CN108674636B - 一种双发动机四旋翼无人机及其脚架装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双发动机四旋翼无人机及其脚架装置，所述脚架装置包括架体，所述架体下部固定有环形罩体，所述架体的底部设置有多个位于所述环形罩体内部的起降装置；所述起降装置包括：电机、丝杠杆、丝杠螺母、拉杆、滑块机构、轴承、起落架和缓冲架机构；解决了传统的无人机起落架减震能力较弱，特别在不平稳底面起降时会产生较大的晃动，影响无人机的起降，其次，传统的起落架不具备收起功能，在飞行过程中起落架会影响到飞行的稳定性，增加空气阻力的问题。

Description

一种双发动机四旋翼无人机及其脚架装置

技术领域

本发明涉及无人机领域，具体地，涉及一种双发动机四旋翼无人机及其脚架装置。

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，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作；目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。

四旋翼无人机是一种大载重、长航时和油动驱动的智能飞行器，目前基本采用的是每个旋翼配置独立的汽油发动机驱动，使用定速变距螺旋桨技术，通过控制和直升机一样的四个变矩器来调节四个螺旋桨的升力，由于每个旋翼配置独立的汽油发动机与变矩器，使得机械结构复杂，只要有一台发动机故障，其可靠性无法保证；因此，现在也研发出了双发动机四旋翼无人机，采用双台内燃机；固定螺旋桨转速改变螺距，可倒飞；载重量120-150公斤；静态直径3.8-4.2米，旋翼展开后5.8-6.2米；满载油量时，工作时间3-5小时；其飞行器系统动力，采用了两台内燃机集中驱动各旋翼，由变速转为变螺距，通过变速器及有效的传动结构实现各旋翼的速度控制与姿态调整；不管哪种型号的无人飞行机，其起落架的结构设计至关重要，其决定了无人机的飞行稳定性和起降稳定性，传统的起落架减震能力较弱，特别在不平稳底面起降时会产生较大的晃动，影响无人机的起降，其次，传统的起落架不具备收起功能，在飞行过程中起落架会影响到飞行的稳定性，增加空气阻力。

发明内容

本发明的目的是提供一种双发动机四旋翼无人机及其脚架装置，解决了传统的无人机起落架减震能力较弱，特别在不平稳底面起降时会产生较大的晃动，影响无人机的起降，其次，传统的起落架不具备收起功能，在飞行过程中起落架会影响到飞行的稳定性，增加空气阻力的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种双发动机四旋翼无人机的脚架装置，所述脚架装置包括架体，所述架体下部固定有环形罩体，所述架体的底部设置有多个位于所述环形罩体内部的起降装置；

所述起降装置包括：电机、丝杠杆、丝杠螺母、拉杆、滑块机构、轴承、起落架和缓冲架机构，所述电机和所述轴承分别固定在所述架体的底部，沿水平方向设置的所述丝杠杆的一端与所述电机的转子同轴连接，另一端至少部分可转动地位于所述轴承内，所述丝杠螺母套接在所述丝杠杆上，使得所述电机能够带动所述丝杠杆以自身轴线为轴转动，当所述丝杠杆转动时，所述丝杠螺母能够在所述丝杠杆上沿所述丝杠杆的长度方向运动，所述起落架一端铰接在所述电机的外壳上，另一端固定有所述缓冲架机构，所述起落架为长条形且其表面设置有沿所述起落架长度方向的滑槽，沿竖直方向设置的所述拉杆一端固定在所述丝杠螺母上，另一端固定有所述滑块机构，所述滑块机构可滑动地卡合在所述滑槽内，当所述丝杠螺母带动所述拉杆沿水平方向运动时，所述拉杆能够带动所述起落架在竖直平面内上下转动；

所述缓冲架机构包括多个自上而下顺次连接的空气弹簧，位于最上方的所述空气弹簧上固定有连接件，位于所述下方的所述空气弹簧上固定有防滑架，所述防滑架的底面设置有防滑条纹结构，所述连接件与所述起落架相连接。

优选地，所述空气弹簧包括自上而下顺次设置的上板和下板，所述上板的边缘向下弯曲形成第一弯曲部，所述下板的边缘向上弯曲形成第二弯曲部，所述第一弯曲部和所述第二弯曲部之间通过多个弹性构件相连接，使得所述上板和所述下板之间形成空腔，所述空腔内固定有气囊。

优选地，所述空气弹簧的数量不少于2组。

优选地，所述起落架中靠近所述电机的一端通过铰接件与所述电机的外壳相铰接。

优选地，所述铰接件包括固定在所述起落架上的转杆和固定在所述电机的外壳上的套管，所述转杆至少部分可转动地位于所述套管内。

优选地，所述起降装置的数量不少于2组。

优选地，所述滑块机构包括滑杆、分别固定在所述滑杆两端的限位块和连接杆，每个所述限位块分别通过所述连接杆与所述拉杆相连接，所述滑杆至少部分贯穿所述滑槽，使得所述滑杆能够沿所述滑槽的长度方向滑动。

优选地，所述滑杆上套接有滚套，所述滚套与所述滑杆同轴设置，所述滚套能够在所述滑杆上以所述滑杆的轴线为轴转动，且所述滚套的外表面至少部分与所述滑槽的内表面相接触。

本发明还提供了一种双发动机四旋翼无人机，所述双发动机四旋翼无人机包括上述的脚架装置。

根据上述技术方案，本发明提供了一种双发动机四旋翼无人机的脚架装置，所述脚架装置包括架体，所述架体下部固定有环形罩体，所述架体的底部设置有多个位于所述环形罩体内部的起降装置；所述起降装置包括：电机、丝杠杆、丝杠螺母、拉杆、滑块机构、轴承、起落架和缓冲架机构；本发明提供的脚架装置拥有可以收起和放下的功能，在无人机飞行过程中可以通过控制电机以将起落架收起，减少在飞行过程中气流对无人机的影响，大大提高飞行稳定性，同时有利于调整无人机的重心，利于稳定飞行；在降落过程中，通过控制电机以将起落架放下，起落架的端部设置有缓冲架机构，能够起到有效的减震作用，使得无人机着地时更为平稳，防止其侧翻。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明提供的双发动机四旋翼无人机的脚架装置的第一种状态结构图；

图2是本发明提供的双发动机四旋翼无人机的脚架装置的第二种状态结构图；

图3是本发明提供的双发动机四旋翼无人机的脚架装置中缓冲架机构的结构图；

图4是本发明提供的双发动机四旋翼无人机的脚架装置中滑块机构的结构图。

附图标记说明

1-架体 2-环形罩体

3-电机 4-丝杠杆

5-轴承 6-丝杠螺母

7-拉杆 8-滑块机构

9-铰接件 10-起落架

11-滑槽 12-缓冲架机构

801-滑杆 802-限位块

803-连接杆 804-滚套

1201-连接件 1202-上板

1203-下板 1204-第一弯曲部

1205-第二弯曲部 1206-弹性构件

1207-气囊 1208-防滑架

1209-防滑条纹结构

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，“水平方向、竖直方向”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。

如图1-图4所示：本发明提供了一种双发动机四旋翼无人机的脚架装置，所述脚架装置包括架体1，所述架体1下部固定有环形罩体2，所述架体1的底部设置有多个位于所述环形罩体2内部的起降装置；所述起降装置包括：电机3、丝杠杆4、丝杠螺母6、拉杆7、滑块机构8、轴承5、起落架10和缓冲架机构12，所述电机3和所述轴承5分别固定在所述架体1的底部，沿水平方向设置的所述丝杠杆4的一端与所述电机3的转子同轴连接，另一端至少部分可转动地位于所述轴承5内，所述丝杠螺母6套接在所述丝杠杆4上，使得所述电机3能够带动所述丝杠杆4以自身轴线为轴转动，当所述丝杠杆4转动时，所述丝杠螺母6能够在所述丝杠杆4上沿所述丝杠杆4的长度方向运动，所述起落架10一端铰接在所述电机3的外壳上，另一端固定有所述缓冲架机构12，所述起落架10为长条形且其表面设置有沿所述起落架10长度方向的滑槽11，沿竖直方向设置的所述拉杆7一端固定在所述丝杠螺母6上，另一端固定有所述滑块机构8，所述滑块机构8可滑动地卡合在所述滑槽11内，当所述丝杠螺母6带动所述拉杆7沿水平方向运动时，所述拉杆7能够带动所述起落架10在竖直平面内上下转动；所述缓冲架机构12包括多个自上而下顺次连接的空气弹簧，位于最上方的所述空气弹簧上固定有连接件1201，位于所述下方的所述空气弹簧上固定有防滑架1208，所述防滑架1208的底面设置有防滑条纹结构1209，所述连接件1201与所述起落架10相连接。本发明提供的脚架装置拥有可以收起和放下的功能，在无人机飞行过程中可以通过控制电机以将起落架收起，减少在飞行过程中气流对无人机的影响，大大提高飞行稳定性，同时有利于调整无人机的重心，利于稳定飞行；在降落过程中，通过控制电机以将起落架放下，起落架的端部设置有缓冲架机构，能够起到有效的减震作用，使得无人机着地时更为平稳，防止其侧翻。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步增加脚架装置的稳定性，所述空气弹簧包括自上而下顺次设置的上板1202和下板1203，所述上板1202的边缘向下弯曲形成第一弯曲部1204，所述下板1203的边缘向上弯曲形成第二弯曲部1205，所述第一弯曲部1204和所述第二弯曲部1205之间通过多个弹性构件1206相连接，使得所述上板1202和所述下板1203之间形成空腔，所述空腔内固定有气囊1207。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步增加脚架装置的稳定性，所述空气弹簧的数量不少于2组。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得起落架10能够更为顺畅的收起和放下，所述起落架10中靠近所述电机3的一端通过铰接件9与所述电机3的外壳相铰接。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得起落架10能够更为顺畅的收起和放下，所述铰接件9包括固定在所述起落架10上的转杆和固定在所述电机3的外壳上的套管，所述转杆至少部分可转动地位于所述套管内。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步提高无人机的起降稳定性，所述起降装置的数量不少于2组。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得起落架10能够更为顺畅的收起和放下，所述滑块机构8包括滑杆801、分别固定在所述滑杆801两端的限位块802和连接杆803，每个所述限位块802分别通过所述连接杆803与所述拉杆7相连接，所述滑杆801至少部分贯穿所述滑槽11，使得所述滑杆801能够沿所述滑槽11的长度方向滑动。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得滑块机构8能够更为顺畅的在滑槽11内滑动，所述滑杆801上套接有滚套804，所述滚套804与所述滑杆801同轴设置，所述滚套804能够在所述滑杆801上以所述滑杆801的轴线为轴转动，且所述滚套804的外表面至少部分与所述滑槽11的内表面相接触。

实施例

本发明还提供了一种双发动机四旋翼无人机，该双发动机四旋翼无人机包括机体和设置在机体上的脚架装置；

所述脚架装置包括架体1，所述架体1下部固定有环形罩体2，所述架体1的底部设置有多个位于所述环形罩体2内部的起降装置；所述起降装置包括：电机3、丝杠杆4、丝杠螺母6、拉杆7、滑块机构8、轴承5、起落架10和缓冲架机构12，所述电机3和所述轴承5分别固定在所述架体1的底部，沿水平方向设置的所述丝杠杆4的一端与所述电机3的转子同轴连接，另一端至少部分可转动地位于所述轴承5内，所述丝杠螺母6套接在所述丝杠杆4上，使得所述电机3能够带动所述丝杠杆4以自身轴线为轴转动，当所述丝杠杆4转动时，所述丝杠螺母6能够在所述丝杠杆4上沿所述丝杠杆4的长度方向运动，所述起落架10一端铰接在所述电机3的外壳上（所述起落架10中靠近所述电机3的一端通过铰接件9与所述电机3的外壳相铰接，当然，这里的铰接件9可以为本领域常用的铰接件类型，例如，其具体的结构可以为：所述铰接件9包括固定在所述起落架10上的转杆和固定在所述电机3的外壳上的套管，所述转杆至少部分可转动地位于所述套管内），另一端固定有所述缓冲架机构12，所述起落架10为长条形且其表面设置有沿所述起落架10长度方向的滑槽11，沿竖直方向设置的所述拉杆7一端固定在所述丝杠螺母6上，另一端固定有所述滑块机构8，所述滑块机构8可滑动地卡合在所述滑槽11内，当所述丝杠螺母6带动所述拉杆7沿水平方向运动时，所述拉杆7能够带动所述起落架10在竖直平面内上下转动；所述缓冲架机构12包括多个自上而下顺次连接的空气弹簧，位于最上方的所述空气弹簧上固定有连接件1201，位于所述下方的所述空气弹簧上固定有防滑架1208，所述防滑架1208的底面设置有防滑条纹结构1209，所述连接件1201与所述起落架10相连接；所述空气弹簧包括自上而下顺次设置的上板1202和下板1203，所述上板1202的边缘向下弯曲形成第一弯曲部1204，所述下板1203的边缘向上弯曲形成第二弯曲部1205，所述第一弯曲部1204和所述第二弯曲部1205之间通过多个弹性构件1206相连接，使得所述上板1202和所述下板1203之间形成空腔，所述空腔内固定有气囊1207；这里的空气弹簧的数量优选的为自上而下的2组，在该双发动机四旋翼无人机中，起降装置的数量优选的为四组，四组起降装置分布在机体下部的四角处，为了使得起落架10能够更为顺畅的收起和放下，所述滑块机构8包括滑杆801、分别固定在所述滑杆801两端的限位块802和连接杆803，每个所述限位块802分别通过所述连接杆803与所述拉杆7相连接，所述滑杆801至少部分贯穿所述滑槽11，使得所述滑杆801能够沿所述滑槽11的长度方向滑动；进一步的，所述滑杆801上套接有滚套804，所述滚套804与所述滑杆801同轴设置，所述滚套804能够在所述滑杆801上以所述滑杆801的轴线为轴转动，且所述滚套804的外表面至少部分与所述滑槽11的内表面相接触。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.一种双发动机四旋翼无人机的脚架装置，其特征在于，所述脚架装置包括架体（1），所述架体（1）下部固定有环形罩体（2），所述架体（1）的底部设置有多个位于所述环形罩体（2）内部的起降装置；

所述起降装置包括：电机（3）、丝杠杆（4）、丝杠螺母（6）、拉杆（7）、滑块机构（8）、轴承（5）、起落架（10）和缓冲架机构（12），所述电机（3）和所述轴承（5）分别固定在所述架体（1）的底部，沿水平方向设置的所述丝杠杆（4）的一端与所述电机（3）的转子同轴连接，另一端至少部分可转动地位于所述轴承（5）内，所述丝杠螺母（6）套接在所述丝杠杆（4）上，使得所述电机（3）能够带动所述丝杠杆（4）以自身轴线为轴转动，当所述丝杠杆（4）转动时，所述丝杠螺母（6）能够在所述丝杠杆（4）上沿所述丝杠杆（4）的长度方向运动，所述起落架（10）一端铰接在所述电机（3）的外壳上，另一端固定有所述缓冲架机构（12），所述起落架（10）为长条形且其表面设置有沿所述起落架（10）长度方向的滑槽（11），沿竖直方向设置的所述拉杆（7）一端固定在所述丝杠螺母（6）上，另一端固定有所述滑块机构（8），所述滑块机构（8）可滑动地卡合在所述滑槽（11）内，当所述丝杠螺母（6）带动所述拉杆（7）沿水平方向运动时，所述拉杆（7）能够带动所述起落架（10）在竖直平面内上下转动；

所述缓冲架机构（12）包括多个自上而下顺次连接的空气弹簧，位于最上方的所述空气弹簧上固定有连接件（1201），位于下方的所述空气弹簧上固定有防滑架（1208），所述防滑架（1208）的底面设置有防滑条纹结构（1209），所述连接件（1201）与所述起落架（10）相连接；

所述空气弹簧包括自上而下顺次设置的上板（1202）和下板（1203），所述上板（1202）的边缘向下弯曲形成第一弯曲部（1204），所述下板（1203）的边缘向上弯曲形成第二弯曲部（1205），所述第一弯曲部（1204）和所述第二弯曲部（1205）之间通过多个弹性构件（1206）相连接，使得所述上板（1202）和所述下板（1203）之间形成空腔，所述空腔内固定有气囊（1207）。

2.根据权利要求1所述的脚架装置，其特征在于，所述空气弹簧的数量不少于2组。

3.根据权利要求1所述的脚架装置，其特征在于，所述起落架（10）中靠近所述电机（3）的一端通过铰接件（9）与所述电机（3）的外壳相铰接。

4.根据权利要求3所述的脚架装置，其特征在于，所述铰接件（9）包括固定在所述起落架（10）上的转杆和固定在所述电机（3）的外壳上的套管，所述转杆至少部分可转动地位于所述套管内。

5.根据权利要求1-4任一项所述的脚架装置，其特征在于，所述起降装置的数量不少于2组。

6.根据权利要求5所述的脚架装置，其特征在于，所述滑块机构（8）包括滑杆（801）、分别固定在所述滑杆（801）两端的限位块（802）和连接杆（803），每个所述限位块（802）分别通过所述连接杆（803）与所述拉杆（7）相连接，所述滑杆（801）至少部分贯穿所述滑槽（11），使得所述滑杆（801）能够沿所述滑槽（11）的长度方向滑动。

7.根据权利要求6所述的脚架装置，其特征在于，所述滑杆（801）上套接有滚套（804），所述滚套（804）与所述滑杆（801）同轴设置，所述滚套（804）能够在所述滑杆（801）上以所述滑杆（801）的轴线为轴转动，且所述滚套（804）的外表面至少部分与所述滑槽（11）的内表面相接触。

8.一种双发动机四旋翼无人机，其特征在于，所述双发动机四旋翼无人机包括权利要求1-7中任意一项所述的脚架装置。

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