方便的进行维护、更换，可快速的更新升级换代，实施成本更低，使得飞行器与时俱进，具有更优质更全面的功能，并且功能模块不妨碍任务设备正常进出任务舱，保障任务舱功能正常，在不要功能模块时可将功能模块移除，盖体直接装配在任务舱上以封闭任务舱的口部，保障任务舱的密闭性，不影响任务舱的气动性，保障飞行器的飞行性能。

进一步的，所述任务舱的口部朝向于飞行器的前后方向，易于操作任务设备，并且使得功能模块是叠加连接在任务舱的前后方向上，在任务舱上装配功能模块和盖体的整体结构与在任务舱上仅装配盖体的整体结构只是在飞行器的前后方向上具有长度变化，而两种方式的整体形状、构造基本一致，从而保障两种方式的气动性能基本相同，从而保障在任务舱上装配功能模块和在任务舱上不装配功能模块时飞行器都具有良好的飞行性能。

进一步的，所述功能器件为避障传感器，至少在所述模块体的上、下、左、右中的一侧设置有避障传感器，使得飞行器能对周边环境进行监测，从而能在复杂环境中进行飞行，避免撞击障碍物，避免出现降落在水面、树梢等状况而造成飞行器的损伤，提高飞行安全性。

进一步的，所述避障传感器为双目视觉模块，基于视差原理并利用成像设备从不同的位置获取被测物体的两幅图像，通过计算图像对应点间的位置偏差，来获取物体三维几何信息，保障对复杂环境的识别监测能力，提高飞行安全性。

与现有技术相比，本发明优点在于：

本发明所述的功能模块安装结构易于装拆、维护、更换，可快速的更新升级换代，并且便于替换使用具有不同功能部件的功能模块，实现更优质更多样全面的功能，并且结构紧凑，不妨碍正常从口部进出主体的腔室，保障主体能正常实现其功能；

本发明所述的飞行器便于维护更换功能器件，使得飞行器能与时俱进，易于更新升级换代，并且保障任务舱具有良好的气动性，保障飞行性能和安全性。

附图说明

图1为本发明的功能模块安装结构的分解结构示意图；

图2为主体的口部结构示意图；

图3为功能模块的结构示意图；

图4为飞行器的整体结构示意图；

图5为功能模块通过螺丝与主体连接的结构示意图；

图6为功能模块装配在主体上后待连接盖体的结构示意图；

图7为主体、功能模块和盖体装配为一体的结构示意图；

图8为主体与盖体装配为一体的结构示意图；

图9为卡合部一与卡合部二分开状态的结构示意图；

图10为卡合部一与卡合部二连接状态的结构示意图；

图11为主体上设置卡扣滑槽的结构示意图；

图12为模块体上设置卡扣件的结构示意图；

图13模块体相对于主体转动以卡合的结构示意图；

图14为T形卡扣与T形滑槽62配合的结构示意图。

图中附图标记为：

主体1；口部11；功能模块2；模块体21；功能器件22；盖体3；第一电连接器41；第二电连接器42；卡合部一51；卡合部二52；卡合部三53；T形卡扣61；T形滑槽62；弹性销63；卡扣件64；卡扣滑槽65。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开的一种功能模块安装结构，装拆方便、效率，可快速的更新升级换代，并且便于替换使用具有不同功能部件的模块，实现更优质更全面的功能，灵活可调性更好，使用成本更低。

如图1至图3所示，一种功能模块安装结构，主要包括主体1、盖体3和功能模块2，所述功能模块2包括模块体21和在模块体21上设置的功能器件22，所述功能器件22可以是各类传感器或者是执行器件等，所述主体1具有连通至其内部腔室的口部11，主体的内部腔室用于容纳工作器件等，所述模块体21呈与口部11形状匹配的环状，所述模块体21装配在口部11上并且环状模块体21的中心通口与口部11连通，所述的盖体3再装配在模块体21上并封闭环状模块体21的中心通口，也就是盖体3将主体1的腔室封闭，并且，当不需要功能模块2时，可将功能模块2移除，然后所述盖体3直接装配在主体1的口部11上从而将主体1的腔室封闭。本实施例所述的功能模块安装结构整体上具有两种安装状态，一种是主体1、盖体3和功能模块2三者组合为一体，一种是移除功能模块2后主体1与盖体3两者组合为一体，功能模块2是具有功能器件22的单独部件，当功能器件22损坏需要维护更换时或者是功能器件22出现性能更好的新产品时，可直接将整个功能模块2进行替换，效率高、操作方便，保障整体设备更快的恢复正常使用，并且不同的功能模块2可安装不同的功能部件，从而通过更换不同的功能模块2使得整体设备具有不同的功能，实现更优质更多样全面的功能，并且在不需要使用功能模块2时还可将功能模块2完全拆卸下来，而盖体3直接装配在主体1的口部11上依然满足整体设备的结构完整性，不影响整体设备的正常工作。更进一步的，由于环状模块体21的中心通口与口部11连通，从而能保持主体口部的通畅性，不影响口部的正常功能，不妨碍正常从口部进出腔室，采用本实施例所述的结构形式，功能模块2位于主体1与盖体3之间，盖体3盖住模块体21的中心通口即是将主体1的腔室封闭，而在功能模块2移除后，主体1口部的通畅性依然保持，依然可以正常从口部进出腔室，盖体3直接连接在主体1上仍然能可靠的将主体1的腔室封闭，结构简单的同时始终保障两种结构形式的完整性，不影响整体设备的正常工作。

为了保障功能器件22长效稳定工作，所述模块体21上设置有与功能器件22电连接的第一电连接器41，所述主体1上设置有第二电连接器42，所述模块体21装配在口部11上时所述第一电连接器41与第二电连接器42连接，从而功能器件22通过第一电连接器41、第二电连接器42与主体1进行电连接，包括供电以及数据交互等。

如图2至图4所示，将上述的功能模块安装结构应用于无人飞行器，具体的，所述的主体1为飞行器的任务舱，任务舱的舱口即为主体的口部，所述任务舱整体呈梭形的流线性舱体，即沿着飞行器的前后方向上舱体的口径两头窄中间宽，并且所述任务舱的口部11沿着于飞行器的前后方向，在本实施例中，任务舱的口部11朝向于飞行器的前侧方向，从而所述的模块体21的中心通口也朝向于飞行器的前侧方向，也就说，所述的模块体21是一个沿竖向平面的环形器件，所述模块体21装配在口部11上后所述的盖体3再装配在模块体21上，在本实施例中，所述的盖体3即为整体任务舱的前端部，从而所述的盖体3为大致呈锥形的壳体，盖体3、功能模块2、主体1依次层叠组合在一起构成完整的任务舱，并且保障整体任务舱的流线性，从而保障良好的气动性能，并且在不需要功能模块2时，盖体3直接连接在主体1的口部以组合成完整的任务舱，此种状态的任务舱仍然呈流线性的梭形结构，只是相比于前一种结构而言，在飞行器的前后方向上整体任务舱的长度缩短，也就是减小了功能模块2在飞行器前后方向上的宽度，不影响气动性能，保障飞行器依然具有良好的飞行性能和稳定性。

在本实施例中，所述的功能器件22为避障传感器，利用避障传感器对飞行环境进行监测，避免撞击障碍物，避免出现降落在水面、树梢等状况，使得飞行器能在复杂环境中进行飞行，具体的，在所述模块体21的下侧、左侧、右侧都分别设置有避障传感器，并且所述避障传感器具体采用双目视觉模块，可在三个方向上进行有效监测，避免发生撞击，保障飞行安全，避免设备受损。为了保障良好的气动性，所述的双目视觉模块嵌入在模块体21上，双目视觉模块不超出模块体21的表面，避免影响气动性能。当避障传感器故障、受损或者是新一代避障传感器出现时，可将功能模块2整体进行更换，更换方便、效率高，使得飞行器能尽快的重新投入使用，并且也可是在模块体21上装配具有不同功能的功能器件22，功能器件22可以是红外传感器、雷达传感器、航灯等等，从而使得功能模块2具有更多样更全面的功能，可以根据需要更换具有不同功能的功能模块2，安装不同的功能模块2依然保障整体任务舱的完整性和良好的气动性能，确保在使用不同功能模块2时不会影响飞行器的飞行可靠性和安全性。

如图5至图8所示，所述的模块体21上设置了沿飞行器前后方向的通孔，所述通孔在中心通口的周向上间隔设置有若干个，所述主体1上在口部11的周向上对应的设置有若干的螺孔，螺丝穿过模块体21的通孔后锁附在主体1的螺孔上，从而将功能模块2稳定的连接在主体1上，在此种装配方式中，模块体21的与主体1相贴合的表面上设置第一电连接器41，主体1的与模块体21相贴合的表面上设置第二电连接器42，第一电连接器41与第二电连接器42采用沿飞行器前后方法的插接方式进行电气连接。所述盖体3与模块体21卡合连接，具体的，所述盖体3上设置了卡合部一51，所述模块体21上设置有与卡合部一51配合的卡合部二52，并且所述主体1也设置有与卡合部一51配合的卡合部三53，装配方便快捷，在主体1上装配有功能模块2的情况下，盖体3通过卡合部一51与卡合部二52卡合连接从而装配在模块体21上，进而主体1、盖体3和功能模块2三者组合成完整的任务舱，而当主体1上未装配功能模块2时，所述的盖体3通过卡合部一51与卡合部三53卡合连接从而直接装配在主体1上，进而主体1与盖体3两者组合成完整的任务舱，灵活可调性好。

具体的，如图9和图10所示，所述的卡合部一51为搭扣型卡扣，所述的卡合部二52、卡合部三53为卡扣座，所述的卡合部一51包括固定座、弹性伸缩杆和扣件，所述固定座通过拉铆螺丝固定在盖体3上，弹性伸缩杆一端铰接在固定座上另一端连接所述扣件，所述的卡扣座通过拉铆螺丝分别固定在模块体21、主体1上，所述卡扣座具有倒钩，拉动弹性伸缩杆，然后使得扣件扣在卡扣座的倒钩上，弹性伸缩杆由于自身弹性而收缩，实现锁紧卡合，结构简单，操作方便快捷。

如图11至图13所示，所述模块体21与主体1卡合连接，并且，所述模块体21与主体1沿着口部11的周向转动卡合连接，所述模块体21上沿着周向间隔设置了若干的卡扣件64，所述主体1上在口部11的周向上间隔设置了若干沿着口部11周向的卡扣滑槽65，卡扣件64先进入到卡扣滑槽65中，然后使模块体21相对于主体1转动，进而实现卡合连接，装拆方便，连接稳定性好。

具体的，如图14所示，所述模块体21上的卡扣件为T形卡扣61，所述的主体1上的卡扣滑槽为T形滑槽62，并且T形滑槽62内设置有弹性销63，所述的弹性销63由弹簧和钢珠构成，所述T形卡扣61上有与弹性销63配合的限位锁止槽，所述的限位锁止槽为球形槽，当T形卡扣61沿着T形滑槽62卡合到位时，限位锁止槽正好面朝弹性销63，从而弹性销63***限位锁止槽中，确保模块体21与主体1之间能精确卡合到位，并且弹性销63与限位锁止槽的配合起到限位锁止的功能，避免模块体21相对于主体1意外滑动而出现脱离的状况，保障连接稳定性。在需要拆除时，只需反向施力移动模块体21即可使得弹性销63退出限位锁止槽，从而模块体21可与主体1快捷的分离开，便于维护、更换。在此种装配方式下，模块体21的与主体1相贴合的表面上设置第一电连接器41，主体1的与模块体21相贴合的表面上设置第二电连接器42，第一电连接器41和第二电连接器42采用接触式连接器。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种飞行器，其特征在于，包括主体(1)、盖体(3)和功能模块(2)，所述功能模块(2)包括模块体(21)和在模块体(21)上设置的功能器件(22)，所述主体(1)具有连通至其内部腔室的口部(11)，所述模块体(21)呈与口部(11)形状匹配的环状，所述模块体(21)装配在口部(11)上并且环状模块体(21)的中心通口与口部(11)连通，所述的盖体(3)再装配在模块体(21)上并封闭环状模块体(21)的中心通口；

所述主体(1)为飞行器的任务舱，所述任务舱的口部(11)朝向于飞行器的前后方向，盖体(3)、功能模块(2)、主体(1)依次层叠组合在一起构成完整的呈梭形的流线性任务舱；所述盖体(3)在功能模块(2)移除时直接装配在主体(1)的口部(11)上以组合成完整的呈梭形的流线性任务舱。

2.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述模块体(21)上设置有与功能器件(22)电连接的第一电连接器(41)，所述主体(1)上设置有第二电连接器(42)，所述模块体(21)装配在口部(11)上时所述第一电连接器(41)与第二电连接器(42)连接。

3.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述盖体(3)与模块体(21)卡合连接。

4.根据权利要求3所述的飞行器，其特征在于，所述盖体(3)上设置了卡合部一(51)，所述模块体(21)上设置有与卡合部一(51)配合的卡合部二(52)，并且所述主体(1)也设置有与卡合部一(51)配合的卡合部三(53)。

5.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述模块体(21)与主体(1)卡合连接。

6.根据权利要求5所述的飞行器，其特征在于，所述模块体(21)与主体(1)沿着口部(11)的周向转动卡合连接。

7.根据权利要求5所述的飞行器，其特征在于，所述模块体(21)上设置有T形卡扣(61)，所述的主体(1)上设置有与T形卡扣(61)配合的T形滑槽(62)，并且T形滑槽(62)内设置有弹性销(63)，所述T形卡扣(61)上有与弹性销(63)配合的限位锁止槽。

8.根据权利要求1至7任一项所述的飞行器，其特征在于，所述功能器件(22)为避障传感器，至少在所述模块体(21)的上、下、左、右中的一侧设置有避障传感器。

9.根据权利要求8所述的飞行器，其特征在于，所述避障传感器为双目视觉模块。