DE202014009436U1 - Modular multicopter - Google Patents
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Abstract
Modularer Multikopter (1), aufweisend ein Grundgerüst (2), zumindest eine Zentraleinheit (4), zumindest einen Energiespeicher (10), zumindest zwei Antriebseinheiten (11) und zumindest einen Gimbal (22), dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Antriebseinheiten (11) vertikal verschwenkbar an der zumindest einen Zentraleinheit (4) angeordnet sind.Modular multicopter (1), comprising a skeleton (2), at least one central unit (4), at least one energy store (10), at least two drive units (11) and at least one gimbal (22), characterized in that the at least two drive units ( 11) are arranged vertically pivotable on the at least one central unit (4).
Description
Die Erfindung betrifft einen modularen Multikopter, aufweisend ein Grundgerüst, zumindest eine Zentraleinheit, zumindest einen Energiespeicher, zumindest zwei Antriebseinheiten und zumindest eine Gimbal.The invention relates to a modular multicopter comprising a backbone, at least one central unit, at least one energy store, at least two drive units and at least one gimbal.
Fluggeräte wie beispielsweise UAV's (Unmanned area vehicles) sind in der Regel starr ausgebildet und mit einer Mehrzahl von Rotoren ausgestattet. Derzeit am weitesten verbreitet sind Quadrokopter, die durch vier in einer Ebene angeordnete, im Wesentlichen senkrecht nach unten wirkende Rotoren ausgestaltet sind. Der Vorteil von Fluggeräten mit mehreren Rotoren besteht im Allgemeinen darin, dass die drei Flugachsen Längsachse, Querachse und Hochachse allein durch Variation des Schubs der einzelnen Rotoren angesteuert werden können.Aircraft such as UAVs (Unmanned area vehicles) are usually rigid and equipped with a plurality of rotors. Currently most widespread are quadrocopters, which are configured by four arranged in a plane, essentially vertically downwardly acting rotors. The advantage of multi-rotor aircraft is generally that the three axes of longitudinal axis, transverse axis and vertical axis can be controlled solely by varying the thrust of the individual rotors.
Aus der
Die Fluggeräte des Standes der Technik haben jedoch den Nachteil, dass Lasten wie beispielsweise optische oder sensorische Elemente z. B. zur Photo- oder Videoaufzeichnung oder Umwelterfassung, entweder unterhalb oder oberhalb der Rotorebene zentral am Fluggerät angebracht werden müssen, um die Last gleichmäßig auf die einzelnen Rotoren zu verteilen. Eine Konsequenz daraus ist, dass das Blickfeld der optischen oder sensorischen Elemente durch die Rotorebene und andere Teile des Trägersystems begrenzt ist. Zudem ist bedingt durch die komplexe technische Gestaltung eines solchen Flugobjekts eine Montage und Demontage, Wartung und der Transport des Flugobjekts schwierig.However, the aircraft of the prior art have the disadvantage that loads such as optical or sensory elements z. As for photo or video recording or environmental detection, either below or above the rotor level centrally on the aircraft must be installed to distribute the load evenly on the individual rotors. A consequence of this is that the field of view of the optical or sensory elements is limited by the rotor plane and other parts of the carrier system. In addition, due to the complex technical design of such a flying object assembly and disassembly, maintenance and transport of the flying object difficult.
Darüber hinaus muss sich ein solches Fluggerät unabhängig von der Anzahl der Rotoren in Fahrtrichtung neigen, um in diese Richtung zu beschleunigen. Das erfordert in manchen Anwendungen eine aktive Neigungskompensation für die optischen oder sensorischen Elemente, die eine annährend störungsfreie Aufnahme von Mess- und Bildelementen erschwert.In addition, regardless of the number of rotors, such an aircraft must incline in the direction of travel to accelerate in that direction. In some applications, this requires active tilt compensation for the optical or sensory elements, which makes it almost impossible to capture measurement and picture elements with virtually no interference.
Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Fluggerät bereitzustellen, das einfach zu montieren, demontieren und zu warten ist, das sich leicht beschädigungsfrei und raumsparend transportieren lässt und bei dem durch eine bewegungsunabhängige Befestigung von Mess- und/oder Bildvorrichtungen eine großflächige und störungsfrei Aufnahme von Mess- und Bildelementen gewährleistet werden kann.The object of the invention is therefore to provide an aircraft that is easy to assemble, disassemble and maintain, which can be easily transported without damage and save space and in which by a motion-independent attachment of measuring and / or image devices a large-scale and trouble-free recording of Mess - And pixels can be guaranteed.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved by the features of claim 1.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist modular aufgebaut, d. h. die Bestandteile des modularen Multikopters können als Komponenten, Bauelemente oder Bausteine bezeichnet werden. Durch ihre Form und Funktion können sie zusammengefügt werden oder über entsprechende Schnittstellen interagieren. Im Wesentlichen besteht der modulare Multikopter aus einem Grundgerüst, das aus zwei oder mehreren zylinderförmigen Basiselementen aufgebaut ist. Die Basiselemente können hohlzylindrisch ausgestaltet sein, was sich einerseits positiv auf das Gewicht und andererseits positiv auf die Stabilität des Grundgerüsts auswirkt. Die zylinderförmigen Basiselemente können dabei beispielsweise aus Materialien wie Kunststoff, Carbon, Aluminium und/oder Titan gefertigt sein. Diese Materialien können ebenso Bestandteil der zumindest einen Zentraleinheit, des zumindest einen Energiespeichers, der zumindest zwei Antriebseinheiten und des zumindest einen Gimbals sein Die verwendbaren Kunststoffe umfassen dabei insbesondere solche, die in der
An dieses Grundgerüst kann zumindest eine Zentraleinheit an bzw. mit dem Grundgerüst befestigt werden. Die zumindest eine Zentraleinheit umfasst zumindest in Teilbereichen Winkelstücke, wobei Teilbereiche der Winkelstücke falzartige Umschläge oder Bördelungen aufweisen und Teil eines Verschlussmechanismus' sind, durch die zumindest zwei an der Zentraleinheit angeordnete Antriebseinheiten befestigt und gesichert werden können.At least one central unit can be attached to this basic framework on or with the basic framework. The at least one central unit comprises angle pieces, at least in some areas, wherein portions of the angle pieces have fold-like envelopes or flanges and are part of a closure mechanism by which at least two drive units arranged on the central unit can be fastened and secured.
Die zumindest zwei Antriebseinheiten sind vertikal verschwenkbar an der zumindest einen Zentraleinheit gelagert. Die Schwenkbewegung der zumindest zwei Antriebeinheiten erfolgt koaxial zu den Basiselementen des Grundgerüsts und schließt einen Winkel in einem Bereich von bis zu 90° gegenüber dem Grundgerüst bzw. der an dem Grundgerüst befestigten Zentraleinheiten ein.The at least two drive units are mounted vertically pivotable on the at least one central unit. The pivotal movement of the at least two drive units takes place coaxially with the base elements of the skeleton and includes an angle in a range of up to 90 ° with respect to the skeleton or the central units attached to the skeleton.
Teilbereiche der zumindest zwei Antriebseinheiten sind als scharnierartige Verbindungsstücke ausgestaltet und weisen nasenförmige Vorwölbungen auf, die in oder über die falzartigen Umschläge der Winkelstücke der zumindest einen Zentraleinheit nach einer Schwenkbewegung eingreifen können und die Antriebseinheiten in einer ausgeklappten Position sichern. Der Verschlussmechanismus gewährleistet eine Sicherung der Antriebseinheiten an der Zentraleinheit durch Einrasten der nasenförmigen Vorwölbungen der scharnierartigen Verbindungsstücke in oder über die Teilbereiche der falzartigen Umschläge oder Bördelungen der Winkelstücke der Zentraleinheit nach erfolgter Schwenkbewegung.Portions of the at least two drive units are designed as hinge-like connecting pieces and have nose-shaped protrusions, which can engage in or on the fold-like envelopes of the angle pieces of the at least one central unit after a pivoting movement and secure the drive units in a deployed position. The locking mechanism ensures a backup of the drive units to the central unit by engagement of the nose-shaped protrusions of the hinge-like connecting pieces in or over the portions of the Falzartigen envelopes or flanges of the contra-angles of the central unit after the pivoting movement.
Ferner umfassen die zumindest zwei Antriebseinheiten Ausleger und Antriebselemente, die über die scharnierartigen Verbindungsstücke miteinander verbunden sind, d. h. die Antriebseinheiten umfassen zumindest zwei Ausleger, die einenends über die scharnierartige Verbindungsstücke an die Zentraleinheit des Grundgerüsts befestigt werden können und eine koaxiale Schwenkbewegung der Antriebseinheiten gewährleisten und weisen anderenends Antriebselemente in Form von Elektromotoren und Propellern auf, die über die Ausleger und die scharnierartigen Verbindungsstücke mit der Zentraleinheit verbunden sind. Die Antriebseinheiten bzw. die Ausleger mit den Antriebselementen sind jeweils paarweise an der Zentraleinheit angeordnet, sodass eine annähernd gleichmäßige Gewichtsverteilung der Antriebseinheiten an der zumindest einen Zentraleinheit des modularen Multikopters gewährleistet werden kann. Im Falle der paarweisen Aufnahme von jeweils zwei Antriebseinheiten bestehend aus vier Auslegern und vier Antriebselementen, ergibt sich beispielsweise für den modularen Multikopter im ausgeklappten bzw. ausgeschwenkten Zustand eine eine annähernd parallellogrammähnliche Form der Ausleger und Antriebselemente, d. h. dass sich die Antriebselemente einander x-förmig bzw. diametral gegenüberliegen.Furthermore, the at least two drive units comprise arms and drive elements, which are connected to one another via the hinge-like connecting pieces, d. H. the drive units comprise at least two arms which can be fixed at one end to the central unit of the framework via the hinge-like connecting pieces and ensure coaxial pivotal movement of the drive units and at the other end have drive elements in the form of electric motors and propellers which are connected via the arms and the hinge-like connecting pieces Central unit are connected. The drive units or the arms with the drive elements are each arranged in pairs on the central unit, so that an approximately uniform weight distribution of the drive units can be ensured at the at least one central unit of the modular multi-copter. In the case of pairwise recording of two drive units each consisting of four arms and four drive elements, for example, results for the modular multicopter in the unfolded or swung out an approximately parallellogrammähnliche shape of the boom and drive elements, d. H. the drive elements lie opposite one another in an X-shaped or diametrically opposed manner.
Der Verschlussmechanismus ist insbesondere selbstsichernd, d. h. das Einrasten der Antriebseinheiten in die Zentraleinheit erfolgt automatisch, wenn die Antriebselemente in Betrieb genommen werden. Die Einrastmechanik ist ohne äußere Einflussnahme auch nicht mehr lösbar. In die Einrastposition gelangen die Antriebseinheiten beispielsweise aus einem transport- oder betriebslosen Zustand entweder durch manuelles Schwenken der Antriebseinheiten oder durch direkte Inbetriebnahme der Antriebselemente.The locking mechanism is particularly self-locking, d. H. the engagement of the drive units in the central unit takes place automatically when the drive elements are put into operation. The latching mechanism is no longer solvable without external influence. The drive units enter the latching position, for example, from a transport or operating state either by manually pivoting the drive units or by direct commissioning of the drive elements.
Bei direkter Inbetriebnahme kann durch die koaxiale Lagerung der Antriebseinheiten zur Zentraleinheit eine radiale Bewegung der Antriebseinheiten entlang ihrer Lagerachse zum Grundgerüst erfolgen. Die Antriebselemente in Form der Propeller bedingen dann bei einsetzendem Betrieb eine Bewegung der Antriebseinheiten um die Lagerachsen in eine Position, die zum Einrasten des Verschlussmechanismus führt. Durch die Wirkung der Propeller des modularen Multikopters als Schub- und Druckpropeller kann sich der Verschluss bei Betrieb der Antriebselemente auch nicht mehr selbstständig öffnen, da die Kraft der Bewegung der Propeller einer Lösung der Einrastmechanik entgegenwirkt.In the case of direct commissioning, the coaxial mounting of the drive units to the central unit can result in a radial movement of the drive units along their bearing axis to the basic structure. The drive elements in the form of the propeller then require when starting operation, a movement of the drive units about the bearing axes in a position that leads to the engagement of the shutter mechanism. Due to the effect of the propellers of the modular multicopter as thrust and pressure propellers, the closure can no longer open automatically when operating the drive elements, since the force of the movement of the propeller counteracts a solution of the latching mechanism.
Die Antriebelemente sind in der Regel als Gleichstrom- oder Wechselstrom-Elektromotoren ausgestaltet und in Motorgondeln eingelassen. Die Elektromotoren befinden sich dabei in einer erfindungsgemäßen in einem Bereich unterhalb der Propeller, wobei jedem Propeller zur besseren Ansteuerung und Gewichtsverteilung in der Regel ein Elektromotor zugeordnet ist. In einer anderen Ausgestaltung können die Elektromotoren aber auch oberhalb der Propeller angeordnet sein. Die Propeller sind in der Regel zumindest teilweise ringförmig ummantelt und sind ebenso wie die Elektromotoren distal an den Auslegern beabstandet zur Zentraleinheit angeordnet.The drive elements are usually designed as DC or AC electric motors and embedded in motor nacelles. The electric motors are in an area according to the invention in an area below the propeller, with each propeller for better control and weight distribution usually associated with an electric motor. In another embodiment, however, the electric motors can also be arranged above the propellers. As a rule, the propellers are at least partially encased in a ring shape and, like the electric motors, are arranged distanced distally to the armatures relative to the central unit.
Es ist möglich je nach Ausgestaltung des modularen Multikopters auch mehr als eine Zentraleinheit an bzw. mit dem Grundgerüst zu befestigen und insofern auch möglich mehrere Antriebseinheiten an dem modularen Multikopter zu installieren. So ist es möglich auch vier, sechs, acht oder mehr Antriebselemente für den Betrieb des modularen Multikopters einzusetzen An dem Grundgerüst des modularen Multikopters kann über Spangen und Gummiringe zumindest ein Energiespeicher befestigt werden. Eine Kreuzspange dient dabei in der Regel als Abstandshalter, wobei der zumindest eine Energiespeicher mit seitlichen Spangen, Haken und Gummis an dem Grundgerüst geführt werden bzw. mit seitlichen Spangen an dem Grundgerüst fixiert werden kann. Es ist auch möglich mehrere Energiespeicher beispielsweise in Reihe- oder Parallel-Schaltung miteinander zu verbinden und an dem Grundgerüst mit Hilfe von Kreuz- und/oder Seitspangen, sowie Haken und Gummiringe zu befestigen. Die Anbringung mehrerer Energiespeicher am Grundgerüst kann aufgrund von Reichweitenerhöhung oder zur Leistungssteigerung erfolgen.Depending on the configuration of the modular multicopter, it is also possible to fasten more than one central unit to or with the basic structure and, to that extent, it is also possible to install several drive units on the modular multicopter. It is thus also possible to use four, six, eight or more drive elements for the operation of the modular multicopper. At least one energy store can be attached to the basic structure of the modular multicopter by means of clips and rubber rings. A cross brace is usually used as a spacer, wherein the at least one energy storage with lateral clips, hooks and rubbers are performed on the skeleton or can be fixed with lateral clips on the skeleton. It is also possible to connect several energy stores, for example, in series or parallel circuit with each other and to attach to the skeleton with the help of cross and / or side braces, and hooks and rubber rings. The attachment of multiple energy storage on the skeleton can be done due to range increase or to increase performance.
Als Energiespeicher werden in der Regel Akku's verwendet, wobei sich insbesondere die Verwendung von Lithium-Ionen Akkus als vorteilhaft gezeigt hat. Es ist jedoch auch möglich andere Energiespeicher beispielsweise in Form von Bleigelakku's zu verwenden, wenn ein bestimmter Einsatzzweck mit höheren kapazitativen Eigenschaften dieses erfordert.As an energy storage battery's are usually used, in particular, the use of lithium-ion batteries has been found to be advantageous. However, it is also possible to use other energy storage, for example in the form of lead gel batteries, if a specific application with higher capacitive properties requires this.
Ferner ist Bestandteil des modularen Multikopters zumindest ein Gimbal, der beabstandet von der Zentraleinheit am Multikopter befestigt ist. Ähnlich wie der zumindest eine Energiespeicher kann der Gimbal am modularen Multikopter über Spangen, Haken und Gummis arretiert sein. Das zumindest eine Gimbal und der Energiespeicher können dank des modularen Konzeptes ohne zusätzliches Werkzeug montiert werden. Dieses Konzept erlaubt es außerdem, den Schwerpunkt des modularen Multikopters je nach Komponentenverbund anzupassen. Hierfür kann der Energiespeicher auf dem Grundgerüst des modularen Multikopters in seiner Position verändert werden. Zudem ist eine komplette Ersatzteilversorgung möglich, ohne das Modell an sich austauschen zu müssen.Furthermore, a component of the modular multicopter is at least one gimbal, which is fastened at a distance from the central unit on the multicopter. Similar to the at least one energy storage device, the gimbal on the modular multicopter can be locked by means of clasps, hooks and rubbers. The at least one gimbal and the energy storage can be mounted thanks to the modular concept without additional tools. This concept also makes it possible to adjust the center of gravity of the modular multicopter depending on the component network. For this purpose, the energy storage on the backbone of the modular Multikopter can be changed in its position. In addition, a complete Spare parts supply possible, without having to replace the model itself.
Das zumindest eine Gimbal ermöglicht es selbst bei starken Bewegungen des modularen Mulitkopters für im oder am Gimbal befestigbare Aufnahme- oder Sensoreinrichtungen, beispielsweise eine störungsfreie Bildaufnahme durch eine Kamera oder eine Detektion von Absorptionssignalen durch ein Photometer zu gewährleisten. Die Bewegungen des modularen Multikopters werden über den zumindest einen Gimbal über zumindest 2 Achsen (Nick und Roll) ausgeglichen. Auch ein Ausgleich über eine Dritte Achse (pitch) ist möglich und kann in den Gimbal des modularen Multikopters integriert werden. Der Gimbal ist in der Regel endseitig, d. h. frontal und/oder dorsal am Grundgerüst des modularen Multikopters angebracht. Dies ermöglicht per 90° Schwenk sowohl freie Sicht nach unten als auch nach oben zu haben. Es können je nach Ausgestaltung des modularen Multikopters ein oder mehrere Gimbals und auch ein oder mehrere Aufnahme- oder Sensoreinrichtungen am modularen Multikopter vorhanden sein.The at least one gimbal makes it possible, even with strong movements of the modular Mulitkopters for attachable in or on the gimbal recording or sensor devices, for example, to ensure trouble-free image acquisition by a camera or detection of absorption signals by a photometer. The movements of the modular multicopter are compensated via the at least one gimbal over at least 2 axes (pitch and roll). A compensation via a third axis (pitch) is also possible and can be integrated into the gimbal of the modular multicopter. The gimbal is usually end-side, d. H. attached frontally and / or dorsally to the backbone of the modular multicopter. This makes it possible to have a free view downwards as well as upwards by 90 ° swivel. Depending on the configuration of the modular multicopper, one or more gimbals and also one or more recording or sensor devices may be present on the modular multicopter.
Als Bildaufnahmevorrichtung kann beispielsweise eine Kamera vom Typ NEX 7 dienen Generell können jedoch alle Kameras, die sich im Gewichtsfeld der NEX 7 bewegen verwendet werden. Es ist auch vorgesehen einen Infrarotsensor am modularen Multikopter zu verwenden, der über einen Sender angesteuert werden kann und als Einstellungshilfe für die Kamerafunktionen. Ferner kann neben einem Photometer als Sensoreinrichtung zumindest auch ein Diffraktometer im oder am Gimbal angebracht sein. Es ist auch möglich eine Bildaufnahmevorrichtung und eine Sensorvorrichtung am modularen Multikopter kumulativ in Gimbals zu installieren, um sowohl Bildaufnahmen als auch Sensordaten zu erhalten Wichtig ist lediglich, dass zur Optimierung der Bildaufnahmen und/oder der Sensormessung eine Ausrichtung der Vorrichtungen durch vorherige Justierung beispielsweise mit Hilfe eines Infrarotsensors erfolgt.For example, a NEX 7 camera can serve as the image capture device. Generally, however, all cameras that move in the weight field of the NEX 7 can be used. It is also intended to use an infrared sensor on the modular multicopter, which can be controlled via a transmitter and as an adjustment aid for the camera functions. Furthermore, in addition to a photometer as a sensor device, at least one diffractometer can also be mounted in or on the gimbal. It is also possible to cumulatively install an image pickup device and a sensor device on the modular multicopter in gimbals in order to obtain both image recordings and sensor data. It is important only to optimize the image recordings and / or the sensor measurement by aligning the devices by means of prior adjustment, for example an infrared sensor takes place.
Die Zentraleinheit beherbergt die gesamte Elektronik des modularen Multikopters, die direkt für den Flug verantwortlich ist. Der Journalist nutzt als Flight Controller ein PX4 bzw. APM oder DJI basiertes Modell für GPS, bis hin zur Telemetrie. Während PX4 und APM Open-Source Controller sind, ist DJI ein Closed-Source Modul. Der modulare Multikopter kann also flexibel an jegliche Art von Controller angepasst werden.The central unit houses all the electronics of the modular multicopter, which is directly responsible for the flight. The journalist uses as a flight controller a PX4 or APM or DJI based model for GPS, up to telemetry. While PX4 and APM are open-source controllers, DJI is a closed-source module. The modular multicopter can therefore be flexibly adapted to any type of controller.
Das GPS System umfasst eine Vielzahl an Funktionen wie autonome Waypointnavigation und Coming Home. Der modulare Multikopter lässt unterschiedliche Flugmodi zu, so kann zum Beispiel im GPS Mode der modulare Multikopter durch Steuerbefehle bewegt werden, behält aber ohne Steuereingabe stets seine Position bei. Besonders wichtig für den Einsatz ist ein Log System der Flugdaten. Die Flugdaten werden dabei auf einer Micro SD Karte gespeichert und können für Inspektionen aber auch bei einem Unfall des Kopters im Sinne einer Blackbox hinzugezogen werden. Es ist ferner möglich auch die Micro SD Karte in einer externen Blackbox im Bereich einer Zentraleinheit unterzubringen, um eine unabhängig von der Zentraleinheit angeordnete Datenspeicherung zu gewährleisten.The GPS system includes a variety of features such as autonomous waypoint navigation and coming home. The modular multicopter allows for different flight modes, for example, in the GPS mode, the modular multicopter can be moved by control commands, but always maintains its position without control input. Especially important for the application is a log system of the flight data. The flight data are stored on a micro SD card and can be used for inspections but also in the event of an accident of the copter in the sense of a black box. It is also possible to accommodate the Micro SD card in an external black box in the region of a central unit, to ensure an independent of the central unit arranged data storage.
Die Zentraleinheit verfügt ferner über einen USB Anschluss über den der modulare Multikopter bei Bedarf eingestellt und ausgelesen werden kann. An der Zentraleinheit ist ein Trageelement in Form eines Griffs zum Transport angebracht. In den Griff umfasst ist ein GPS-Empfänger, als auch den Kompass integriert. Durch den Griff wird eine gewisse Distanz der beiden Komponenten zur restlichen Elektronik in der Zentraleinheit hergestellt, wodurch Störungen des GPS-Signals vermieden werden. Es ist jedoch auch möglich den GPS-Empfänger und den Kompass in einer externen Anordnung außerhalb der Zentraleinheit an- oder unter zu bringen ohne jedoch Bestandteil des Trageelements zu sein, wobei eine gewissen Distanz der beiden Komponenten zur restlichen Elektronik in der Zentraleinheit sicher zu stellen ist.The central unit also has a USB port via which the modular multicopter can be set and read out if necessary. At the central unit a carrying element in the form of a handle for transport is attached. Included in the grip is a GPS receiver, as well as integrated the compass. By the handle a certain distance of the two components to the remaining electronics in the central unit is produced, whereby disturbances of the GPS signal are avoided. However, it is also possible to bring the GPS receiver and the compass in an external arrangement outside the central unit or to bring without being part of the support member, with a certain distance of the two components to the rest of the electronics in the central unit must be ensured ,
Die Antriebseinheiten können ferner durch Ringe aus Kohlefaser ummantelt und geschützt werden, um bei einer Kollision sowohl am Modell und am Kollisionsobjekt so wenig Schaden wie möglich zu verursachen. Die ringförmige Ummantelung optimiert zudem den Schub der Propeller, da der Luftstrom konzentriert wird. Die Ummantelung kann Durchbrüche aufweisen und/oder abnehmbar ausgestaltet sein, d. h. die Ummantelungen können beispielsweise zur Wartung entfernt werden. Die Antriebseinheiten umfassen Antriebselemente wie Motor und Propeller. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt Brushlessmotoren mit 740 Kv und passenden Propellern in einer Größe von 305 mm × 127 mm zu verwenden. Es sind aber je nach Einsatzzweck auch kleiner/größere, stärkere/schwächere Antriebselemente verwendbar.The propulsion units may also be encased and protected by carbon fiber rings to cause as little damage as possible to both the model and collision object in a collision. The annular sheath also optimizes the thrust of the propellers, as the air flow is concentrated. The casing may have openings and / or be designed removable, d. H. the sheaths can be removed for maintenance, for example. The drive units include drive elements such as motor and propeller. It has proven to be advantageous to use brushless motors with 740 Kv and matching propellers in a size of 305 mm × 127 mm. However, depending on the intended use, smaller / larger, stronger / weaker drive elements can also be used.
Die Motoren, die insbesondere als Elektromotoren ausgestaltet sind, sind erfindungsgemäß in einer Motorgondel eingelassen. Das Material für die Antriebseinheiten, insbesondere die Motorgondeln, kann durch Glaspulver verstärkt sein. Es ist jedoch auch möglich eine Verstärkung des Materials der Antriebseinheiten in Form von verstärktem, insbesondere metall- und/oder faserverstärktem Kunststoff heranzuziehen. Ferner können die Die Antriebeinheiten durch LED's an der Unterseite der Motorgondeln für die Sichtbarkeit des Kopters auch bei Dämmerung ausgestaltet sein. Es ist jedoch auch möglich die LED's direkt am Grundgerüst oder an einer Zentraleinheit zu befestigen oder anzubringen. Bei der Befestigung oder Anbringung der LED'S am Grundgerüst, der Zentraleinheit oder den Antriebseinheiten ergibt sich der Vorteil, dass die LED's bei schwachem Außenlicht die Ausrichtung des modularen Multikopters im Raum anzeigen.The motors, which are designed in particular as electric motors, according to the invention are embedded in a motor nacelle. The material for the drive units, in particular the motor nacelles, can be reinforced by glass powder. However, it is also possible to use a reinforcement of the material of the drive units in the form of reinforced, in particular metal and / or fiber-reinforced plastic. Furthermore, the drive units can be designed by LEDs on the underside of the motor nacelles for the visibility of the copter even at dusk. However, it is also possible the LED's directly on the skeleton or on a Central unit to attach or install. When attaching or attaching the LEDs to the mainframe, the central unit or the drive units, there is the advantage that the LEDs indicate the orientation of the modular multi-opter in the room in the case of weak outside light.
Die Verwendung des modularen Multikopters soll vor allem im Bereich der Bildaufnahme und Sensorik liegen. Dabei ist es wichtig, dass die Bildaufnahme, beispielsweise von Videos oder die kontinuierliche Aufzeichnung von Messdaten gerade in Bereichen erfolgen kann, die den Einsatz größer Fluggeräte oder Drohnen verhindert, wie dies beispielsweise in Speichermedien der chemischen Industrie der Fall sein kann. Auch in der Filmindustrie ist es von Vorteil, dass Fluggeräte für Bildaufnahmen, wartungsfreundlich handelbar, raumsparend zu transportieren und leicht zu bewegen sind. Durch das modulare Aufbauprinzip des Multikopters ist die Wartungsfreundlichkeit, durch den Schwenkmechanismus ein platzsparender Transport und durch das geringe Gewicht von unter 5 Kg auch eine leichte Beweglichkeit gewährleistet. Hinzu kommt das die max. Flugzeit durch das geringe Abfluggewicht entsprechend hoch ist.The use of the modular multicoupler should be above all in the field of image acquisition and sensor technology. It is important that image capture, for example, of video or the continuous recording of measurement data can be made precisely in areas that prevent the use of larger aircraft or drones, as can be the case for example in storage media of the chemical industry. Also in the film industry, it is advantageous that aircraft for image recording, easy to handle tradable, space-saving to transport and are easy to move. The modular design principle of the Multicopter makes it easy to maintain, thanks to the swivel mechanism space-saving transport and its low weight of less than 5 kg ensure easy movement. Added to this is the max. Flight time is high due to the low takeoff weight.
Der Aufbau des modularen Multikopters wird anhand der nachfolgenden Figurenbeispiele nochmals erläutert:The structure of the modular multicopper will be explained again with reference to the following figure examples:
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Modularer MultikopterModular multicopter
- 22
- Grundgerüstbackbone
- 33
- Basiselementebasic elements
- 44
- Zentraleinheitcentral processing unit
- 55
- Winkelstückeelbows
- 66
- Umschläge/BördelungenEnvelopes / flaring
- 77
- Verschlussmechanismuslocking mechanism
- 88th
- Verbindungsstückeconnectors
- 99
- Vorwölbungbulging
- 1010
- Energiespeicherenergy storage
- 1111
- Antriebseinheitdrive unit
- 1212
- Auslegerboom
- 1313
- Antriebselementepower Transmission
- 1414
- Motorgondelnnacelles
- 1515
- Elektromotorelectric motor
- 1616
- Propellerpropeller
- 1717
- Ummantelungjacket
- 1818
- Spangenclasps
- 1919
- Hakenhook
- 2020
- Gummiringerubber rings
- 2222
- GimbalGimbal
- 2323
- Kameracamera
- 2727
- Trageelementcarrying member
- 2828
- LEDLED
- 2929
- Stützelementesupport elements
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102008014853 A1 [0003] DE 102008014853 A1 [0003]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- DIN EN ISO 1043-1 [0008] DIN EN ISO 1043-1 [0008]
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20150212 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R157 | Lapse of ip right after 6 years |