CN110386245A - 一种转动方向具有阻尼的无人机起落架及无人机 - Google Patents
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Abstract
一种转动方向具有阻尼的无人机起落架及无人机，无人机起落架包括通过转轴支承在减震装置上的舵机安装盒，舵机安装盒当中设置舵机，舵机的输出端通过连杆机构与转轴相连，通过转轴能够带动减震装置改变方向，减震装置的底部通过支撑架连接机轮；减震装置包括上下间隔并铰接在一起的第一铰链和第二铰链，第一铰链和第二铰链之间的间隔空间布置若干根弧形弹力绳，弧形弹力绳的圆弧方向为受压方向，弧形弹力绳通过上压板和下压板分别固定在第一铰链和第二铰链的表面，第一铰链和第二铰链的铰接点设置铰链接头，铰链接头上开孔并安装销轴进行连接。本发明解决了无人机上下颠簸弹跳的问题，能够防止转向舵机的齿轮损坏，迎风阻力小，可获得更多航时。
Description
技术领域
本发明涉及无人机制造领域，具体涉及一种转动方向具有阻尼的无人机起落架及无人机。
背景技术
随着工业技术的高速发展，无人机的应用也越来越广泛，在各个领域已经占据了重要的位置，对无人机的配件也产生许多新的需求。目前，中小型固定翼无人机的起落架机构形式多种多样，但是结构原理都大同小异，通常都是由一个轮子和弹簧减震器(或者气弹簧)再加固定结构组成。无人机在起飞和降落的时候，因为跑道路面的情况，飞机当时的姿态不同，会使无人机震动。起落架的减震作用在此时就尤为重要。通常的起落架会将轮子受到的冲击力传递到减震装置(弹簧减震器、气弹簧)，经过减震装置，冲击力变的平缓然后传到机身，无人机的震动就会减小，这使得无人机起降就会很平缓，安全性更高。
由于中小型无人机的驱动形式是电机驱动，电池作为能源，所以在整体优化上会考虑减重和减阻，但是弹簧和气弹簧在垂直方向尺寸比较大，所以整个起落架的空气阻力比较大。I且弹簧受到冲击后把动能转换为弹性势能，然后又快速释放，会使无人机弹起来一定的位移量，由于释放时间短，会使无人机在跑道上降落的时候颠簸。在轮子转动方向的时候由于在转动方形没有阻尼，较大的冲力直接作用到舵机齿轮上，造成舵机齿轮的损坏。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种转动方向具有阻尼的无人机起落架及无人机，具有重量轻、尺寸小的优点，并且能够防止转向舵机里的齿轮损坏。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
该无人机起落架包括通过转轴支承在减震装置上的舵机安装盒，舵机安装盒当中设置舵机，舵机的输出端通过连杆机构与转轴相连，通过转轴能够带动减震装置改变方向，减震装置的底部通过支撑架连接机轮；所述的减震装置包括上下间隔并铰接在一起的第一铰链和第二铰链，第一铰链和第二铰链之间的间隔空间布置有若干根弧形弹力绳，弧形弹力绳的圆弧方向为受压方向，弧形弹力绳通过上压板和下压板分别固定在第一铰链和第二铰链的表面，所述第一铰链和第二铰链的铰接点设置铰链接头，铰链接头上开孔并安装销轴进行连接。
优选的，所述的舵机输出端向上设置，舵机的输出端与转轴的端部均设置摇臂，通过连杆机构将两个摇臂相连，所述的连杆机构包括拉杆以及设置在拉杆两端的球头。
优选的，转轴从舵机安装盒的底面至顶面穿出，舵机安装盒与转轴的结合处设置轴承。
优选的，所述弧形弹力绳的截面为圆形，弧形弹力绳能够沿铰链与压板形成的安装凹槽转动，所述铰链接头上的孔为U型孔，销轴能够在U型孔中的余量空间摆动。
优选的，所述弧形弹力绳均采用钢丝绳加工而成。
优选的，所述的铰链接头加工在第二铰链的端部，第一铰链的端部为L型，第一铰链的端部向下通过连接部伸入铰链接头，并通过销轴连接在一起。
优选的，所述的支撑架采用板件，设置在机轮的两侧端面外部并与机轮的中心连接。
优选的，所述的舵机安装盒对应舵机布置的位置开设有若干个通孔。
一种无人机，包括机身，机身上设置机臂，通过机臂安装有能够使机身升降的动力装置，机身的底部安装有转动方向具有阻尼的无人机起落架。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：工作时由舵机驱动转轴，转轴连接减震装置的第一铰链，将力传递到弧形弹力绳上，经过若干根弧形弹力绳的阻尼作用将力再传到与减震装置的第二铰链，第二铰链通过支撑架连接机轮，然后驱动无人机的机轮转向。在垂直方向上，无人机在降落时候的机轮受到垂直地面的冲击载荷，经过机轮传递到弹力绳，弹力绳进行减震之后，再传到减震装置的第一铰链，最终传到无人机的机体，使得无人机降落震动小，更平缓，避免舵机齿轮损坏。本发明通过简单的机构获得所需要的减震效果，结构重量轻，并且结构体积小，所以使得无人机的迎风阻力就较小，能够获得更多航时。
进一步的，本发明采用钢丝绳作为减震缓冲装置，解决了无人机上下弹跳的问题，弧形弹力绳的截面为圆形，弧形弹力绳能够沿铰链与压板形成的安装凹槽转动，铰链接头上的孔为U型孔，销轴能够在U型孔中的余量空间摆动，在垂直减震的基础上实现了转向减震。第一铰链和第二铰链采用柱形铰链，解决了减震装置由于单边形变大造成轮子倾斜问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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本发明的整体结构立体示意图；
图2本发明的整体结构正视图；
图3本发明的整体结构剖视图；
图4本发明铰链接头的U型孔结构示意图；
附图中：1-舵机安装盒；2-转轴；3-第一铰链；4-第二铰链；5-上压板；6-下压板；7-转轴摇臂；8-轴承套筒；9-铰链接头；10-销轴；11-舵机摇臂；12-拉杆；13-舵机；14-弧形弹力绳；15-支撑架；16-球头；17-轴承；18-孔。
具体实施方式
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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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作出创造性劳动前提还可以进行若干简单的修改和润饰，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或者可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本发明中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置展示该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员能够显式地和隐式地理解的是，在本发明所描述的实施例也可以与其它实施例相结合。
以往的无人机起落架采用弹簧减震器或气弹簧作为减震机构，在垂直方向的尺寸比较大，造成整个起落架的空气阻力也比较大，弹簧受到冲击后把动能转换为弹性势能，然后又快速释放，释放时间较短，会使无人机在跑道上降落的时候产生颠簸。同时，无人机的机轮在转动的时候，由于转动方向没有阻尼，容易使驱动转向的舵机产生齿轮损坏的问题。
参见图1-3，本发明的无人机起落架，包括舵机安装盒1、减震装置以及连接机轮的支撑架15，舵机安装盒1通过转轴2支承在减震装置上，舵机安装盒1当中设置舵机13，舵机13的输出端通过连杆机构与转轴2相连，通过转轴2能够带动减震装置改变方向。
舵机13输出端向上设置，舵机13的输出端与转轴2的端部均设置摇臂，通过连杆机构将两个摇臂相连，连杆机构包括拉杆12以及设置在拉杆12两端的球头16。转轴2从舵机安装盒1的底面至顶面穿出，舵机安装盒1与转轴2的结合处通过轴承套筒8设置轴承17。
减震装置包括上下间隔并铰接在一起的第一铰链3和第二铰链4，第一铰链3的端部为L型，第一铰链3和第二铰链4之间的间隔空间布置有若干根弧形弹力绳14，弧形弹力绳14均采用钢丝绳加工而成。弧形弹力绳14的圆弧方向为受压方向，弧形弹力绳14通过上压板5和下压板6分别固定在第一铰链3和第二铰链4的表面，第一铰链3和第二铰链4的铰接点设置铰链接头9，铰链接头9加工在第二铰链4的端部，铰链接头9上开孔并安装销轴10进行连接，第一铰链3的端部向下通过连接部伸入铰链接头9，并通过销轴10连接在一起。
参见图4，弧形弹力绳14的截面为圆形，弧形弹力绳14能够沿铰链与压板形成的安装凹槽转动，铰链接头9上的孔为U型孔，销轴10能够在U型孔中的余量空间摆动。
安装机轮的支撑架15采用板件，设置在机轮的两侧端面外部并与机轮的中心连接。舵机安装盒1对应舵机13布置的位置开设有若干个通孔，通孔进行散热，并方便零件的拆装。
本发明的工作原理及技术效果为：
转向方向：
起落架由舵机13驱动转轴2，转轴2连接复合铰链的第一铰链3，把力传到钢丝绳上，经过钢丝绳的阻尼作用后把力传到与机轮组件连接的第二铰链4，然后驱动机轮转向。
垂直方向：
无人机在降落的时候机轮受到垂直地面的冲击载荷，经过机轮传到钢丝绳，钢丝绳减震后，再传到复合铰链的第一铰链3，最终传到无人机的机体，使得无人机降落震动小，平缓。
本发明采用钢丝绳作为减震缓冲装置，解决了无人机上下颠簸弹跳的问题。采用钢丝绳作为减震缓冲装置，实现了转向减震。采用柱形铰链，解决钢丝绳减震器单边形变大造成轮子倾斜的问题。通过简单的机构获得所需要的减震效果，结构重量更轻。
本发明的起落架结构体积小，所以无人机的迎风阻力就较小，可获得更多航时。
以上结合具体特征及其实施例对本发明进行了描述，显而易见的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本发明的示例性说明，且视为已覆盖本发明范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域技术人员可以对本发明进行各种改动和变型，这些不脱离本发明的精神和范围的修改和变型也属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内。
Claims (9)
1.一种转动方向具有阻尼的无人机起落架，其特征在于：包括通过转轴(2)支承在减震装置上的舵机安装盒(1)，舵机安装盒(1)当中设置舵机(13)，舵机(13)的输出端通过连杆机构与转轴(2)相连，通过转轴(2)能够带动减震装置改变方向，减震装置的底部通过支撑架(15)连接机轮；所述的减震装置包括上下间隔并铰接在一起的第一铰链(3)和第二铰链(4)，第一铰链(3)和第二铰链(4)之间的间隔空间布置有若干根弧形弹力绳(14)，弧形弹力绳(14)的圆弧方向为受压方向，弧形弹力绳(14)通过上压板(5)和下压板(6)分别固定在第一铰链(3)和第二铰链(4)的表面，所述第一铰链(3)和第二铰链(4)的铰接点设置铰链接头(9)，铰链接头(9)上开孔(18)并安装销轴(10)进行连接。
2.根据权利要求1所述转动方向具有阻尼的无人机起落架，其特征在于：所述的舵机(13)输出端向上设置，舵机(13)的输出端与转轴(2)的端部均设置摇臂，通过连杆机构将两个摇臂相连，所述的连杆机构包括拉杆(12)以及设置在拉杆(12)两端的球头(16)。
3.根据权利要求1所述转动方向具有阻尼的无人机起落架，其特征在于：转轴(2)从舵机安装盒(1)的底面至顶面穿出，舵机安装盒(1)与转轴(2)的结合处设置轴承(17)。
4.根据权利要求1所述转动方向具有阻尼的无人机起落架，其特征在于：所述弧形弹力绳(14)的截面为圆形，弧形弹力绳(14)能够沿铰链与压板形成的安装凹槽转动，所述铰链接头(9)上的孔(18)为U型孔，销轴(10)能够在U型孔中的余量空间摆动。
5.根据权利要求1或4所述转动方向具有阻尼的无人机起落架，其特征在于：所述弧形弹力绳(14)均采用钢丝绳加工而成。
6.根据权利要求1所述转动方向具有阻尼的无人机起落架，其特征在于：所述的铰链接头(9)加工在第二铰链(4)的端部，第一铰链(3)的端部为L型，第一铰链(3)的端部向下通过连接部伸入铰链接头(9)，并通过销轴(10)连接在一起。
7.根据权利要求1所述转动方向具有阻尼的无人机起落架，其特征在于：所述的支撑架(15)采用板件，设置在机轮的两侧端面外部并与机轮的中心连接。
8.根据权利要求1所述转动方向具有阻尼的无人机起落架，其特征在于：所述的舵机安装盒(1)对应舵机(13)布置的位置开设有若干个通孔。
9.一种无人机，包括机身，机身上设置机臂，通过机臂安装有能够使机身升降的动力装置，其特征在于：机身底部安装权利要求1-8中任一项所述转动方向具有阻尼的无人机起落架。
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