李昂，王陸峰，郝大偉，楊金玉，趙文博

（內(nèi)蒙古赤峰市內(nèi)蒙古交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024005）

無(wú)人機(jī)是一種不需要人去駕駛的飛行器，具有較好的服務(wù)能力。當(dāng)前社會(huì)，無(wú)人機(jī)主要用于航拍等領(lǐng)域，具有較好的利用價(jià)值。但是，不可否認(rèn)的是，無(wú)人機(jī)還可以用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)，甚至是軍事等領(lǐng)域，都有較好的利用價(jià)值。在實(shí)際應(yīng)用中，為了保證無(wú)人機(jī)的應(yīng)用能力，需要無(wú)人機(jī)具備重心可調(diào)的能力，從而使得無(wú)人機(jī)能夠適應(yīng)不同的荷載，進(jìn)而保證焐熱及正常運(yùn)行平穩(wěn)，確保無(wú)人機(jī)的可靠性?；诖?，本文對(duì)無(wú)人機(jī)可調(diào)重心進(jìn)行研究，分析無(wú)人機(jī)可調(diào)重心的相應(yīng)內(nèi)容，再對(duì)無(wú)人機(jī)的機(jī)架設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述，確保無(wú)人機(jī)能夠滿足實(shí)際應(yīng)用的基本需求，提高無(wú)人機(jī)的服務(wù)能力。

1 無(wú)人機(jī)的相關(guān)概述

1.1 概念

與傳統(tǒng)的有人駕駛飛機(jī)相比，無(wú)人機(jī)可以使用的范圍更為廣闊，應(yīng)用價(jià)值更為理想。尤其是一些骯臟和危險(xiǎn)的工作，無(wú)人機(jī)都能勝任，并且能夠得到較好的服務(wù)價(jià)值。同時(shí)，無(wú)人機(jī)還可以分為軍事和民用兩種，民用無(wú)人機(jī)，一般以玩具航拍器材等為主，這是被人們所熟知的應(yīng)用方式。但是不可否認(rèn)，無(wú)人機(jī)在運(yùn)輸、救援、野生動(dòng)物觀察、傳染病監(jiān)控和測(cè)繪、攝影等領(lǐng)域，都有較好的應(yīng)用價(jià)值，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各種信息的拍攝，還能準(zhǔn)時(shí)的完成任務(wù)，從而滿足相關(guān)行業(yè)的基本需求。

1.2 無(wú)人機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)分析

為了實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的合理運(yùn)用，在無(wú)人機(jī)應(yīng)用時(shí)，需要合理的對(duì)相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行利用，從而發(fā)揮無(wú)人機(jī)的功能性和可靠性，確保無(wú)人機(jī)能夠發(fā)揮相應(yīng)的價(jià)值。實(shí)際上無(wú)人機(jī)在應(yīng)用時(shí)，相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)包括以下幾個(gè)方面。

（1）飛行操控技術(shù)。為了保證無(wú)人機(jī)在實(shí)際的服務(wù)中，發(fā)揮相應(yīng)的功能，所以要求，無(wú)人機(jī)的飛控系統(tǒng)發(fā)揮相應(yīng)的功能，這部分直接影響無(wú)人機(jī)飛行質(zhì)量，確保無(wú)人機(jī)能夠順利完成既定的任務(wù)，但是，如果無(wú)人機(jī)沒有合理的對(duì)飛行操控技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，就會(huì)影響無(wú)人機(jī)的任務(wù)實(shí)現(xiàn)。無(wú)人機(jī)服務(wù)中，有PID操縱、魯棒操縱、動(dòng)態(tài)逆操縱和反步操縱甚至是滑膜變結(jié)構(gòu)操縱等。這些操縱技術(shù)的合理運(yùn)用，就保證了無(wú)人機(jī)在飛行階段，保持較好的飛行姿態(tài)，從而滿足無(wú)人機(jī)的相應(yīng)使用需求。

（2）無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)。為了發(fā)揮無(wú)人機(jī)的性能和服務(wù)能力，需要在無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，做好無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)的控制，確保無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理，從而保證無(wú)人機(jī)的服務(wù)能力。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有相應(yīng)的特點(diǎn)，包括：①安全閾值相對(duì)較低。由于無(wú)人機(jī)不考慮駕駛員的安全系數(shù)，所以對(duì)于安全閾值的要求就相對(duì)較低。同時(shí)，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，就缺少了連接件、緊固件等從而保證無(wú)人機(jī)在飛行時(shí)，保持較好的力學(xué)性質(zhì)，進(jìn)而保證無(wú)人機(jī)的安全。②無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有模塊化和整體化的特點(diǎn)，通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將無(wú)人機(jī)的相應(yīng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整合，如此，有效節(jié)省了無(wú)人機(jī)的空間，確保無(wú)人機(jī)在實(shí)際的服務(wù)中，能夠取得較好的服務(wù)能力。③無(wú)人機(jī)的荷載倉(cāng)設(shè)計(jì)的比重相對(duì)較大，從而保證無(wú)人機(jī)在實(shí)際的服務(wù)中，能取得較好的服務(wù)性能。

（3）數(shù)據(jù)鏈技術(shù)。實(shí)際的無(wú)人機(jī)工作中，需要上行和下行線路的配合，上行鏈路在工作中，主要負(fù)責(zé)地面站到無(wú)人機(jī)遙控指令收發(fā)。而下行鏈路在工作中，主要負(fù)責(zé)無(wú)人機(jī)地面站遙測(cè)的數(shù)據(jù)、視頻圖像等的收發(fā)。從而滿足實(shí)際應(yīng)用的基本需求。另外。該項(xiàng)技術(shù)的合理運(yùn)用，能夠滿足無(wú)人機(jī)相應(yīng)操作的基本需求，全面提升無(wú)人機(jī)的服務(wù)能力。

（4）動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)。所謂動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)飛行的基礎(chǔ)技術(shù)，只有保證動(dòng)力充足，無(wú)人機(jī)才能源源不斷的保持飛行，從而滿足相應(yīng)的要求，確保無(wú)人機(jī)的服務(wù)能力，降低外界因素給無(wú)人機(jī)帶來(lái)的影響，保證無(wú)人機(jī)的性能。其中，無(wú)人機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)包括活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪式發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)等的，這些動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)，都是保持無(wú)人機(jī)性能發(fā)揮的基礎(chǔ)。

2 無(wú)人機(jī)可調(diào)重心機(jī)架的相應(yīng)分析

2.1 機(jī)架

無(wú)人機(jī)的機(jī)架是無(wú)人機(jī)的基礎(chǔ)部分，主要起到支撐或容納零件、部件的零件就被稱之為計(jì)價(jià)，結(jié)合無(wú)人機(jī)的實(shí)際情況，可以發(fā)現(xiàn)，機(jī)架是無(wú)人機(jī)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，包括底座、機(jī)體和床身立柱、箱體以及平臺(tái)基礎(chǔ)等零件的系統(tǒng)。

由此可見，無(wú)人機(jī)在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，必須組好機(jī)架的設(shè)計(jì)，如果機(jī)架設(shè)計(jì)存在問題，無(wú)人機(jī)在實(shí)際的服務(wù)中，也容易出現(xiàn)各類問題，最常見的問題就是無(wú)人機(jī)的機(jī)架材料選擇不合理，導(dǎo)致無(wú)人機(jī)機(jī)架的強(qiáng)度不夠，所以，無(wú)人機(jī)在實(shí)際的服務(wù)中，出現(xiàn)解體的問題，這樣就嚴(yán)重影響無(wú)人機(jī)的服務(wù)能力，不利無(wú)人機(jī)的合理運(yùn)用。

2.2 設(shè)計(jì)原則

為了滿足無(wú)人機(jī)的使用需求，在無(wú)人機(jī)機(jī)架的設(shè)計(jì)中，需要注意相應(yīng)原則遵循，確保原則的合理運(yùn)用，保證無(wú)人機(jī)在實(shí)際的服務(wù)中，能夠起到相應(yīng)的作用。

《倚天屠龍記》的故事由謝遜為了向成昆復(fù)仇，大殺四方，搶得屠龍刀為始，由謝遜重傷成昆后決定皈依佛門為終。曾經(jīng)的謝遜深陷仇恨的泥潭，滿手鮮血，雖是自由之身，卻也從未自由。而多年后的謝遜在少林寺中聽經(jīng)悟道，廢去一身功力出家為僧，從此不再自由，也終于得到了自由。

（1）剛度原則。剛度原則是要求無(wú)人機(jī)的機(jī)架具有一定的剛度。剛度不僅決定了產(chǎn)品的精度，還給產(chǎn)品的使用帶來(lái)了影響。

要求無(wú)人機(jī)的機(jī)架在實(shí)際的使用中，具有相應(yīng)的剛度。避免使用中，無(wú)人機(jī)受到氣流沖擊，就出現(xiàn)裂縫等問題，要求無(wú)人機(jī)的機(jī)架具有相應(yīng)的性能。

（2）強(qiáng)度。強(qiáng)度是評(píng)定機(jī)架載重性能的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)架的強(qiáng)度應(yīng)該結(jié)合無(wú)人機(jī)在運(yùn)行中，所能承載的最大強(qiáng)度。如此一來(lái)，能夠避免無(wú)人機(jī)工作期間，出現(xiàn)載重導(dǎo)致無(wú)人機(jī)機(jī)架出現(xiàn)損壞的情況。可以確保無(wú)人機(jī)的服務(wù)性能。同時(shí)，剛度和強(qiáng)度都是機(jī)架設(shè)計(jì)中需要考慮的內(nèi)容，只有保證了無(wú)人機(jī)機(jī)架的剛度和強(qiáng)度，才能確保機(jī)架具有相應(yīng)的服務(wù)能力，才能滿足無(wú)人機(jī)在實(shí)際使用中的相應(yīng)性能。

（3）穩(wěn)定性。機(jī)架設(shè)計(jì)中，需要考慮機(jī)架的穩(wěn)定性，如果機(jī)架受壓結(jié)構(gòu)及受壓彎結(jié)構(gòu)都有失穩(wěn)的問題就會(huì)導(dǎo)致無(wú)人機(jī)在服務(wù)中，無(wú)法達(dá)到相應(yīng)的服務(wù)性能。同時(shí)無(wú)人機(jī)機(jī)架結(jié)構(gòu)中，部分結(jié)構(gòu)是薄壁的腹式形態(tài)，這樣會(huì)給無(wú)人機(jī)的穩(wěn)定性帶來(lái)影響。保證無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性高對(duì)無(wú)人機(jī)的正常使用，有十分積極的作用。

（4）重量輕，成本低。要求無(wú)人機(jī)材料具有較輕的重量，同時(shí)，還要保證材料的造價(jià)相對(duì)較低，這樣一來(lái)，就能保證無(wú)人機(jī)的機(jī)架的合理性，才能確保無(wú)人機(jī)的服務(wù)性能。進(jìn)而進(jìn)一步提升無(wú)人機(jī)的利用價(jià)值。除此之外，還要求機(jī)架具有便于安裝，耐磨性好，機(jī)械加工性能良好，造型好等特點(diǎn)。

2.3 可調(diào)重心的意義

無(wú)人機(jī)在實(shí)際服務(wù)中，容易遇到大載重的物體，這種情況，大載重物體的重量，不僅給無(wú)人機(jī)的動(dòng)力帶來(lái)影響，還給無(wú)人機(jī)正常運(yùn)行帶來(lái)影響，所以要求無(wú)人機(jī)，通過改變重心的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)大載重物體的承載，確保無(wú)人機(jī)性能。

2.4 可調(diào)重心無(wú)人機(jī)機(jī)架的設(shè)計(jì)

為了發(fā)揮無(wú)人機(jī)的可調(diào)重心能力，需要結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)可調(diào)重心的機(jī)架進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而促使無(wú)人機(jī)能夠滿足實(shí)際使用的需求。

采取機(jī)架三層設(shè)計(jì)方式，促使機(jī)架包括上層、中層和下層，其中，上層是由4個(gè)上層支架連接塊和支撐連接桿連接的，下層機(jī)架與支撐的連接塊和支撐連接桿相連接。而中層，則是由4個(gè)中層支撐連接塊和中層連接桿連接的。如此一來(lái)，就能滿足機(jī)架的穩(wěn)定性，促使機(jī)架在實(shí)際的服務(wù)中，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)架的重心調(diào)節(jié)。

具體設(shè)計(jì)。為了滿足設(shè)計(jì)的基本需求，需要在設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)機(jī)架設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)解釋，確保機(jī)架的合理，從而滿足無(wú)人機(jī)的基本需求，積極提升無(wú)人機(jī)的服務(wù)能力，降低外界因素給無(wú)人機(jī)的正常運(yùn)作帶來(lái)影響。

特征：三層機(jī)架構(gòu)成機(jī)架的主體，同時(shí)上、中、下3個(gè)部分，每個(gè)部分都有各自的支撐塊和支撐連接桿。如此一來(lái)，就能保證機(jī)架的穩(wěn)定。為了保證機(jī)架的可控性，在材料的選擇時(shí)，也要注意機(jī)架材料的選擇，盡可能選擇剛度、強(qiáng)度和可塑性相對(duì)較好的材料，從而保證無(wú)人機(jī)的可用性和載重性。

在X、Y、Z3個(gè)軸上的設(shè)置，一個(gè)下層支撐開有Z方向的階梯孔，并在其內(nèi)部設(shè)置軸套，下側(cè)則使用螺絲實(shí)現(xiàn)與螺桿鎖緊環(huán)的連接。另外，為了發(fā)揮它的性能，在緊縮環(huán)的外部設(shè)置一個(gè)Z軸方向的可調(diào)節(jié)螺桿端面軸承的，從而保證無(wú)人機(jī)的性能。另外，再于端面進(jìn)行設(shè)置，加一個(gè)Z軸向地調(diào)節(jié)手輪。Z軸向調(diào)節(jié)螺桿和下層支撐連接塊內(nèi)軸套。再使得上述的相應(yīng)內(nèi)容，相互配合，從而滿足實(shí)際使用的基本需求，全面提升無(wú)人機(jī)的穩(wěn)定性。

為了使得無(wú)人機(jī)的可靠性得到提升，在無(wú)人機(jī)上、中、下3層，分別采取，類似下層的設(shè)置方式，從而滿足實(shí)際使用需求，但是值得注意的是，中層的方向?yàn)閄軸方向，上層為Y軸的方向。

這種連接方式，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人機(jī)的重心調(diào)節(jié)，還能使得無(wú)人機(jī)升力旋翼與升和推進(jìn)旋翼的相互配合，并實(shí)現(xiàn)對(duì)扭力矩的抵消。從而保證無(wú)人機(jī)在實(shí)際的飛行中，能夠保持較好的特性，可以在不同的空速下，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的仰角的調(diào)整。從而保證無(wú)人機(jī)的穩(wěn)定性，使得無(wú)人機(jī)在實(shí)際的服務(wù)中，能夠取得較好的性能。

綜合上述機(jī)架的設(shè)計(jì)方式，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)重心的調(diào)節(jié)，還能保證無(wú)人機(jī)的穩(wěn)定性，使得無(wú)人機(jī)在實(shí)際的服務(wù)中，可以取得較好的靈活性，并能夠?qū)崿F(xiàn)重心的有效調(diào)節(jié)，從而保證無(wú)人機(jī)的穩(wěn)定性。

3 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)無(wú)人機(jī)機(jī)架設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述，結(jié)合無(wú)人機(jī)的相應(yīng)設(shè)計(jì)情況，對(duì)無(wú)人機(jī)可調(diào)重心機(jī)架設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述，旨在發(fā)揮可調(diào)重心機(jī)架的功能，確保無(wú)人機(jī)的整體服務(wù)能力得到提升，降低各類因素給無(wú)人機(jī)帶來(lái)的影響，全面提升無(wú)人機(jī)的服務(wù)能力，確保無(wú)人機(jī)可以在不同的環(huán)境下正常工作，從而滿足相應(yīng)行業(yè)對(duì)無(wú)人機(jī)的基本需求。