【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无人机防护领域，涉及一种无人机支架，尤其涉及一种抗冲击支架及其制备方法与其在无人机上的应用。
技术介绍
1、无人机的操作性质决定了其很容易遇到物理障碍，例如建筑物、桥梁等基础设置和树木、岩石等自然物，尤其在涉及危险环境或高速作业的复杂任务中，风险更加复杂。撞击后可能出现从轻微的操作中断到完全的系统故障等后果，这不仅对无人机的完整性构成风险，还对公共安全和任务成功构成风险。因此，抗冲击材料已成为开发耐用可靠无人机的基石。
2、目前，在无人机的关键区域，例如起落架和有效载荷周围，常通过使用吸能泡沫和蜂窝结构显著提高其抗冲击性，这些材料被设计成在撞击时会皱巴巴的而吸收能量，否则会损坏无人机。它们的轻巧特性确保了无人机的性能指标，如飞行时间和敏捷性，保持不变。
3、但随着无人机技术的发展，无人机的应用场景更加多样复杂，因而对无人机的抗冲击性能也提出了更高的要求，在复杂环境中经受冲击后能够继续执行任务。例如，在军事应用中，无人机面临的环境不仅复杂，而且至关重要，在执行侦察任务时，无人机在敌对领土经常会受到碎片和其他形式的撞击，因此，人们一直需要能够承受轻微损坏并继续执行任务的无人机，为军事人员提供可靠的数据；新兴的基于无人机的送货服务领域也对无人机设计提出了独特的挑战，特别是在城市和郊区环境中，无人机需要在包括高层建筑、电力线和移动车辆等复杂景观中航行，这就要求无人机能够承受偶尔的颠簸或碰撞，而不会丢失货物或无法操作；无人机在救灾工作中也发挥了重要作用，能够进入传统方式无法到达的地区，无论是调查自然灾
4、现有抗冲击材料，如陶瓷等，通常在具备显著抗冲击性能的同时比较脆，而一些新型的抗冲击材料如生物矿化材料经过改良之后韧性大大提升，但仍然存在过于坚硬、缓冲能力弱和应力传导过快的问题，难以对无人机重要元件进行减震保护。片层状柔性材料则是一种新型的抗冲击材料，兼顾柔性、韧性、抗冲击性，能够在冲击下通过层层的能量耗散达到抗冲击的效果，柔性的结构确保了力传递的滞后性，能够极大地削弱无人机核心元件受到的冲击力。
5、开发先进材料整合到无人机结构中，并结合最新的增材制造技术来制造无人机，对提升无人机的抗冲击性能至关重要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种抗冲击支架及其制备方法与其在无人机上的应用，抗冲击支架结构用于保护无人机不被撞击破坏，确保其受冲击后持续飞行。
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种抗冲击支架，所述抗冲击支架包括刚性骨架和片层状柔性抗冲击部件；
4、所述刚性骨架的结构为通过中间梁连接的两个中空六边形；
5、所述中空六边形与中间梁一端相邻的一边为连接梁；
6、所述中空六边形与中间梁另一端相邻的依次相邻的三边为冲击臂；
7、所述片层状柔性抗冲击部件与所述冲击臂紧密连接。
8、本专利技术提供的抗冲击支架将片层状柔性抗冲击部件与刚性骨架结合，以多边形为骨架结构，连接梁用于与无人机安装，片层状柔性抗冲击部件连接在冲击臂上用于抗冲击防护，所述抗冲击支架能够通过柔性抗冲击部件对冲击力起到缓冲作用，能量沿刚性骨架传递至整个支架，从而降低无人机电子元件部分所受到的冲击力，片层状柔性材料能够在冲击下通过层层的能量耗散达到抗冲击的效果，柔性的结构确保了力传递的滞后性，能够极大地削弱无人机核心元件受到的冲击力，应用于无人机防护，该结构不仅能够在无人机坠机过程中通过柔性缓冲和刚性支撑保护无人机精密电子仪器部分不受损坏，还能够在飞行过程中在轻微干扰下通过柔性抗冲击部件减慢冲击力的传递，降低冲击力下无人机重心的变化幅度，以便于在飞行过程保持飞行姿态。
9、优选地，所述刚性骨架的厚度为2-20cm，例如可以是2cm、5cm、10cm、12cm、15cm、18cm或20cm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
10、优选地，所述中空六边形的单边边长为2-5cm，例如可以是2cm、2.5cm、3cm、3.5cm、4cm、4.5cm或5cm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
11、优选地，两个所述中空六边形沿中间梁对称。
12、优选地，所述片层状柔性抗冲击部件的片层厚度为0.1nm-10mm，例如可以是0.1nm、1nm、10nm、100nm、1000nm、0.01mm、0.1mm、1mm或10mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
13、优选地，所述片层状柔性抗冲击部件的片层间距为例如可以是0.001mm、0.01mm、0.1mm或1mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
14、优选地，所述片层状柔性抗冲击部件的厚度为0.5-2cm，例如可以是0.5cm、1cm、1.5cm或2cm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
15、优选地，所述刚性骨架的材质包括碳纤维、玻璃纤维、铝合金、钛合金、镍合金、铜合金、镁合金、锆合金、钨合金、不锈钢、木材、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乳酸、乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乙烯醇、聚乙交酯、聚丙交酯、聚己内酯、聚羟基脂肪酸酯、羟基乙酸淀粉钠、羟基丁酸酯-羟基戊酸酯共聚物、聚己二酸、聚对二氧环己酮、聚醚醚酮、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯、尼龙11、聚氨酯、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚、聚酰胺、聚苯硫醚、聚芳砜、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或聚对苯二甲酸乙二酯的任意一种或至少两种的组合。
16、优选地，所述片层状柔性抗冲击部件的材质包括甲壳素、壳聚糖、明胶、聚乙烯醇、丝素蛋白、钛酸盐纳米片、石墨烯、n-异丙基丙烯酰胺、丙烯酸4-羟丁酯、过硫酸钾、纳米粘土、金属纳米棒、碳纳米管、纤维素纳米纤维、纤维素纳米晶体、棒状cnc、甲基丙烯酰明胶、聚(丙烯酰胺-丙烯酸)、聚(n-异丙基丙烯酰胺)、聚丙烯酰胺、海藻酸钠、昆虫表皮提取蛋白、植物提取蛋白、橡胶类弹性体、硅氧烷类弹性体或聚氨酯类弹性体的任意一种或至少两种的组合。
17、优选地，所述片层状柔性抗冲击部件与所述冲击臂通过粘合连接。
18、优选地，所述粘合的粘合剂包括淀粉、动物皮胶、骨胶、天然橡胶、环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、聚胺酯、聚乙烯醇缩醛、过氯乙烯树脂、氯丁橡胶或丁腈橡胶的任意一种或至少两种的组合。
19、第二方面，本专利技术提供一种第一方面所述的抗冲击支架的制备方法，所述制备方法包括：分别制备刚性骨架和片层状柔性抗冲击部件再进行粘合。
20、优选地，所述抗冲击支架的结构通过三维设计软件设计本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抗冲击支架，其特征在于，所述抗冲击支架包括刚性骨架和片层状柔性抗冲击部件；
2.根据权利要求1所述的抗冲击支架，其特征在于，所述中空六边形的边长为2-5cm。
3.根据权利要求1或2所述的抗冲击支架，其特征在于，两个所述中空六边形沿中间梁对称。
4.根据权利要求1-3任一项所述的抗冲击支架，其特征在于，所述片层状柔性抗冲击部件的片层厚度为0.1nm-10mm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的抗冲击支架，其特征在于，所述片层状柔性抗冲击部件的片层间距为
6.根据权利要求1-5任一项所述的抗冲击支架，其特征在于，所述片层状柔性抗冲击部件的厚度为0.5-2cm。
7.根据权利要求1-6任一项所述的抗冲击支架，其特征在于，所述刚性骨架的材质包括碳纤维、玻璃纤维、铝合金、钛合金、镍合金、铜合金、镁合金、锆合金、钨合金、不锈钢、木材、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乳酸、乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乙烯醇、聚乙交酯、聚丙交酯、聚己内酯、聚羟基脂肪酸酯、羟基乙酸淀粉钠、羟基丁酸酯-羟基戊酸酯共聚物、聚己二酸、聚对二氧环己酮、聚
8.一种如权利要求1-7任一项所述的抗冲击支架的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：分别制备刚性骨架和片层状柔性抗冲击部件再进行粘合。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述刚性骨架的制备方法包括注塑模具成型、熔融沉积快速成型、低温挤出、激光烧结、激光切割、数字光处理、电子束熔化成型、分层实体制造、粉末粘结或光固化成型的任意一种或至少两种的组合；
10.一种如权利要求1-7任一项所述的抗冲击支架的应用，其特征在于，所述抗冲击支架应用于无人机。
...【技术特征摘要】
1.一种抗冲击支架，其特征在于，所述抗冲击支架包括刚性骨架和片层状柔性抗冲击部件；
2.根据权利要求1所述的抗冲击支架，其特征在于，所述中空六边形的边长为2-5cm。
3.根据权利要求1或2所述的抗冲击支架，其特征在于，两个所述中空六边形沿中间梁对称。
4.根据权利要求1-3任一项所述的抗冲击支架，其特征在于，所述片层状柔性抗冲击部件的片层厚度为0.1nm-10mm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的抗冲击支架，其特征在于，所述片层状柔性抗冲击部件的片层间距为
6.根据权利要求1-5任一项所述的抗冲击支架，其特征在于，所述片层状柔性抗冲击部件的厚度为0.5-2cm。
7.根据权利要求1-6任一项所述的抗冲击支架，其特征在于，所述刚性骨架的材质包括碳纤维、玻璃纤维、铝合金、钛合金、镍合金、铜合金、镁合金、锆合金、钨合金、不锈钢、木材、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乳酸、乳酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁翔禹，吴凯，陆成邦，占莎，
申请(专利权)人：中国农业科学院深圳农业基因组研究所岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心，
类型：发明
国别省市：
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