CN104943873B - 小型飞行器运载装置与装运方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种小型飞行器运载装置与装运方法，小型飞行器运载装置包括底盘、牵引机构、可折叠前导轮板、可折叠后载轮板、行走机构和控制系统。牵引机构设置于底盘的前部，用于牵引一小型飞行器至底盘上；可折叠前导轮板连接在底盘前侧，用于引导小型飞行器的前轮；可折叠后载轮板连接在底盘后部两侧，用于引导并承载小型飞行器的两个后轮；行走机构连接在底盘上；控制系统分别与牵引机构、可折叠前导轮板、可折叠后载轮板以及行走机构电连接；其中，行走机构包括四个麦克纳姆轮和与四个麦克纳姆轮一一对应的四个行走电机，每一麦克纳姆轮分别通过一行走电机驱动。本发明具有较高的灵活性、机动性和精确定位的能力，具有在狭小空间作业的优势。

Description

小型飞行器运载装置与装运方法

技术领域

本发明属于飞机牵引车领域，具体涉及一种用于小型飞行器的运载装置，本发明还涉及一种小型飞行器的装运方法。

背景技术

随着国民经济技术的发展，小型飞行器包括私人飞机等越来越多，数量增多的同时，也逐渐显现出了一些问题。飞机牵引车适用于牵引或顶推飞机的作业车辆，利用飞机牵引车移动飞机，能够节省飞机燃料、减少噪音和排气污染、降低飞机发动机的磨损。例如，申请号为201180019209.7的中国发明专利申请公开了一种飞机牵引机，通过使用这种牵引车抓取飞机的前起落架的抓取方案，但是，小型飞行器因体积较小，停放的空间相对于普通飞机来说较小，这种飞机牵引机不适用于小型飞行器停放于空间狭小区域的牵引。

目前，小型飞机牵引车的情况是替代品、过渡品和专用品合用阶段，甚至采用卡车、越野车等作为飞机牵引车，这些车辆起步和变速冲击大，设计指标不能满足飞机牵引车所要求的性能特性。由于其结构的局限性，牵引飞机时，常有损坏牵引车机件、牵引杆以至飞机结构本身的事故发生，造成了功率浪费、轮胎磨损、机动性不强而易碰挂机翼等问题。此外，由于小型飞行器价格一般比较昂贵，很多人会在不用的时候将其停放到机库中。但是，机库空间狭小，依靠小型飞行器本身很难自行停放到位，大多数人采用“手推入库”的方式，费时费力。

因此，有必要研制一种能够在狭小空间全方位动作的小型飞行器运载装置。

发明内容

本发明的目的是实现在机库等狭小空间中的全方位动作，解决小型飞行器自行停放不便等问题，提供一种用于小型飞行器的运载装置，灵活性高、定位精确，效率高。

本发明的另一目的是提供一种小型飞行器的装运方法。

为了实现上述目的，本发明的小型飞行器运载装置，包括：

底盘；

牵引机构，设置于所述底盘的前部，用于牵引一小型飞行器至所述底盘上；

可折叠前导轮板，连接在所述底盘前侧，用于引导所述小型飞行器的前轮；

可折叠后载轮板，连接在所述底盘后部两侧，用于引导并承载所述小型飞行器的两个后轮；

行走机构，连接在所述底盘上；以及

控制系统，分别与所述牵引机构、所述可折叠前导轮板、所述可折叠后载轮板以及所述行走机构电连接；

其中，所述行走机构包括四个麦克纳姆轮和与四个所述麦克纳姆轮一一对应的四个行走电机，每一所述麦克纳姆轮分别通过其中一所述行走电机驱动。

上述的小型飞行器运载装置，其中，所述底盘上于所述可折叠前导轮板与所述牵引机构之间的位置设置有用于所述小型飞行器的前轮停放的前轮停放空间。

上述的小型飞行器运载装置，其中，所述牵引机构包括驱动电机、卷筒、缆绳和连接件，所述驱动电机和所述卷筒分别连接在所述底盘上，所述连接件连接在所述缆绳的一端，所述缆绳的另一端绕设于所述卷筒上，所述卷筒和所述驱动电机相连接。

上述的小型飞行器运载装置，其中，所述连接件为一叉形接头。

上述的小型飞行器运载装置，其中，所述可折叠前导轮板包括前导板、后导板和第一电动伸缩杆，所述后导板连接在所述底盘的前端，所述前导板与所述后导板铰接，所述第一电动伸缩杆连接在所述前导板和所述底盘之间。

上述的小型飞行器运载装置，其中，所述前导板的前侧呈锲形。

上述的小型飞行器运载装置，其中，所述可折叠后载轮板包括前载板、后载板、第二电动伸缩杆和第三电动伸缩杆，所述后载板连接在所述底盘的后部的两侧，所述前载板连接在所述后载板上，所述第二电动伸缩杆连接在所述底盘和所述后载板之间，所述第三电动伸缩杆连接在所述底盘和所述前载板之间。

上述的小型飞行器运载装置，其中，所述前载板的前侧呈锲形。

上述的小型飞行器运载装置，其中，所述控制系统包括：

主控制器，用于采集外设输入信号并解算成全向移动控制信号、伸缩杆控制信号和牵引控制信号；

全向移动控制器，与所述主控制器电连接，用于接收所述全向移动控制信号；

电动轮控制器，与所述全向移动控制器和所述行走电机电连接，用于接收所述全向移动控制信号以控制所述行走电机；

电动伸缩杆控制器，分别与所述第一电动伸缩杆、所述第二电动伸缩杆、所述第三电动伸缩杆和所述主控制器电连接，用于接收所述伸缩杆控制信号以控制所述第一电动伸缩杆、所述第二电动伸缩杆和所述第三电动伸缩杆；以及

驱动电机控制器，分别与所述主控制器和所述驱动电机电连接，用于接收所述牵引控制信号以控制所述驱动电机。

上述的小型飞行器运载装置，其中，还包括指示灯，所述指示灯连接在所述底盘上，所述主控制器根据所述外设输入信号解算出灯光控制信号，所述控制系统还包括：

灯光控制器，与所述主控制器和所述指示灯电连接，用于接收所述灯光控制信号以控制所述指示灯。

本发明还提供一种小型飞行器的装运方法，其中，采用上述的小型飞行器运载装置进行装运，包括如下步骤：

S100，启动行走机构将运载装置移动到小型飞行器的后部，使运载装置处于小型飞行器的后轮中间位置；

S200，展开可折叠前导轮板和可折叠后载轮板；

S300，启动行走机构，使运载装置从小型飞行器的腹部穿过，直至可折叠前导轮板与小型飞行器的前轮相对，可折叠后载轮板与小型飞行器的后轮相对；

S400，启动牵引机构，将小型飞行器向后牵引上运载装置的底盘上；

S500，收回可折叠前导轮板和可折叠后载轮板；

S600，启动行走机构将小型飞行器停放至需停放的位置。

上述的小型飞行器的装运方法，其中，所述步骤S200还包括：可折叠前导轮板的第一电动伸缩杆伸出，可折叠前导轮板的后导板和前导板依次打开，前导板的前端着地的步骤。

上述的小型飞行器的装运方法，其中，所述步骤S200还包括：可折叠后载轮板的第二电动伸缩杆伸出，可折叠后载轮板的后载板打开至与底盘水平，可折叠后载轮板的第三电动伸缩杆伸出，可折叠后载轮板的前载板打开至前载板的前端着地的步骤。

上述的小型飞行器的装运方法，其中，所述步骤S500还包括：可折叠前导轮板的第一电动伸缩杆缩回，可折叠前导轮板的后导板和前导板依次折叠至前导板与后导轮板分别与底盘垂直的步骤。

上述的小型飞行器的装运方法，其中，所述步骤S500还包括：可折叠后载轮板的第三电动伸缩杆缩回，使可折叠后载轮板的前载板与可折叠后载轮板的后载板处于同一水平面上的步骤。

上述的小型飞行器的装运方法，其中，所述步骤S400包括：

步骤S410，人工将牵引机构的连接件安装在小型飞行器的前起落架上；

步骤S420，启动牵引机构，直至小型飞行器的前轮停放于可折叠前导轮板与牵引机构之间的前轮停放空间，小型飞行器的后轮由后载板支撑。

本发明的有益功效在于：行走底盘采用四轮独立驱动的麦克纳姆轮，通过调整四个轮子的速度大小和旋转方向实现小型飞行器运载装置平面内全部三个自由度方向的运动且无回转半径，具有较高的灵活性、机动性和精确定位的能力，与机场中常用的飞机牵引车相比，具有在狭小空间作业的优势，提高了作业效率。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的小型飞行器运载装置的结构图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明的小型飞行器运载装置的电控布局图；

图4为本发明的小型飞行器运载装置的装运方法流程图。

其中，附图标记

10 底盘

11 指示灯

20 牵引机构

21 驱动电机

22 卷筒

23 缆绳

24 连接件

30 可折叠前导轮板

31 前导板

32 后导板

33 第一电动伸缩杆

40 可折叠后载轮板

41 前载板

42 后载板

43 第二电动伸缩杆

44 第三电动伸缩杆

50 行走机构

51 麦克纳姆轮

52 行走电机

53 减速器

60 控制系统

61 主控制器

62 全向移动控制器

63 电动轮控制器

64 电动伸缩杆控制器

65 驱动电机控制器

66 灯光控制器

70 车载蓄电池

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。

参阅图1和图2，本发明的小型飞行器运载装置，包括全方位移动的底盘10、牵引机构20、可折叠前导轮板30、可折叠后载轮板40、行走机构50和控制系统60。其中，牵引机构20设置于底盘10的前部，用于牵引小型飞行器至底盘10上；可折叠前导轮板30连接在底盘10的前侧，用于引导小型飞行器的前轮；可折叠后载轮板40连接在底盘10后部两侧，用于引导并承载小型飞行器的两个后轮；行走机构50连接在底盘10上，用于移动行走；控制系统60分别与牵引机构20、可折叠前导轮板30、可折叠后载轮板40以及行走机构50电连接，以控制牵引机构20、可折叠前导轮板30、可折叠后载轮板40以及行走机构50实现相应的动作。

全方位移动的底盘10采用四轮驱动的形式，具体为，行走机构50包括四个麦克纳姆轮51和四个行走电机52，四个麦克纳姆轮51和四个行走电机52一一对应连接，即每一麦克纳姆轮51分别通过一行走电机52驱动。行走机构50还包括减速器53，四个独立的行走电机52分别通过减速器53驱动麦克纳姆轮51进行动作。其中，麦克纳姆轮的结构采用现有成熟的技术，此处不再赘述。

继续参阅图1和图2，牵引机构20包括驱动电机21、卷筒22、缆绳23和连接件24。驱动电机21和卷筒22分别连接在底盘10上，连接件24连接在缆绳23的一端，缆绳23的另一端绕设于卷筒22上，卷筒22和驱动电机21相连接。驱动电机21带动卷筒22旋转绕回缆绳23，从而实现将小型飞行器向后牵引到运载装置的底盘10上。其中，连接件24可为一叉形接头。

继续参阅图1和图2，可折叠前导轮板30包括前导板31、后导板32和第一电动伸缩杆33，后导板32通过铰链连接在底盘10的前端，前导板31与后导板32通过铰链铰接，第一电动伸缩杆33连接在前导板31和底盘10的上部的外侧板之间，通过控制第一电动伸缩杆33的伸与缩，能够实现可折叠前导轮板30的展开与折叠收回，可折叠前导轮板30的前导轮板31和后导轮板32展开时，形成一从地面至底盘10的斜面，结合牵引结构20，引导小型飞行器的前轮沿斜面移动至底盘10上。前导板31前侧为楔形，目的是减小阻力便于将小型飞行器的前轮导引到运载装置上。

继续参阅图1和图2，可折叠后载轮板40包括前载板41、后载板42、第二电动伸缩杆43和第三电动伸缩杆44。后载板42连接在底盘10的后部两侧，靠近后轮的位置，前载板41连接在后载板42上，第二电动伸缩杆43连接在底盘10和后载板42之间，第三电动伸缩杆44连接在底盘10和前载板41之间。第二电动伸缩杆43的伸出实现后载板42向两侧展开至与底盘10平行；第三电动伸缩杆44的伸出实现前载板41的前端接地，形成一从地面至后载板42的斜面。结合牵引机构20，引导小型飞行器的后轮沿斜面移动至后载板42。可折叠后载轮板40在小型飞行器装运到指定位置后，主要起到支撑小型飞行器两个后轮的作用。

其中，前载板41的前侧呈锲形，作用与前导板31相同，目的是减小阻力便于将小型飞行器的后轮导引到运载装置上。

另，在底盘10上于可折叠前导轮板30与牵引机构20之间的位置设置有用于小型飞行器的前轮停放的前轮停放空间。

较佳地，在底盘10的边角处设置四个指示灯11，用于显示运行状态或进行车辆状态显示。

参阅图3，本发明的小型飞行器运载装置的控制系统60由主控制器61、全向移动控制器62、电动轮控制器63、电动伸缩杆控制器64、驱动电机控制器65以及灯光控制器66。主控制器61用于采集外设输入信号并通过数学模型解算成全向移动控制信号、伸缩杆控制信号、牵引控制信号和灯光控制信号；全向移动控制器62与主控制器61电连接，用于接收全向移动控制信号；电动轮控制器63与全向移动控制器62和行走电机52电连接，用于接收全向移动控制信号以控制行走电机52；电动伸缩杆控制器64分别与第一电动伸缩杆33、第二电动伸缩杆43、第三电动伸缩杆44和主控制器61电连接，用于接收伸缩杆控制信号以控制第一电动伸缩杆33、第二电动伸缩杆43和第三电动伸缩杆44；驱动电机控制器65分别与主控制器61和驱动电机21电连接，用于接收牵引控制信号以控制驱动电机21；灯光控制器66与主控制器61和指示灯11电连接，用于接收灯光控制信号以控制指示灯11。

其中，每个麦克纳姆轮51、电动伸缩杆及牵引机构20的驱动都由车载蓄电池70提供动力。

参阅图4，以下详细介绍本发明的小型飞行器运载装置进行装运的方法，其方法步骤如下：

S100，启动行走机构50，将运载装置移动到小型飞行器的后部，使运载装置处于小型飞行器的后轮中间位置；

S200，展开可折叠前导轮板30和可折叠后载轮板40；

S300，启动行走机构50，移动运载装置从小型飞行器的腹部穿过，直至可折叠前导轮板30与小型飞行器的前轮相对，可折叠后载轮板40与小型飞行器的后轮相对；

S400，启动牵引机构20，将小型飞行器向后牵引上运载装置的底盘10上；

S500，收回可折叠前导轮板30和可折叠后载轮板40；

S600，启动行走机构50将小型飞行器停放至需停放的位置。

上述的步骤S200还包括如下步骤：

可折叠前导轮板30的第一电动伸缩杆33伸出，可折叠前导轮板30的后导板32和前导板31依次打开，前导板31的前端着地；以及

可折叠后载轮板40的第二电动伸缩杆43伸出，可折叠后载轮板40的后载板42打开至与底盘10水平，可折叠后载轮板40的第三电动伸缩杆44伸出，可折叠后载轮板40的前载板41打开至前载板41的前端着地。

上述的步骤S500还包括如下步骤：

可折叠前导轮板30的第一电动伸缩杆33缩回，可折叠前导轮板30的后导板32和前导板31依次折叠至前导板31与后导轮32板分别与底盘10垂直；以及

可折叠后载轮板40的第三电动伸缩杆43缩回，使可折叠后载轮板40的前载板41与可折叠后载轮板40的后载板42处于同一水平面上。

上述的步骤S400还包括如下步骤：

人工将牵引机构的连接件安装在小型飞行器的前起落架上；以及

启动牵引机构20，直至小型飞行器的前轮停放于可折叠前导轮板30与牵引机构20之间的前轮停放空间，小型飞行器的后轮由可折叠后载轮板40的后载板42支撑。

从上可以看出本发明的小型飞行器运载装置与装运方法的主要工作原理是：运载装置采用四轮驱动的麦克纳姆轮实现全方位动作，从飞行器后部进入到飞行器腹部下面，通过其底盘上的可折叠导轮板与载轮板以及牵引机构的共同作用，将飞行器向后牵引到运载装置上，从而借助运载装置较高的灵活性、机动性和定位精确的能力将飞行器停放到狭小空间中。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (15)

1.一种小型飞行器运载装置，其特征在于，包括：

底盘；

牵引机构，设置于所述底盘的前部，用于牵引一小型飞行器至所述底盘上；

可折叠前导轮板，连接在所述底盘前侧，用于引导所述小型飞行器的前轮；

可折叠后载轮板，连接在所述底盘后部两侧，用于引导并承载所述小型飞行器的两个后轮；

行走机构，连接在所述底盘上；以及

控制系统，分别与所述牵引机构、所述可折叠前导轮板、所述可折叠后载轮板以及所述行走机构电连接；

其中，所述行走机构包括四个麦克纳姆轮和与四个所述麦克纳姆轮一一对应的四个行走电机，每一所述麦克纳姆轮分别通过其中一所述行走电机驱动；所述牵引机构包括驱动电机、卷筒、缆绳和连接件，所述驱动电机和所述卷筒分别连接在所述底盘上，所述连接件连接在所述缆绳的一端，所述缆绳的另一端绕设于所述卷筒上，所述卷筒和所述驱动电机相连接。

2.根据权利要求1所述的小型飞行器运载装置，其特征在于，所述底盘上于所述可折叠前导轮板与所述牵引机构之间的位置设置有用于所述小型飞行器的前轮停放的前轮停放空间。

3.根据权利要求1所述的小型飞行器运载装置，其特征在于，所述连接件为一叉形接头。

4.根据权利要求1至3任一项所述的小型飞行器运载装置，其特征在于，所述可折叠前导轮板包括前导板、后导板和第一电动伸缩杆，所述后导板连接在所述底盘的前端，所述前导板与所述后导板铰接，所述第一电动伸缩杆连接在所述前导板和所述底盘之间。

5.根据权利要求4所述的小型飞行器运载装置，其特征在于，所述前导板的前侧呈锲形。

6.根据权利要求4所述的小型飞行器运载装置，其特征在于，所述可折叠后载轮板包括前载板、后载板、第二电动伸缩杆和第三电动伸缩杆，所述后载板连接在所述底盘的后部的两侧，所述前载板连接在所述后载板上，所述第二电动伸缩杆连接在所述底盘和所述后载板之间，所述第三电动伸缩杆连接在所述底盘和所述前载板之间。

7.根据权利要求6所述的小型飞行器运载装置，其特征在于，所述前载板的前侧呈锲形。

8.根据权利要求6所述的小型飞行器运载装置，其特征在于，所述控制系统包括：

主控制器，用于采集外设输入信号并解算成全向移动控制信号、伸缩杆控制信号和牵引控制信号；

全向移动控制器，与所述主控制器电连接，用于接收所述全向移动控制信号；

电动轮控制器，与所述全向移动控制器和所述行走电机电连接，用于接收所述全向移动控制信号以控制所述行走电机；

电动伸缩杆控制器，分别与所述第一电动伸缩杆、所述第二电动伸缩杆、所述第三电动伸缩杆和所述主控制器电连接，用于接收所述伸缩杆控制信号以控制所述第一电动伸缩杆、所述第二电动伸缩杆和所述第三电动伸缩杆；以及

驱动电机控制器，分别与所述主控制器和所述驱动电机电连接，用于接收所述牵引控制信号以控制所述驱动电机。

9.根据权利要求8所述的小型飞行器运载装置，其特征在于，还包括指示灯，所述指示灯连接在所述底盘上，所述主控制器根据所述外设输入信号解算出灯光控制信号，所述控制系统还包括：

灯光控制器，与所述主控制器和所述指示灯电连接，用于接收所述灯光控制信号以控制所述指示灯。

10.一种小型飞行器的装运方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的小型飞行器运载装置进行装运，包括如下步骤：

S100，启动行走机构将运载装置移动到小型飞行器的后部，使运载装置处于小型飞行器的后轮中间位置；

S200，展开可折叠前导轮板和可折叠后载轮板；

S300，启动行走机构，使运载装置从小型飞行器的腹部穿过，直至可折叠前导轮板与小型飞行器的前轮相对，可折叠后载轮板与小型飞行器的后轮相对；

S400，启动牵引机构，将小型飞行器向后牵引上运载装置的底盘上；

S500，收回可折叠前导轮板和可折叠后载轮板；

S600，启动行走机构将小型飞行器停放至需停放的位置。

11.根据权利要求10所述的小型飞行器的装运方法，其特征在于，所述步骤S200包括：可折叠前导轮板的第一电动伸缩杆伸出，可折叠前导轮板的后导板和前导板依次打开，前导板的前端着地的步骤。

12.根据权利要求11所述的小型飞行器的装运方法，其特征在于，所述步骤S200还包括：可折叠后载轮板的第二电动伸缩杆伸出，可折叠后载轮板的后载板打开至与底盘水平，可折叠后载轮板的第三电动伸缩杆伸出，可折叠后载轮板的前载板打开至前载板的前端着地的步骤。

13.根据权利要求10所述的小型飞行器的装运方法，其特征在于，所述步骤S500包括：可折叠前导轮板的第一电动伸缩杆缩回，可折叠前导轮板的后导板和前导板依次折叠至前导板与后导轮板分别与底盘垂直的步骤。

14.根据权利要求13所述的小型飞行器的装运方法，其特征在于，所述步骤S500还包括：可折叠后载轮板的第三电动伸缩杆缩回，使可折叠后载轮板的前载板与可折叠后载轮板的后载板处于同一水平面上的步骤。

15.根据权利要求10所述的小型飞行器的装运方法，其特征在于，所述步骤S400包括：

步骤S410，人工将牵引机构的连接件安装在小型飞行器的前起落架上；

步骤S420，启动牵引机构，直至小型飞行器的前轮停放于可折叠前导轮板与牵引机构之间的前轮停放空间，小型飞行器的后轮由后载板支撑。