CN110001978A - 一种无人机着陆缓冲气囊 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人机着陆缓冲气囊，包括外气囊和位于所述外气囊内的内气囊，所述内气囊在充气展开后呈框架结构，并且该框架结构包括上框体、空心连接柱和下框体；内气囊上设置有内气囊充气嘴；上框体的每个角均与外气囊的内壁绑扎在一起，并且下框体的每个角均也与所述外气囊的内壁绑扎在一起；外气囊上设置有外气囊进气孔；外气囊上密封安装有外气囊排气孔。本发明的外气囊无需高压气瓶充气,而是靠内气囊充气撑起使外部大气进入并展开成形，因此无人机上的高压充气气瓶只需对内气囊进行充气，而省掉了采用高压充气气瓶对外气囊充气的过程，可以减少无人机上充气气瓶的带气量和气瓶体积,减少机体着陆质量,增加了无人机的机内空间。
Description
技术领域
本发明属于无人机领域，更具体地，涉及一种无人机着陆缓冲气囊。
背景技术
无人机伞降着陆缓冲系统一般由控制装置、测高装置、缓冲器和脱伞装置等部分组成。其中，缓冲器又可分为：减震滑橇、可压缩结构、缓冲气囊、缓冲火箭和泡沫塑料缓冲囊等不同种类。
目前，在无人机上对于缓冲气囊的使用比较多，缓冲气囊的工作过程一般可分为充气阶段和着陆缓冲阶段(排气阶段)，其中充气阶段主要是充气方式(高压气瓶或气体发生器)的选择和气囊的展开，着陆缓冲阶段主要是气囊结构、外气囊排气孔面积、预压对缓冲性能的影响和缓冲冲程的选择等。目前，为了满足无人机着陆时的缓冲性能,一般采用高压气瓶携带较多的气体，以保证缓冲气囊内充入较多的气体，这样无疑会增加整个无人机系统的质量及气瓶的体积，占用无人机机内的空间也比较多。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种无人机着陆缓冲气囊，其可以减少无人机带气量和机体重量,增加无人机机内空间。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种无人机着陆缓冲气囊，包括外气囊和位于所述外气囊内的内气囊，其中，
所述内气囊在充气展开后呈框架结构，并且该框架结构包括上框体、空心连接柱和下框体，所述上框体由内腔连通的四根空心柱体形成并且它们分布在长方形的四条边上，所述下框体也由内腔连通的四根空心柱体形成并且它们分布在长方形的四条边上，所述空心连接柱设置有多根，所述上框体和下框体通过这些空心连接柱连接，每根所述空心连接柱的内腔分别与上框体的内腔和下框体的内腔连通；
所述内气囊上设置有用于与气瓶连接的内气囊充气嘴，所述外气囊的底部设置有外气囊进气口；
所述上框体的每个角均与所述外气囊的内壁捆绑在一起，并且所述下框体的每个角均也与所述外气囊的内壁捆绑在一起，以便内气囊充气后将外气囊撑起，从而使外气囊通过外气囊进气口吸气膨胀形成设定形状；
所述外气囊的侧壁设置有外气囊排气孔，以用于在外气囊触地后向外排气，产生缓冲效果的同时防止外气囊被压爆。
优选地，所述空心连接柱设置有两组并且它们左右对称设置。
优选地，每组所述连接柱的数量为两根。
优选地，所述内气囊与外气囊通过扣袢绑扎在一起。
优选地，所述外气囊排气孔设置有多个。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
1)本发明分为外气囊和内气囊，外气囊无需高压气瓶充气,而是靠内气囊充气撑起使外部大气进入并展开成形，因此无人机上的高压充气气瓶只需对内气囊进行充气，而省掉了采用高压充气气瓶对外气囊充气的过程(外气囊吸入的是外部大气中的气体)，相对于传统的只有一个气袋的缓冲气囊，可以可以减少无人机上充气气瓶的带气量和气瓶体积,减少机体着陆质量,增加了无人机的机内空间；
2)缓冲气囊触地后被迅速压缩，当气囊内压力增大至预定值后，气囊内气体可以冲开外气囊排气孔，缓冲气囊内气体从外气囊排气孔大速度排出，使缓冲气囊吸收的动能消耗掉，因此能保护缓冲气囊；此外，由于外气囊在充气后具有一定体积，因此无人机着陆后缓冲气囊能将无人机托离地面一定高度,减少无人机底部着陆磕碰的风险，有利于延长无人机的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的多个缓冲气囊安装在无人机上的主视图；
图3是本发明的多个缓冲气囊安装在无人机上的右视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1～图3所示，一种无人机着陆缓冲气囊，包括外气囊1和位于所述外气囊1内的内气囊2，其中，
所述内气囊2在充气展开后呈框架结构，并且该框架结构包括上框体21、空心连接柱22和下框体23，所述上框体21由内腔连通的四根空心柱体形成并且它们分布在长方形的四条边上，所述下框体23也由内腔连通的四根空心柱体形成并且它们分布在长方形的四条边上，所述空心连接柱22设置有多根，所述上框体21和下框体23通过这些所述空心连接柱22连接，每根所述空心连接柱22的内腔分别与上框体21的内腔和下框体23的内腔连通；
所述内气囊2上设置有用于对该内气囊2内部充气的内气囊充气嘴，内气囊充气嘴用于与气瓶连接，以对内气囊2进行充气，所述外气囊1的底部设置有外气囊进气口3，外气囊进气口3是外气囊1底部开的一个比较大的缺口；由于缓冲气囊100是挂在无人机的底部的，因此将外气囊进气口3设置在外气囊1的底部11，气流不会被无人机阻挡影响，有助于快速吸气；另外，气瓶的气管可以从外气囊进气口3这个开口处伸入外气囊1内与内气囊充气嘴连接来对内气囊2进行充气。
所述上框体21的每个角均与所述外气囊1的内壁捆绑在一起，并且所述下框体23的每个角均也与所述外气囊1的内壁捆绑在一起，以便内气囊2充气后将外气囊1撑起，在外气囊1内部形成负压，从而使外气囊1通过外气囊进气口3吸气膨胀形成设定形状；
所述外气囊1的侧壁设置有外气囊排气孔4，以用于在外气囊1触地后向外排气，产生缓冲效果的同时防止外气囊1被压爆。外气囊排气孔4的孔径要远小于外气囊进气口3的孔径，以保证外气囊1在进气时能大量吸气而排气较少，从而使外气囊1能膨胀起来形成设定形状。
本缓冲气囊分为外气囊1与内气囊2,外气囊1无需高压气瓶充气,当物伞系统稳降时，外气囊1靠内气囊2充气后撑开，从而可以通过外气囊底部11的进气孔3来吸入外部空气，从而可以使外气囊1膨胀并保证成形，另外，缓冲气囊100触地后被迅速压缩，此时外气囊1底部的外气囊进气口3也被堵住，当外气囊1内压力增大至预定值后，外气囊1内的气体从外气囊排气孔4被大速度排出，使缓冲气囊100吸收的动能消耗掉，因此，本发明可以减少无人机高压充气气瓶的带气量和气瓶体积,减少机体着陆质量,增加机内空间；同时着陆后还能将无人机托离地面一定高度,减少无人机底部着陆磕碰的风险。
进一步，所述空心连接柱22设置有两组并且它们左右对称设置，这样可以使得内气囊2的上框体21和下框体23尽量保持上下对称布置，有助于外气囊1的快速及均匀成形为设定形状，并且也有助于外气囊1内部负压的形成。
进一步，每组所述连接柱的数量为两根，以便于支撑上框体21和下框体23。
进一步，所述内气囊2上设置有扣袢，以用于将所述内气囊2与外气囊1绑扎在一起，从而使得内气囊2充气时可以撑起外气囊1形成固定外形。
本发明采用外气囊1和内气囊2这两个气囊相结合的复合气囊形式，可以在减少充气量的同时，与传统的只采用一个气袋的缓冲气囊保证相似的缓冲效果，安全系数高。
本领域的技术人员容易理解，以上所述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 (5)
1.一种无人机着陆缓冲气囊，包括外气囊和位于所述外气囊内的内气囊，其中，
所述内气囊在充气展开后呈框架结构，并且该框架结构包括上框体、空心连接柱和下框体，所述上框体由内腔连通的四根空心柱体形成并且它们分布在长方形的四条边上，所述下框体也由内腔连通的四根空心柱体形成并且它们分布在长方形的四条边上，所述空心连接柱设置有多根，所述上框体和下框体通过这些空心连接柱连接，每根所述空心连接柱的内腔分别与上框体的内腔和下框体的内腔连通；
所述内气囊上设置有用于与气瓶连接的内气囊充气嘴，所述外气囊的底部设置有外气囊进气口；
所述上框体的每个角均与所述外气囊的内壁捆绑在一起，并且所述下框体的每个角均也与所述外气囊的内壁捆绑在一起，以便内气囊充气后将外气囊撑起，从而使外气囊通过外气囊进气口吸气膨胀形成设定形状；
所述外气囊的侧壁设置有外气囊排气孔，以用于在外气囊触地后向外排气，产生缓冲效果的同时防止外气囊被压爆。
2.根据权利要求1所述的一种无人机着陆缓冲气囊，其特征在于，所述空心连接柱设置有两组并且它们左右对称设置。
3.根据权利要求2所述的一种无人机着陆缓冲气囊，其特征在于，每组所述连接柱的数量为两根。
4.根据权利要求1所述的一种无人机着陆缓冲气囊，其特征在于，所述内气囊与外气囊通过扣袢绑扎在一起。
5.根据权利要求1所述的一种无人机着陆缓冲气囊，其特征在于，所述外气囊排气孔设置有多个。
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