CN110001936A - 一种仿鸟多旋翼无人机起落架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仿鸟多旋翼无人机起落架，包括连接框架，连接框架包括两个左边杆，每个左边杆分别通过上、下边杆与一个凸轮相连接，上边杆、下边杆与对应的左边杆、凸轮形成一组平行四边形机构；每个凸轮底部设有导杆，导杆底端的安装杆的左右两侧分别设有弹簧片脚爪，两个弹簧片脚爪分别沿着安装杆的左、右两侧倾斜向下延伸，弹簧片脚爪的上片体内端与安装杆相连接，弹簧片脚爪的下片体内端安装在第二压紧块上，第二压紧块顶部连接有一根拉绳，拉绳向上穿过导杆内的通道后再绕过对应凸轮上的滑槽后固定在第一压紧块上。本发明相比现有技术具有以下优点：既能满足无人机在地面上起降的要求，又能夹持在抓取物上，同时可以减轻振动。

Description

一种仿鸟多旋翼无人机起落架

技术领域

本发明涉及多旋翼无人机技术领域，尤其涉及的是一种仿鸟多旋翼无人机起落架。

背景技术

多旋翼无人机，是一种具有三个及以上旋翼轴的特殊的无人驾驶直升机，其通过每个轴上的电动机转动，带动旋翼，从而产生升推力，旋翼的总距固定，而不像一般直升机那样可变。通过改变不同旋翼之间的相对转速，可以改变单轴推进力的大小，从而控制飞行器的运行轨迹。基于此，多旋翼无人机操控性强，可垂直起降和悬停，主要适用于低空、低速、有垂直起降和悬停要求的任务类型。通过在无人机上安装摄像设备，多旋翼无人机可以应用于侦查、灾后搜救等领域。

现阶段的多旋翼无人机在着陆时，一般是通过其底部的四个支撑点进行支撑着陆，此种结构无法使无人机停放在树枝或其他柱状物体上，这严重限制了无人机的适用范围。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种仿鸟多旋翼无人机起落架，以期既能满足无人机在地面上起降的要求，又能夹持在一定尺寸的抓取物上，同时在下降过程中可以减轻振动。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种仿鸟多旋翼无人机起落架，包括与无人机底部相活动连接的连接框架，所述连接框架包括向下延伸且前后平行的两个左边杆，每个左边杆分别通过上下相平行的上、下边杆与一个凸轮相连接，两个凸轮之间通过第一连接杆固定连接在一起，所述凸轮圆周边缘开有一圈滑槽，上边杆、下边杆的左右两端分别与对应的左边杆和凸轮转动连接，使上边杆、下边杆与对应的左边杆、凸轮形成一组平行四边形机构；每组平行四边形机构中的上边杆和下边杆之间还设置有一个第一压紧块，所述第一压紧块上下两端分别与上边杆和下边杆转动连接；

每个所述凸轮底部设有向左下方倾斜延伸的导杆，两个凸轮底部的导杆呈前后平行设置，每个导杆为内设通道的中空杆，每个所述导杆的底端设有一段向下延伸的安装杆，每个安装杆的左右两侧分别设置有弹簧片脚爪，左、右两个弹簧片脚爪分别沿着安装杆的左、右两侧倾斜向下延伸，每个弹簧片脚爪由上片体、下片体、以及连接上片体和下片体之间的多个连接片组成，所述弹簧片脚爪的上片体、下片体的外端连为一体，所述弹簧片脚爪的上片体的内端与对应的安装杆相连接，所述弹簧片脚爪的下片体的内端安装在第二压紧块上，所述第二压紧块位于安装杆下方，且所述第二压紧块顶部连接有一根拉绳，所述拉绳向上穿过导杆内的通道后再绕过对应凸轮上的滑槽后固定在第一压紧块上；

自然状态下，弹簧片脚爪为平直状；当外力使平行四边形机构中凸轮转动，凸轮上的凸起部分便会带动拉绳上升，从而带动弹簧片脚爪的下片体向内收缩变形，使得整个弹簧片脚爪向内收缩以自动抓取在抓取物上；当平行四边形机构中凸轮回位时，所述弹簧片脚爪会自动回弹。

进一步的，所述连接框架的两个左边杆之间通过第二连接杆固定连接在一起，两个所述导杆之间通过第三连接杆固定连接在一起。

进一步的，所述弹簧片脚爪的下片体底部设有橡胶垫。

进一步的，所述左边杆上设有左限位销，所述左限位销位于上边杆和下边杆之间且靠近上边杆，所述左限位销用于限制上边杆绕着其与左边杆的铰接轴为轴线进行顺时针转动的转动角度。

进一步的，所述凸轮上设有右限位销，所述右限位销位于上边杆和下边杆之间且靠近上边杆，所述右限位销用于限制凸轮绕着其与左边杆的铰接轴为轴线进行顺时针转动的转动角度。

进一步的，所述上边杆和下边杆左端分别通过左销轴与左边杆转动连接；所述上边杆和下边杆右端分别通过右销轴与凸轮转动连接。

进一步的，所述第一压紧块上下两端分别通过螺栓和螺母配合，实现第一压紧块与上边杆、下边杆的转动连接。

进一步的，所述拉绳上端通过第一压紧螺钉固定在第一压紧块上，所述弹簧片脚爪的上片体通过第二压紧螺钉固定在安装杆上，所述弹簧片脚爪的下片体通过第三压紧螺钉固定在第二压紧块上。

进一步的，所述连接框架还包括两个安装斜边杆、第四连接杆，两个安装斜边杆底端向左倾斜且分别与两个左边杆顶端固定连接为一体，两个安装斜边杆顶端通过所述第四连接杆连接为一体，所述第四连接杆上设有与无人机相连接的无人机连接件。

本发明相比现有技术具有以下优点：

本发明提供的一种仿鸟多旋翼无人机起落架，功能多样化，其平行四边形机构类似于鸟类的腿部结构，在无人机降落过程中弹簧片脚爪碰到抓取物时，平行四边形机构会相对转动，通过带动拉绳滑动使弹簧片脚爪向内收缩以抓取在抓取物上，在无人机起飞时，平行四边形机构会反向相对转动，以使弹簧片脚爪松脱；其弹簧片脚爪采用弹簧片材料加工而成，在外力的作用下会变形，当外力撤去时会自动恢复原样，根据不同的降落表面，弹簧片脚爪会向内收缩或向外展开以使无人机平稳降落；大大扩展了无人机的适用范围。本发明保证了多旋翼无人机起落架的功能完整，适用性强且结构简单，效果显著。

附图说明

图1是本发明在自然状态下的的结构示意图。

图2是本发明的平行四边形机构部分的放大图。

图3是本发明的弹簧片脚爪部的放大图。

图4是本发明夹持在柱状抓取物上的结构示意图。

图5是本发明降落在平地上的结构示意图。

图中标号：1无人机连接件，2第四连接杆，3安装斜边杆，4左发夹销，5左销轴，6第二连接杆，7左限位销，8上边杆，9下边杆，10螺母，11螺栓，12第一压紧块，13第一压紧螺钉，14拉绳，15右发夹销，16右销轴，17第一连接杆，18凸轮，19右限位销，20第三连接杆，21左边杆，22第二压紧螺钉，23弹簧片脚爪，24第二压紧块，25第三压紧螺钉，26橡胶垫，27抓取物，28导杆，29上片体，30下片体，31连接片。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

参见图1至图5，本实施例公开了一种仿鸟多旋翼无人机起落架，包括与无人机底部相活动连接的连接框架，连接框架包括向下延伸且前后平行的两个左边杆21，连接框架的两个左边杆21之间通过第二连接杆6固定连接在一起。连接框架还包括两个安装斜边杆3、第四连接杆2，两个安装斜边杆3底端向左倾斜且分别与两个左边杆21顶端固定连接为一体，两个安装斜边杆3顶端通过第四连接杆2连接为一体。第四连接杆2上设有与无人机相连接的无人机连接件1，该无人机连接件1与无人机之间可通过球面副相连接，使得连接框架与无人机之间能在一定范围内相对转动。

每个左边杆21分别通过上下相平行的上、下边杆与一个凸轮18相连接，两个凸轮18之间通过第一连接杆17固定连接在一起，凸轮18圆周边缘开有一圈滑槽，上边杆8、下边杆9的左右两端分别与对应的左边杆21和凸轮18转动连接，其中，上边杆8和下边杆9左端分别通过左销轴5与左边杆21转动连接，并通过左发夹销4来限位防止脱落；上边杆8和下边杆9右端分别通过右销轴16与凸轮18转动连接，并通过右发夹销15来限位防止脱落。使上边杆8、下边杆9与对应的左边杆21、凸轮18形成一组平行四边形机构；每组平行四边形机构中的上边杆8和下边杆9之间还设置有一个第一压紧块12，第一压紧块12上下两端分别与上边杆8和下边杆9转动连接，第一压紧块12上下两端分别通过螺栓11和螺母10配合，实现第一压紧块12与上边杆8、下边杆9的转动连接。

左边杆21上设有左限位销7，左限位销7位于上边杆8和下边杆9之间且靠近上边杆8，左限位销7用于限制上边杆8绕着其与左边杆21的铰接轴为轴线进行顺时针转动的转动角度。凸轮18上设有右限位销19，右限位销19位于上边杆8和下边杆9之间且靠近上边杆8，右限位销19用于限制凸轮18绕着其与左边杆21的铰接轴为轴线进行顺时针转动的转动角度。

每个凸轮18底部设有向左下方倾斜延伸的导杆28，两个导杆28之间通过第三连接杆20固定连接在一起。两个凸轮18底部的导杆28呈前后平行设置，每个导杆28为内设通道的中空杆，每个导杆28的底端设有一段向下延伸的安装杆，每个安装杆的左右两侧分别设置有弹簧片脚爪23，左、右两个弹簧片脚爪23分别沿着安装杆的左、右两侧倾斜向下延伸，每个弹簧片脚爪23由上片体29、下片体30、以及连接上片体29和下片体30之间的多个连接片31组成，弹簧片脚爪23的上片体29、下片体30的外端连为一体，弹簧片脚爪23的上片体29的内端通过第二压紧螺钉22与对应的安装杆相连接，弹簧片脚爪23的下片体30底部设有橡胶垫26。弹簧片脚爪23的下片体30的内端通过第三压紧螺钉25安装在第二压紧块24上，第二压紧块24位于安装杆下方，且第二压紧块24顶部连接有一根拉绳14，拉绳14可采用钢丝绳。拉绳14向上穿过导杆28内的通道后再绕过对应凸轮18上的滑槽后固定在第一压紧块12上，拉绳14上端通过第一压紧螺钉13固定在第一压紧块12上。

自然状态下，弹簧片脚爪23为平直状；当外力使平行四边形机构中凸轮18转动，凸轮18上的凸起部分便会带动拉绳14上升，从而带动弹簧片脚爪23的下片体30向内收缩变形，使得整个弹簧片脚爪23向内收缩以自动抓取在抓取物27上；当平行四边形机构中凸轮18回位时，弹簧片脚爪23会自动回弹。

参见图1，是起落架自由状态下的结构示意图，起落架通过平行四边形机构上部的无人机连接件1连接于多旋翼无人机上，在多旋翼无人机飞行过程中，起落架在自身重力的作用下会有下垂的趋势，左限位销7和右限位销19使起落架的下垂保持一定的角度，以利于后面的降落。

参见图4，在多旋翼无人机降落在柱状的抓取物27上时，弹簧片脚爪23的下片体30内侧的上部分会先接触抓取物27，起落架的下落趋势受到限制，在无人机重力及起落架自重的作用下，平行四边形机构会相对转动压缩，凸轮18会沿顺时针方向转动一个小的角度，则凸轮18的凸起部分会转动到最上面，由此向上拉动拉绳14，由拉绳14带动第二压紧块24上升，弹簧片脚爪23的下片体30在拉绳14的拉力作用下会向内收缩，同理，弹簧片脚爪23的上片体29在下片体30的带动下也会向内收缩，通过橡胶垫26提供的摩擦力来抓紧抓取物27，直到第二压紧块24上升到最高位置时停止，此时起落架平稳的抓取在抓取物27上。当无人机起飞时，起落架的弹簧片脚爪23自动松脱。

参见图5，当多旋翼无人机需要降落在地面上时，此时是弹簧片脚爪23的下片体30内侧的下端先接触地面，进而在无人机重力及起落架自重的作用下，整个弹簧片脚爪23会向外扩展，由此产生的弹性力会抵抗拉绳14的拉力，阻止其滑动，最终，无人机重力、起落架自重、拉绳14的拉力、弹簧片脚爪23的弹性力以及地面的支撑力会达到平衡状态，无人机降落完成。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种仿鸟多旋翼无人机起落架，包括与无人机底部相活动连接的连接框架，其特征在于：所述连接框架包括向下延伸且前后平行的两个左边杆(21)，每个左边杆(21)分别通过上下相平行的上、下边杆(9)与一个凸轮(18)相连接，两个凸轮(18)之间通过第一连接杆(17)固定连接在一起，所述凸轮(18)圆周边缘开有一圈滑槽，上边杆(8)、下边杆(9)的左右两端分别与对应的左边杆(21)和凸轮(18)转动连接，使上边杆(8)、下边杆(9)与对应的左边杆(21)、凸轮(18)形成一组平行四边形机构；每组平行四边形机构中的上边杆(8)和下边杆(9)之间还设置有一个第一压紧块(12)，所述第一压紧块(12)上下两端分别与上边杆(8)和下边杆(9)转动连接；

每个所述凸轮(18)底部设有向左下方倾斜延伸的导杆(28)，两个凸轮(18)底部的导杆(28)呈前后平行设置，每个导杆(28)为内设通道的中空杆，每个所述导杆(28)的底端设有一段向下延伸的安装杆，每个安装杆的左右两侧分别设置有弹簧片脚爪(23)，左、右两个弹簧片脚爪(23)分别沿着安装杆的左、右两侧倾斜向下延伸，每个弹簧片脚爪(23)由上片体(29)、下片体(30)、以及连接上片体(29)和下片体(30)之间的多个连接片(31)组成，所述弹簧片脚爪(23)的上片体(29)、下片体(30)的外端连为一体，所述弹簧片脚爪(23)的上片体(29)的内端与对应的安装杆相连接，所述弹簧片脚爪(23)的下片体(30)的内端安装在第二压紧块(24)上，所述第二压紧块(24)位于安装杆下方，且所述第二压紧块(24)顶部连接有一根拉绳(14)，所述拉绳(14)向上穿过导杆(28)内的通道后再绕过对应凸轮(18)上的滑槽后固定在第一压紧块(12)上；

自然状态下，弹簧片脚爪(23)为平直状；当外力使平行四边形机构中凸轮(18)转动，凸轮(18)上的凸起部分便会带动拉绳(14)上升，从而带动弹簧片脚爪(23)的下片体(30)向内收缩变形，使得整个弹簧片脚爪(23)向内收缩以自动抓取在抓取物(27)上；当平行四边形机构中凸轮(18)回位时，所述弹簧片脚爪(23)会自动回弹。

2.如权利要求1所述的一种仿鸟多旋翼无人机起落架，其特征在于：所述连接框架的两个左边杆(21)之间通过第二连接杆(6)固定连接在一起，两个所述导杆(28)之间通过第三连接杆(20)固定连接在一起。

3.如权利要求1所述的一种仿鸟多旋翼无人机起落架，其特征在于：所述弹簧片脚爪(23)的下片体(30)底部设有橡胶垫(26)。

4.如权利要求1所述的一种仿鸟多旋翼无人机起落架，其特征在于：所述左边杆(21)上设有左限位销(7)，所述左限位销(7)位于上边杆(8)和下边杆(9)之间且靠近上边杆(8)，所述左限位销(7)用于限制上边杆(8)绕着其与左边杆(21)的铰接轴为轴线进行顺时针转动的转动角度。

5.如权利要求1所述的一种仿鸟多旋翼无人机起落架，其特征在于：所述凸轮(18)上设有右限位销(19)，所述右限位销(19)位于上边杆(8)和下边杆(9)之间且靠近上边杆(8)，所述右限位销(19)用于限制凸轮(18)绕着其与左边杆(21)的铰接轴为轴线进行顺时针转动的转动角度。

6.如权利要求1所述的一种仿鸟多旋翼无人机起落架，其特征在于：所述上边杆(8)和下边杆(9)左端分别通过左销轴(5)与左边杆(21)转动连接；所述上边杆(8)和下边杆(9)右端分别通过右销轴(16)与凸轮(18)转动连接。

7.如权利要求1所述的一种仿鸟多旋翼无人机起落架，其特征在于：所述第一压紧块(12)上下两端分别通过螺栓(11)和螺母(10)配合，实现第一压紧块(12)与上边杆(8)、下边杆(9)的转动连接。

8.如权利要求1所述的一种仿鸟多旋翼无人机起落架，其特征在于：所述拉绳(14)上端通过第一压紧螺钉(13)固定在第一压紧块(12)上，所述弹簧片脚爪(23)的上片体(29)通过第二压紧螺钉(22)固定在安装杆上，所述弹簧片脚爪(23)的下片体(30)通过第三压紧螺钉(25)固定在第二压紧块(24)上。

9.如权利要求1所述的一种仿鸟多旋翼无人机起落架，其特征在于：所述连接框架还包括两个安装斜边杆(3)、第四连接杆(2)，两个安装斜边杆(3)底端向左倾斜且分别与两个左边杆(21)顶端固定连接为一体，两个安装斜边杆(3)顶端通过所述第四连接杆(2)连接为一体，所述第四连接杆(2)上设有与无人机相连接的无人机连接件(1)。