CN109250136B - 一种交叉双旋翼直升机及其三自由度减震平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交叉双旋翼直升机及其三自由度减震平台包括：定位板和载荷安装板，定位板上固定连接有竖直导轨，与竖直导轨配合的设置有竖直滑块，竖直滑块连接有横向导轨，与横向导轨配合的设置有横向滑块，横向滑块固定连接有纵向导轨，与纵向导轨配合的设置有纵向滑块，纵向滑块与载荷安装板固定连接；与竖直滑块固定连接的纵向挡板和与横向滑块固定连接的横向挡板，纵向挡板与定位板之间连接有竖直减震器，纵向挡板与纵向导轨之间连接有横向减震器，载荷安装板与横向挡板之间连接有纵向减震器。该交叉双旋翼直升机三自由度减震平台，能够让固定于载荷安装板上的载荷只有三个平动自由度的运动，且能起到缓冲减震与保护飞控等载荷的作用。

Description

一种交叉双旋翼直升机及其三自由度减震平台

技术领域

本发明涉及减震技术领域，更具体地说，涉及一种交叉双旋翼直升机及其三自由度减震平台。

背景技术

对于无人机而言，机体运动或震动会引起飞控震动，而飞控震动会影响飞控的性能，不采取防震动措施的飞控可靠性低，震动可能会引起飞控内部元器件的损坏或接线的断裂。因此需要采取一定的措施来减轻飞控的震动。因此，如何通过一种结构合理的减震平台保护飞控的，减轻飞控的震动，是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台，该三自由度减震平台的结构设计可以有效地解决无人机飞行过程中震动的问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述三自由度减震平台的交叉双旋翼直升机。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台，包括：

用于与机体固定连接的定位板和用于连接载荷的载荷安装板，所述定位板上固定连接有竖直导轨，与所述竖直导轨配合的设置有竖直滑块，所述竖直滑块连接有横向导轨，与所述横向导轨配合的设置有横向滑块，所述横向滑块固定连接有纵向导轨，与所述纵向导轨配合的设置有纵向滑块，所述纵向滑块与所述载荷安装板固定连接；

与所述竖直滑块固定连接的纵向挡板和与所述横向滑块固定连接的横向挡板，所述纵向挡板与所述定位板之间连接有竖直减震器，所述纵向挡板与所述纵向导轨之间连接有横向减震器，所述载荷安装板与所述横向挡板之间连接有纵向减震器。

优选地，上述交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台中，包括四个所述竖直导轨和两个所述横向导轨，四个所述竖直导轨分别固定安装于所述定位板的四角处，两所述横向导轨分别连接于沿横向的两组所述竖直导轨的竖直滑块之间。

优选地，上述交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台中，各所述横向导轨上分别设置有两个所述横向滑块，包括两个所述纵向导轨，各所述纵向导轨分别连接于相对的两个横向导轨的两所述横向滑块之间。

优选地，上述交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台中，各所述纵向导轨上均设置有两个所述纵向滑块，且各所述纵向滑块均与所述载荷安装板固定连接。

优选地，上述交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台中，还包括第一L形角铁和第二L形角铁，所述第一L形角铁的水平板与所述载荷安装板固定连接，竖直板与所述横向挡板固定连接；所述第二L形角铁的竖直板与所述纵向挡板固定连接，水平板与所述竖直减震器连接。

优选地，上述交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台中，包括第三L形角铁，所述第三L形角铁的水平板与所述载荷安装板固定连接，竖直板与所述纵向滑块固定连接。

优选地，上述交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台中，所述横向减震器、所述纵向减震器和所述轴向减震器均为弹簧减震器，所述弹簧减震器包括相对设置的两个弹簧座，两所述弹簧座之间连接有弹簧。

优选地，上述交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台中，各所述横向挡板上沿纵向分别连接有两个所述弹簧减震器。

优选地，上述交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台中，各所述纵向挡板上沿横向分别连接有两个所述弹簧减震器，沿竖直方向分别连接有两个所述弹簧减震器。

本发明提供的交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台包括定位板、载荷安装板、竖直导轨、横向导轨、纵向导轨、横向挡板和纵向挡板。其中，定位板用于与机体固定连接；载荷安装板用于连接载荷。竖直导轨固定于定位板上，竖直导轨上滑动设置有竖直滑块，横向导轨和纵向挡板均与竖直滑块固定连接；横向导轨上滑动设置有横向滑块，纵向导轨和横向挡板与所述横向滑块固定连接；纵向导轨上滑动设置有纵向滑块，纵向滑块与载荷安装板固定连接。且纵向挡板与定位板之间连接有竖直减震器，纵向挡板与纵向导轨之间连接有横向减震器，载荷安装板与横向挡板之间连接有纵向减震器。

应用本发明提供的交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台，利用定位板固定于无人机机体，载荷安装板与载荷连接。载荷安装板通过纵向滑块、横向滑块及竖直滑块能够实现竖直、横向和纵向移动，且滑块与导轨的配合限制了绕三轴的旋转。通过横向减震器、纵向减震器及竖直减震器的设置，在三个方向上均能起到减震的效果。综上，该交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台，能够让固定于载荷安装板上的载荷只有三个平动自由度的运动，且能起到缓冲减震与保护飞控等载荷的作用。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种交叉双旋翼直升机，该交叉双旋翼直升机包括上述任一种三自由度减震平台。由于上述的三自由度减震平台具有上述技术效果，具有该三自由度减震平台的交叉双旋翼直升机也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个具体实施例的交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台的结构示意图；

图2为图1所示的减震平台搭载飞控的结构示意图。

附图中标记如下：

定位板1，导轨安装板2，竖直导轨3，竖直滑块4，纵向挡板5，横向导轨6，横向滑块7，横向挡板8，纵向导轨9，纵向滑块10，第二L形角铁11，第一L形角铁12，第三L形角铁13，弹簧座14，弹簧15，载荷安装板16，飞控17。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台，以减轻振动保护飞控。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图2，图1为本发明一个具体实施例的交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台的结构示意图；图2为图1所示的减震平台搭载飞控的结构示意图。

在一个具体实施例中，本发明提供的交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台包括定位板1、载荷安装板16、竖直导轨3、横向导轨6、纵向导轨9、横向挡板8和纵向挡板5。

其中，定位板1用于与机体固定连接，具体可以通过L形角铁与机体固定连接，定位板1的结构此处不作具体限定，一般为刚性平板。载荷安装板16用于连接载荷，具体该载荷安装板16可为交叉双旋翼直升机的飞控连接板，当其应用于其他设备时则对应为与载荷固定连接的部件。具体的，载荷安装板16上可以设置定位安装孔，以安装载荷。

竖直导轨3固定于定位板1上，竖直导轨3上滑动设置有竖直滑块4，横向导轨6和纵向挡板5均与竖直滑块4固定连接；横向导轨6上滑动设置有横向滑块7，纵向导轨9和横向挡板8与所述横向滑块7固定连接；纵向导轨9上滑动设置有纵向滑块10，纵向滑块10与载荷安装板16固定连接。需要说明的是，各导轨的命名即按照导轨的延伸方向命名，且此处的横向、纵向及竖直方向对应直角坐标系中的X轴、Y轴和Z轴方向。横向挡板8即与横向导轨6平行设置的挡板，纵向挡板5即与纵向导轨9平行设置的挡板，具体的，横向挡板8可以设置于横向导轨6的内侧，纵向挡板5可以设置于纵向导轨9的外侧，从而避免各部件向相互干涉。纵向挡板5具体可以通过螺丝固连于竖直滑块4，且布置方向为纵向；横向挡板8具体可以通过螺丝固连于横向滑块7，且布置方向为横向。

纵向挡板5与定位板1之间连接有竖直减震器，纵向挡板5与纵向导轨9之间连接有横向减震器，载荷安装板16与横向挡板8之间连接有纵向减震器。需要说明的是，各减震器的命名即按照减震器的减震方向命名，当减震器为弹簧减震器时，则代表减振弹簧15的延伸方向。且此处及下文中提到的减震器均包括横向减震器、纵向减震器和竖直减震器。

应用本发明提供的交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台，利用定位板1固定于无人机机体，载荷安装板16与载荷连接。载荷安装板16通过纵向滑块10、横向滑块7及竖直滑块4能够实现竖直、横向和纵向移动，且滑块与导轨的配合限制了绕三轴的旋转。通过横向减震器、纵向减震器及竖直减震器的设置，在三个方向上均能起到减震的效果。综上，该交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台，，能够让固定于载荷安装板16上的载荷只有三个平动自由度的运动，且能起到缓冲减震与保护飞控17等载荷的作用。

具体的，包括四个竖直导轨3，四个竖直导轨3分别固定安装于定位板1的四角处，具体可以通过导轨安装支架2将其固定于定位板1上，导轨安装支架2优选的包括底座和垂直与底座的支臂，支臂与竖直导轨3固定连接，底座与定位板1固定连接，具体均可以通过螺钉连接，当然根据需要也可以采用现有技术中其他常规的方式直接固定连接或者可拆卸的固定连接。通过竖直导轨3的设置限制了固定于载荷安装板16上的载荷，如飞控17绕Z轴的转动，且竖直导轨3上的竖直滑块4使得载荷能够沿竖直方向运动，并通过竖直减震器缓解竖直方向的震动。对于横向导轨6和纵向导轨9，具体也可以通过导轨安装支架2进行固定。

与竖直导轨3配合的设置有两个横向导轨6，两横向导轨6相对设置，且分别连接于沿横向的两组竖直导轨3的竖直滑块4之间。相应的设置两个横向挡板8，分别与各横向导轨6平行设置。横向导轨6限制了载荷绕Y轴的运动，且横向导轨6上的横向滑块7使得载荷可以沿横向运动，并通过横向减震器缓解横向上的震动。通过设置两个横向导轨6提供支撑及限位作用，使载荷安装板16的运动更为平稳。

进一步地，各横向导轨6上分别设置有两个横向滑块7，包括两个纵向导轨9，各纵向导轨9分别连接于相对的两个横向导轨6的两横向滑块7之间。相应的设置两个纵向挡板5，分别与各纵向导轨9平行设置。横向导轨6上的横向滑块7连接纵向导轨9，纵向导轨9限制了载荷绕X轴的运动，纵向导轨9上的纵向滑块10使得载荷可以沿纵向运动，并通过纵向减震器缓解纵向上的震动。通过设置两个纵向导轨9提供支撑及限位作用，使载荷安装板16的运动更为平稳。

更进一步地，各纵向导轨9上均设置有两个纵向滑块10，且各纵向滑块10均与载荷安装板16固定连接。通过设置两个纵向滑块10提供支撑及限位作用，进而使得载荷安装板16的运动更为平稳。

在上述各实施例中，还包括第一L形角铁12，第一L形角铁12的水平板与载荷安装板16固定连接，竖直板与横向挡板8固定连接。在设置有两个横向挡板8的情况下，优选设置四个第一L形角铁12，两两与各横向挡板8固定连接，也就是在各横向挡板8与载荷安装板16之间分别连接两个纵向减震器，以保证良好的纵向减震效果。

为了便于纵向挡板5与竖直减震器的连接，进一步设置第二L形角铁11，第二L形角铁11的竖直板与纵向挡板5固定连接，水平板与竖直减震器连接。在设置有两个纵向挡板5的情况下，优选设置四个第二L形角铁11，两两与各纵向挡板5固定连接，也就是在各纵向挡板5与定位板1之间分别连接两个竖直减震器，以保证良好的竖直减震效果。

根据需要，还包括第三L形角铁13，第三L形角铁13的水平板与载荷安装板16固定连接，竖直板与纵向滑块10固定连接。在设置有两个纵向导轨9且各纵向导轨9设置有两个纵向滑块10，也就是共设置有四个纵向滑块10的情况下，则优选设置四个第三L形角铁13，分别与各纵向滑块10固定连接，进而在各纵向挡板5与纵向导轨9之间分别连接两个横向减震器，以保证良好的横向减震效果。

通过L形角铁便于将各部件连接，具体L形角铁可以与各部件可拆卸的固定连接，如通过螺钉连接。

在上述各实施例的基础上，横向减震器、纵向减震器和轴向减震器均为弹簧减震器，弹簧减震器包括相对设置的两个弹簧座14，两弹簧座14之间连接有弹簧15。弹簧减震器能够提供有效缓冲减震的同时，占用空间较小，应用在无人机等设备时有利于控制设备体积。优选的，纵向挡板5外侧的L型角铁安装有弹簧座14，定位板1上对应安装有弹簧座14，相对的弹簧座14间连接有弹簧15构成竖直方向的减震装置；纵向挡板5内侧安装有弹簧座14和纵向导轨9上安装的弹簧座14及连接于相对两弹簧座14之间的弹簧15，构成横向的减震装置；横向挡板8安装有弹簧座14和载荷安装板16板上纵向安装的第一L型角铁上的弹簧座14及连接于相对两弹簧座14之间的弹簧15，构成纵向的减震装置。

为了保证减震效果，优选的各横向挡板8上沿纵向分别连接有两个弹簧减震器；各纵向挡板5上沿横向分别连接有两个弹簧减震器，沿竖直方向分别连接有两个弹簧减震器。

基于上述实施例中提供的交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台，本发明还提供了一种交叉双旋翼直升机，该交叉双旋翼直升机包括上述实施例中任意一种三自由度减震平台。该交叉双旋翼直升机的飞控17固定连接与载荷安装板16上。由于该交叉双旋翼直升机采用了上述实施例中的三自由度减震平台，所以该交叉双旋翼直升机的有益效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台，其特征在于，包括：

用于与机体固定连接的定位板（1）和用于连接载荷的载荷安装板（16），所述定位板（1）上固定连接有竖直导轨（3），与所述竖直导轨（3）配合的设置有竖直滑块（4），所述竖直滑块（4）连接有横向导轨（6），与所述横向导轨（6）配合的设置有横向滑块（7），所述横向滑块（7）固定连接有纵向导轨（9），与所述纵向导轨（9）配合的设置有纵向滑块（10），所述纵向滑块（10）与所述载荷安装板（16）固定连接；

与所述竖直滑块（4）固定连接的纵向挡板（5）和与所述横向滑块（7）固定连接的横向挡板（8），所述纵向挡板（5）与所述定位板（1）之间连接有竖直减震器，所述纵向挡板（5）与所述纵向导轨（9）之间连接有横向减震器，所述载荷安装板（16）与所述横向挡板（8）之间连接有纵向减震器；

包括四个所述竖直导轨（3）和两个所述横向导轨（6），四个所述竖直导轨（3）分别固定安装于所述定位板（1）的四角处，两所述横向导轨（6）分别连接于沿横向的两组所述竖直导轨（3）的竖直滑块（4）之间；

各所述横向导轨（6）上分别设置有两个所述横向滑块（7），包括两个所述纵向导轨（9），各所述纵向导轨（9）分别连接于相对的两个所述横向导轨（6）的两所述横向滑块（7）之间；

各所述纵向导轨（9）上均设置有两个所述纵向滑块（10），且各所述纵向滑块（10）均与所述载荷安装板（16）固定连接。

2.根据权利要求1所述的交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台，其特征在于，还包括第一L形角铁（12）和第二L形角铁（11），所述第一L形角铁（12）的水平板与所述载荷安装板（16）固定连接，竖直板与所述横向挡板（8）固定连接；所述第二L形角铁（11）的竖直板与所述纵向挡板（5）固定连接，水平板与所述竖直减震器连接。

3.根据权利要求1所述的交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台，其特征在于，包括第三L形角铁（13），所述第三L形角铁（13）的水平板与所述载荷安装板（16）固定连接，竖直板与所述纵向滑块（10）固定连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台，其特征在于，所述横向减震器、所述纵向减震器和所述竖直减震器均为弹簧减震器，所述弹簧减震器包括相对设置的两个弹簧座（14），两所述弹簧座（14）之间连接有弹簧（15）。

5.根据权利要求4所述的交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台，其特征在于，各所述横向挡板（8）上沿纵向分别连接有两个所述弹簧减震器。

6.根据权利要求4所述的交叉双旋翼直升机的三自由度减震平台，其特征在于，各所述纵向挡板（5）上沿横向分别连接有两个所述弹簧减震器，沿竖直方向分别连接有两个所述弹簧减震器。

7.一种交叉双旋翼直升机，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的三自由度减震平台。