CN105416576A - 无人机多级缓冲起落架 - Google Patents

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郭玉征
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Abstract

本发明属于无人机技术领域,具体地说是一种无人机多级缓冲起落架。包括导向筒、弹性部件、支撑腿及固定座,其中导向筒安装在固定座的下方,所述弹性部件和支撑腿从上至下依次容置于所述导向筒内,所述支撑腿的一端由所述导向筒的底部穿出,用于无人机降落时与地面接触,所述支撑腿可在导向筒内沿轴向滑动。所述弹性部件为具有多个不同线径结构的弹簧,所述弹簧的线径采用从下至上逐渐变粗的方式布设。本发明采用改变弹簧线径的方式,能量吸收效率高,缓冲效率较高,适用范围广泛。

Description

无人机多级缓冲起落架
技术领域
本发明属于无人机技术领域,具体地说是一种无人机多级缓冲起落架。
背景技术
起落架是飞机用以滑跑、停放的专门装置,需要承受飞机与地面接触产生的静载荷和动载荷,起支撑和保护机体的作用。起落架依靠缓冲器吸收着陆冲击能量,其性能的好坏对飞机起降性能有着决定性的影响。随着无人机的普及,对无人机的可靠性、操作简便性、免维护性等提出了较高要求。随着无人机应用领域不断扩展、市场需求的日新月异,这对无人机开发周期、性价比等提出了要求。着陆是无人机最容易发生事故的环节,提高无人机着陆安全性,对于推动无人机广泛应用具有重大意义。起落架是无人机的关键部件,很大程度上决定了无人机着陆性能。缓冲起落架功能在于无人机降落时吸收撞击地面时的能量。
目前,无人机起落架只能保证近地几十个厘米的高度垂直落下,可以保证机身不受损伤。若想提供更高高度的保护,势必要增加缓冲弹簧的长度,或者增加用于缓冲的弹簧的截面积(线径)。若增加弹簧长度,则安装有缓冲弹簧的起落架也会相应的增长。若单纯增加缓冲弹簧的线径,也会在正常起降中不能很好的提供吸收冲击。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的在于提供一种无人机多级缓冲起落架。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种无人机多级缓冲起落架,包括导向筒、弹性部件、支撑腿及固定座,其中导向筒竖直安装在所述固定座的下方,所述弹性部件和支撑腿从上至下依次容置于所述导向筒内,所述支撑腿的一端由所述导向筒的底部穿出,用于无人机降落时与地面接触,所述支撑腿可在导向筒内沿轴向滑动。
所述弹性部件为具有多个不同线径结构的弹簧,所述弹簧的线径采用从下至上逐渐变粗的方式布设。
所述弹簧具有两个不同线径,包括粗线径弹簧和细线经弹簧,所述粗线径弹簧位于细线经弹簧的上方、并与固定座抵接,所述细线经弹簧与所述支撑腿抵接。
所述粗线径弹簧和细线经弹簧直径相同、并首尾相连。
所述导向筒的底部设有直径小于导向筒直径的通孔,所述支撑腿的一端由该通孔穿出,所述支撑腿的另一端设有轴向限位的台肩,该台肩与所述导向筒的内壁滑动接触。
所述支撑腿的横截面为T型结构,该T型结构的头部位于所述导向筒内、并与所述导向筒的内壁滑动接触,该T型结构的尾部由所述导向筒的底部通孔伸出。
所述起落架为多个、并均布于无人机机身周围,所述起落架中的所述固定座通过机臂与无人机机身连接。
所述固定座的一侧设有安装槽,所述机臂的一端插设于该安装槽内、并与该安装槽固定连接,所述机臂的另一端与无人机机身连接。
本发明的优点及有益效果是:
1、本发明提供的起落架采用了两种不同线径的弹簧,正常起落时由细弹簧吸收能量,若从较高地方坠落,则在细弹簧被压缩后,粗弹簧继续吸收能量,该种设计可以以很轻的重量为无人机提供更高处坠落的保护。
2、本发明采用改变弹簧线径的方式,能量吸收效率高,缓冲效率较高。
3、本发明以简单可靠的结构满足了无人机对起落架缓冲器的要求,可靠性高,性能稳定,有利于提高无人机着陆安全性。
4、本发明通过变线径弹簧提供弹性力,结构简单、装配工作量小,降低了制造成本。
5、本发明既适用于无人机近距离着陆,又适用于较高距离着陆,适用范围广泛。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为图1的左视图;
图3为图2的A-A剖视图;
图4为本发明中弹簧的结构示意图。
图中:1为螺旋桨,2为电机,3为机臂,4为导向筒,5为弹簧,501为粗线径弹簧,502为细线经弹簧,6为支撑腿,7为固定座。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
如图1-3所示,本发明提供的一种无人机多级缓冲起落架,包括导向筒4、弹性部件、支撑腿6及固定座7,其中导向筒4安装在固定座7的下方,所述弹性部件和支撑腿6从上至下依次容置于所述导向筒4内。所述支撑腿6的一端由所述导向筒4的底部穿出,用于无人机降落时与地面接触,支撑无人机整体结构。所述支撑腿6通过弹性部件的弹力或外力作用下可在所述导向筒4内沿轴向滑动。
所述弹性部件为多级结构,可采用具有多个不同线径结构的弹簧5来实现,所述弹簧5的线径采用从下至上逐渐变粗的方式布设。无人机着陆时,所述起落架通过弹簧5的不同线径结构逐级吸收撞击地面时的能量。
本实施例中,所述弹簧5具有两种不同线径。如图4所示,所述弹簧5为两级结构,所述弹簧5包括粗线径弹簧501和细线经弹簧502,所述粗线径弹簧501位于细线经弹簧502的上方,所述粗线径弹簧501和细线经弹簧502直径相同、并首尾相连。所述粗线径弹簧501的上端与所述固定座7抵接,所述细线经弹簧502的下端与所述支撑腿6抵接。
所述导向筒4的底部设有直径小于导向筒4直径的通孔,所述支撑腿6的一端由该通孔穿出,所述支撑腿6的另一端设有轴向限位的台肩,该台肩与所述导向筒4内壁滑动接触。所述支撑腿6通过所述弹簧5的弹力作用下,其另一端的台肩与所述导向筒4的底部内壁抵接,所述支撑腿6上远离台肩的一端处于极限伸出位置。
本实施例中,所述支撑腿6的横截面为T型结构,该T型结构的头部位于所述导向筒4内,并与导向筒4的内壁滑动接触,该T型结构的尾部由所述导向筒4底部的通孔穿出。
实施例
所述起落架为四个、并均布于无人机机身两侧,所述起落架中的所述固定座7通过机臂3与无人机机身连接。具体连接方式是:所述固定座7的一侧设有安装槽,所述机臂3的一端插设于所述安装槽内、并与所述安装槽固定连接,所述机臂3的另一端与无人机机身连接。所述固定座7的上方设有电机2,所述电机2的输出轴与螺旋桨1连接。
当无人机着陆时,所述支撑腿6撞击地面,通过冲击力所述支撑腿6沿导向筒4向上压缩弹簧5,所述弹簧5吸收撞击地面时的能量。首先细线经弹簧502被压缩吸收能量,细线经弹簧502被压缩后,粗线径弹簧501被压缩继续吸收能量,达到所述弹簧5逐级吸收能量的功能。因此,所述弹簧5采用不同线径结构,能量吸收效率高,缓冲效率较高。
本实施例中,所述弹簧5采用两级线径结构,根据实际需要还可采用多级线径结构,以适应周围环境,达到最佳的缓冲效果。
本发明提供的起落架采用了两种不同线径的弹簧,正常起落时由细线径弹簧502吸收能量。若从较高地方坠落,则在细线径弹簧502被压缩后,粗线径弹簧501继续吸收能量,该种设计可以以很轻的重量为无人机提供更高处坠落的保护。

Claims (8)

1.一种无人机多级缓冲起落架,其特征在于,包括导向筒(4)、弹性部件、支撑腿(6)及固定座(7),其中导向筒(4)安装在固定座(7)的下方,所述弹性部件和支撑腿(6)从上至下依次容置于所述导向筒(4)内,所述支撑腿(6)的一端由所述导向筒(4)的底部穿出,用于无人机降落时与地面接触,所述支撑腿(6)可在导向筒(4)内沿轴向滑动。
2.根据权利要求1所述的无人机多级缓冲起落架,其特征在于,所述弹性部件为具有多个不同线径结构的弹簧(5),所述弹簧(5)的线径采用从下至上逐渐变粗的方式布设。
3.根据权利要求2所述的无人机多级缓冲起落架,其特征在于,所述弹簧(5)具有两种不同线径,包括粗线径弹簧(501)和细线经弹簧(502),所述粗线径弹簧(501)位于细线经弹簧(502)的上方、并与固定座(7)抵接,所述细线经弹簧(502)与所述支撑腿(6)抵接。
4.根据权利要求3所述的无人机多级缓冲起落架,其特征在于,所述粗线径弹簧(501)和细线经弹簧(502)直径相同、并首尾相连。
5.根据权利要求1所述的无人机多级缓冲起落架,其特征在于,所述导向筒(4)的底部设有直径小于导向筒(4)直径的通孔,所述支撑腿(6)的一端由该通孔穿出,所述支撑腿(6)的另一端设有轴向限位的台肩,该台肩与所述导向筒(4)的内壁滑动接触。
6.根据权利要求5所述的无人机多级缓冲起落架,其特征在于,所述支撑腿(6)的横截面为T型结构,该T型结构的头部位于所述导向筒(4)内、并与所述导向筒(4)的内壁滑动接触,该T型结构的尾部由所述导向筒(4)的底部通孔伸出。
7.根据权利要求1-6任一项所述的无人机多级缓冲起落架,其特征在于,所述起落架为多个、并均布于无人机机身周围,所述起落架中的所述固定座(7)通过机臂(3)与无人机机身连接。
8.根据权利要求7所述的无人机多级缓冲起落架,其特征在于,所述固定座(7)的一侧设有安装槽,所述机臂(3)的一端插设于该安装槽内、并与该安装槽固定连接,所述机臂(3)的另一端与无人机机身连接。
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