CN104787309B - 旋翼无人机起落架 - Google Patents

Abstract

旋翼无人机起落架，涉及旋翼无人机。包括缓冲气缸、棘轮机构和棘爪控制电路；缓冲气缸的外罩上端外接无人机舵机外罩，缓冲气缸外罩下端与棘轮机构的套筒连接，棘轮结构设有套筒、套筒外罩、棘齿条、棘爪、棘爪回位弹簧，套筒上有棘爪支座，套筒内设有棘齿条滑轨，套筒内设有接触开关，套筒外罩与套筒下端螺接，棘齿条伸入套筒内且与棘齿条滑轨滑动配合，棘齿条下端设有棘齿条支座，棘齿条支座用于与地面接触，棘齿条两侧设有肋条，棘爪上端与棘爪支座铰接，棘爪下端与棘齿条的棘齿配合；棘爪回位弹簧一端与棘爪支座连接，另一端与棘爪连接；棘爪控制电路设有电池、接触开关和电磁铁；接触开关套筒内壁上，电磁铁设于棘轮结构的套筒与棘爪之间。

Description

旋翼无人机起落架

技术领域

本发明涉及旋翼无人机，尤其是涉及一种可自适应地形的旋翼无人机起落架。

背景技术

近几年，无人机技术有了突飞猛进的发展。由于其成本低、机动性能好、生存能力强、无人员伤亡风险等优点，无人机在现代军事战争占据了极其重要的地位，在民用领域也有着非常广阔的前景。目前的无人机主要包括固定翼无人机和旋翼无人机。与固定翼无人机相比，旋翼无人机具有结构简单、控制灵活、垂直起降、可悬停或倒飞等优点，在航空拍摄、警务应用等方面有着广泛的应用。

目前旋翼无人机的起落架基本都是固定式，也有少数旋翼无人机的起落架可实现同步上下移动或者收起放下(中国专利CN201410033875.1)，以满足航空拍摄的要求。这样的起落架在平坦的地面上有很好的适应性，但是在地形复杂的野外时则会受到很大的限制，轻则打坏螺旋桨，重则伤及人身安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可根据地形自动调整各起落架高度，从而使无人机机身保持水平姿势的旋翼无人机起落架。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

旋翼无人机起落架，包括缓冲气缸、棘轮机构和棘爪控制电路；

缓冲气缸的外罩上端外接无人机舵机外罩，缓冲气缸的外罩下端与棘轮机构的套筒连接，棘轮结构设有套筒、套筒外罩、棘齿条、棘爪、棘爪回位弹簧，套筒上有棘爪支座，套筒内设有棘齿条滑轨，套筒内设有接触开关，套筒外罩与套筒下端螺接，棘齿条伸入套筒内且与棘齿条滑轨滑动配合，棘齿条下端设有棘齿条支座，棘齿条支座用于与地面接触，棘齿条两侧设有肋条，棘爪上端与棘爪支座铰接，棘爪下端与棘齿条的棘齿配合，棘爪回位弹簧一端与棘爪支座连接，棘爪回位弹簧另一端与棘爪连接；

棘爪控制电路设有电池、接触开关和电磁铁；电池设于无人机机身内，接触开关套筒内壁上，电磁铁设于棘轮结构的套筒与棘爪之间。

本发明具有如下突出优点：

使用时，将多个无人机起落架安装于旋翼无人机机身使用。下面以四个起落架为例说明工作原理。

1、四旋翼无人机起飞后，四个起落架的棘齿条都处于棘轮机构套筒的下限位，此时棘爪控制电路断开，电磁铁无吸力，棘爪受弹簧的拉力作用而远离棘齿条。

2、当四旋翼无人机在不平整地面降落时，四个起落架先后落地，任何一个起落架落地时，其所属的棘齿条碰到地面后就会向上滑动，并使其所属的接触开关闭合。具体工作过程如下：

(1)当前三个起落架已经着地，第四个起落架尚未着地时，前三个起落架的棘齿条分别相对于套筒向上滑动至不同的高度，棘爪控制电路中由三个接触开关已经闭合，还有一个接触开关处于断开状态，由于控制电路是串联电路，因此控制电路尚处于断路状态。

(2)当第四个起落架着地时，第四个起落架的棘齿条向上滑动，从而触发接触开关，至此四个接触开关全部闭合，棘爪控制电路接通，电磁铁通电后将吸附铁质材料的棘爪，从而使棘齿条与套筒的相对位置保持不变。此时四个起落架都与地面接触，同时无人机机身保持水平姿势。

(3)四个起落架都落地之后无人机由于惯性的作用会对地面有一定的作用，这时缓冲气缸的活塞杆就会向气缸内收缩，将这部分受力缓冲吸收，从而起到避免无人机与地面硬性碰撞的作用。

本发明具有以下有益效果：

当旋翼无人机在不平整的地面降落时，各起落架的棘齿结构会根据不同的地面调整起落架长度，从而保证机身结构能始终保持水平，避免机身倾斜引起的不安全因素；各起落架的棘齿结构都定位之后，缓冲气缸会帮忙吸收无人机降落后受到的地面冲击力，对无人机机身起到一定的缓冲效果，从而避免硬性接触对四旋翼无人机零件造成的损坏。

附图说明

图1是本发明实施例安装在四旋翼无人机上的结构示意图。

图2是本发明实施例的结构示意图。

图3是本发明实施例的剖视结构图。

图4是本发明实施例棘齿条的结构示意图。

图5是本发明棘爪控制电路的电路原理图。

具体实施方式

以下实施例将结合附图对本发明作进行详细说明。

参见图1～5，将四个旋翼无人机起落分别安装在四旋翼无人机的四个舵机外罩1下方。每个旋翼无人机起落架，包括缓冲气缸3、棘轮机构和棘爪控制电路。

缓冲气缸3的外罩上端外接无人机舵机外罩，缓冲气缸3的外罩下端与棘轮机构的套筒连接，棘轮结构设有套筒4、套筒外罩6、棘齿条7、棘爪5、棘爪回位弹簧8，套筒4上有棘爪支座41，套筒4内设有棘齿条滑轨42，套筒4内设有接触开关10，套筒外罩6与套筒4下端螺接，棘齿条7伸入套筒4内且与棘齿条滑轨42滑动配合，棘齿条7下端设有棘齿条支座72，棘齿条支座72用于与地面接触，棘齿条7两侧设有肋条73，棘爪5上端与棘爪支座41铰接，棘爪5下端与棘齿条7的棘齿71配合，棘爪回位弹簧8一端与棘爪支座41连接，棘爪回位弹簧8另一端与棘爪5连接。

棘爪控制电路设有电池11、接触开关10和电磁铁9；电池11设于无人机机身内，接触开关10套筒4内壁上，电磁铁9设于棘轮结构的套筒4与棘爪5之间。

标记31为缓冲气缸3的活塞杆。图1～3中出现的标记“2”为缓冲气缸3的外罩套筒。

当肋条73与套筒外罩6接触时，棘齿条7处于下限位，刚好不会碰到接触开关10。所述的棘爪5为铁质材料，它的旋转轴连接在棘爪支座41上，并且在背部带有一小孔，棘爪5背部的小孔和棘爪支座41背部的小孔之间连接有一弹簧8，当控制电路未连通时，弹簧8会将棘爪5往上拉使其不会碰到棘齿条7。

当棘齿条7处于下限位时棘齿条7刚好不会碰到接触开关10，当棘齿条7向上移动时就会触发接触开关10使其闭合。所述的电磁铁9安装在棘轮结构的套筒4与棘爪5之间，电磁铁9通电之后就会吸附棘爪5，使棘爪5刚好能与电磁铁9贴合，棘爪5末端就会卡在棘齿条7的棘齿71中间，使棘齿条7不能向上移动。四个起落架上的接触开关10、电磁铁9和安装在四旋翼无人机机身的电池11通过导线串联成棘爪控制电路。当4个接触开关10都闭合时，棘爪5控制电路连通，4个电磁铁9将具有磁性并且吸附棘爪5使棘齿条7不能向上移动。

本实施例的工作过程如下，参见图5的棘爪控制电路：

1、在四旋翼无人机在飞行过程中时，四个起落架的棘齿条7都处于棘轮机构套筒4的下限位，此时棘爪控制电路断开，电磁铁9无吸力，棘爪5受弹簧的拉力作用而远离棘齿条7。

2、当四旋翼无人机在不平整地面降落时的工作过程如下：

(1)当前三个起落架已经着地，第四个起落架尚未着地时，前三个起落架的棘齿条7分别相对于套筒4向上滑动至不同的高度，从而使棘爪控制电路中由三个接触开关101、102和103闭合，还有一个接触开关104处于断开状态，由于控制电路是串联电路，因此控制电路尚处于断路状态。

(2)当第四个起落架着地时，第四个起落架的棘齿条7向上滑动，从而使最后一个接触开关104闭合，至此四个接触开关10全部闭合，棘爪控制电路接通，四个实施实例上的电磁铁901、902、903和904在通电后将同时具有磁性，因此铁质材料的棘爪5将被吸附至与电磁铁9贴合，棘爪7末端卡住棘齿条7上的棘齿71，四个棘齿条7与套筒4的相对位置都将保持不变。此时四个起落架都与地面接触，并且无人机机身保持水平。

(3)四个起落架的棘齿条7与套筒4的相对位置保持不变之后，无人机由于惯性的作用会对地面有一定的作用，这时缓冲气缸的活塞杆就会向气缸内收缩，将这部分受力缓冲吸收，从而避免无人机与地面发生硬性碰撞。

Claims (1)

1.旋翼无人机起落架，其特征在于，包括缓冲气缸、棘轮机构和棘爪控制电路；

缓冲气缸的外罩上端外接无人机舵机外罩，缓冲气缸的外罩下端与棘轮机构的套筒连接，棘轮结构设有套筒、套筒外罩、棘齿条、棘爪、棘爪回位弹簧，套筒上有棘爪支座，套筒内设有棘齿条滑轨，套筒内设有接触开关，套筒外罩与套筒下端螺接，棘齿条伸入套筒内且与棘齿条滑轨滑动配合，棘齿条下端设有棘齿条支座，棘齿条支座用于与地面接触，棘齿条两侧设有肋条，棘爪上端与棘爪支座铰接，棘爪下端与棘齿条的棘齿配合，棘爪回位弹簧一端与棘爪支座连接，棘爪回位弹簧另一端与棘爪连接；

棘爪控制电路设有电池、接触开关和电磁铁；电池设于无人机机身内，接触开关设于套筒内壁上，电磁铁设于棘轮结构的套筒与棘爪之间。