CN114261521A - 一种自调重心的运输无人机 - Google Patents

Abstract

本发明属于无人机运输领域，尤其涉及一种自调重心的运输无人机,包括机体,机体上固设有若干连杆，连杆上安装有马达，机体下方固设有安装板，安装板下方安装有运货箱，运货箱内安装有支撑模块，支撑模块和运货箱之间设有调重心模块，调重心模块能够调整运货箱内货物的平衡，运货箱两侧的安装板上各设有一块起落架安装条，起落架安装条上安装有两滑动杆，滑动杆下方滑动设有减震块，减震块能够多级减震并在减震过程中消除减震带来的晃动，减震块下方固设有固定杆，两个固定杆上固设有起落架，起落架接地用以支撑机体，本发明能自调重心并在起飞降落时减震且消除减震晃动。

Description

一种自调重心的运输无人机

技术领域

本发明属于无人机运输领域，尤其涉及一种自调重心的运输无人机。

背景技术

无人机，顾名思义是无人驾驶的飞机。从20世纪初飞机的诞生起，由于考虑到驾驶飞机的安全性，当时的人们就已经提出了无人驾驶飞机的想法。直至20世纪30年代，英国费雷尔公司将一架“女王”双固定翼飞机改造成无人靶机，开启了无人机进入航空史的序幕。

随着无人机技术逐渐成熟，制造成本和进入门槛降低，消费级无人机市场已经爆发，而民用无人机市场处于爆发前夜。

无人机快递，即通过利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的无人驾驶的低空飞行器运载包裹，自动送达目的地，其优点主要在于解决偏远地区的配送问题，提高配送效率，同时减少人力成本。

现有技术中存在以下问题：

①无人机物流在运输时货仓内货物重心偏移影响飞行安全，同时偏移的重心会导致偏重心一侧的马达加速老化，经济损失加大。

②无人机起落架没有较好的减震功能，部分加装弹簧的无人机在减震时也存在往复摇晃的情况，无法及时停止，存在稳定性缺陷。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种能自调重心并在起飞降落时减震且消除减震晃动的一种自调重心的运输无人机。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种自调重心的运输无人机,包括机体,所述机体上固设有若干连杆，所述连杆上安装有马达，所述机体下方固设有安装板，所述安装板下方安装有运货箱，所述运货箱内安装有支撑模块，所述支撑模块和运货箱之间设有调重心模块，所述调重心模块能够调整运货箱内货物的平衡，所述运货箱两侧的安装板上各设有一块起落架安装条，所述起落架安装条上安装有两滑动杆，所述滑动杆下方滑动设有减震块，所述减震块能够多级减震并在减震过程中消除减震带来的晃动，所述减震块下方固设有固定杆，两个所述固定杆上固设有起落架，所述起落架接地用以支撑机体。

优选地，所述滑动杆包括固设于固定杆上的外壳体，所述外壳体内固设有内壳体，所述滑动杆在内壳体内滑动。

优选地，所述内壳体内固设有固定板，所述滑动杆和固定板之间设有减震弹簧，所述减震弹簧所在腔体内充满能压缩的惰性气体，所述惰性气体和减震弹簧共同提供初级减震效果。

优选地，所述滑动杆伸入内壳体处固设有减震连接杆，所述减震连接杆伸入固定板下方一端固定连接有阻尼板，所述阻尼板在内壳体内滑动，所述阻尼板上开有若干带有阻尼效果的通孔，所述固定板下方的内壳体内和内壳体与外壳体之间形成的腔体内都充入液压油用于提供二级减震效果。

优选地，所述内壳体底部设有一个控制流向朝向内壳体内的节流块，所述内壳体底部设有两个朝向内壳体外的节流块，所述节流块包括固设于内壳体上的固定管，所述固定管远离内壳体一侧盖有限流板，所述固定管外套设有连接限流板和内壳体的拉簧。

优选地，所述支撑模块包括固设于运货箱底部的转动台，所述转动台上设有转动套，所述转动套可沿转动台的球面进行转动，所述转动台内滑动设有顶紧滑块，所述顶紧滑块能对转动套的移动进行限制，所述转动套上侧固定设有放置台，所述放置台和运货箱之间在四个方向各设有一个调重心模块。

优选地，所述调重心模块包括转动设于放置台底部的转动轴，所述转动轴可在放置台下方小范围滑动，所述转动轴下方固设有活塞轴，所述活塞轴下方的运货箱上固设有第一液压缸，所述第一液压缸内滑动设有第一活塞，所述活塞轴伸入第一液压缸内一端固定连接有第一活塞，所述第一活塞和第一液压缸之间设有活塞弹簧。

优选地，所述放置台上侧的运货箱上固设有第二液压缸，所述第一液压缸通过运货箱内开设的通液道连接至第二液压缸，所述第二液压缸内滑动设有第二活塞，所述第二活塞远离通液道一侧固设有空心推杆，所述空心推杆另一端伸出第二液压缸外，所述空心推杆内滑动设有顶杆，所述顶杆和空心推杆之间设有限位弹簧，所述推板和运货箱之间设有辅助调整滑块，所述辅助调整滑块初始状态可随推板的移动而移动。

有益效果：

1.本发明利用调重心模块能够使得货物重心尽可能靠近放置台的重心。

2.本发明解决了运输无人机在起飞前不固定货物导致飞机在飞行时重心变化，影响飞机的飞行稳定性，在起飞、飞行途中和降落时有可能因为重心不稳导致飞机失去平衡而倾覆，引发事故并造成财产损失，在起飞前将货物重心尽可能调正可以避免飞机整体重心偏移，而飞行时重心不在无人机中心位置会导致重心偏向一侧的马达13受力过大，造成寿命锐减，不利于无人机运营的可持续发展等问题。

3.本发明在无人机降落时让滑动杆在内壳体内滑动，压缩内壳体内的惰性气体和减震弹簧，以初步抵消降落的冲击，同时阻尼板下侧无杆腔的液压油通过阻尼板上的通孔流入阻尼板上方的有杆腔，通过液压油的流动来进一步缓解冲击。

4.本发明的减震块通过阻尼板上通孔的阻尼效果和节流块上的限流板进行限流，可以直接消除机体因减震而带来的的晃动，增强无人机起飞和降落的平稳性。

附图说明

图1为本发明立体轴测图

图2为本发明俯视图

图3为图2中A-A处剖视图

图4为图3中B-B处剖视图

图5为图3中C处局部放大图

图6为图5中D处局部放大图

图7为图4中E处局部放大图

图中：11、机体；12、连杆；13、马达；14、安装板；15、起落架安装条；16、滑动杆；17、减震块；18、固定杆；19、起落架；20、运货箱；21、减震连接杆；22、外壳体；23、内壳体；24、阻尼板；25、节流块；26、固定板；27、减震弹簧；28、转动台；29、顶紧滑块；30、转动套；31、放置台；32、调重心模块；33、活塞轴；34、第一液压缸；35、活塞弹簧；36、第一活塞；37、通液道；38、第二液压缸；39、第二活塞；40、空心推杆；41、顶杆；42、辅助调整滑块；43、推板；44、支撑模块；45、转动轴；

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

结合附图1-7，一种自调重心的运输无人机,包括机体11,机体11上固设有若干连杆12，连杆12上安装有马达13，机体11下方固设有安装板14，安装板14下方安装有运货箱20，运货箱20内安装有支撑模块44，支撑模块44和运货箱20之间设有调重心模块32，调重心模块32能够调整运货箱20内货物的平衡，运货箱20两侧的安装板14上各设有一块起落架安装条15，起落架安装条15上安装有两滑动杆16，滑动杆16下方滑动设有减震块17，减震块17能够多级减震并在减震过程中消除减震带来的晃动，减震块17下方固设有固定杆18，两个固定杆18上固设有起落架19，起落架19接地用以支撑机体。

进一步地，滑动杆16包括固设于固定杆18上的外壳体22，外壳体22内固设有内壳体23，滑动杆16在内壳体23内滑动。

进一步地，内壳体23内固设有固定板26，滑动杆16和固定板26之间设有减震弹簧27，减震弹簧27所在腔体内充满能压缩的惰性气体，惰性气体和减震弹簧27共同提供初级减震效果。

进一步地，滑动杆16伸入内壳体23处固设有减震连接杆21，减震连接杆21伸入固定板26下方一端固定连接有阻尼板24，阻尼板24在内壳体23内滑动，阻尼板24上开有若干带有阻尼效果的通孔，固定板26下方的内壳体23内和内壳体23与外壳体22之间形成的腔体内都充入液压油用于提供二级减震效果。

进一步地，内壳体23底部设有一个控制流向朝向内壳体23内的节流块25，内壳体23底部设有两个朝向内壳体23外的节流块25，节流块25包括固设于内壳体23上的固定管，固定管远离内壳体23一侧盖有限流板，固定管外套设有连接限流板和内壳体23的拉簧。

进一步地，支撑模块44包括固设于运货箱20底部的转动台28，转动台28上设有转动套30，转动套30可沿转动台28的球面进行转动，转动台28内滑动设有顶紧滑块29，顶紧滑块29能对转动套30的移动进行限制，转动套30上侧固定设有放置台31，放置台31和运货箱20之间在四个方向各设有一个调重心模块32。

进一步地，调重心模块32包括转动设于放置台31底部的转动轴45，转动轴45可在放置台31下方小范围滑动，转动轴45下方固设有活塞轴33，活塞轴33下方的运货箱20上固设有第一液压缸34，第一液压缸34内滑动设有第一活塞36，活塞轴33伸入第一液压缸34内一端固定连接有第一活塞36，第一活塞36和第一液压缸34之间设有活塞弹簧35。

进一步地，放置台31上侧的运货箱20上固设有第二液压缸38，第一液压缸34通过运货箱20内开设的通液道37连接至第二液压缸38，第二液压缸38内滑动设有第二活塞39，第二活塞39远离通液道37一侧固设有空心推杆40，空心推杆40另一端伸出第二液压缸38外，空心推杆40内滑动设有顶杆41，顶杆41和空心推杆40之间设有限位弹簧，推板43和运货箱20之间设有辅助调整滑块42，辅助调整滑块42初始状态可随推板43的移动而移动。

工作原理

将运货箱20从安装板14上拆下，在向运货箱20内装入货物后将运货箱20装回安装板14上，运货箱20内的货物压在放置台31上。

货物与放置台31接触后如果货物重心没有和放置台31中心重合就会导致放置台31的重心偏移，放置台31重心所在一侧就会下移，放置台31带动转动轴45转动并下移，转动轴45将活塞轴33向压动，活塞轴33下移带动第一活塞36在第一液压缸34内向下滑动，活塞轴33移动压缩活塞弹簧35并将第一活塞36下方的液压油通过通液道37压入第二液压缸38内，液压油推动第二活塞39在第二液压缸38内滑动，第二活塞39移动推动空心推杆40移动，空心推杆40带动顶杆41推动推板43，推板43将货物向放置台31的中心方向推动，使得货物重心尽可能靠近放置台31的重心。

在机体11通电，机体将要起飞时，调重心模块32和支撑模块44动作完毕货物已经调整完重心后，启动顶紧滑块29顶住转动套30，使得转动套30无法在转动台28上滑动，启动辅助调整滑块42，将未接触到货物的推板43推到货物上进行夹持固定，推板43带动顶杆41从空心推杆40内滑出并拉长限位弹簧，在完成一次运输后，辅助调整滑块42和顶紧滑块29断电，限位弹簧带动顶杆41复位，活塞弹簧35带动第一活塞36复位并使得放置台31回正。

运输无人机在起飞前不固定货物导致飞机在飞行时重心变化，影响飞机的飞行稳定性，在起飞、飞行途中和降落时有可能因为重心不稳导致飞机失去平衡而倾覆，引发事故并造成财产损失，在起飞前将货物重心尽可能调正可以避免飞机整体重心偏移，而飞行时重心不在无人机中心位置会导致重心偏向一侧的马达13受力过大，造成寿命锐减，不利于无人机运营的可持续发展。

在无人机降落时，降落的冲击力由起落架19传递至固定杆18，固定杆18传递到减震块17，从而使得滑动杆16在内壳体23内滑动，压缩内壳体23内的惰性气体和减震弹簧27，以抵消降落的冲击，同时滑动杆16移动带动减震连接杆21推动阻尼板24。

阻尼板24下侧无杆腔的液压油通过阻尼板24上的通孔流入阻尼板24上方的有杆腔，通过液压油的流动来进一步缓解冲击，如果冲击力过大时，阻尼板24还会推动小部分液压油顶开节流块25上的限流板，通过节流块25流出内壳体23，最大程度的遏制住硬着陆带来的冲击，在减震弹簧27和惰性气体膨胀的作用下带动滑动杆16复位时，液压油也流回原位，通过阻尼板24上通孔的阻尼效果和节流块25上的限流板进行限流，可以直接消除机体因减震而带来的的晃动，增强无人机起飞和降落的平稳性。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种自调重心的运输无人机,包括机体(11),其特征在于，所述机体(11)上固设有若干连杆(12)，所述连杆(12)上安装有马达(13)，所述机体(11)下方固设有安装板(14)，所述安装板(14)下方安装有运货箱(20)，所述运货箱(20)内安装有支撑模块(44)，所述支撑模块(44)和运货箱(20)之间设有调重心模块(32)，所述调重心模块(32)能够调整运货箱(20)内货物的平衡，所述运货箱(20)两侧的安装板(14)上各设有一块起落架安装条(15)，所述起落架安装条(15)上安装有两滑动杆(16)，所述滑动杆(16)下方滑动设有减震块(17)，所述减震块(17)能够多级减震并在减震过程中消除减震带来的晃动，所述减震块(17)下方固设有固定杆(18)，两个所述固定杆(18)上固设有起落架(19)，所述起落架(19)接地用以支撑机体。

2.根据权利要求1所述的一种自调重心的运输无人机，其特征在于，所述滑动杆(16)包括固设于固定杆(18)上的外壳体(22)，所述外壳体(22)内固设有内壳体(23)，所述滑动杆(16)在内壳体(23)内滑动。

3.根据权利要求2所述的一种自调重心的运输无人机，其特征在于，所述内壳体(23)内固设有固定板(26)，所述滑动杆(16)和固定板(26)之间设有减震弹簧(27)，所述减震弹簧(27)所在腔体内充满能压缩的惰性气体，所述惰性气体和减震弹簧(27)共同提供初级减震效果。

4.根据权利要求3所述的一种自调重心的运输无人机，其特征在于，所述滑动杆(16)伸入内壳体(23)处固设有减震连接杆(21)，所述减震连接杆(21)伸入固定板(26)下方一端固定连接有阻尼板(24)，所述阻尼板(24)在内壳体(23)内滑动，所述阻尼板(24)上开有若干带有阻尼效果的通孔，所述固定板(26)下方的内壳体(23)内和内壳体(23)与外壳体(22)之间形成的腔体内都充入液压油用于提供二级减震效果。

5.根据权利要求4所述的一种自调重心的运输无人机，其特征在于，所述内壳体(23)底部设有一个控制流向朝向内壳体(23)内的节流块(25)，所述内壳体(23)底部设有两个朝向内壳体(23)外的节流块(25)，所述节流块(25)包括固设于内壳体(23)上的固定管，所述固定管远离内壳体(23)一侧盖有限流板，所述固定管外套设有连接限流板和内壳体(23)的拉簧。

6.根据权利要求5所述的一种自调重心的运输无人机，其特征在于，所述支撑模块(44)包括固设于运货箱(20)底部的转动台(28)，所述转动台(28)上设有转动套(30)，所述转动套(30)可沿转动台(28)的球面进行转动，所述转动台(28)内滑动设有顶紧滑块(29)，所述顶紧滑块(29)能对转动套(30)的移动进行限制，所述转动套(30)上侧固定设有放置台(31)，所述放置台(31)和运货箱(20)之间在四个方向各设有一个调重心模块(32)。

7.根据权利要求6所述的一种自调重心的运输无人机，其特征在于，所述调重心模块(32)包括转动设于放置台(31)底部的转动轴(45)，所述转动轴(45)可在放置台(31)下方小范围滑动，所述转动轴(45)下方固设有活塞轴(33)，所述活塞轴(33)下方的运货箱(20)上固设有第一液压缸(34)，所述第一液压缸(34)内滑动设有第一活塞(36)，所述活塞轴(33)伸入第一液压缸(34)内一端固定连接有第一活塞(36)，所述第一活塞(36)和第一液压缸(34)之间设有活塞弹簧(35)。

8.根据权利要求7所述的一种自调重心的运输无人机，其特征在于，所述放置台(31)上侧的运货箱(20)上固设有第二液压缸(38)，所述第一液压缸(34)通过运货箱(20)内开设的通液道(37)连接至第二液压缸(38)，所述第二液压缸(38)内滑动设有第二活塞(39)，所述第二活塞(39)远离通液道(37)一侧固设有空心推杆(40)，所述空心推杆(40)另一端伸出第二液压缸(38)外，所述空心推杆(40)内滑动设有顶杆(41)，所述顶杆(41)和空心推杆(40)之间设有限位弹簧，所述推板(43)和运货箱(20)之间设有辅助调整滑块(42)，所述辅助调整滑块(42)初始状态可随推板(43)的移动而移动。

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