CN109305333B - 一种起落架可收放的无人机 - Google Patents

Abstract

本发明属于无人机技术领域，尤其涉及一种起落架可收放的无人机，它包括起落架机构、无人机本体、受力支柱，该无人机通过一系列机械传动实现了无人机起落架可以收放的功能，减小了无人机在飞行过程中因为起落架增加不必要的阻力，进而导致无人机能量消耗过快，整体航程变短；现有可收放起落架的无人机通过电机控制液压泵来控制油缸，通过油缸控制起落架的收放，无人机的整体重量过高，而且通过液压泵控制油缸就需要油缸具有较高的密封性，精度要求过高，使用成本加大；但是本发明设计的起落架收放通过一系列机械传动来实现；相比于现有可以收放起落架的无人机降低了无人机的整体重量，同时也降低了无人机的使用成本。

Description

一种起落架可收放的无人机

技术领域

本发明属于无人机技术领域，尤其涉及一种起落架可收放的无人机。

背景技术

起落架是无人机本体下部用于起飞降落或地面滑行时支撑无人机本体并用于地面移动的附件装置。起落架是唯一一种支撑整架无人机本体的部件，因此它是无人机本体不可分缺的一部份；没有它，无人机本体便不能在地面移动；当无人机本体起飞后，可以视飞行性能而收回起落架；传统的无人机的起落架在使用过程中大部分不会收回，这样就会给无人机在飞行过程中增加不必要的阻力，导致无人机能量消耗过快，整体航程变短，降低了使用的效率；而部分无人机的起落架可以进行收起，但是这部分无人机主要通过电机控制液压泵来控制油缸，通过油缸控制起落架的收放，这样就会使得无人机的整体重量加大，功率消耗过快，而且通过液压泵控制油缸就需要油缸具有较高的密封性，精度要求过高，提高了无人机的使用成本。

本发明设计一种起落架可收放的无人机解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种起落架可收放的无人机，它是采用以下技术方案来实现的。

一种起落架可收放的无人机，其特征在于：它包括起落架机构、无人机本体、受力支柱，其中无人机本体为现有的无人机本体，无人机本体通过多个受力支柱安装在具有支撑作用的起落架机构的上侧，起落架机构中具有三个起落架单元，三个起落架单元与起落架机构中的安装固定板铰接；其中一个起落架单元位于无人机本体头部的下方，另外两个起落架单元保持一定间距左右对称地布置在无人机本体质心稍后处；起落架机构中还具有对三个起落架单元的拉起起到驱动作用的驱动机构，驱动机构位于无人机本体质心的下方，驱动机构与三个起落架单元之间通过钢绳连接，起落架单元中具有对起落架单元起到放下作用的第二弹簧；起落架单元在被钢绳拉起过程中，第二弹簧被拉伸；无人机本体在地面滑行和停放时，第二弹簧与支撑杆的接触点位于支撑杆上的下端，无人机本体在收起起落架单元时，第二弹簧与支撑杆的接触点位于支撑杆上的上端；第二弹簧与支撑杆的接触点通过驱动机构驱动钢绳控制。

作为本技术的进一步改进，上述起落架机构包括安装固定板、起落架单元、驱动机构、钢绳孔、齿轮安装槽、第一梯形导槽、第二梯形导槽、导向轮，其中安装固定板前端和左右两端分别开有一个上下贯通的钢绳孔，安装固定板的中间位置上开有上下贯通的齿轮安装槽，安装固定板上侧的中间位置上开有第二梯形导槽，安装固定板下侧的中间位置上开有第一梯形导槽，安装固定板通过受力支柱安装在无人机本体的下侧；驱动机构安装在安装固定板的下侧且位于安装固定板的中间位置上，三个起落架单元分别安装在安装固定板下侧的前端和左右两端，三个起落架单元与驱动机构之间通过钢绳连接；三个起落架单元与驱动机构之间安装有多个对钢绳起到导向作用的导向轮。

上述驱动机构包括第一齿条、第一齿轮、第三齿轮、第二齿条、伺服电机、第二齿轮、第三齿条、第一梯形导块、导向支撑板、电机支撑、第二梯形导块、驱动板、传动板，其中伺服电机通过电机支撑安装在安装固定板的下侧；第二齿轮通过轴承安装在伺服电机的输出轴上，第二齿轮远离伺服电机的一端安装有传动板；驱动板安装在伺服电机的输出轴上，且驱动板与传动板配合，在伺服电机输出轴工作旋转方向上，传动板位于驱动板后侧，第三齿条的上侧安装有第二梯形导块，第三齿条通过第二梯形导块与安装固定板上所开的第一梯形导槽的配合安装在安装固定板的下侧；第三齿条位于第二齿轮的上侧，且第三齿条与第二齿轮啮合；第二齿条通过导向支撑板安装在安装固定板的下侧，第二齿条与导向支撑板之间为滑动配合，第二齿条位于第二齿轮的下侧，且第二齿条与第二齿轮啮合；第三齿轮固定安装在伺服电机的输出轴上；第一齿轮通过齿轮轴固定安装在安装固定板上，且第一齿轮穿过安装固定板上所开的齿轮安装槽，第一齿轮与第三齿轮啮合；第一齿条的下侧安装有第一梯形导块，第一齿条通过第一梯形导块与安装固定板上所开的第二梯形导槽的配合安装在安装固定板的上侧；第一齿条位于第一齿轮的上侧，且第一齿条与第一齿轮啮合。

上述起落架单元包括第一弹簧、伸缩外壳、伸缩内杆、第二弹簧、机轮、驱动套、支撑杆、限位板，其中机轮安装在支撑杆的下侧，支撑杆的上侧通过转动副安装在安装固定板的下侧，转动副上具有对支撑杆起到限位的限位板；伸缩外壳的上端安装在安装固定板的下侧且与安装固定板上所开的对应的钢绳孔配合，伸缩内杆的上端嵌套安装在伸缩外壳内侧，且伸缩内杆的上端与安装固定板的下侧面之间安装有第一弹簧；伸缩内杆的下端与支撑杆之间安装有第二弹簧，第二弹簧的一端固定安装在伸缩内杆的下端，第二弹簧的另一端通过一个驱动套安装在支撑杆上，驱动套可以相对于支撑杆滑动，驱动套上具有防止与钢绳发生干涉的方形缺口。

上述位于安装固定板前端的起落架单元中的支撑杆与第二齿条之间安装有钢绳，且该支撑杆与第二齿条之间还安装有对钢绳起到导向作用的一个导向轮，该导向轮保证第二齿条在移动过程中，对应支撑杆的摆动方向与该支撑杆和安装固定板之间连接的转动副的转动方向相同，位于安装固定板左右两端的起落架单元中的支撑杆与第三齿条之间安装有钢绳，且该支撑杆与第三齿条之间还安装有对钢绳起到导向作用的三个导向轮，三个导向轮保证第三齿条在移动过程中，对应支撑杆的摆动方向与该支撑杆和安装固定板之间连接的转动副的转动方向相同；三个伸缩内杆的上端与第一齿条之间分别连接有一个钢绳，钢绳的一端固定在对应的伸缩内杆的上端，钢绳的另一端穿过安装固定板上所开的对应的钢绳孔与第一齿条连接，三个伸缩内杆的上端与第一齿条之间安装有对两者之间的钢绳起到导向作用的导向轮。

安装在伸缩内杆与支撑杆之间的第二弹簧，当无人机本体在地面上滑行和停放时，第二弹簧具有一定的预拉力。

作为本技术的进一步改进，上述第一弹簧为压缩弹簧。

作为本技术的进一步改进，上述伸缩内杆的上端通过导块与导槽的配合安装在伸缩外壳内。

作为本技术的进一步改进，上述导向支撑板上具有方形孔，第二齿条通过与导向支撑板上的方形孔的配合安装在导向支撑上。

作为本技术的进一步改进，上述伸缩内杆的上端通过直线轴承安装在伸缩外壳内。

作为本技术的进一步改进，上述第二弹簧为拉伸弹簧。

作为本技术的进一步改进，上述机轮上安装有刮泥板。

作为本技术的进一步改进，上述第二齿条与方形孔之间通过直线轴承连接。

作为本技术的进一步改进，上述机轮通过轴承安装在支撑杆上。

本发明中伺服电机给第三齿轮提供驱动力使得第三齿轮转动，第三齿轮转动带动第一齿轮转动；第一齿轮转动就会使得与其啮合的第一齿条移动；本发明中当起落架单元中的支撑架和机轮被收起的过程中，首先通过电子单元控制伺服电机，通过伺服电机驱动第一齿条朝着无人机本体的后方移动，第一齿条会通过钢绳拉动三个伸缩内杆向上移动；伸缩内杆会带动第二弹簧上与其连接的一端向上移动，第二弹簧上与伸缩内杆连接的一端向上移动就会使得第二弹簧拉伸，第二弹簧的拉力变大，在这种状态下，第二弹簧会给对应的驱动套一个斜向上的拉力，而驱动套会将该拉力传递到对应的支撑杆上，但是本发明中，在支撑杆与安装固定板之间连接的转动副上安装有对支撑杆起到向前摆动限位的限位板，所以在这种状态下，支撑杆在第二弹簧拉力的方向上处于静止状态，而驱动套与支撑杆之间为滑动配合，所以第二弹簧上与伸缩内杆连接的一端向上移动时，驱动套就会沿着支撑杆向上移动；当驱动套移动到支撑杆的最上侧时，伺服电机继续工作就会使得伸缩内杆拉伸第二弹簧。

本发明中在起落架单元中的支撑架和机轮被收起的过程中，首先控制伺服电机工作，当伺服电机驱动输出轴转动一定角度后，安装在伺服电机输出轴上的驱动板就会与安装在第二齿轮上的传动板接触，且伺服电机的输出轴继续转动就会通过驱动板和传动板的配合带动第二齿轮转动，第二齿轮转动就会驱动与其啮合的第二齿条和第三齿条移动；本发明中当第三齿条朝着无人机本体前方移动时，第三齿条就会通过钢绳拉动对应的支撑杆摆动，支撑杆摆动就会拉伸对应的第二弹簧；本发明中当第二齿条朝着无人机本体的后方移动时，第二齿条就会通过钢绳拉动对应的支撑杆摆动，支撑杆摆动就会拉伸对应的第二弹簧。

本发明中在起落架单元中支撑架和机轮被放下的过程中，控制伺服电机使得伺服电机的输出轴反向转动，在这种情况下，安装在伺服电机输出轴上的驱动板就会与安装在第二齿轮上的传动板脱开，驱动板失去了对传动板的驱动力，即第二齿轮在反向转动的方向上失去了束缚，而且由于第二齿条和第三齿条通过钢绳与对应的支撑杆连接，同时在这种状态下，安装在支撑架上的第二弹簧被拉伸具有一定的拉伸力，所以此时第二弹簧就会将该拉伸力传递到第二齿条和第三齿条，使得第二齿条和第三齿条反向移动；在此过程中伺服电机的输出轴在反向转动会通过第三齿轮和第一齿轮的传递使得第一齿条反向移动；第一齿条反向移动就会使得伸缩内杆与第一齿条之间的钢绳变松，失去了对对应伸缩内杆的牵引力，在这种情况下，伸缩内杆就会在对应的第一弹簧的作用下向下移动；当支撑杆被下放到处于竖直状态时，第二弹簧恢复到初始预拉状态，对第二齿条和第三齿条失去了拉力作用，在这种状态下，第二齿轮就会停止转动，此时伺服电机继续工作就会使得驱动板和传动板逐渐分开，伸缩内杆继续向下移动；伸缩内杆向下移动就会拉动对应的第二弹簧使得第二弹簧也向下移动；最后第二弹簧与支撑杆的接触位置移动到支撑杆的最下侧；驱动板和传动板也恢复到初始状态。

本发明中支撑杆在摆动过程中会拉伸安装在其上的第二弹簧，第二弹簧给支撑杆一个阻力，由于第二弹簧与支撑杆的接触点会沿着支撑杆上下移动，而第二弹簧对支撑杆的力矩随着第二弹簧与支撑杆的接触点的移动发生变化，根据力矩定理，M＝L*F，L为力臂，即第二弹簧与支撑杆接触的位置位于支撑杆的最下侧时，第二弹簧对支撑杆的力矩最大，第二弹簧对支撑杆的阻力最大；所以本发明设计当无人机在地面滑行和停放时，第二弹簧与支撑杆的接触点位于支撑杆的最下侧，第二弹簧对支撑杆的阻力最大，防止无人机在滑行过程中，地面对机轮和支撑杆的摩擦阻力较大而使得支撑杆发生摆动，使得无人机发生倾斜，导致无人机前侧的螺旋桨与地面接触而损坏；当起落架单元中的支撑架和机轮需要被收起的时，通过伺服电机控制使得第二弹簧首先沿着支撑杆向上移动，当第二弹簧与支撑杆的接触点移动到支撑杆的最上侧时，在伺服电机的控制下支撑杆才会摆动，减小能源损耗，加长无人机的航程。

本发明中无人机本体具有现有无人机的所有技术，包括飞行和各种电子设备，且可以满足特殊客户对无人机的各种要求。

相对于传统的无人机技术，本发明设计的无人机通过一系列机械传动实现了无人机起落架可以收放的功能，减小了无人机在飞行过程中因为起落架增加不必要的阻力，进而导致无人机能量消耗过快，整体航程变短；提高了无人机的使用效率；现有可收放起落架的无人机通过电机控制液压泵来控制油缸，通过油缸控制起落架的收放，无人机的整体重量过高；而且通过液压泵控制油缸就需要油缸具有较高的密封性，精度要求过高，使用成本太高；但是本发明设计的起落架收放通过一系列机械传动来实现；相比于现有可以收放起落架的无人机降低了无人机的整体重量，同时也降低了无人机的使用成本。

附图说明

图1是整体部件分布示意图。

图2是受力支柱分布示意图。

图3是起落架单元分布示意图。

图4是钢绳分布示意图。

图5是驱动机构分布示意图。

图6是驱动机构安装示意图。

图7是安装固定板结构示意图。

图8是驱动机构和起落架单元连接示意图。

图9是起落架单元结构示意图。

图10是第二弹簧安装示意图。

图11是第一弹簧安装示意图。

图12是驱动机构结构示意图。

图13是第一齿条与第一齿轮配合示意图。

图14是第二齿条和第三齿条安装示意图。

图15是第二齿条和第三齿条分布示意图。

图16是第二齿条安装示意图。

图中标号名称：1、起落架机构；2、无人机本体；3、受力支柱；4、安装固定板；5、起落架单元；6、驱动机构；7、钢绳孔；8、齿轮安装槽；9、第一梯形导槽；10、第二梯形导槽；11、导向轮；12、第一弹簧；13、伸缩外壳；14、伸缩内杆；15、第二弹簧；16、机轮；17、驱动套；18、支撑杆；19、限位板；20、第一齿条；21、第一齿轮；22、第三齿轮；23、第二齿条；24、伺服电机；25、第二齿轮；26、第三齿条；27、第一梯形导块；28、导向支撑板；29、电机支撑；30、第二梯形导块；31、驱动板；32、传动板。

具体实施方式

如图1所示，它包括起落架机构1、无人机本体2、受力支柱3，其中无人机本体2为现有的无人机本体2，如图2、3所示，无人机本体2通过多个受力支柱3安装在具有支撑作用的起落架机构1的上侧，如图5所示，起落架机构1中具有三个起落架单元5，三个起落架单元5与起落架机构1中的安装固定板4铰接；其中一个起落架单元5位于无人机本体2头部的下方，另外两个起落架单元5保持一定间距左右对称地布置在无人机本体2质心稍后处；起落架机构1中还具有对三个起落架单元5的拉起起到驱动作用的驱动机构6，驱动机构6位于无人机本体2质心的下方，驱动机构6与三个起落架单元5之间通过钢绳连接，起落架单元5中具有对起落架单元5起到放下作用的第二弹簧15；起落架单元5在被钢绳拉起过程中，第二弹簧15被拉伸；无人机本体2在地面滑行和停放时，第二弹簧15与支撑杆18的接触点位于支撑杆18上的下端，无人机本体2在收起起落架单元5时，第二弹簧15与支撑杆18的接触点位于支撑杆18上的上端；第二弹簧15与支撑杆18的接触点通过驱动机构6驱动钢绳控制。

如图5、6所示，上述起落架机构1包括安装固定板4、起落架单元5、驱动机构6、钢绳孔7、齿轮安装槽8、第一梯形导槽9、第二梯形导槽10、导向轮11，其中如图7所示，安装固定板4前端和左右两端分别开有一个上下贯通的钢绳孔7，安装固定板4的中间位置上开有上下贯通的齿轮安装槽8，安装固定板4上侧的中间位置上开有第二梯形导槽10，安装固定板4下侧的中间位置上开有第一梯形导槽9，如图3所示，安装固定板4通过受力支柱3安装在无人机本体2的下侧；如图5所示，驱动机构6安装在安装固定板4的下侧且位于安装固定板4的中间位置上，如图6所示，三个起落架单元5分别安装在安装固定板4下侧的前端和左右两端，如图8所示，三个起落架单元5与驱动机构6之间通过钢绳连接；三个起落架单元5与驱动机构6之间安装有多个对钢绳起到导向作用的导向轮11。

如图12所示，上述驱动机构6包括第一齿条20、第一齿轮21、第三齿轮22、第二齿条23、伺服电机24、第二齿轮25、第三齿条26、第一梯形导块27、导向支撑板28、电机支撑29、第二梯形导块30、驱动板31、传动板32，其中如图14所示，伺服电机24通过电机支撑29安装在安装固定板4的下侧；如图15所示，第二齿轮25通过轴承安装在伺服电机24的输出轴上，第二齿轮25远离伺服电机24的一端安装有传动板32；驱动板31安装在伺服电机24的输出轴上，且驱动板31与传动板32配合，在伺服电机24输出轴工作旋转方向上，传动板32位于驱动板31后侧，第三齿条26的上侧安装有第二梯形导块30，第三齿条26通过第二梯形导块30与安装固定板4上所开的第一梯形导槽9的配合安装在安装固定板4的下侧；第三齿条26位于第二齿轮25的上侧，且第三齿条26与第二齿轮25啮合；如图16所示，第二齿条23通过导向支撑板28安装在安装固定板4的下侧，第二齿条23与导向支撑板28之间为滑动配合，第二齿条23位于第二齿轮25的下侧，且第二齿条23与第二齿轮25啮合；如图14所示，第三齿轮22固定安装在伺服电机24的输出轴上；第一齿轮21通过齿轮轴固定安装在安装固定板4上，且第一齿轮21穿过安装固定板4上所开的齿轮安装槽8，第一齿轮21与第三齿轮22啮合；如图13所示，第一齿条20的下侧安装有第一梯形导块27，第一齿条20通过第一梯形导块27与安装固定板4上所开的第二梯形导槽10的配合安装在安装固定板4的上侧；第一齿条20位于第一齿轮21的上侧，且第一齿条20与第一齿轮21啮合。

如图9所示，上述起落架单元5包括第一弹簧12、伸缩外壳13、伸缩内杆14、第二弹簧15、机轮16、驱动套17、支撑杆18、限位板19，其中如图10所示，机轮16安装在支撑杆18的下侧，支撑杆18的上侧通过转动副安装在安装固定板4的下侧，转动副上具有对支撑杆18起到限位的限位板19；如图11所示，伸缩外壳13的上端安装在安装固定板4的下侧且与安装固定板4上所开的对应的钢绳孔7配合，伸缩内杆14的上端嵌套安装在伸缩外壳13内侧，且伸缩内杆14的上端与安装固定板4的下侧面之间安装有第一弹簧12；伸缩内杆14的下端与支撑杆18之间安装有第二弹簧15，第二弹簧15的一端固定安装在伸缩内杆14的下端，第二弹簧15的另一端通过一个驱动套17安装在支撑杆18上，驱动套17可以相对于支撑杆18滑动，驱动套17上具有防止与钢绳发生干涉的方形缺口。

如图8所示，上述位于安装固定板4前端的起落架单元5中的支撑杆18与第二齿条23之间安装有钢绳，且该支撑杆18与第二齿条23之间还安装有对钢绳起到导向作用的一个导向轮11，该导向轮11保证第二齿条23在移动过程中，对应支撑杆18的摆动方向与该支撑杆18和安装固定板4之间连接的转动副的转动方向相同，位于安装固定板4左右两端的起落架单元5中的支撑杆18与第三齿条26之间安装有钢绳，且该支撑杆18与第三齿条26之间还安装有对钢绳起到导向作用的三个导向轮11，三个导向轮11保证第三齿条26在移动过程中，对应支撑杆18的摆动方向与该支撑杆18和安装固定板4之间连接的转动副的转动方向相同；如图4所示，三个伸缩内杆14的上端与第一齿条20之间分别连接有一个钢绳，钢绳的一端固定在对应的伸缩内杆14的上端，钢绳的另一端穿过安装固定板4上所开的对应的钢绳孔7与第一齿条20连接，三个伸缩内杆14的上端与第一齿条20之间安装有对两者之间的钢绳起到导向作用的导向轮11。

安装在伸缩内杆14与支撑杆18之间的第二弹簧15，当无人机本体2在地面上滑行和停放时，第二弹簧15具有一定的预拉力。

上述第一弹簧12为压缩弹簧。

上述伸缩内杆14的上端通过导块与导槽的配合安装在伸缩外壳13内。

上述导向支撑板28上具有方形孔，第二齿条23通过与导向支撑板28上的方形孔的配合安装在导向支撑上。

上述伸缩内杆14的上端通过直线轴承安装在伸缩外壳13内。

上述第二弹簧15为拉伸弹簧。

上述机轮16上安装有刮泥板。

上述第二齿条23与方形孔之间通过直线轴承连接。

上述机轮16通过轴承安装在支撑杆18上。

综上所述：

本发明设计的有益效果：该无人机通过一系列机械传动实现了无人机起落架可以收放的功能，减小了无人机在飞行过程中因为起落架增加不必要的阻力，进而导致无人机能量消耗过快，整体航程变短；提高了无人机的使用效率；现有可收放起落架的无人机通过电机控制液压泵来控制油缸，通过油缸控制起落架的收放，无人机的整体重量过高；而且通过液压泵控制油缸就需要油缸具有较高的密封性，精度要求过高，使用成本太高；但是本发明设计的起落架收放通过一系列机械传动来实现；相比于现有可以收放起落架的无人机降低了无人机的整体重量，同时也降低了无人机的使用成本。

本发明中伺服电机24给第三齿轮22提供驱动力使得第三齿轮22转动，第三齿轮22转动带动第一齿轮21转动；第一齿轮21转动就会使得与其啮合的第一齿条20移动；本发明中当起落架单元5中的支撑架和机轮16被收起的过程中，首先通过电子单元控制伺服电机24，通过伺服电机24驱动第一齿条20朝着无人机本体2的后方移动，第一齿条20会通过钢绳拉动三个伸缩内杆14向上移动；伸缩内杆14会带动第二弹簧15上与其连接的一端向上移动，第二弹簧15上与伸缩内杆14连接的一端向上移动就会使得第二弹簧15拉伸，第二弹簧15的拉力变大，在这种状态下，第二弹簧15会给对应的驱动套17一个斜向上的拉力，而驱动套17会将该拉力传递到对应的支撑杆18上，但是本发明中，在支撑杆18与安装固定板4之间连接的转动副上安装有对支撑杆18起到向前摆动限位的限位板19，所以在这种状态下，支撑杆18在第二弹簧15拉力的方向上处于静止状态，而驱动套17与支撑杆18之间为滑动配合，所以第二弹簧15上与伸缩内杆14连接的一端向上移动时，驱动套17就会沿着支撑杆18向上移动；当驱动套17移动到支撑杆18的最上侧时，伺服电机24继续工作就会使得伸缩内杆14拉伸第二弹簧15。

本发明中在起落架单元5中的支撑架和机轮16被收起的过程中，首先控制伺服电机24工作，当伺服电机24驱动输出轴转动一定角度后，安装在伺服电机24输出轴上的驱动板31就会与安装在第二齿轮25上的传动板32接触，且伺服电机24的输出轴继续转动就会通过驱动板31和传动板32的配合带动第二齿轮25转动，第二齿轮25转动就会驱动与其啮合的第二齿条23和第三齿条26移动；本发明中当第三齿条26朝着无人机本体2前方移动时，第三齿条26就会通过钢绳拉动对应的支撑杆18摆动，支撑杆18摆动就会拉伸对应的第二弹簧15；本发明中当第二齿条23朝着无人机本体2的后方移动时，第二齿条23就会通过钢绳拉动对应的支撑杆18摆动，支撑杆18摆动就会拉伸对应的第二弹簧15。

本发明中在起落架单元5中支撑架和机轮16被放下的过程中，控制伺服电机24使得伺服电机24的输出轴反向转动，在这种情况下，安装在伺服电机24输出轴上的驱动板31就会与安装在第二齿轮25上的传动板32脱开，驱动板31失去了对传动板32的驱动力，即第二齿轮25在反向转动的方向上失去了束缚，而且由于第二齿条23和第三齿条26通过钢绳与对应的支撑杆18连接，同时在这种状态下，安装在支撑架上的第二弹簧15被拉伸具有一定的拉伸力，所以此时第二弹簧15就会将该拉伸力传递到第二齿条23和第三齿条26，使得第二齿条23和第三齿条26反向移动；在此过程中伺服电机24的输出轴在反向转动会通过第三齿轮22和第一齿轮21的传递使得第一齿条20反向移动；第一齿条20反向移动就会使得伸缩内杆14与第一齿条20之间的钢绳变松，失去了对对应伸缩内杆14的牵引力，在这种情况下，伸缩内杆14就会在对应的第一弹簧12的作用下向下移动；当支撑杆18被下放到处于竖直状态时，第二弹簧15恢复到初始预拉状态，对第二齿条23和第三齿条26失去了拉力作用，在这种状态下，第二齿轮25就会停止转动，此时伺服电机24继续工作就会使得驱动板31和传动板32逐渐分开，伸缩内杆14继续向下移动；伸缩内杆14向下移动就会拉动对应的第二弹簧15使得第二弹簧15也向下移动；最后第二弹簧15与支撑杆18的接触位置移动到支撑杆18的最下侧；驱动板31和传动板32也恢复到初始状态。

本发明中支撑杆18在摆动过程中会拉伸安装在其上的第二弹簧15，第二弹簧15给支撑杆18一个阻力，由于第二弹簧15与支撑杆18的接触点会沿着支撑杆18上下移动，而第二弹簧15对支撑杆18的力矩随着第二弹簧15与支撑杆18的接触点的移动发生变化，根据力矩定理，M＝L*F，L为力臂，即第二弹簧15与支撑杆18接触的位置位于支撑杆18的最下侧时，第二弹簧15对支撑杆18的力矩最大，第二弹簧15对支撑杆18的阻力最大；所以本发明设计当无人机在地面滑行和停放时，第二弹簧15与支撑杆18的接触点位于支撑杆18的最下侧，第二弹簧15对支撑杆18的阻力最大，防止无人机在滑行过程中，地面对机轮16和支撑杆18的摩擦阻力较大而使得支撑杆18发生摆动，使得无人机发生倾斜，导致无人机前侧的螺旋桨与地面接触而损坏；当起落架单元5中的支撑架和机轮16需要被收起的时，通过伺服电机24控制使得第二弹簧15首先沿着支撑杆18向上移动，当第二弹簧15与支撑杆18的接触点移动到支撑杆18的最上侧时，在伺服电机24的控制下支撑杆18才会摆动，减小能源损耗，加长无人机的航程。

本发明中无人机本体2具有现有无人机的所有技术，包括飞行和各种电子设备，且可以满足特殊客户对无人机的各种要求。

本发明工作流程为：当使用本发明设计的无人机时，当无人机在地面滑行和停放时，第二弹簧15与支撑杆18的接触点位于支撑杆18的最下侧，通过第二弹簧15给支撑杆18提供较大拉力，防止无人机在滑行过程中，地面对机轮16和支撑杆18的摩擦阻力较大而使得支撑杆18发生摆动，使得无人机发生倾斜，导致无人机前侧的螺旋桨与地面接触而损坏；当起落架单元5中的支撑架和机轮16需要被收起的时，通过伺服电机24控制使得第二弹簧15首先沿着支撑杆18向上移动，当第二弹簧15与支撑杆18的接触点移动到支撑杆18的最上侧，然后通过伺服电机24控制支撑杆18和机轮16摆动，最后收回；在起落架单元5中支撑架和机轮16被放下的过程中，控制伺服电机24使得伺服电机24的输出轴反向转动，第二齿轮25在反向转动的方向上失去了束缚，此时在第二弹簧15作用下支撑杆18和机轮16就会逐渐放下；同时伸缩内杆14在对应的第一弹簧12的作用下向下移动；伸缩内杆14向下移动就会拉动对应的第二弹簧15使得第二弹簧15也向下移动；最后第二弹簧15与支撑杆18的接触位置移动到支撑杆18的最下侧。

Claims (9)

1.一种起落架可收放的无人机，其特征在于：它包括起落架机构、无人机本体、受力支柱，其中无人机本体为现有的无人机本体，无人机本体通过多个受力支柱安装在具有支撑作用的起落架机构的上侧，起落架机构中具有三个起落架单元，三个起落架单元与起落架机构中的安装固定板铰接；其中一个起落架单元位于无人机本体头部的下方，另外两个起落架单元保持一定间距左右对称地布置在无人机本体质心稍后处；起落架机构中还具有对三个起落架单元的拉起起到驱动作用的驱动机构，驱动机构位于无人机本体质心的下方，驱动机构与三个起落架单元之间通过钢绳连接，起落架单元中具有对起落架单元起到放下作用的第二弹簧；起落架单元在被钢绳拉起过程中，第二弹簧被拉伸；无人机本体在地面滑行和停放时，第二弹簧与支撑杆的接触点位于支撑杆上的下端，无人机本体在收起起落架单元时，第二弹簧与支撑杆的接触点位于支撑杆上的上端；第二弹簧与支撑杆的接触点通过驱动机构驱动钢绳控制；

上述起落架机构包括安装固定板、起落架单元、驱动机构、钢绳孔、齿轮安装槽、第一梯形导槽、第二梯形导槽、导向轮，其中安装固定板前端和左右两端分别开有一个上下贯通的钢绳孔，安装固定板的中间位置上开有上下贯通的齿轮安装槽，安装固定板上侧的中间位置上开有第二梯形导槽，安装固定板下侧的中间位置上开有第一梯形导槽，安装固定板通过受力支柱安装在无人机本体的下侧；驱动机构安装在安装固定板的下侧且位于安装固定板的中间位置上，三个起落架单元分别安装在安装固定板下侧的前端和左右两端，三个起落架单元与驱动机构之间通过钢绳连接；三个起落架单元与驱动机构之间安装有多个对钢绳起到导向作用的导向轮；

上述驱动机构包括第一齿条、第一齿轮、第三齿轮、第二齿条、伺服电机、第二齿轮、第三齿条、第一梯形导块、导向支撑板、电机支撑、第二梯形导块、驱动板、传动板，其中伺服电机通过电机支撑安装在安装固定板的下侧；第二齿轮通过轴承安装在伺服电机的输出轴上，第二齿轮远离伺服电机的一端安装有传动板；驱动板安装在伺服电机的输出轴上，且驱动板与传动板配合，在伺服电机输出轴工作旋转方向上，传动板位于驱动板后侧，第三齿条的上侧安装有第二梯形导块，第三齿条通过第二梯形导块与安装固定板上所开的第一梯形导槽的配合安装在安装固定板的下侧；第三齿条位于第二齿轮的上侧，且第三齿条与第二齿轮啮合；第二齿条通过导向支撑板安装在安装固定板的下侧，第二齿条与导向支撑板之间为滑动配合，第二齿条位于第二齿轮的下侧，且第二齿条与第二齿轮啮合；第三齿轮固定安装在伺服电机的输出轴上；第一齿轮通过齿轮轴固定安装在安装固定板上，且第一齿轮穿过安装固定板上所开的齿轮安装槽，第一齿轮与第三齿轮啮合；第一齿条的下侧安装有第一梯形导块，第一齿条通过第一梯形导块与安装固定板上所开的第二梯形导槽的配合安装在安装固定板的上侧；第一齿条位于第一齿轮的上侧，且第一齿条与第一齿轮啮合；

上述起落架单元包括第一弹簧、伸缩外壳、伸缩内杆、第二弹簧、机轮、驱动套、支撑杆、限位板，其中机轮安装在支撑杆的下侧，支撑杆的上侧通过转动副安装在安装固定板的下侧，转动副上具有对支撑杆起到限位的限位板；伸缩外壳的上端安装在安装固定板的下侧且与安装固定板上所开的对应的钢绳孔配合，伸缩内杆的上端嵌套安装在伸缩外壳内侧，且伸缩内杆的上端与安装固定板的下侧面之间安装有第一弹簧；伸缩内杆的下端与支撑杆之间安装有第二弹簧，第二弹簧的一端固定安装在伸缩内杆的下端，第二弹簧的另一端通过一个驱动套安装在支撑杆上，驱动套可以相对于支撑杆滑动，驱动套上具有方形缺口；

上述位于安装固定板前端的起落架单元中的支撑杆与第二齿条之间安装有钢绳，且该支撑杆与第二齿条之间还安装有对钢绳起到导向作用的一个导向轮，该导向轮保证第二齿条在移动过程中，对应支撑杆的摆动方向与该支撑杆和安装固定板之间连接的转动副的转动方向相同，位于安装固定板左右两端的起落架单元中的支撑杆与第三齿条之间安装有钢绳，且该支撑杆与第三齿条之间还安装有对钢绳起到导向作用的三个导向轮，三个导向轮保证第三齿条在移动过程中，对应支撑杆的摆动方向与该支撑杆和安装固定板之间连接的转动副的转动方向相同；三个伸缩内杆的上端与第一齿条之间分别连接有一个钢绳，钢绳的一端固定在对应的伸缩内杆的上端，钢绳的另一端穿过安装固定板上所开的对应的钢绳孔与第一齿条连接，三个伸缩内杆的上端与第一齿条之间安装有对两者之间的钢绳起到导向作用的导向轮；

安装在伸缩内杆与支撑杆之间的第二弹簧，当无人机本体在地面上滑行和停放时，第二弹簧具有一定的预拉力。

2.根据权利要求1所述的一种起落架可收放的无人机，其特征在于：上述第一弹簧为压缩弹簧。

3.根据权利要求1所述的一种起落架可收放的无人机，其特征在于：上述伸缩内杆的上端通过导块与导槽的配合安装在伸缩外壳内。

4.根据权利要求1所述的一种起落架可收放的无人机，其特征在于：上述导向支撑板上具有方形孔，第二齿条通过与导向支撑板上的方形孔的配合安装在导向支撑上。

5.根据权利要求1所述的一种起落架可收放的无人机，其特征在于：上述伸缩内杆的上端通过直线轴承安装在伸缩外壳内。

6.根据权利要求1所述的一种起落架可收放的无人机，其特征在于：上述第二弹簧为拉伸弹簧。

7.根据权利要求1所述的一种起落架可收放的无人机，其特征在于：上述机轮上安装有刮泥板。

8.根据权利要求4所述的一种起落架可收放的无人机，其特征在于：上述第二齿条与方形孔之间通过直线轴承连接。

9.根据权利要求4所述的一种起落架可收放的无人机，其特征在于：上述机轮通过轴承安装在支撑杆上。

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