CN109110110A - 一种智能无人机起水面起降起落架结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能无人机起水面起降起落架结构，包括托架、承载柱、强化横梁、浮筒、液位传感器、压力传感器及控制系统，浮筒端面与至少两条承载柱相互连接，承载柱末端通过转台机构与浮筒上端面铰接，强化横梁通过转台机构分别与承载柱外表面铰接，托架与承载柱上端面铰接，浮筒包括承载底板、浮块、射流气泵及射流喷嘴。本发明一方面可有效满足各类无人机设备在水面上起飞降落作业的需要和在水面航行作业的需要，另一方面可有效的降低无人机在水面航行及起飞时的阻力，从而有效提高无人机起降作业及水面航行时的平稳性，并有效的提高驱动效率降低运行能耗，提高续航能力。

Description

一种智能无人机起水面起降起落架结构

技术领域

本发明涉及一种无人机起落架，确切地说是一种智能无人机起水面起降起落架结构。

背景技术

当前为了满足无人机设备在水面上起降作业及在水面上在一定距离内航行，往往均是通过对无人机配备装配有浮筒的起落架来实现为无人机设备在水平起降和航行提供足够的浮力，虽然可以基本满足使用的需要，但一方面存在浮筒结构不能与各种不同种类的无人机设备通用，从而造成当前的该类水面起降用起落架设备的通用性相对较差，另一方面当前所使用的该类水面起降用起落架在运行中，往往仅基本水面起降能力，无法有效驱动无人机在水面上进行航行，当无人机需要在水面航行时，依然依靠无人机自身的用于飞行的东西系统进行驱动，从而导致当前无人机设备在水面航行时的运行效率低下，且能耗相对较高，严重影响了无人机设备运行的稳定性、可靠性和灵活性，于此同事，当前的该类水面起降用起落架也往往均采用的传统结构，因此其与水面间的摩擦力相对较大，水面张力、尾流等对无人机起降作业和水面航行均会造成极大的影响，且在运行中，也缺少对无人机运行时的吃水深度及机体与水面间距离进行精确检测，从而机翼导致因吃水过深等而导致机身浸水，从而引发无人机设备运行故障或无人机内部货物因水浸泡而受损，因此也进一步导致当前的无人机设备备运行的稳定性、可靠性和灵活性相对较差，针对这一现状，迫切需要开发一种全新的无人机水面起落架结构，以满足实际使用的需要。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种智能无人机起水面起降起落架结构，该发明结构简单，使用灵活方便，通用性好，一方面可有效满足各类无人机设备在水面上起飞降落作业的需要和在水面航行作业的需要，另一方面可有效的降低无人机在水面航行及起飞时的阻力，从而有效提高无人机起降作业及水面航行时的平稳性，并有效的提高驱动效率降低运行能耗，提高续航能力。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种智能无人机起水面起降起落架结构，包括托架、承载柱、强化横梁、浮筒、液位传感器、压力传感器及控制系统，其中浮筒轴线与水平面平行分布，其上端面与至少两条承载柱相互连接，承载柱末端通过转台机构与浮筒上端面铰接，并与浮筒上端面呈0°—90°夹角，各承载柱均沿浮筒轴线方向均布，且承载柱轴线与浮筒轴线相交，承载柱中，各承载柱均分布在同一片面内且相邻两条承载柱间呈0°—90°夹角，强化横梁至少一条，强化横梁与浮筒上端面平行分布，并通过转台机构分别与各承载柱外表面铰接，托架为框架结构，位于浮筒正上方，与水平面平行并通过转台机构与承载柱上端面铰接，压力传感器位于托架下端面并与各承载柱相互连接，浮筒包括承载底板、浮块、射流气泵及射流喷嘴，承载底板上端面设至少一条导向滑轨，浮块若干，通过导向滑轨与承载底板上端面滑动连接，并沿承载底板轴线分布，射流喷嘴至少一个，通过转台机构与承载底板后端面相互铰接，且射流喷嘴轴线与承载底板轴线相交并呈0°—180°夹角，射流喷嘴通过导流管与射流气泵相互连通，射流气泵位于承载底板上端面，液位传感器嵌于浮筒侧表面并沿自下而上分布至少3个，且各液位传感器均位于与承载底板中点垂直分布的同一直线方向上，控制系统位于托架下端面，并分别液位传感器、压力传感器、转台机构及浮筒的射流气泵电气连接。

进一步的，所述的承载柱为液压杆、弹簧杆、气压杆及电动伸缩杆中的任意一种，且当为电动伸缩杆时与控制系统电气连接。

进一步的，所述的转台机构上均设至少一个角度传感器，且所述的角度传感器与控制系统电气连接。

进一步的，所述的托架下端面设至少一个测距装置，所述的测距装置轴线与水平垂直分布，并与控制系统电气连接。

进一步的，所述的承载底板上端面设横断面呈“凵”字型槽状结构，下端面为横断面呈“V”字型结构。

进一步的，所述的承载底板下端面设至少三条导流板，所述的导流板均与承载底板轴线平行分布，并呈“品”字型分布，且其中两条导流板以承载底板轴线对称分布。

进一步的，所述的导流翅板为矩形、等腰梯形、菱形及平行四边形中的任意一种。

进一步的，所述的控制系统为基于单片机的数字控制电路，且所述的降控制系统上另设一个无线数据通讯装置、一个远程定位装置及至少一个串口数据通讯端子。

本发明结构简单，使用灵活方便，通用性好，一方面可有效满足各类无人机设备在水面上起飞降落作业的需要和在水面航行作业的需要，另一方面可有效的降低无人机在水面航行及起飞时的阻力，从而有效提高无人机起降作业及水面航行时的平稳性，并有效的提高驱动效率降低运行能耗，提高续航能力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明。

图1为本发明结构示意图；

图2为承载底板横断面结构示意图。

具体实施方式

为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，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1和2所述的一种智能无人机起水面起降起落架结构，包括托架1、承载柱2、强化横梁3、浮筒4、液位传感器5、压力传感器6及控制系统7，其中浮筒4轴线与水平面平行分布，其上端面与至少两条承载柱2相互连接，承载柱2末端通过转台机构8与浮筒4上端面铰接，并与浮筒4上端面呈0°—90°夹角，各承载柱2均沿浮筒4轴线方向均布，且承载柱2轴线与浮筒4轴线相交，承载柱2中，各承载柱2均分布在同一片面内且相邻两条承载柱2间呈0°—90°夹角，强化横梁3至少一条，强化横梁3与浮筒4上端面平行分布，并通过转台机构8分别与各承载柱2外表面铰接，托架1为框架结构，位于浮筒4正上方，与水平面平行并通过转台机构8与承载柱1上端面铰接，压力传感器6位于托架1下端面并与各承载柱2相互连接。

本实施例中，所述的浮筒4包括承载底板41、浮块42、射流气泵43及射流喷嘴44，承载底板41上端面设至少一条导向滑轨45，浮块42若干，通过导向滑轨45与承载底板41上端面滑动连接，并沿承载底板41轴线分布，射流喷嘴44至少一个，通过转台机构8与承载底板41后端面相互铰接，且射流喷嘴44轴线与承载底板41轴线相交并呈0°—180°夹角，射流喷嘴44通过导流管46与射流气泵43相互连通，射流气泵43位于承载底板41上端面。

本实施例中，所述的液位传感器5嵌于浮筒4侧表面并沿自下而上分布至少3个，且各液位传感器5均位于与承载底板41中点垂直分布的同一直线方向上，控制系统7位于托架1下端面，并分别液位传感器5、压力传感器6、转台机构8及浮筒4的射流气泵43电气连接。

本实施例中，所述的承载柱2为液压杆、弹簧杆、气压杆及电动伸缩杆中的任意一种，且当为电动伸缩杆时与控制系统7电气连接。

本实施例中，所述的转台机构8上均设至少一个角度传感器9，且所述的角度传感器9与控制系统7电气连接。

本实施例中，所述的托架1下端面设至少一个测距装置7，所述的测距装置10轴线与水平垂直分布，并与控制系统7电气连接。

本实施例中，所述的承载底板41上端面设横断面呈“凵”字型槽状结构，下端面为横断面呈“V”字型结构。

本实施例中，所述的承载底板41下端面设至少三条导流板47，所述的导流板47均与承载底板41轴线平行分布，并呈“品”字型分布，且其中两条导流板47以承载底板41轴线对称分布。

本实施例中，所述的导流翅板47为矩形、等腰梯形、菱形及平行四边形中的任意一种。

本实施例中，所述的控制系统7为基于单片机的数字控制电路，且所述的降控制系统上另设一个无线数据通讯装置、一个远程定位装置及至少一个串口数据通讯端子。

本发明在具体实施中，首先根据需要对托架、承载柱、强化横梁、浮筒、液位传感器、压力传感器及控制系统进行组装，并使起落架浮块总浮力不小于无人机最大重量，最后将与无人机机身内的飞行控制系统电气连接即可。

在无人机在水面降落时，一方面通过托架、承载柱、强化横梁为无人机机体提供良好的承载定位能力，另一方面通过浮筒为无人机提供有效的浮力承载，满足无人机在水面起降的需要。

在无人机在水面航行中，则由射流气泵将浮筒外部的空气增压后通过射流喷嘴喷出，然后通过高压气流驱动无人机在水面航行，提高无人机设备水面航向的灵活性，并提高动力设备运行效率，降低航行时的能耗，同事另通过浮筒承载底板底部的“V”形结构和各导流板，可有效的降低浮筒与水体间的接触面积，和调整本发明运行方向与所承受水体摩擦力的方向夹角，同时还可有效对水体表面张力进行破坏和对水流方向、尾流方向进行调整，从而达到降低与水体间出面间的阻力和减少水流、尾流对无人机设备航行影响的目的。

在无人机降落和在水面航行过程中，通过机测距装置对机身下端面与降落水面间的间距进行检测，并根据检测的数据，由控制系统对承载柱及与承载柱连接转台机构进行调整，通过改变承载柱的实际工作长度，承载柱与机身及浮筒间的夹角调整，避免在降落过程中因机身与地面或水面间间距过小而发生碰撞、侵水事故，提高起降作业的可靠性，同时另由降落适应控制系统通过各液位传感器检测降落后浮筒位于水面部位的高度，及时发现浮筒浮力不足情况并避免因浮筒浮力不足而导致的无人机浸水事故发生。

本发明结构简单，使用灵活方便，通用性好，一方面可有效满足各类无人机设备在水面上起飞降落作业的需要和在水面航行作业的需要，另一方面可有效的降低无人机在水面航行及起飞时的阻力，从而有效提高无人机起降作业及水面航行时的平稳性，并有效的提高驱动效率降低运行能耗，提高续航能力。

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 (8)

1.一种智能无人机起水面起降起落架结构，其特征在于：所述的智能无人机起水面起降起落架结构包括托架、承载柱、强化横梁、浮筒、液位传感器、压力传感器及控制系统，其中浮筒轴线与水平面平行分布，其上端面与至少两条承载柱相互连接，所述的承载柱末端通过转台机构与浮筒上端面铰接，并与浮筒上端面呈0°—90°夹角，各承载柱均沿浮筒轴线方向均布，且承载柱轴线与浮筒轴线相交，所述的承载柱中，各承载柱均分布在同一片面内且相邻两条承载柱间呈0°—90°夹角，所述的强化横梁至少一条，所述的强化横梁与浮筒上端面平行分布，并通过转台机构分别与各承载柱外表面铰接，所述的托架为框架结构，位于浮筒正上方，与水平面平行并通过转台机构与承载柱上端面铰接，所述的压力传感器位于托架下端面并与各承载柱相互连接，所述的浮筒包括承载底板、浮块、射流气泵及射流喷嘴，所述的承载底板上端面设至少一条导向滑轨，所述的浮块若干，通过导向滑轨与承载底板上端面滑动连接，并沿承载底板轴线分布，所述的射流喷嘴至少一个，通过转台机构与承载底板后端面相互铰接，且所述的射流喷嘴轴线与承载底板轴线相交并呈0°—180°夹角，所述的射流喷嘴通过导流管与射流气泵相互连通，所述的射流气泵位于承载底板上端面，所述的液位传感器嵌于浮筒侧表面并沿自下而上分布至少3个，且各液位传感器均位于与承载底板中点垂直分布的同一直线方向上，控制系统位于托架下端面，并分别液位传感器、压力传感器、转台机构及浮筒的射流气泵电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能无人机起水面起降起落架结构，其特征在于：所述的承载柱为液压杆、弹簧杆、气压杆及电动伸缩杆中的任意一种，且当为电动伸缩杆时与控制系统电气连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能无人机起水面起降起落架结构，其特征在于：所述的转台机构上均设至少一个角度传感器，且所述的角度传感器与控制系统电气连接。

4.根据权利要求1所述的一种智能无人机起水面起降起落架结构，其特征在于：所述的托架下端面设至少一个测距装置，所述的测距装置轴线与水平垂直分布，并与控制系统电气连接。

5.根据权利要求1所述的一种智能无人机起水面起降起落架结构，其特征在于：所述的承载底板上端面设横断面呈“凵”字型槽状结构，下端面为横断面呈“V”字型结构。

6.根据权利要求1所述的一种智能无人机起水面起降起落架结构，其特征在于：所述的承载底板下端面设至少三条导流板，所述的导流板均与承载底板轴线平行分布，并呈“品”字型分布，且其中两条导流板以承载底板轴线对称分布。

7.根据权利要求1所述的一种智能无人机起水面起降起落架结构，其特征在于：所述的导流翅板为矩形、等腰梯形、菱形及平行四边形中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的一种智能无人机起水面起降起落架结构，其特征在于：所述的控制系统为基于单片机的数字控制电路，且所述的降控制系统上另设一个无线数据通讯装置、一个远程定位装置及至少一个串口数据通讯端子。