CN107985564A - 起落架及具有该起落架的无人飞行器 - Google Patents

起落架及具有该起落架的无人飞行器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及飞行器技术领域，提供一种起落架及具有此起落架的无人飞行器，所述起落架包括：驱动装置、可将直线运动转变为旋转运动的传动机构、第一套筒和支撑杆，其中，所述传动机构与所述驱动装置连接；所述传动机构贯穿所述第一套筒；支撑杆与所述第一套筒连接，所述驱动装置通过所述传动机构与所述支撑杆连接，并可驱动所述支撑杆相对于所述第一套筒旋转折叠或展开。通过上述方式，在无人飞行器的飞行过程中，可将支撑杆折叠并收起，以防止起落架的支撑杆遮挡安装于无人飞行器上的摄像装置，提高摄像装置的拍摄效果。

Description

起落架及具有该起落架的无人飞行器
【技术领域】
本发明涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种起落架及具有该起落架的无人飞行器。
【背景技术】
无人飞行器(UAV)，是一种处在迅速发展中的新概念装备，其具有机动灵活、反应快速、无人驾驶、操作要求低的优点。无人飞行器通过搭载多类传感器或摄像设备，可以实现影像实时传输、高危地区探测功能，是卫星遥感与传统航空遥感的有力补充。目前，无人飞行器的使用范围已经扩宽到军事、科研、民用三大领域，具体在电力通信、气象、农业、海洋、勘探、摄影、防灾减灾、农作物估产、缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐等领域应用甚广。
当前增强现实(Augmented Reality,AR)和虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术发展迅猛，其对于全景视频拍摄的需求也越来越高，利用无人飞行器进行航拍则是获取真实场景的全景图像的一种重要方式。而为了能够准确获取多个角度的图像，当利用无人飞行器进行全景摄像时，无人飞行器所搭载的摄像头需要避开起落架的遮挡。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：在现有的无人飞行器中，摄像头通过云台悬挂于无人飞行器的机身下方；位于该位置处的摄像头易受到起落架的遮挡，无法进行全景摄像。
【发明内容】
本发明为了解决现有技术无人机的摄像头容易在拍摄时被起落架遮挡的技术问题，提供一种可折叠起落架及具有该起落架的无人飞行器，技术方案如下：
为了达到上述目的，本发明实施例提供一种起落架，包括：
驱动装置；
可将直线运动转变为旋转运动的传动机构，所述传动机构与所述驱动装置连接；
第一套筒，所述传动机构贯穿所述第一套筒；
支撑杆，与所述第一套筒连接，所述驱动装置通过所述传动机构与所述支撑杆连接，并可驱动所述支撑杆相对于所述第一套筒旋转折叠或展开。
在一些实施例中，所述起落架还包括齿轮传动机构，所述驱动装置通过所述齿轮传动机构与所述传动机构连接。
在一些实施例中，所述传动机构为一丝杆传动机构，包括与所述驱动装置直接或间接连接的丝杆、连接件、回转齿轮和销轴；所述连接件的一端设置有螺纹孔，另一端设置有齿条，所述丝杆穿过所述螺纹孔，以使得所述丝杆与所述连接件螺纹连接，所述齿条与所述回转齿轮啮合，所述回转齿轮固设于所述销轴，所述销轴与所述支撑杆连接。
在一些实施例中，所述连接件包括连接轴、固定部和所述齿条，所述固定部呈U形，所述连接轴设置于所述固定部的开口端；所述齿条的一端固定于所述固定部的另一端；所述连接轴沿垂直于所述连接轴的轴线方向设置有所述螺纹孔，所述丝杆穿过所述螺纹孔，以使得所述丝杆与所述连接轴螺纹连接。
在一些实施例中，所述起落架还包括第二套筒和弹性抵持件，所述第二套筒的一端与所述第一套筒的另一端连接，并可相对于所述第一套筒转动；所述弹性抵持件位于所述第二套筒内，所述支撑杆的一端插入所述第二套筒内，所述弹性抵持件的一端抵持所述第二套筒，另一端抵持所述支撑杆的一端。
在一些实施例中，所述起落架还包括第一枢接件和第二枢接件，第一枢接件，与所述第一套筒远离所述驱动装置的一端固定连接；第二枢接件，与所述第一枢接件枢接，并且所述传动机构与所述第二枢接件连接，所述第二枢接件与所述支撑杆连接，所述驱动装置可通过所述传动机构驱动所述第二枢接件和所述支撑杆相对于所述第一套筒旋转折叠或展开。
在一些实施例中，所述起落架还包括第二套筒和弹性抵持件，所述第二套筒的一端与所述第二枢接件固定连接，所述第二套筒的另一端与所述支撑杆连接；所述弹性抵持件位于所述第二套筒内，所述支撑杆的一端插入所述第二套筒内，所述弹性抵持件的一端，另一端抵持所述支撑杆的一端。
为了解决上述问题，本发明实施例还提供一种无人飞行器，包括：机身、机臂和以上所述起落架，所述机臂的一端连接于所述机身，所述起落架安装于所述机身或机臂。
在一些实施例中，所述起落架安装于所述机臂远离所述机身的另一端；所述驱动装置安装于所述机臂另一端的内部，所述第一套筒与所述机臂另一端固定连接。
在一些实施例中，所述机臂包括连接臂和安装座，所述连接臂的一端与所述机身固定连接，所述安装座安装于所述连接臂的另一端；所述驱动装置安装于所述安装座内；所述第一套筒与所述安装座固定连接。
在一些实施例中，所述安装座包括用于与所述连接臂连接的连接面和安装面，所述连接面上设置有用于与所述连接臂连接的连接孔，所述连接臂远离所述机身的另一端插入所述连接孔；所述安装面设置有用于收容所述驱动装置的容置槽。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供一种起落架，包括：驱动装置、可将直线运动转变为旋转运动的传动机构、第一套筒和支撑杆，其中，所述传动机构与所述驱动装置连接；所述传动机构贯穿所述第一套筒；支撑杆与所述第一套筒连接，所述驱动装置通过所述传动机构与所述支撑杆连接，并可驱动所述支撑杆相对于所述第一套筒旋转折叠或展开。在无人飞行器的飞行过程中，可将支撑杆折叠并收起，以防止起落架的支撑杆遮挡安装于无人飞行器上的摄像装置，提高摄像装置的拍摄效果。
【附图说明】
图1为本发明实施例中无人飞行器的立体图，其中无人飞行器处于展开状态；
图2为本发明实施例中无人飞行器的立体图，其中无人飞行器处于折叠状态；
图3为图1所示无人飞行器中起落架中机臂的立体图；
图4为图2所示机臂中安装座的立体图；
图5为图1所示无人飞行器中起落架的立体图；
图6为图4所示起落架的另一立体图；
图7为图4所示起落架中驱动装置和齿轮传动机构的立体图；
图8为图4所示起落架中驱动装置、齿轮传动机构和丝杆传动机构的立体图；
图9为图7所示丝杆传动机构中连接件的立体图。
【具体实施方式】
为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施方式，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
此外，下面所描述的本发明不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1所示，本发明其中一实施例提供一种无人飞行器100，包括：机身10、机臂20、摄像装置30和起落架40。其中，所述机臂20的一端固定于所述机身10；摄像装置30安装于所述机身21的下方，用于拍摄图像；起落架40安装于所述机机臂20的另一端，所述起落架40可相对于所述机臂20旋转折叠(折叠后的状态如图2所示)或展开(展开后的状态如图1所示)。所述起落架40收起时，所述起落架40的着陆端与所述机身21的底部的距离小于所述摄像装置30与所述机身21的底部的距离，从而可以防止所述起落架40遮挡安装于所述无人飞行器100上的所述摄像装置30，进而提高摄像装置30的拍摄效果。
无人飞行器100可以为单旋翼无人机、双旋翼无人机、四旋翼无人机、或六旋翼无人机等，在本实施例中，以该无人飞行器100为四旋翼无人飞行器为例，对该无人飞行器100的具体结构进行详细描述。
如图1和2所示，所述机臂20和起落架40的个数均为四个，所述机臂20的一端固定于所述机身10。具体的，四个所述机臂20的一端均与所述机身10固定连接。所述机身10和机臂20大致呈“十”字形，即，不相邻的两个所述机臂20位于同一直线上，并且相邻的两个机臂20相互垂直。所述起落架40安装于所述机臂20远离所述机身10的另一端。四个所述起落架40与四个所述机臂20一一对应(即，每个起落架40均安装于一个机臂20上)。
如图3和4所示，所述机臂20包括连接臂21和安装座22，所述连接臂21为一长直杆，其一端与所述机身10固定连接，所述安装座22安装于所述连接臂21的另一端。
所述安装座22包括用于安装动力装置(所述动力装置包括螺旋桨和电机，其用于向无人飞行器100提供飞行的动力)的承载面221、用于与所述连接臂21连接的连接面222和安装面223。所述承载面221和安装面223分别位于所述安装座22的两相对侧，所述连接面222位于与所述安装面223垂直的侧面。所述连接面222上设置有用于与所述连接臂21连接的连接孔2221，所述连接臂21远离所述机身10的另一端插入所述连接孔2221，以使得所述安装座22固定于所述连接臂21远离所述机身10的另一端。所述安装面223设置有容置槽2231。
如图5和6所示，所述起落架40包括设置于所述机臂20与所述起落架40连接处的驱动装置41、齿轮传动机构42、丝杆传动机构43、第一套筒44、第一枢接件45、第二枢接件46、第二套筒47和支撑杆48。所述驱动装置41收容于所述收容槽2231内，其具有一转动轴411(如图6所示)。所述支撑杆48采用具有弹性的材质制得。
如图7所示，所述齿轮传动机构42包括转轴组和齿轮组。所述转轴组(图未标示)包括第一转轴(图未标示)、第二转轴(图未标示)、第三转轴(图未标示)和第四转轴(图未标示)。所述齿轮组(图未标示)包括第一齿轮4221、第二齿轮4222、第三齿轮4223、第四齿轮4224、第五齿轮4225、第六齿轮4226、第七齿轮4227和第八齿轮4228。所述第一齿轮4221固设于所述转动轴411上，所述驱动装置41可驱动所述第一齿轮4221转动。所述第二齿轮4222固设于所述第一转轴(图未标示)上，并与所述第一齿轮4221啮合。所述第三齿轮4223固设于所述第一转轴(图未标示)上。所述第四齿轮4224固设于所述第二转轴(图未标示)上，并与所述第三齿轮4223啮合。所述第五齿轮4225固设于所述第二转轴(图未标示)上。所述第六齿轮4226固设于所述第三转轴(图未标示)，并与所述第五齿轮4225啮合。所述第七齿轮4227固设于所述第三转轴(图未标示)。所述第八齿轮4228固设于所述第四转轴(图未标示)，并与所述第七齿轮4227啮合。所述第一齿轮4221的齿数小于所述第二齿轮4222的齿数，所述第三齿轮4223的齿数小于所述第二齿轮4222的齿数，所述第三齿轮4223的齿数小于所述第四齿轮4224的齿数，第五齿轮4225的齿数小于所述第四齿轮4224的齿数，第五齿轮4225的齿数小于所述第六齿轮4226的齿数。所述第三转轴(图未标示)与所述丝杆传动机构43连接。由于每两个啮合的齿轮之间的传动比均大于一，因此该齿轮传动机构42的总传动比远大于一。该齿轮传动机构42的输出扭矩等于驱动装置41的扭矩(即，该齿轮传动机构42的输入扭矩)乘以该齿轮传动机构42的总传动比。由此可见，该齿轮传动机构42具有放大驱动装置41的扭矩的作用。
所述第六齿轮4226和第七齿轮4227完全相同(即，所述第六齿轮4226和第七齿轮4227的齿数、模数和分度圆直径均相等)。所述第五齿轮4225和第八齿轮4228完全相同(即，所述第五齿轮4225和第八齿轮4228的齿数、模数和分度圆直径均相等)。所述第六齿轮4226和第七齿轮4227均固设于所述第三转轴(图未标示)上，所述第五齿轮4225带动所述第六齿轮4226旋转，同时第三转轴(图未标示)以及固设于第三转轴(图未标示)上的第七齿轮4227一起旋转，所述第八齿轮4228随着一起旋转。基于上述结构，在第三转轴(图未标示)旋转的过程中，所述第六齿轮4226和第七齿轮4227分别与位于第三转轴(图未标示)两侧的第五齿轮4225和第八齿轮4228啮合，可使得第三转轴(图未标示)受力更均衡，旋转更稳定。
可以理解的是，在其它一些实施例中，当驱动装置41的扭矩足够大时，所述齿轮传动机构42可省略，即丝杆传动机构43直接与驱动装置41连接。
在本实施例中，所述驱动装置41具体为一种电机。可以理解的是，为了精确地控制支撑杆48相对于第一套筒44旋转的角度，所述驱动装置41具体可以是舵机，所述齿轮传动机构42可省略，该舵机与所述丝杆传动机构43直接连接。
如图8所示，所述丝杆传动机构43包括与第三转轴(图未标示)固定连接的丝杆431、连接件432、回转齿轮433和销轴434。所述连接件432的一端与所述丝杆431螺纹连接，另一端与所述回转齿轮433啮合。所述回转齿轮433固设于所述销轴434。当所述丝杆431转动时，所述连接件432沿所述丝杆431做直线往复运动。随着所述连接件432做直线往复运动的过程中，可带动所述回转齿轮433绕所述销轴434转动。
具体的，如图9所示，所述连接件432包括连接轴4321、固定部4322和齿条4323。所述固定部4322大体呈U形，所述连接轴4321设置于所述固定部4322上的开口端(即，U形的开口端)。所述齿条4323的一端固定于所述固定部4322的另一端。所述连接轴4321的中部沿垂直于所述连接轴4321的轴线方向设置有螺纹孔43211，所述丝杆431旋入所述螺纹孔43211，以使得所述丝杆431与所述连接轴4321螺纹连接。所述齿条4323与所述回转齿轮433啮合。
可以理解的是，在其它一些实施例中，所述丝杆传动机构43可由其它具有将直线运动转换为旋转运动功能的传动机构代替，比如：蜗轮蜗杆机构、曲柄滑块机构等。
请再次参阅图1和图5，所述第一套筒44的一端与所述容置槽2231对接，并与所述安装座22固定连接，另一端与所述第一枢接件45固定连接。所述第一套筒44沿轴向设置贯孔441，所述丝杆431和连接件432均位于所述贯孔441内。
所述第一枢接件45和第二枢接件46通过所述销轴434连接，并且所述第一枢接件45与所述销轴434铰接，所述第二枢接件46与所述销轴434固定连接。
所述第二套筒47的一端与所述第二枢接件46固定连接，另一端与所述支撑杆48连接。第二套筒47沿轴向设置有盲孔(图未示)，所述盲孔的开口位于所述第二套筒47的另一端端面。所述支撑杆48的一端插入所述盲孔内，并可沿所述盲孔移动。所述起落架40还包括弹性抵持件49，所述弹性抵持件49位于所述盲孔内，其一端抵持所述盲孔底面。另一端抵持所述支撑杆48一端的端面。所述支撑杆48的另一端用于在所述无人飞行器100降落时，与地面或其它物体表面接触，以支撑所述无人飞行器100。当所述支撑杆48的另一端受到压力时，经支撑杆48的传导，可压缩所述弹性抵持件49，从而缓冲所述支撑杆48传导的冲击力，进而使得无人飞行器100的降落更加平缓，以防止无人飞行器100上的其它零部件或设备受冲击而损坏。
可以理解的是，在其它一些实施例中，所述第一枢接件45、第二枢接件46、所述第二套筒47和弹性抵持件49均可省略。所述支撑杆48通过所述销轴434与所述第一套筒44铰接，并且所述支撑杆48与所述销轴434固定连接。
可以理解的是，在其它一些实施例中，所述所述第一枢接件45和第二枢接件46可省略。所述第二套筒47通过所述销轴434与所述第一套筒44铰接，并且所述第二套筒47与所述销轴434固定连接。
可以理解的是，在其它一些实施例中，所述第二套筒47和弹性抵持件49均可省略。所述支撑杆48的一端直接与所述第二枢接件46固定连接。
与现有技术相比，本发明提供一种起落架40以及具有此起落架40的无人飞行器100。所述起落架40包括：驱动装置41、可将直线运动转变为旋转运动的传动机构43、第一套筒44和支撑杆48，其中，所述传动机构43与所述驱动装置41连接；所述传动机构43贯穿所述第一套筒44；支撑杆48与所述第一套筒44铰接，所述驱动装置通过所述传动机构与所述支撑杆连接，并可驱动所述支撑杆相对于所述第一套筒旋转折叠或展开。在无人飞行器的飞行过程中，可将支撑杆折叠并收起，以防止防止起落架的支撑杆遮挡安装于无人飞行器上的摄像装置，提高摄像装置的拍摄效果。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种起落架(40)，其特征在于，所述起落架(40)包括：
驱动装置(41)；
可将直线运动转变为旋转运动的传动机构(43)，所述传动机构(43)与所述驱动装置(41)连接；
第一套筒(44)，所述传动机构(43)贯穿所述第一套筒(44)；
支撑杆(48)，与所述第一套筒(44)连接，所述驱动装置(41)通过所述传动机构(43)与所述支撑杆(48)连接，并可驱动所述支撑杆(48)相对于所述第一套筒(44)旋转折叠或展开。
2.如权利要求1所述的起落架(40)，其特征在于，所述起落架(40)还包括齿轮传动机构(42)，所述驱动装置(41)通过所述齿轮传动机构(42)与所述传动机构(43)连接。
3.如权利要求1或2所述的起落架(40)，其特征在于，
所述传动机构(43)为一丝杆传动机构(43)，包括与所述驱动装置(41)直接或间接连接的丝杆(431)、连接件(432)、回转齿轮(433)和销轴(434)；
所述连接件(432)的一端设置有螺纹孔(43211)，另一端设置有齿条(4323)，所述丝杆(431)穿过所述螺纹孔(43211)，以使得所述丝杆(431)与所述连接件(432)螺纹连接，所述齿条(4323)与所述回转齿轮(433)啮合，所述回转齿轮(433)固设于所述销轴(434)，所述销轴(434)与所述支撑杆(48)连接。
4.如权利要求3所述的起落架(40)，其特征在于，
所述连接件(432)包括连接轴(4321)、固定部(4322)和所述齿条(4323)，所述固定部(4322)呈U形，所述连接轴(4321)设置于所述固定部(4322)的开口端；
所述齿条(4323)的一端固定于所述固定部(4322)的另一端；
所述连接轴(4321)沿垂直于所述连接轴(4321)的轴线方向设置有所述螺纹孔(43211)，所述丝杆(431)穿过所述螺纹孔(43211)，以使得所述丝杆(431)与所述连接轴(4321)螺纹连接。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的起落架(40)，其特征在于，所述起落架(40)还包括第二套筒(47)和弹性抵持件(49)，
所述第二套筒(47)的一端与所述第一套筒(44)的另一端连接，并可相对于所述第一套筒(44)转动；
所述弹性抵持件(49)位于所述第二套筒(47)内，所述支撑杆(48)的一端插入所述第二套筒(47)内，所述弹性抵持件(49)的一端抵持所述第二套筒(47)，另一端抵持所述支撑杆(48)的一端。
6.如权利要求1所述的起落架(40)，其特征在于，所述起落架(40)还包括：
第一枢接件(45)，与所述第一套筒(44)远离所述驱动装置(41)的一端固定连接；
第二枢接件(46)，与所述第一枢接件(45)枢接，并且所述传动机构(43)与所述第二枢接件(46)连接，所述第二枢接件(46)与所述支撑杆(48)连接，所述驱动装置(41)可通过所述传动机构(43)驱动所述第二枢接件(46)和所述支撑杆(48)相对于所述第一套筒(44)旋转折叠或展开。
7.如权利要求6所述的起落架(40)，其特征在于，所述起落架(40)还包括第二套筒(47)和弹性抵持件(49)，
所述第二套筒(47)的一端与所述第二枢接件(46)固定连接，所述第二套筒(47)的另一端与所述支撑杆(48)连接；
所述弹性抵持件(49)位于所述第二套筒(47)内，所述支撑杆(48)的一端插入所述第二套筒(47)内，所述弹性抵持件(49)的一端抵持所述第二枢接件(46)，另一端抵持所述支撑杆(48)的一端。
8.一种无人飞行器(100)，其特征在于，包括：机身10、机臂20和如权利要求1-7中任一项所述起落架(40)，所述机臂(20)的一端连接于所述机身(10)，所述起落架(40)安装于所述机身(10)或机臂(20)。
9.如权利要求8所述的无人飞行器(100)，其特征在于，
所述起落架(40)安装于所述机臂(20)远离所述机身(10)的另一端；
所述驱动装置(41)安装于所述机臂(20)另一端的内部，所述第一套筒(44)与所述机臂(20)另一端固定连接。
10.如权利要求9所述的无人飞行器(100)，其特征在于，
所述机臂(20)包括连接臂(21)和安装座(22)，所述连接臂(21)的一端与所述机身(10)固定连接，所述安装座(22)安装于所述连接臂(21)的另一端；
所述驱动装置(41)安装于所述安装座(22)内；所述第一套筒(44)与所述安装座(22)固定连接。
11.如权利要求9所述的无人飞行器(100)，其特征在于，所述安装座(22)包括用于与所述连接臂(21)连接的连接面(222)和安装面(223)，所述连接面(222)上设置有用于与所述连接臂(21)连接的连接孔(2221)，所述连接臂(21)远离所述机身(10)的另一端插入所述连接孔(2221)；所述安装面(223)设置有用于收容所述驱动装置(41)的容置槽(2231)。
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