CN103419930B - 一种无人机滑轮滑撬转换机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无人机滑轮滑撬转换机构，包括支撑杆（1）、弹簧减震杆（2）、机轮（3）、转换架（4）、滑撬（5）和弹力绳（8）；支撑杆（1）共有两组4根，两组支撑杆相对于机身的纵向轴线在机身下方呈八字状左右对称设置；弹簧减震杆（2）一端通过铰轴铰接在机身（13）中部，另一端通过连接弹簧减震杆孔（14）连接转换架（4）；带有机轮轴（7）的机轮（3）安装在转换架（4）的通孔（9）内。本发明设计了一种机构来实现滑撬降落，降落时利用滑橇与跑道的摩擦阻力较大，实现了短距刹车降落。

Description

一种无人机滑轮滑撬转换机构
技术领域
本发明涉及一种无人机回收技术，具体涉及一种无人机滑轮滑撬转换机构。
背景技术
随着现代无人机需求的不断扩大和成本理念的不断深入，除无人靶机外，绝大多数无人机在执行完任务后，都通过不同的方式进行降落回收再利用以更充分实现它的价值。然而，传统无人机采用轮式降落回收，地面阻力较少，滑跑距离较长，方向控制精度不高，在实际作业过程中受降落场地因素的影响，经常出现无人机着陆碰撞障碍物的情况，造成无人机的损坏。
发明内容
鉴于以上，本发明所要解决的技术问题是提供一种来实现滑轮起飞，滑撬降落的机构，减少降落滑跑距离，准确控制滑跑方向，避免无人机着陆碰撞障碍物的情况，造成无人机的损坏。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种无人机滑轮滑撬转换机构，包括支撑杆、弹簧减震杆、机轮、转换架、滑撬和弹力绳；所述支撑杆共有4根，相对于机身的纵向轴线呈左右对称设置，左右两侧各有两根，位于一侧的所述支撑杆的一端分别连接所述滑撬的前部和后部，另外一端连接在机身底部，左右两侧对称设置的两组支撑杆在机身下方呈八字状设置；所述弹簧减震杆一端通过铰轴铰接在机身中部，另一端通过连接弹簧减震杆孔连接所述转换架上；带有机轮轴的机轮安装在所述转换架上的供机轮穿过的通孔内。
进一步，所述弹簧减震杆内芯设置有弹簧；所述转换架两侧对称有两块凸起，在凸起部分设置供所述机轮轴滑动的“J”形槽；所述机轮轴的两端穿过设置在所述转换架两侧凸起上的所述“J”形槽；还包括旋转拉伸轴，在所述转换架上设置有旋转拉伸轴孔，所述旋转拉伸轴的一端可转动的固定在所述旋转拉伸轴孔上，所述机轮轴穿过“J”形槽的端部和所述旋转拉伸轴的另外一端可转动连接；所述旋转拉伸轴内部设有伸缩装置；所述滑撬设置在所述转换架的下部，其中间设有与所述转换架底部供所述机轮穿过的通孔相一致的滑撬通孔，所述滑撬通孔和所述转换架上的通孔对齐；所述滑撬分为两层，上层是由铁片做成的构架，下层由耐磨材料制成,且前端有翘起；所述转换架两侧底部设置有供所述弹力绳一端穿过并固定的底部孔，在所述“J”形槽上端设置有供所述弹力绳的另外一端穿过的上端孔，所述弹力绳穿过所述上端孔后固定在所述机轮轴上。
本发明的有益效果是：提供一种来实现滑轮起飞，滑撬降落的机构，减少降落滑跑距离，准确控制滑跑方向，避免无人机着陆碰撞障碍物的情况，造成无人机的损坏。
附图说明
图1为本发明无人机滑轮滑撬转换机构和机身装配结构示意图；
图2为本发明所述转换架结构示意图；
图3为本发明无人机滑轮滑撬转换机构（无弹力绳）的正视图；
图4为本发明机轮组件机轮组件处于转换架“J”形槽浅槽里受力分析示意图；
图5为本发明机轮组件下落至“J”形槽最低点时受力分析示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、支撑杆，2、弹簧减震杆，3、机轮，4、转换架，5、滑橇，6、旋转拉伸轴，7、机轮轴，8、弹力绳，9、供机轮穿过的通孔，10、铰接旋转拉伸轴孔，11、转换架“J”形槽，12、与机轮穿过的通孔9相一致的通孔，13、机身，14、连接弹簧减震杆孔，15、上端孔，16、底部孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1无人机滑轮滑撬转换机构和机身装配结构示意图所示，本发明一种无人机滑轮滑撬转换机构相对于机身的纵向轴线呈左右对称设置在机身13两侧，包括支撑杆1、弹簧减震杆2、机轮3、转换架4、滑撬5和弹力绳8；所述支撑杆1共有4根，相对于机身的纵向轴线呈左右对称设置，左右两侧各有两根，以左侧的两根为例进行介绍，这两根杆的一端分别连接滑撬的前部和后部，另外一端连接在机身13底部；左右两侧对称设置的两组支撑杆在机身下方呈八字状设置；所述弹簧减震杆2一端通过铰轴铰接在机身13中部，另一端通过所述连接弹簧减震杆孔14连接在所述转换架4上，所述弹簧减震杆2内芯是一根弹簧，在无人机运动时起到减震的作用。
如图2所述转换架结构示意图所示，所述转换架4底部设有供机轮3穿过的通孔9，通孔9两侧对称设置有两块凸起，在所述凸起部分设置有供机轮轴7滑动的“J”形槽11，所述“J”形槽11的浅槽部分朝向机身的后侧；所述弹力绳8的一端穿过设置所述转换架4底部孔16上，并通过该孔进行固定，另外一端穿过设置在“J”形槽上端孔15后固定在所述机轮轴7上，其相对于所述机轮3对称设置在所述转换架4两侧；在所述“J”形槽11浅槽部分的后上方设置有铰接旋转拉伸轴孔10。
如图3无人机滑轮滑撬转换机构（无弹力绳）的正视图所示，带有机轮轴7的机轮3安装在所述转换架4的通孔9内，机轮轴7的两端穿过所述“J”形槽11，且机轮轴7穿过“J”形槽11的端部和旋转拉伸轴6的一端可转动连接，所述旋转拉伸轴6的另外一端可转动的安装在所述铰接旋转拉伸轴孔10上；所述旋转拉伸轴6对称安装在所述转换架4两外侧，所述旋转拉伸轴6内部设有伸缩装置，可以伸长或缩短，在机轮轴7沿着所述转换架4“J”形槽向上运动过程中伴随所述旋转拉伸轴6拉伸和旋转；所述滑撬5设置在转换架4的下部，其中间设有与所述转换架4底部供所述机轮穿过的通孔9相一致的通孔12，滑撬5上的通孔12和转换架4上的通孔9对齐，供机轮3穿过；所述滑撬5分为两层，上层是由铁片做成的构架，下层由耐磨材料制成，优选为竹片，便于磨损更换，所述滑撬5前端翘起，避免无人机降落时滑橇前端直接碰撞跑道。
无人机在地面滑跑起飞时，所述机轮轴7处于转换架“J”形槽折弯部分的最上端，所述机轮3最低点超出所述滑撬5底面，所述机轮3在地面上滚动，在此位置，机轮轴7受到机身的重力即机身对机轮轴7的垂直向下的压力G1、弹力绳沿绳子收缩方向的拉力F、机轮轴7和机轮3的总重力G2和地面的支撑力F支，弹力绳沿绳子方向的拉力F可分解为水平向左的力F2和竖直向上的力F1，受力分析如图4所示，因为F×cosθ=F1，F1+F支>G1+G2，所以机轮组件被卡在转换架“J”形槽浅槽上端。当无人机起飞机轮离开地面的瞬间，机轮轴不受机身对其垂直向下的重力G1和地面的支撑力F支，因为F×cosθ=F1，F1<G2，所以机轮轴7沿“J”形槽浅槽下落，直至机轮轴7下落至“J”形槽最低点时，机轮轴7受本身和机轮3的总重力G2和弹力绳沿绳子收缩方向的拉力F'，弹力绳沿绳子收缩方向的拉力F'分解为水平向右的力F4和竖直向上的力F3，受力分析如图5所示，因为F3>G2，所以机轮轴7沿“J”形槽向上运动至“J”形槽上端，与此同时所述机轮3随着所述机轮轴7运动上升至“J”形槽上端，此时所述机轮3最低点高于所述滑撬5的底面，在所述机轮3和所述机轮轴7运动的过程中伴随着所述旋转拉伸轴6拉伸旋转，所述机轮3、机轮拉伸轴6和机轮轴7在整个飞行过程中状态不变；降落时由于所述机轮3最低点高于所述滑撬5的底面，所述机轮3不与跑道接触，所述滑橇5与跑道接触，将传统的机轮降落转变为滑撬降落，滚动摩擦变为滑动摩擦，摩擦阻力增大，实现了短距刹车降落。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种无人机滑轮滑撬转换机构，包括支撑杆(1)、弹簧减震杆(2)、机轮(3)、转换架(4)、滑撬(5)和弹力绳(8)；其特征在于：所述支撑杆(1)共有4根，相对于机身的纵向轴线呈左右对称设置，左右两侧各有两根，位于一侧的所述支撑杆(1)的一端分别连接所述滑撬(5)的前部和后部，另外一端连接在机身(13)底部，左右两侧对称设置的两组支撑杆在机身下方呈八字状设置；所述弹簧减震杆(2)一端通过铰轴铰接在机身(13)中部，另一端通过连接弹簧减震杆孔(14)连接所述转换架(4)上；带有机轮轴(7)的机轮(3)安装在所述转换架(4)上的供机轮穿过的通孔(9)内；
所述转换架(4)两侧对称有两块凸起，在凸起部分设置供所述机轮轴(7)滑动的“J”形槽(11)，所述机轮轴(7)的两端穿过设置在所述转换架(4)两侧凸起上的所述“J”形槽(11)，所述转换架(4)两侧底部设置有供所述弹力绳(8)一端穿过并固定的底部孔(16)，在所述“J”形槽上端设置有供所述弹力绳(8)的另外一端穿过的上端孔(15)，所述弹力绳(8)穿过所述上端孔(15)后固定在所述机轮轴(7)上。
2.根据权利要求1所述的无人机滑轮滑撬转换机构，其特征在于：所述弹簧减震杆(2)内芯设置有弹簧。
3.根据权利要求1所述的无人机滑轮滑撬转换机构，其特征在于：还包括旋转拉伸轴(6)，在所述转换架(4)上设置有旋转拉伸轴孔(10)，所述旋转拉伸轴(6)的一端可转动的固定在所述旋转拉伸轴孔(10)上，所述机轮轴(7)穿过“J”形槽(11)的端部和所述旋转拉伸轴(6)的另外一端可转动连接；所述旋转拉伸轴(6)内部设有伸缩装置。
4.根据权利要求1所述的无人机滑轮滑撬转换机构，其特征在于：所述滑撬(5)设置在所述转换架(4)的下部，其中间设有与所述转换架(4)底部供所述机轮穿过的通孔(9)相一致的滑撬通孔(12)，所述滑撬通孔(12)和所述转换架(4)上的通孔(9)对齐。
5.根据权利要求1至4任一所述的无人机滑轮滑撬转换机构，其特征在于：所述滑撬(5)分为两层，上层是由铁片做成的构架，下层由耐磨材料制成,且前端有翘起。
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