CN108528684B - 一种无人机以及无人机稳定降落缓冲装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机以及无人机稳定降落缓冲装置，其中，无人机稳定降落缓冲装置包括：壳体，底部设置有入风口，入风口之上为主风道，主风道之上连通有四个向四周延伸的次风道，次风道的末尾段竖直向下延伸；第一风叶轮，横向布置于入风口处，可由气流驱动而旋转；四个风叶盒，分别对应各次风道固定于所述末尾段内，且位于末尾段内的上部位置；螺纹套，固定于风叶盒内第二风叶轮的中央；螺纹杆，穿套于螺纹套内且与螺纹套螺纹配合；连接板，连接于螺纹杆的底端；四个缓冲脚，分别对应各连接板固定于连接部下方。在无人机降落时，可以借助逆流而上的气流产生驱动力，然后通过带动螺纹杆移动将缓冲脚推出，使装置进入到缓冲状态。

Description

一种无人机以及无人机稳定降落缓冲装置

技术领域

本发明涉及无人机领域，尤其涉及一种位于无人机底部，降落时能起到缓冲保护作用的装置。

背景技术

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，民用无人机在航拍、农业、植保、救灾等领域有着较重要应用。

多旋翼无人机则是一种具有三个及以上旋翼轴的特殊的无人驾驶直升机。其通过每个轴上的电动机转动，带动旋翼，从而产生升推力，通过改变不同旋翼之间的相对转速，可以改变单轴推进力的大小，从而控制飞行器的运行轨迹。

多旋翼无人机在降落触地时有必要进行减震以保护机身，而目前该类减震缓冲装置较少，部分现有的减震缓冲装置设计也不够理想，因此有必要设计一种更为合理、减震缓冲效果也较优的缓冲装置。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种无人机稳定降落缓冲装置以及安装有该稳定降落缓冲装置的无人机。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：无人机稳定降落缓冲装置，包括：

壳体，该壳体的底部设置有入风口，入风口之上为主风道，主风道之上连通有四个次风道，四个次风道分别向四周延伸，次风道末尾段的延伸方向为竖直向下延伸；

第一风叶轮，该第一风叶轮横向布置于所述的入风口处，第一风叶轮可由气流驱动而旋转；

风叶盒，该风叶盒的数量为四个，分别对应各次风道固定于次风道竖直向下延伸的末尾段内，且风叶盒位于该末尾段内的上部位置；

螺纹套，该螺纹套固定于所述风叶盒内第二风叶轮的中央；

螺纹杆，该螺纹杆穿套于所述的螺纹套内，且与螺纹套螺纹配合；

连接板，该连接板连接于所述螺纹杆的底端；其中，螺纹杆的底部设置有T形凸台结构，连接板的上表面设置有与该T形凸台结构相匹配的T形台阶槽，T形凸台结构可在T形台阶槽内自由转动；

缓冲脚，该缓冲脚的数量为四个，分别对应各连接板布置于次风道竖直向下延伸的末尾段内，且缓冲脚位于该末尾段内的下部位置；所述的缓冲脚包括第一气垫、第二气垫、弹簧以及触地件；所述的第一气垫固定连接于所述连接板的下方，所述的第二气垫位于所述第一气垫的下方，所述的弹簧固定连接于第一气垫和第二气垫之间，所述的触地件固定于所述第二气垫的下方。

进一步的，其中每个所述次风道的横截面积均为所述主风道横截面积的1/5-1/3。

进一步的，所述的第一风叶轮固定于主转轴上，该主转轴的上部向上延伸穿过所述的壳体并通过轴承与壳体可转动连接。

进一步的，位于所述的壳体内，在主风道与次风道之间，壳体设置有渐变的过渡结构，该过渡结构使风道的截面大小由主风道向四个次风道逐渐缩小。

进一步的，位于所述次风道末尾段风叶盒的下方，在所述的壳体上设置有若干连通次风道和壳体外部的排风孔。

进一步的，在所述螺纹杆的顶部设置有阻头，用于限制螺纹杆的最大位移。

进一步的，所述的缓冲脚收缩至最高点时，触地件的最低点不凸出于触地件四周的壳体。

进一步的，所述第一风叶轮的直径略小于所述入风口的口径。

本发明还提供了一种无人机，该无人机机体的底部安装有上述任意一技术方案所述的无人机稳定降落缓冲装置。

本发明的工作原理：当无人机降落时，气流相对于无人机是向上流动的，因此气流会带动第一风叶轮旋转，而第一风叶轮的旋转会将气流由主风道引入到次风道内，在进入次风道时，由于风道截面积迅速变小，因此气流流速会加快，气流进入到次风道的末尾段后，会带动风叶盒内的第二风叶轮旋转，由于第二风叶轮的中央固定有螺纹套，螺纹套与螺纹杆又是螺纹配合的，因此第二风叶轮旋转起来便会带动螺纹杆轴向移动，设计时预先设定好第二风叶轮该方向的旋转为带动螺纹杆轴向下移，轴向下移的螺纹杆会借助连接板推动缓冲脚下移，从而缓冲脚由壳体内伸出，进入到缓冲状态。缓冲脚由两个气垫、一个弹簧以及触地件组成，当无人机落地时，触地件能将受到的冲击力传递给上方的气垫和弹簧，气垫和弹簧能抵消或减轻所受到的冲击力，以起到减震缓冲的效果。

本发明的有益效果是：有上述工作原理可知，本发明的无人机稳定降落缓冲装置在无人机降落时，可以借助逆流而上的气流来产生驱动力，然后通过带动螺纹杆移动而将四个缓冲脚推出，使装置进入到缓冲状态；在这一过程中，无需额外耗电，也无需复杂的电路控制，仅需借助向上的气流即可实现驱动，并完成缓冲脚的伸出动作，可见，本装置的设计较为巧妙。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A框中的放大图；

图3为由图1的俯视角度看，主风道与四个次风道连接的示意图；

图4为气流进入后，螺纹杆推动缓冲脚伸出的示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

实施例1：

本实施例提供了一种无人机稳定降落缓冲装置，其包括壳体2、第一风叶轮31、风叶盒4、螺纹套51、螺纹杆52、连接板53以及缓冲脚。

所述壳体2的底部设置有入风口21，入风口21之上为主风道22，主风道22之上连通有四个次风道23，四个次风道23分别向四周延伸，次风道23末尾段231的延伸方向为竖直向下延伸。

所述第一风叶轮31横向布置于所述的入风口21处，第一风叶轮31可由气流驱动而旋转。

所述风叶盒4的数量为四个，分别对应各次风道23固定于次风道23竖直向下延伸的末尾段231内，且风叶盒4位于该末尾段231内的上部位置。其中，风叶盒4包括外壳和外壳内的第二风叶轮41，第二风叶轮41不能上下移动，仅能在外壳内绕轴心线旋转，其结构类似于电脑机箱内的散热风扇。

所述的螺纹套51固定于所述风叶盒4内第二风叶轮41的中央。

所述的螺纹杆52穿套于所述的螺纹套51内，且与螺纹套51螺纹配合。

所述的连接板53连接于所述螺纹杆52的底端；其中，螺纹杆52的底部设置有T形凸台结构521，连接板53的上表面设置有与该T形凸台结构521相匹配的T形台阶槽531，T形凸台结构521可在T形台阶槽531内自由转动。

所述缓冲脚的数量为四个，分别对应各连接板53布置于次风道23竖直向下延伸的末尾段231内，且缓冲脚位于该末尾段231内的下部位置；所述的缓冲脚包括第一气垫61、第二气垫62、弹簧63以及触地件64；所述的第一气垫61固定连接于所述连接板53的下方，所述的第二气垫62位于所述第一气垫61的下方，所述的弹簧63固定连接于第一气垫61和第二气垫62之间，所述的触地件64固定于所述第二气垫62的下方。

优选地，其中每个所述次风道23的横截面积均为所述主风道22横截面积的1/5-1/3。

优选地，所述的第一风叶轮31固定于主转轴32上，该主转轴32的上部向上延伸穿过所述的壳体2并通过轴承33与壳体2可转动连接。

优选地，位于所述的壳体2内，在主风道22与次风道23之间，壳体2设置有渐变的过渡结构24，该过渡结构24使风道的截面大小由主风道22向四个次风道23逐渐缩小。过渡结构24能通过风道截面的逐步缩小而使得气流流动加速。

优选地，位于所述次风道23末尾段231风叶盒4的下方，在所述的壳体2上设置有若干连通次风道23和壳体2外部的排风孔25。排风孔25的设计是为了保证第二风叶轮41排风侧气流的通畅性，以使得第二风叶轮41排出的气流能迅速被排走，不会出现气流淤积的情况，保证气流能顺畅的流动，当然，有部分气流会从缓冲脚的四周向下排出。

优选地，在所述螺纹杆52的顶部设置有阻头522，用于限制螺纹杆52的最大位移。

优选地，所述的缓冲脚收缩至最高点时，触地件64的最低点不凸出于触地件64四周的壳体2。平常，缓冲脚都是收缩到最高点的，四个缓冲脚是隐藏在壳体2的次风道23内的，只有当缓冲脚进入缓冲状态时，四个缓冲脚才会伸出。

优选地，所述第一风叶轮31的直径略小于所述入风口21的口径。以保证进入主风道22的进风量。

优选地，所述触地件64的底部设有海绵层。

本发明的工作原理：当无人机降落时，气流相对于无人机是向上流动的，因此气流会带动第一风叶轮31旋转，而第一风叶轮31的旋转会将气流由主风道22引入到次风道23内，在进入次风道时，由于风道截面积迅速变小，因此气流流速会加快，气流进入到次风道23的末尾段231后，会带动风叶盒4内的第二风叶轮41旋转，由于第二风叶轮41的中央固定有螺纹套51，螺纹套51与螺纹杆52又是螺纹配合的，因此第二风叶轮41旋转起来便会带动螺纹杆52轴向移动，设计时预先设定好第二风叶轮41受进入气流的驱动会带动螺纹杆52轴向下移，轴向下移的螺纹杆52会借助连接板53推动缓冲脚下移，从而缓冲脚由壳体2内伸出，进入到缓冲状态。缓冲脚由两个气垫61、62、一个弹簧63以及触地件64组成，当无人机落地时，触地件64能将受到的冲击力传递给上方的气垫61、62和弹簧63，气垫61、62和弹簧63能抵消或减轻所受到的冲击力，以起到减震缓冲的效果，减轻无人机机体1所受到的冲击，保护机体。

还需要说明的是：当缓冲脚的触地件64受到向上的推力时，推力只要持续一定时间，推力会持续传递给螺纹杆52向上的力，螺纹杆52便会带动第二风叶轮41反向旋转(与推动缓冲脚伸出时的旋转方向相反)，从而螺纹杆52可以轴向上移，进而缓冲脚会向上收回；由此可知，当无人机完全降落后，无人机机体1的重量是由四个缓冲脚来承担的，该重量压在四个缓冲脚上并持续一定时间后，四个缓冲脚便会基于上述原理而自动收回；由此可见，本实施例的设计非常巧妙，无人机降落时，气流会驱使四个缓冲脚自动伸出，一旦无人机完全落地后，无人机的重量又会驱使四个缓冲脚自动收回。

实施例2：

本实施例提供了一种无人机，该无人机机体1的底部安装有实施例1所述的无人机稳定降落缓冲装置。

Claims (9)

1.无人机稳定降落缓冲装置，其特征在于，包括：

壳体，该壳体(2)的底部设置有入风口(21)，入风口(21)之上为主风道(22)，主风道(22)之上连通有四个次风道(23)，四个次风道(23)分别向四周延伸，次风道(23)末尾段(231)的延伸方向为竖直向下延伸；

第一风叶轮，该第一风叶轮(31)横向布置于所述的入风口(21)处，第一风叶轮(31)可由气流驱动而旋转；

风叶盒，该风叶盒(4)的数量为四个，分别对应各次风道(23)固定于次风道(23)竖直向下延伸的末尾段(231)内，且风叶盒(4)位于该末尾段(231)内的上部位置；

螺纹套，该螺纹套(51)固定于所述风叶盒(4)内第二风叶轮(41)的中央；

螺纹杆，该螺纹杆(52)穿套于所述的螺纹套(51)内，且与螺纹套(51)螺纹配合；

连接板，该连接板(53)连接于所述螺纹杆(52)的底端；其中，螺纹杆(52)的底部设置有T形凸台结构(521)，连接板(53)的上表面设置有与该T形凸台结构(521)相匹配的T形台阶槽(531)，T形凸台结构(521)可在T形台阶槽(531)内自由转动；

缓冲脚，该缓冲脚的数量为四个，分别对应各连接板(53)布置于次风道(23)竖直向下延伸的末尾段(231)内，且缓冲脚位于该末尾段(231)内的下部位置；所述的缓冲脚包括第一气垫(61)、第二气垫(62)、弹簧(63)以及触地件(64)；所述的第一气垫(61)固定连接于所述连接板(53)的下方，所述的第二气垫(62)位于所述第一气垫(61)的下方，所述的弹簧(63)固定连接于第一气垫(61)和第二气垫(62)之间，所述的触地件(64)固定于所述第二气垫(62)的下方。

2.根据权利要求1所述的无人机稳定降落缓冲装置，其特征在于，其中每个所述次风道(23)的横截面积均为所述主风道(22)横截面积的1/5-1/3。

3.根据权利要求1所述的无人机稳定降落缓冲装置，其特征在于，所述的第一风叶轮(31)固定于主转轴(32)上，该主转轴(32)的上部向上延伸穿过所述的壳体(2)并通过轴承(33)与壳体(2)可转动连接。

4.根据权利要求1所述的无人机稳定降落缓冲装置，其特征在于，位于所述的壳体(2)内，在主风道(22)与次风道(23)之间，壳体(2)设置有渐变的过渡结构(24)，该过渡结构(24)使风道的截面大小由主风道(22)向四个次风道(23)逐渐缩小。

5.根据权利要求1所述的无人机稳定降落缓冲装置，其特征在于，位于所述次风道(23)末尾段(231)风叶盒(4)的下方，在所述的壳体(2)上设置有若干连通次风道(23)和壳体(2)外部的排风孔(25)。

6.根据权利要求1所述的无人机稳定降落缓冲装置，其特征在于，在所述螺纹杆(52)的顶部设置有阻头(522)，用于限制螺纹杆(52)的最大位移。

7.根据权利要求1所述的无人机稳定降落缓冲装置，其特征在于，所述的缓冲脚收缩至最高点时，触地件(64)的最低点不凸出于触地件(64)四周的壳体(2)。

8.根据权利要求1所述的无人机稳定降落缓冲装置，其特征在于，所述第一风叶轮(31)的直径略小于所述入风口(21)的口径。

9.一种无人机，其特征在于，该无人机机体(1)的底部安装有权利要求1-8中任意一项所述的无人机稳定降落缓冲装置。