CN109552623A - 一种适用于山地飞行的着陆平稳的智能型无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于山地飞行的着陆平稳的智能型无人机，包括主体、若干支撑机构和若干地形勘探机构，地形勘探机构包括侧杆、第二电机、第二驱动轴和地形勘探组件，地形勘探组件包括转盘、第三电机和若干地形勘探单元，支撑机构包括驱动单元、支杆、铰接块、铰接单元、气泵、气缸、活塞和缓冲单元，该适用于山地飞行的着陆平稳的智能型无人机在地形复杂的山地降落时，通光地形勘探组件带动距离传感器移动和转动，对降落的地面进行地形检测，不仅如此，利用驱动单元调节气缸的角度，并通过气泵控制活塞的移动，在着陆时利用缓冲单元增加缓冲性，进一步保证了设备的安全着陆，使无人机能在地形复杂的山地地区安全降落。

Description

一种适用于山地飞行的着陆平稳的智能型无人机
技术领域
本发明涉及无人机领域，特别涉及一种适用于山地飞行的着陆平稳的智能型无人机。
背景技术
无人驾驶飞机，简称无人机（UAV），是一种处在迅速发展中的新概念武器装备，其具有机动灵活、反应快速、无人飞行、操作要求低的优点。无人机通过搭载多类传感器，可以实现影像实时传输、高危地区探测功能，是卫星遥感与传统航空遥感的有力补充。目前，无人机的使用范围已经扩宽到军事、科研、民用三大领域，具体在电力、通信、气象、农业、海洋、勘探、摄影、防灾减灾、农作物估产、缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐等领域应用甚广。
无人机的底部通常都设有支脚，用以在降落时保证无人机能够平稳地降落在地面上，但是无人机在山地降落时，由于山地地形复杂，通常坑坑洼洼且不平坦，而现有的无人机支脚结构固定不变，导致无人机降落时其中一个支脚触碰到地面后，另一个支脚还处于悬空状态，这样很容易导致无人机机身倾斜，当无人机下降速度过大时，还容易导致无人机机身触碰到地面，造成机身破裂设备损坏，因此，现有的无人机不适宜在地形复杂的山地进行着陆。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种适用于山地飞行的着陆平稳的智能型无人机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于山地飞行的着陆平稳的智能型无人机，包括主体、若干飞行单元、若干支撑机构和若干地形勘探机构，所述飞行单元周向均匀分布在主体的外周，所述地形勘探机构的数量与飞行单元的数量相等且一一对应，所述支撑机构周向均匀分布在主体的下方；
所述地形勘探机构包括侧杆、第二电机、第二驱动轴和地形勘探组件，所述侧杆固定在主体上，所述第二电机固定在侧杆下方的中端且与第二驱动轴的顶端传动连接，所述地形勘探组件设置在第二驱动轴的底端；
所述地形勘探组件包括转盘、第三电机和若干地形勘探单元，所述转盘固定在第二驱动轴的底端，所述第三电机固定在转盘的下方，所述地形勘探单元周向均匀分布在第三电机的外周，所述地形勘探单元包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和距离传感器，所述第三电机与第一连杆的一端传动连接，所述第一连杆的另一端通过第二连杆与第三连杆的一端铰接，所述距离传感器固定在第三连杆的另一端；
所述支撑机构包括驱动单元、支杆、铰接块、铰接单元、气泵、气缸、活塞和缓冲单元，所述驱动单元与支杆的一端传动连接，所述支杆的另一端与铰接块铰接，所述铰接块固定在气缸上，所述气缸通过铰接单元设置在主体的下方，所述气泵固定在气缸上且与气缸连通，所述活塞的一端设置在气缸内，所述活塞的另一端与缓冲单元连接。
作为优选，为了固定第三连杆的移动方向，所述第三连杆的两侧设有限位组件，所述限位组件包括限位杆、滑环、滑杆和两个接触块，所述滑环通过限位杆与第三连杆固定连接且套设在滑杆上，所述滑杆的两端分别通过两个接触块固定在转盘上。
作为优选，为了便于气缸的转动，所述铰接单元包括第一竖杆、第一套环、中心杆和两个铰接组件，所述第一套环通过第一竖杆固定在气缸的上方，两个所述铰接组件分别设置在第一套环的两侧，所述铰接组件包括第二竖杆和第二套环，所述第二套环通过第二竖杆固定在主体的下方，所述第一套环和第二套环均套设在中心杆上。
作为优选，为了防止中心杆从第一套环和第二套环上脱离，所述中心杆的两端均设有两个凸块。
作为优选，为了使无人机着陆时具有一定的缓冲性，保证无人机着陆安全，所述缓冲单元包括套管、插杆和缓冲块，所述套管的顶端固定在活塞上，所述插杆的顶端设置在套管内，所述插杆的底端与缓冲块固定连接，所述套管内设有弹簧、压板和两个挡板，两个所述挡板分别固定在套管两侧的内壁上，所述压板设置在挡板的上方，所述压板的一侧通过弹簧与套管内的顶部连接，所述压板的另一侧与插杆的顶端固定连接，所述弹簧处于压缩状态。
作为优选，为了固定插杆的移动方向，所述套管内还设有固定环和两个固定杆，两个所述固定杆分别设置在固定环的两侧，所述固定环套设在插杆上且通过固定杆与套管的内壁固定连接。
作为优选，所述驱动单元包括第四电机、衔接块、第四驱动轴和滑块，所述第四电机和衔接块均固定在主体的下方，所述第四驱动轴设置在第四电机和衔接块之间，所述第四电机与第四驱动轴传动连接，所述第四驱动轴的外周设有外螺纹，所述滑块套设在第四驱动轴上且与支杆铰接，所述滑块内设有内螺纹，所述滑块内的内螺纹与第四驱动轴上的外螺纹相匹配。
作为优选，为了实现无人机的飞行功能，所述飞行单元包括第一电机、第一驱动轴和若干旋翼，所述第一电机固定在侧杆上且与第一驱动轴的底端传动连接，所述旋翼周向均匀分布在第一驱动轴的外周。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第一电机的驱动力，所述第一电机为直流伺服电机。
作为优选，为了利用太阳能发电提高设备的续航能力，所述主体的上方设有太阳能板。
该无人机在地形复杂的山地着陆时，为了保证无人机平稳降落，侧杆下方第二电机带动第二驱动轴转动，使地形勘探组件对降落的地形进行侦查，在地形勘探组件内，第三电机通过带动第一连杆转动，改变第二连杆的角度和位置，带动第三连杆移动，在限位杆、滑环和滑杆的作用下，使第三连杆直线移动，带动距离传感器移动，距离传感器检测地面的高度位置，并由第二电机带动转盘转动，使地形勘探组件能够检测处无人机下方的地形状况，根据地形状况各支撑机构进行相应的调节。在支撑机构内，驱动单元内第四电机带动第四驱动轴转动，使套设在第四驱动轴上的滑块在第四驱动轴上移动，推动气缸向外转动，使支撑机构与主体的夹角增大，便于主体的平稳降落，同时通过气泵调节气缸中的气压，使活塞移动，从而根据地形灵活调节活塞的移动，不仅如此，在着陆时，缓冲单元内，缓冲块与地面接触，从而使插杆通过压板挤压弹簧，从而使着陆时支撑机构具有缓冲功能，进一步保证了设备的安全着陆。
本发明的有益效果是，该适用于山地飞行的着陆平稳的智能型无人机在地形复杂的山地降落时，通光地形勘探组件带动距离传感器移动和转动，对降落的地面进行地形检测，不仅如此，利用驱动单元调节气缸的角度，并通过气泵控制活塞的移动，在着陆时利用缓冲单元增加缓冲性，进一步保证了设备的安全着陆，使无人机能在地形复杂的山地地区安全降落。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的适用于山地飞行的着陆平稳的智能型无人机的结构示意图；
图2是本发明的适用于山地飞行的着陆平稳的智能型无人机的地形勘探组件的结构示意图；
图3是本发明的适用于山地飞行的着陆平稳的智能型无人机的支撑机构的结构示意图；
图4是本发明的适用于山地飞行的着陆平稳的智能型无人机的缓冲单元的结构示意图；
图5是本发明的适用于山地飞行的着陆平稳的智能型无人机的铰接单元的结构示意图；
图中：1.主体，2.太阳能板，3.侧杆，4.第一电机，5.第一驱动轴，6.旋翼，7.第二电机，8.第二驱动轴，9.地形勘探组件，10.支撑机构，11.转盘，12.第三电机，13.第一连杆，14.第二连杆，15.第三连杆，16.距离传感器，17.限位杆，18.滑环，19.滑杆，20.接触块，21.第四电机，22.衔接块，23.滑块，24.第四驱动轴，25.支杆，26.铰接块，27.铰接单元，28.气泵，29.气缸，30.活塞，31.缓冲单元，32.套管，33.弹簧，34.压板，35.挡板，36.插杆，37.中心杆，38.缓冲块，39.固定杆，40.固定环，41.第一竖杆，42.第一套环，43.第二竖杆，44.第二套环，45.凸块。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图5所示，一种适用于山地飞行的着陆平稳的智能型无人机，包括主体1、若干飞行单元、若干支撑机构10和若干地形勘探机构，所述飞行单元周向均匀分布在主体1的外周，所述地形勘探机构的数量与飞行单元的数量相等且一一对应，所述支撑机构10周向均匀分布在主体1的下方；
所述地形勘探机构包括侧杆3、第二电机7、第二驱动轴8和地形勘探组件9，所述侧杆3固定在主体1上，所述第二电机7固定在侧杆3下方的中端且与第二驱动轴8的顶端传动连接，所述地形勘探组件9设置在第二驱动轴8的底端；
所述地形勘探组件9包括转盘11、第三电机12和若干地形勘探单元，所述转盘11固定在第二驱动轴8的底端，所述第三电机12固定在转盘11的下方，所述地形勘探单元周向均匀分布在第三电机12的外周，所述地形勘探单元包括第一连杆13、第二连杆14、第三连杆15和距离传感器16，所述第三电机12与第一连杆13的一端传动连接，所述第一连杆13的另一端通过第二连杆14与第三连杆15的一端铰接，所述距离传感器16固定在第三连杆15的另一端；
所述支撑机构10包括驱动单元、支杆25、铰接块26、铰接单元27、气泵28、气缸29、活塞30和缓冲单元31，所述驱动单元与支杆25的一端传动连接，所述支杆25的另一端与铰接块26铰接，所述铰接块26固定在气缸29上，所述气缸29通过铰接单元27设置在主体1的下方，所述气泵28固定在气缸29上且与气缸29连通，所述活塞30的一端设置在气缸29内，所述活塞30的另一端与缓冲单元31连接。
作为优选，为了固定第三连杆15的移动方向，所述第三连杆15的两侧设有限位组件，所述限位组件包括限位杆17、滑环18、滑杆19和两个接触块20，所述滑环18通过限位杆17与第三连杆15固定连接且套设在滑杆19上，所述滑杆19的两端分别通过两个接触块20固定在转盘11上。
作为优选，为了便于气缸29的转动，所述铰接单元27包括第一竖杆41、第一套环42、中心杆37和两个铰接组件，所述第一套环42通过第一竖杆41固定在气缸29的上方，两个所述铰接组件分别设置在第一套环42的两侧，所述铰接组件包括第二竖杆43和第二套环44，所述第二套环44通过第二竖杆43固定在主体1的下方，所述第一套环42和第二套环44均套设在中心杆37上。
作为优选，为了防止中心杆37从第一套环42和第二套环43上脱离，所述中心杆37的两端均设有两个凸块45。
作为优选，为了使无人机着陆时具有一定的缓冲性，保证无人机着陆安全，所述缓冲单元31包括套管32、插杆36和缓冲块38，所述套管32的顶端固定在活塞30上，所述插杆36的顶端设置在套管32内，所述插杆36的底端与缓冲块38固定连接，所述套管32内设有弹簧33、压板34和两个挡板35，两个所述挡板35分别固定在套管32两侧的内壁上，所述压板34设置在挡板35的上方，所述压板34的一侧通过弹簧33与套管32内的顶部连接，所述压板34的另一侧与插杆36的顶端固定连接，所述弹簧33处于压缩状态。
作为优选，为了固定插杆36的移动方向，所述套管32内还设有固定环40和两个固定杆39，两个所述固定杆39分别设置在固定环40的两侧，所述固定环40套设在插杆36上且通过固定杆39与套管32的内壁固定连接。
作为优选，所述驱动单元包括第四电机21、衔接块22、第四驱动轴24和滑块23，所述第四电机21和衔接块22均固定在主体1的下方，所述第四驱动轴24设置在第四电机21和衔接块22之间，所述第四电机21与第四驱动轴24传动连接，所述第四驱动轴24的外周设有外螺纹，所述滑块23套设在第四驱动轴24上且与支杆25铰接，所述滑块23内设有内螺纹，所述滑块23内的内螺纹与第四驱动轴24上的外螺纹相匹配。
作为优选，为了实现无人机的飞行功能，所述飞行单元包括第一电机4、第一驱动轴5和若干旋翼6，所述第一电机4固定在侧杆3上且与第一驱动轴5的底端传动连接，所述旋翼6周向均匀分布在第一驱动轴5的外周。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第一电机4的驱动力，所述第一电机4为直流伺服电机。
作为优选，为了利用太阳能发电提高设备的续航能力，所述主体1的上方设有太阳能板2。
该无人机在地形复杂的山地着陆时，为了保证无人机平稳降落，侧杆3下方第二电机7带动第二驱动轴8转动，使地形勘探组件9对降落的地形进行侦查，在地形勘探组件9内，第三电机12通过带动第一连杆13转动，改变第二连杆14的角度和位置，带动第三连杆15移动，在限位杆17、滑环18和滑杆19的作用下，使第三连杆15直线移动，带动距离传感器16移动，距离传感器16检测地面的高度位置，并由第二电机7带动转盘11转动，使地形勘探组件9能够检测处无人机下方的地形状况，根据地形状况各支撑机构10进行相应的调节。在支撑机构10内，驱动单元内第四电机21带动第四驱动轴24转动，使套设在第四驱动轴24上的滑块23在第四驱动轴24上移动，推动气缸29向外转动，使支撑机构10与主体1的夹角增大，便于主体1的平稳降落，同时通过气泵28调节气缸29中的气压，使活塞30移动，从而根据地形灵活调节活塞30的移动，不仅如此，在着陆时，缓冲单元31内，缓冲块38与地面接触，从而使插杆36通过压板34挤压弹簧33，从而使着陆时支撑机构10具有缓冲功能，进一步保证了设备的安全着陆。
与现有技术相比，该适用于山地飞行的着陆平稳的智能型无人机在地形复杂的山地降落时，通光地形勘探组件9带动距离传感器16移动和转动，对降落的地面进行地形检测，不仅如此，利用驱动单元调节气缸29的角度，并通过气泵28控制活塞30的移动，在着陆时利用缓冲单元31增加缓冲性，进一步保证了设备的安全着陆，使无人机能在地形复杂的山地地区安全降落。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种适用于山地飞行的着陆平稳的智能型无人机，其特征在于，包括主体（1）、若干飞行单元、若干支撑机构（10）和若干地形勘探机构，所述飞行单元周向均匀分布在主体（1）的外周，所述地形勘探机构的数量与飞行单元的数量相等且一一对应，所述支撑机构（10）周向均匀分布在主体（1）的下方；
所述地形勘探机构包括侧杆（3）、第二电机（7）、第二驱动轴（8）和地形勘探组件（9），所述侧杆（3）固定在主体（1）上，所述第二电机（7）固定在侧杆（3）下方的中端且与第二驱动轴（8）的顶端传动连接，所述地形勘探组件（9）设置在第二驱动轴（8）的底端；
所述地形勘探组件（9）包括转盘（11）、第三电机（12）和若干地形勘探单元，所述转盘（11）固定在第二驱动轴（8）的底端，所述第三电机（12）固定在转盘（11）的下方，所述地形勘探单元周向均匀分布在第三电机（12）的外周，所述地形勘探单元包括第一连杆（13）、第二连杆（14）、第三连杆（15）和距离传感器（16），所述第三电机（12）与第一连杆（13）的一端传动连接，所述第一连杆（13）的另一端通过第二连杆（14）与第三连杆（15）的一端铰接，所述距离传感器（16）固定在第三连杆（15）的另一端；
所述支撑机构（10）包括驱动单元、支杆（25）、铰接块（26）、铰接单元（27）、气泵（28）、气缸（29）、活塞（30）和缓冲单元（31），所述驱动单元与支杆（25）的一端传动连接，所述支杆（25）的另一端与铰接块（26）铰接，所述铰接块（26）固定在气缸（29）上，所述气缸（29）通过铰接单元（27）设置在主体（1）的下方，所述气泵（28）固定在气缸（29）上且与气缸（29）连通，所述活塞（30）的一端设置在气缸（29）内，所述活塞（30）的另一端与缓冲单元（31）连接。
2.如权利要求1所述的适用于山地飞行的着陆平稳的智能型无人机，其特征在于，所述第三连杆（15）的两侧设有限位组件，所述限位组件包括限位杆（17）、滑环（18）、滑杆（19）和两个接触块（20），所述滑环（18）通过限位杆（17）与第三连杆（15）固定连接且套设在滑杆（19）上，所述滑杆（19）的两端分别通过两个接触块（20）固定在转盘（11）上。
3.如权利要求1所述的适用于山地飞行的着陆平稳的智能型无人机，其特征在于，所述铰接单元（27）包括第一竖杆（41）、第一套环（42）、中心杆（37）和两个铰接组件，所述第一套环（42）通过第一竖杆（41）固定在气缸（29）的上方，两个所述铰接组件分别设置在第一套环（42）的两侧，所述铰接组件包括第二竖杆（43）和第二套环（44），所述第二套环（44）通过第二竖杆（43）固定在主体（1）的下方，所述第一套环（42）和第二套环（44）均套设在中心杆（37）上。
4.如权利要求3所述的适用于山地飞行的着陆平稳的智能型无人机，其特征在于，所述中心杆（37）的两端均设有两个凸块（45）。
5.如权利要求1所述的适用于山地飞行的着陆平稳的智能型无人机，其特征在于，所述缓冲单元（31）包括套管（32）、插杆（36）和缓冲块（38），所述套管（32）的顶端固定在活塞（30）上，所述插杆（36）的顶端设置在套管（32）内，所述插杆（36）的底端与缓冲块（38）固定连接，所述套管（32）内设有弹簧（33）、压板（34）和两个挡板（35），两个所述挡板（35）分别固定在套管（32）两侧的内壁上，所述压板（34）设置在挡板（35）的上方，所述压板（34）的一侧通过弹簧（33）与套管（32）内的顶部连接，所述压板（34）的另一侧与插杆（36）的顶端固定连接，所述弹簧（33）处于压缩状态。
6.如权利要求5所述的适用于山地飞行的着陆平稳的智能型无人机，其特征在于，所述套管（32）内还设有固定环（40）和两个固定杆（39），两个所述固定杆（39）分别设置在固定环（40）的两侧，所述固定环（40）套设在插杆（36）上且通过固定杆（39）与套管（32）的内壁固定连接。
7.如权利要求1所述的适用于山地飞行的着陆平稳的智能型无人机，其特征在于，所述驱动单元包括第四电机（21）、衔接块（22）、第四驱动轴（24）和滑块（23），所述第四电机（21）和衔接块（22）均固定在主体（1）的下方，所述第四驱动轴（24）设置在第四电机（21）和衔接块（22）之间，所述第四电机（21）与第四驱动轴（24）传动连接，所述第四驱动轴（24）的外周设有外螺纹，所述滑块（23）套设在第四驱动轴（24）上且与支杆（25）铰接，所述滑块（23）内设有内螺纹，所述滑块（23）内的内螺纹与第四驱动轴（24）上的外螺纹相匹配。
8.如权利要求1所述的适用于山地飞行的着陆平稳的智能型无人机，其特征在于，所述飞行单元包括第一电机（4）、第一驱动轴（5）和若干旋翼（6），所述第一电机（4）固定在侧杆（3）上且与第一驱动轴（5）的底端传动连接，所述旋翼（6）周向均匀分布在第一驱动轴（5）的外周。
9.如权利要求8所述的适用于山地飞行的着陆平稳的智能型无人机，其特征在于，所述第一电机（4）为直流伺服电机。
10.如权利要求1所述的适用于山地飞行的着陆平稳的智能型无人机，其特征在于，所述主体（1）的上方设有太阳能板（2）。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110155324A (zh) * 2019-04-22 2019-08-23 阜阳师范学院 一种新型无人机
CN110329493A (zh) * 2019-07-29 2019-10-15 江苏虹彩航空科技有限公司 一种无人机监控设备稳定支撑装置
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CN112093037A (zh) * 2020-09-02 2020-12-18 南京航空航天大学 一种旋翼无人机着陆装置
CN113998110A (zh) * 2021-11-18 2022-02-01 新沂阿凡达智能科技有限公司 一种高性能的无人机驾驶驱动结构
CN116902246A (zh) * 2023-09-12 2023-10-20 成都庆龙航空科技有限公司 一种无人机侦查识别装置

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