CN107933874A - 可在三个自由度方向运动的飞行器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可在三个自由度方向运动的飞行器，包括机架、减震装置、起落支架、电池盒、旋转电机、螺旋桨和锁紧帽，减震装置位于机架正下方，减震装置与机架固连，起落支架的数量为六，起落支架分别均匀安装在减震装置外侧，电池盒固定在机架的连接座上方，旋转电机固定在机架的固定环上，螺旋桨位于旋转电机主轴上端，且螺旋桨与旋转电机主轴之间通过锁紧帽进行固定。本发明整体采用可拆卸组合式结构，组装携带方便快捷，具有双重减震的效果，减震效果明显，且起飞降落稳定性高、安全性能高。
Description
技术领域
本发明涉及无人机领域，具体的说一种可在三个自由度方向运动的飞行器。
背景技术
飞行器是由人类制造、能飞离地面、在空间飞行并由人来控制的在大气层内或大气层外空间(太空)飞行的器械飞行物，飞行器分为航空器、航天器、火箭、导弹和制导武器；无人机也是飞行器的一种，无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，从技术角度定义可以分为无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇和无人伞翼机等；按应用领域可分为军用与民用，军用方面无人机分为侦察机和靶机；目前，无人机可广泛应用于国家生态环境保护、航空摄影、测绘、矿产资源勘探、灾情监视、交通巡逻、电力巡线、治安监控、应急减灾、应急指挥、人工降雨、国防安全、国土资源勘探、城镇规划、地震调查、环境监测、森林防火、农作物估产、保护区野生动物监测、大气取样、海事侦察、边境巡视、禁毒侦察、消防侦察、生态环境保护、海洋环境监测、土地利用调查、水资源开发、农作物长势监测与估产、农业作业、自然灾害监测与评估、城市规划与市政管理、森林病虫害防护与监测、数字城市等领域。
飞行器具有结构紧凑、体型偏小、大众化较强、运动灵活和飞行稳定等优点被广泛在民用和军用中，而且颇受大众欢迎；但是目前飞行器也面临着减震和续航这两大问题，续航决定着飞行器飞行的时间和稳定性，而减震则直接决定着飞行器降落着陆时的平稳性和安全性，间接的影响着飞行器本身质量和承载物体或者人员的安全。鉴于此，本发明提供了一种新型飞行器。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种新型飞行器。
本发明所要解决其技术问题所采用以下技术方案来实现。
一种新型飞行器，包括机架、减震装置、起落支架、电池盒、旋转电机、螺旋桨和锁紧帽；所述的机架中部设置有连接座，连接座下端中心位置处开设有螺纹连接孔，机架外围设置有固定环，固定环与连接座之间采用横条进行连接；所述的减震装置位于机架正下方，减震装置与机架固连；所述的起落支架的数量为六，起落支架分别均匀安装在减震装置外侧；所述的电池盒固定在机架的连接座上方，旋转电机、螺旋桨和锁紧帽的数量均为六，旋转电机固定在机架的固定环上，螺旋桨位于旋转电机主轴上端，且螺旋桨与旋转电机主轴之间通过锁紧帽进行固定，通过旋转电机的转动带动螺旋桨的旋转，从而通过螺旋桨产生升力带动本发明的飞行。
进一步，所述的减震装置包括定平台、动平台、第一支链、第二支链和驱动装置；所述的定平台呈圆盘状结构，定平台上沿其中心轴线均匀开设有扇形减料口，定平台外侧圆周方向上均匀设置有卡座，卡座呈梯形状结构，卡座左右两侧分别对称开设有三角状卡槽，卡槽上设置有连接孔，卡座前端中部位置处开设有固定螺纹孔I；所述的动平台位于定平台正上方，动平台外侧设置有与连接座下端中心位置处的螺纹连接孔相配合的外螺纹，动平台上端面上设置有减震橡胶垫，减震橡胶垫上开设有通孔；所述的第一支链和第二支链的数量均为二，第一支链和第二支链均位于定平台和动平台之间，第一支链和第二支链的两端均分别与定平台和动平台相连接，且第一支链和第二支链的水平安装角度为90度；所述的驱动装置位于定平台和动平台之间，且驱动装置与定平台上端面相固定。
进一步，所述的起落支架包括支架主体、连接螺杆和减震弹簧；所述的支架主体由连接部、水平部和支撑部组成，连接部呈U型结构，连接部左右两侧分别设置有与卡槽相配合的卡块，且连接部左右两侧与定平台之间通过螺栓进行连接，从而实现了对起落支架垂直方向的固定，水平部前侧端口处开设有固定螺纹孔II，水平部下端面上设置有楔形块I，支撑部呈弧形状结构，支撑部下端设置有楔形块II；所述的连接螺杆一端安装在定平台的卡座前端中部位置处的固定螺纹孔I内，连接螺杆另一端安装在支架主体水平部前侧端口处的固定螺纹孔II内，通过连接螺杆实现了对起落支架水平方向的固定，减震弹簧两端分别固定在楔形块I和楔形块II上，减震弹簧增强了起落支架接触地面时的减震能力。
进一步，所述的第一支链包括第一耳座、虎克铰、第一升降杆、第一球铰链、第一连接柱和第一减震弹簧；所述的第一耳座固定在定平台上端面上，第一耳座与第一升降杆下端之间采用虎克铰进行连接，第一升降杆上端与第一球铰链相连接，第一球铰链通过第一连接柱固定在动平台的下端面上，第一减震弹簧绕套在第一升降杆上；通过虎克铰可进行两个方向的转动，通过第一球铰链可进行三个方向的转动，通过第一升降杆可进行上下移动，第一支链采用-UPS并联机构的形式，且通过第一减震弹簧增加了第一支链的减震性能。
进一步，所述的第二支链包括第二耳座、转动销、第二升降杆、第二球铰链、第二连接柱和第二减震弹簧；所述的第二耳座固定在定平台上端面上，第二耳座与第二升降杆下端之间采用转动销进行连接，第二升降杆上端与第二球铰链相连接，第二球铰链通过第二连接柱固定在动平台的下端面上，第二减震弹簧绕套在第二升降杆上；通过转动销可进行一个方向的转动，通过第二球铰链可进行三个方向的转动，通过第二升降杆可进行上下移动，第二支链采用-RPS并联机构的形式，且通过第二减震弹簧增加了第二支链的减震能力。
进一步，所述的驱动装置包括升降基座、转台、伸缩杆、固定盘、驱动弹簧和固定台，伸缩杆、固定盘、驱动弹簧和固定台的数量均为四；所述的升降基座下端固定在定平台上端面中心位置处，转台安装在升降基座上端，伸缩杆分别对称布置在转台外围，伸缩杆一端与转台外侧壁相连接，伸缩杆另一端与固定盘相连接，驱动弹簧一端固定在固定盘上，驱动弹簧另一端与固定台相连接，固定台分别固定在第一升降杆和第二升降杆的外侧壁上；驱动装置可进行上下升降、圆周转动和周向伸缩的功能，在空间内可进行两平移一转动共三个自由度方向的运动。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明整体采用可拆卸组合式结构，组装携带方便快捷，具有双重减震的效果，减震效果明显，且起飞降落稳定性高、安全性能高。
(2)本发明的减震装置采用四自由度对称并联机构，且采用-UPS--RPS的并联机构形式，其能实现沿X轴和Z轴移动以及绕X轴和绕Y轴的转动共四个自由度方向的运动，且四个自由度均独立，通过四个自由度也可以协调工作，运动灵活平稳，通过位移之间的弥补达到了减震的效果，且减震效果好。
(3)本发明的驱动装置可进行上下升降、圆周转动和周向伸缩的功能，在空间内可进行两平移一转动共三个自由度方向的运动，对本发明降落时产生的位移差和振动性进行了二次弥补，提高了本发明的减震功能。
(4)本发明的起落支架强度高，结构简单紧凑，有效的降低了本发明降落时产生的震动力。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明减震装置和起落支架配合时的立体结构示意图；
图3是本发明减震装置的立体结构示意图；
图4是本发明起落支架的立体结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1至图4所示，一种新型飞行器，包括机架1、减震装置2、起落支架3、电池盒4、旋转电机5、螺旋桨6和锁紧帽7；所述的机架1中部设置有连接座，连接座下端中心位置处开设有螺纹连接孔，机架1外围设置有固定环，固定环与连接座之间采用横条进行连接；所述的减震装置2位于机架1正下方，减震装置2与机架1固连；所述的起落支架3的数量为六，起落支架3分别均匀安装在减震装置2外侧；所述的电池盒4固定在机架1的连接座上方，旋转电机5、螺旋桨6和锁紧帽7的数量均为六，旋转电机5固定在机架1的固定环上，螺旋桨6位于旋转电机5主轴上端，且螺旋桨6与旋转电机5主轴之间通过锁紧帽7进行固定，通过旋转电机5的转动带动螺旋桨6的旋转，从而通过螺旋桨6产生升力带动本发明的飞行。
进一步，所述的减震装置2包括定平台21、动平台22、第一支链23、第二支链24和驱动装置25；所述的定平台21呈圆盘状结构，定平台21上沿其中心轴线均匀开设有扇形减料口，定平台21外侧圆周方向上均匀设置有卡座，卡座呈梯形状结构，卡座左右两侧分别对称开设有三角状卡槽，卡槽上设置有连接孔，卡座前端中部位置处开设有固定螺纹孔I；所述的动平台22位于定平台21正上方，动平台22外侧设置有与连接座下端中心位置处的螺纹连接孔相配合的外螺纹，动平台22上端面上设置有减震橡胶垫，减震橡胶垫上开设有通孔；所述的第一支链23和第二支链24的数量均为二，第一支链23和第二支链24均位于定平台21和动平台22之间，第一支链23和第二支链24的两端均分别与定平台21和动平台22相连接，且第一支链23和第二支链24的水平安装角度为90度；所述的驱动装置25位于定平台21和动平台22之间，且驱动装置25与定平台21上端面相固定。
进一步，所述的起落支架3包括支架主体31、连接螺杆32和减震弹簧33；所述的支架主体31由连接部、水平部和支撑部组成，连接部呈U型结构，连接部左右两侧分别设置有与卡槽相配合的卡块，且连接部左右两侧与定平台21之间通过螺栓进行连接，从而实现了对起落支架垂直方向的固定，水平部前侧端口处开设有固定螺纹孔II，水平部下端面上设置有楔形块I，支撑部呈弧形状结构，支撑部下端设置有楔形块II；所述的连接螺杆32一端安装在定平台21的卡座前端中部位置处的固定螺纹孔I内，连接螺杆32另一端安装在支架主体31水平部前侧端口处的固定螺纹孔II内，通过连接螺杆32实现了对起落支架3水平方向的固定，减震弹簧33两端分别固定在楔形块I和楔形块II上，减震弹簧33增强了起落支架3接触地面时的减震能力。
进一步，所述的第一支链23包括第一耳座231、虎克铰232、第一升降杆233、第一球铰链234、第一连接柱235和第一减震弹簧236；所述的第一耳座231固定在定平台21上端面上，第一耳座231与第一升降杆233下端之间采用虎克铰232进行连接，第一升降杆233上端与第一球铰链234相连接，第一球铰链234通过第一连接柱235固定在动平台22的下端面上，第一减震弹簧236绕套在第一升降杆233上；通过虎克铰232可进行两个方向的转动，通过第一球铰链234可进行三个方向的转动，通过第一升降杆233可进行上下移动，第一支链23采用-UPS并联机构的形式，且通过第一减震弹簧236增加了第一支链23的减震性能。
进一步，所述的第二支链24包括第二耳座241、转动销242、第二升降杆243、第二球铰链244、第二连接柱245和第二减震弹簧246；所述的第二耳座241固定在定平台21上端面上，第二耳座241与第二升降杆243下端之间采用转动销242进行连接，第二升降杆243上端与第二球铰链244相连接，第二球铰链244通过第二连接柱245固定在动平台22的下端面上，第二减震弹簧246绕套在第二升降杆243上；通过转动销242可进行一个方向的转动，通过第二球铰链244可进行三个方向的转动，通过第二升降杆243可进行上下移动，第二支链24采用-RPS并联机构的形式，且通过第二减震弹簧246增加了第二支链24的减震能力。
进一步，所述的驱动装置25包括升降基座251、转台252、伸缩杆253、固定盘254、驱动弹簧255和固定台256，伸缩杆253、固定盘254、驱动弹簧255和固定台256的数量均为四；所述的升降基座251下端固定在定平台21上端面中心位置处，转台252安装在升降基座251上端，伸缩杆253分别对称布置在转台252外围，伸缩杆253一端与转台252外侧壁相连接，伸缩杆253另一端与固定盘254相连接，驱动弹簧255一端固定在固定盘254上，驱动弹簧255另一端与固定台256相连接，固定台256分别固定在第一升降杆233和第二升降杆243的外侧壁上；驱动装置25可进行上下升降、圆周转动和周向伸缩的功能，在空间内可进行两平移一转动共三个自由度方向的运动。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种新型飞行器的工作方法，其特征在于该飞行器包括：机架、减震装置、起落支架、电池盒、旋转电机、螺旋桨和锁紧帽；所述的机架中部设置有连接座，连接座下端中心位置处开设有螺纹连接孔，机架外围设置有固定环，固定环与连接座之间采用横条进行连接；所述的减震装置位于机架正下方，减震装置与机架固连；所述的起落支架的数量为六，起落支架分别均匀安装在减震装置外侧；所述的电池盒固定在机架的连接座上方，旋转电机、螺旋桨和锁紧帽的数量均为六，旋转电机固定在机架的固定环上，螺旋桨位于旋转电机主轴上端，且螺旋桨与旋转电机主轴之间通过锁紧帽进行固定；其中：
所述的减震装置包括定平台、动平台、第一支链、第二支链和驱动装置；所述的定平台呈圆盘状结构，定平台上沿其中心轴线均匀开设有扇形减料口，定平台外侧圆周方向上均匀设置有卡座，卡座呈梯形状结构，卡座左右两侧分别对称开设有三角状卡槽，卡槽上设置有连接孔，卡座前端中部位置处开设有固定螺纹孔I；所述的动平台位于定平台正上方，动平台外侧设置有与连接座下端中心位置处的螺纹连接孔相配合的外螺纹，动平台上端面上设置有减震橡胶垫，减震橡胶垫上开设有通孔；所述的第一支链和第二支链的数量均为二，第一支链和第二支链均位于定平台和动平台之间，第一支链和第二支链的两端均分别与定平台和动平台相连接，且第一支链和第二支链的水平安装角度为90度；所述的驱动装置位于定平台和动平台之间，且驱动装置与定平台上端面相固定；
所述的起落支架包括支架主体、连接螺杆和减震弹簧；所述的支架主体由连接部、水平部和支撑部组成，连接部呈U型结构，连接部左右两侧分别设置有与卡槽相配合的卡块，且连接部左右两侧与定平台之间通过螺栓进行连接，水平部前侧端口处开设有固定螺纹孔II，水平部下端面上设置有楔形块I，支撑部呈弧形状结构，支撑部下端设置有楔形块II；所述的连接螺杆一端安装在定平台的卡座前端中部位置处的固定螺纹孔I内，连接螺杆另一端安装在支架主体水平部前侧端口处的固定螺纹孔II内，减震弹簧两端分别固定在楔形块I和楔形块II上；
所述的工作方法，通过旋转电机的转动带动螺旋桨的旋转，从而通过螺旋桨产生升力带动本飞行器飞行。
2.一种起落支架，其特征在于包括：支架主体、连接螺杆和减震弹簧；所述的支架主体由连接部、水平部和支撑部组成，连接部呈U型结构，连接部左右两侧分别设置有与卡槽相配合的卡块，且连接部左右两侧与定平台之间通过螺栓进行连接，水平部前侧端口处开设有固定螺纹孔II，水平部下端面上设置有楔形块I，支撑部呈弧形状结构，支撑部下端设置有楔形块II；所述的连接螺杆一端安装在定平台的卡座前端中部位置处的固定螺纹孔I内，连接螺杆另一端安装在支架主体水平部前侧端口处的固定螺纹孔II内，减震弹簧两端分别固定在楔形块I和楔形块II上。
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