CN114560078B - 一种旋翼无人机的起落架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋翼无人机的起落架，属于无人机技术领域，包括安装在旋翼无人机主体上的起落架总成；所述起落架总成包括安装在旋翼无人机主体底部的连接座、设置在连接座侧壁上的连接板以及水平转动安装在连接板远离连接座一端的连接轴杆，所述连接板至少设置有一对，所述连接轴杆的两端均连接有支撑臂，一对所述支撑臂远离连接轴杆的一端水平转动安装有托杆，所述托杆位于连接轴杆的斜下方，所述连接轴杆上套设有用于阻碍连接轴杆转动的第一复位簧。该旋翼无人机的起落架，通过动力的转换，配合风阻，达到对旋翼无人机主体降落进行多级缓冲的目的，以提高旋翼无人机主体降落时的稳定性。

Description

一种旋翼无人机的起落架

技术领域

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种旋翼无人机的起落架。

背景技术

无人机为一种不要驾驶员登机进行任何手动驾驶操作，完全在电子设备的监控下可以自动完成全部飞行过程的飞行器，它的出现使各个国家对飞行器的研究进入了一个崭新的时代。无人机其生存能力较强、灵活性高、机动性好、使用非常方便。微型旋翼无人机是微机电系统集成的产物，以其能够垂直起降、自由悬停、控制灵活和适应各种环境能力强等优点成为国内外很多实验室研究的重点。微型旋翼无人机的系统研究主要是针对地面控制系统和机载测控通信系统，地面控制系统是能够对无人机的飞行姿态进行监测和指令控制；机载测控通信系统主要是在无人机飞行状态下对惯性传感器、超声波测距仪等进行数据采集，并把这些数据传送给地面控制系统。

旋翼无人机上配备有起落架，用于起飞或降落过程中对旋翼无人机支撑，旋翼无人机在降落的过程中，会产生较大的冲击力，现有的旋翼无人机起落架普遍采用弹簧结构对该冲击力进行缓冲，以对旋翼无人机进行保护，然而，弹簧缓冲的方式会使无人机在降落时上下晃动，甚至在与地面冲击后反复弹起下落，导致无人机降落时的稳定性不高。为此，我们提出来一种旋翼无人机的起落架解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中，现有的旋翼无人机起落架采用弹簧缓冲的方式会使无人机在降落时上下晃动，甚至在与地面冲击后反复弹起下落，导致无人机降落时的稳定性不高的问题，而提出的一种旋翼无人机的起落架。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种旋翼无人机的起落架，包括起落架总成；所述起落架总成包括安装在旋翼无人机主体底部的连接座、设置在连接座侧壁上的连接板以及水平转动安装在连接板远离连接座一端的连接轴杆，所述连接板至少设置有一对，所述连接轴杆的两端均连接有支撑臂，一对所述支撑臂远离连接轴杆的一端水平转动安装有托杆，所述托杆位于连接轴杆的斜下方，所述连接轴杆上套设有用于阻碍连接轴杆转动的第一复位簧，所述连接座上设置有用于缓冲连接轴杆转动的辅助机构，所述辅助机构包括竖直转动安装在连接座底部的中心轴杆，所述中心轴杆外圆面上设置有螺旋齿，所述连接轴杆上固定有朝向中心轴杆设置的安装架，所述安装架靠近中心轴杆的一端安装有固定柱，固定柱端部设置有导向杆，导向杆伸入螺旋齿的齿槽内，所述中心轴杆底端设置有底座，所述底座外圆面上水平安装有连接管，所述连接管呈环形分布有多根，多根连接管远离底座的一端均设置有辅助板，多块辅助板朝向同一旋转方向倾斜设置，所述辅助板上表面设置有导流片，所述导流片与辅助板最高点的一端转动连接，且所述导流片两侧与辅助板之间连接有布体。

通过上述技术方案，当旋翼无人机主体降落时，将旋翼无人机主体向下的冲击力转变为中心轴杆轴向的驱动力，并利用导流片与布体兜风产生风阻，多级缓冲，提高旋翼无人机主体降落时的稳定性，旋翼无人机主体起飞时，多块辅助板跟随中心轴杆轴向转动怎能够产生升力，辅助旋翼无人机主体起飞。

在进一步的实施例中，所述第一复位簧的一端与连接板抵扣，所述第一复位簧的另外一端与安装架抵扣。

通过上述技术方案，第一复位簧能够有效的阻碍连接轴杆带动托杆趋向于水平位置的旋转。

在进一步的实施例中，所述连接座上表面嵌装有滚子轴承，所述滚子轴承内转动安装有端轴，所述端轴与中心轴杆同轴连接。

通过上述技术方案，用于中心轴杆的轴向转动。

在进一步的实施例中，所述辅助板上表面靠近最低点的一端设置有电磁铁，所述导流片上设置有与电磁铁配合吸附的金属片。

通过上述技术方案，电磁铁通电后，具有吸力，通电的电磁铁与金属片吸附，能够使导流片贴合在辅助板上，用于在旋翼无人机主体起飞后降低空气阻力。

在进一步的实施例中，所述端轴上穿设有接线柱，所述接线柱与电磁铁电性连接。

通过上述技术方案，在连接座与旋翼无人机主体安装过程中，接线柱与旋翼无人机主体的电源接通，即可为电磁铁供电。

在进一步的实施例中，所述中心轴杆侧壁上安装有用于控制接线柱与电磁铁连通以及断开的触碰开关，所述触碰开关位于螺旋齿顶端位置处。

通过上述技术方案，导向杆与触碰开关触碰，使电磁铁与接线柱电力连通，电磁铁产生吸力与金属片吸附，降低旋翼无人机主体飞行时的阻力。

在进一步的实施例中，所述固定柱内部中空且活动设置有推板，所述导向杆活动贯穿固定柱端面与推板连接，所述推板远离导向杆的一端与固定柱内部端壁之间连接有第二复位簧。

通过上述技术方案，能够弹力推动导向杆伸入螺旋齿的齿槽内，避免导向杆跟随安装架旋转过程中脱出螺旋齿的齿槽。

在进一步的实施例中，所述托杆的两端均套设有防护套。

通过上述技术方案，实现对托杆的保护，使托杆在与地面接触后能够顺利转动。

本发明的技术效果和优点：

该旋翼无人机的起落架，得益于导向杆与螺旋齿的配合，以及连接轴杆的转动安装，能够将旋翼无人机主体降落时产生的冲击力转变为中心轴杆轴向的驱动力，使中心轴杆逆时针旋转，该动力转换过程中，能够达到缓解旋翼无人机主体部分下降冲击力的目的，且中心轴杆的轴向逆时针转动，能够使多块辅助板与中心轴杆同轴旋转，旋转过程中，导流片与辅助板之间连接的布体将产生风阻，缓解旋翼无人机主体剩余下降冲击力，相较于传统中单独采用弹簧作为旋翼无人机主体缓冲结构的方式，本申请通过动力的转换，配合风阻，达到对旋翼无人机主体降落进行多级缓冲的目的，提高旋翼无人机主体降落时的稳定性；

得益于辅助板的倾斜设置，在旋翼无人机主体起飞时，第一复位簧迫使连接轴杆旋转使两根托杆相互靠拢复位，多块辅助板跟随中心轴杆顺时针同轴旋转，产生升力，辅助旋翼无人机主体顺利起飞，且利用电磁铁与金属片的吸附配合，在辅助旋翼无人机主体顺利起飞后，可使导流片与辅助板贴合，尽量避免对旋翼无人机主体的飞行产生阻力。

附图说明

图1为本发明旋翼无人机主体的整体结构示意图；

图2为本发明起落架总成的结构示意图；

图3为本发明连接轴杆与连接座连接的结构示意图；

图4为本发明的连接座结构示意图；

图5为本发明辅助机构的结构示意图；

图6为本发明辅助板的结构示意图；

图7为本发明连接轴杆的结构示意图；

图8为本发明的固定柱内部结构示意图。

图中：1、旋翼无人机主体；2、起落架总成；3、连接座；4、连接板；5、连接轴杆；6、支撑臂；7、托杆；8、防护套；9、辅助机构；10、中心轴杆；11、螺旋齿；12、第一复位簧；13、安装架；14、固定柱；15、导向杆；16、滚子轴承；17、端轴；18、接线柱；19、底座；20、连接管；21、辅助板；22、导流片；23、布体；24、触碰开关；25、电磁铁；26、金属片；27、推板；28、第二复位簧。

具体实施方式

结合附图，对本发明作详细说明，但本发明的保护范围不限于下述实施例，即但凡以本发明申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖范围之内。

参照图1、图2和图3，一种旋翼无人机的起落架，包括安装在旋翼无人机主体1上的起落架总成2，起落架总成2包括安装在旋翼无人机主体1底部的连接座3、设置在连接座3侧壁上的连接板4，以及水平转动安装在连接板4远离连接座3一端的连接轴杆5，连接板4至少设置有一对，且对称设置。每根连接轴杆5对应连接两根连接板4，保证连接轴杆5能够始终处于水平状态。连接板4呈L形结构，使连接轴杆5水平位于连接座3两侧下方的位置处。连接座3与旋翼无人机主体1之间为螺栓连接。连接轴杆5的两端均连接有支撑臂6，一对支撑臂6远离连接轴杆5的一端水平转动安装有托杆7，托杆7位于连接轴杆5的斜下方远离连接座3的一侧，托杆7至少设置有两根，且托杆7能够相对于支撑臂6转动，连接轴杆5上套设有用于阻碍连接轴杆5转动的第一复位簧12，第一复位簧12为扭簧，用于阻碍连接轴杆5带动托杆7趋向于水平方向的转动，当两根托杆7水平放置在地面上时，即可对两根连接轴杆5水平支撑，进而对连接座3上的旋翼无人机主体1水平支撑。托杆7的两端均套设有防护套8，防护套8用于对托杆7保护。

参照图1、图2、图3和图5，连接座3上设置有用于缓冲连接轴杆5转动的辅助机构9，辅助机构9包括竖直转动安装在连接座3底部的中心轴杆10，连接座3上表面嵌装有滚子轴承16，滚子轴承16内转动安装有端轴17，端轴17与中心轴杆10同轴连接，使中心轴杆10能够顺利轴向转动。中心轴杆10外圆面上设置有螺旋齿11。连接轴杆5上固定有朝向中心轴杆10设置的安装架13，连接轴杆5相对于连接板4转动时，能够带动安装架13同向旋转。参照图7，第一复位簧12的一端与连接板4抵扣，第一复位簧12的另外一端与安装架13抵扣。此安装方式使第一复位簧12能够有效的阻碍连接轴杆5带动托杆7趋向于水平位置的旋转，当旋翼无人机主体1降落时，两根托杆7率先与地面接触，此时连接座3受到旋翼无人机主体1向下的压力，迫使两根托杆7以对应的连接轴杆5为旋转轴旋转，同时两根托杆7朝向相互远离的一侧滚动，趋向于水平位置。此时利用第一复位簧12对连接轴杆5转动产生阻力，初步缓冲旋翼无人机主体1下降时的冲击力。

参照图1、图2、图3和图5，安装架13靠近中心轴杆10的一端安装有固定柱14，固定柱14端部设置有导向杆15，导向杆15伸入螺旋齿11的齿槽内，当旋翼无人机主体1降落时，连接轴杆5的旋转带动安装架13同向旋转，安装架13的旋转使固定柱14端部的导向杆15由螺旋齿11顶部朝向螺旋齿11底部移动，迫使螺旋齿11与中心轴杆10逆时针旋转，将旋翼无人机主体1下降产生的冲击力转变为中心轴杆10轴向的驱动力，该动力转换过程中，能够缓解旋翼无人机主体1部分下降冲击力。此动力转换过程中，受第一复位簧12最大扭矩的限制，中心轴杆10底端始终高于两根托杆7的水平位置。参照图8，固定柱14内部中空且活动设置有推板27，导向杆15活动贯穿固定柱14端面与推板27连接，推板27远离导向杆15的一端与固定柱14内部端壁之间连接有第二复位簧28。第二复位簧28为压缩弹簧，用于推动推板27使导向杆15弹性伸入螺旋齿11的齿槽内，避免导向杆15跟随安装架13旋转过程中脱出螺旋齿11的齿槽。当旋翼无人机主体1起飞时，第一复位簧12能够迫使连接轴杆5旋转复位，导向杆15由螺旋齿11底部朝向螺旋齿11顶部移动，此时中心轴杆10顺时针转动。

参照图5，中心轴杆10底端设置有底座19，底座19外圆面上水平安装有连接管20，连接管20呈环形分布有多根，多根连接管20远离底座19的一端均设置有辅助板21，连接管20与底座19以及辅助板21之间均为螺栓连接。多块辅助板21朝向同一旋转方向倾斜设置，辅助板21上表面设置有导流片22，导流片22与辅助板21最高点的一端转动连接，且导流片22两侧与辅助板21之间连接有布体23，布体23与导流片22配合具有兜风的作用，在中心轴杆10轴向转动过程中，多块辅助板21与中心轴杆10同步由最高点朝向最低点的方向旋转。此时利用导流片22与布体23的兜风，能够产生风阻，缓解旋翼无人机主体1剩余下降冲击力。旋翼无人机主体1起飞时，多块辅助板21跟随中心轴杆10顺时针旋转，能够产生升力，辅助旋翼无人机主体1起飞。导流片22靠近与辅助板21转动连接的一端开设有小孔，在兜风过程中，进入导流片22与辅助板21之间的空气朝向小孔逃逸，空气的逃逸量远小于空气进入导流片22与辅助板21之间的量，从而能够更好的产生阻力。

参照图5和图6，辅助板21上表面靠近最低点的一端设置有电磁铁25，导流片22上设置有与电磁铁25配合吸附的金属片26，当电磁铁25通电后，具有吸力，通电的电磁铁25与金属片26吸附，能够使导流片22贴合在辅助板21上，用于在旋翼无人机主体1起飞后降低空气阻力。参照图4，端轴17上穿设有接线柱18，接线柱18与电磁铁25电性连接，中心轴杆10与连接管20内部均中空设置，用于排布接线柱18与电磁铁25电力连接所需的线路。在连接座3与旋翼无人机主体1安装过程中，接线柱18与旋翼无人机主体1的电源接通，即可为电磁铁25供电。中心轴杆10侧壁上安装有用于控制接线柱18与电磁铁25连通以及断开的触碰开关24，触碰开关24位于螺旋齿11顶端位置处，当辅助旋翼无人机主体1起飞时，导向杆15由螺旋齿11底部朝向螺旋齿11顶部移动，正好与触碰开关24触碰，使电磁铁25与接线柱18电力连通，电磁铁25产生吸力与金属片26吸附，降低旋翼无人机主体1飞行时的阻力。当旋翼无人机主体1降落时，导向杆15由螺旋齿11顶部朝向螺旋齿11底部移动，脱离触碰开关24，此时电磁铁25断电，导流片22便可用于兜风。

在旋翼无人机飞行过程中，两根托杆7在旋翼无人机主体1飞行时处于两根连接轴杆5相互远离一侧的斜下方（如图1和图2所示），当旋翼无人机主体1降落时，两根托杆7率先与地面接触，此时连接座3受到旋翼无人机主体1向下的压力，迫使两根托杆7以对应的连接轴杆5为旋转轴旋转，同时两根托杆7朝向相互远离的一侧扩展，且第一复位簧12（扭簧）对连接轴杆5的旋转产生阻力，初步缓冲旋翼无人机主体1下降时的冲击力。此过程中，连接轴杆5的旋转带动安装架13实现绕轴杆5轴心方向的同步旋转，安装架13的旋转使固定柱14端部的导向杆15由螺旋齿11顶部朝向螺旋齿11底部移动，此过程中，导向杆15将迫使螺旋齿11与中心轴杆10逆时针旋转，将旋翼无人机主体1下降产生的冲击力部分转化为中心轴杆10轴向的驱动力，该动力转换过程中，达到缓解旋翼无人机主体1部分下降冲击力的目的，进一步的，中心轴杆10的轴向逆时针转动，带动多根连接管20同步转动，使多块辅助板21与中心轴杆10同轴旋转，旋转过程中，导流片22与辅助板21之间连接的布体23将产生风阻，缓解旋翼无人机主体1剩余下降冲击力。

当旋翼无人机主体1起飞时，两根托杆7逐渐脱离地面，此过程中，第一复位簧12（扭簧）迫使连接轴杆5旋转使两根托杆7相互靠拢复位，连接轴杆5的旋转带动安装架13同步旋转，安装架13的旋转使固定柱14端部的导向杆15由螺旋齿11底部朝向螺旋齿11顶部移动，迫使螺旋齿11与中心轴杆10顺时针旋转，此过程中多块辅助板21与中心轴杆10同轴顺时针旋转，由于辅助板21倾斜设置，进而多块辅助板21的顺时针旋转能够产生升力，辅助旋翼无人机主体1顺利起飞。

在辅助旋翼无人机主体1顺利起飞后，导向杆15移动至螺旋齿11的顶端，中心轴杆10与螺旋齿11失去动力源停止轴向旋转，此时导向杆15与中心轴杆10外壁上的触碰开关24接触，触发触碰开关24，将接线柱18与辅助板21电性连通（接线柱18在连接座3与旋翼无人机主体1连接过程中和旋翼无人机主体1内部电源接通），此时，电磁铁25通电具有吸力，金属片26吸附在电磁铁25上，使导流片22与辅助板21贴合，尽量避免对旋翼无人机主体1的飞行产生阻力。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种旋翼无人机的起落架，包括起落架总成（2）；

其特征在于：所述起落架总成（2）包括安装在旋翼无人机主体（1）底部的连接座（3）、设置在连接座（3）侧壁上的连接板（4）以及水平转动安装在连接板（4）远离连接座（3）一端的连接轴杆（5），所述连接板（4）至少设置有一对，所述连接轴杆（5）的两端均连接有支撑臂（6），一对所述支撑臂（6）远离连接轴杆（5）的一端水平转动安装有托杆（7），所述托杆（7）位于连接轴杆（5）的斜下方，所述连接轴杆（5）上套设有用于阻碍连接轴杆（5）转动的第一复位簧（12），所述连接座（3）上设置有用于缓冲连接轴杆（5）转动的辅助机构（9），所述辅助机构（9）包括竖直转动安装在连接座（3）底部的中心轴杆（10），所述中心轴杆（10）外圆面上设置有螺旋齿（11），所述连接轴杆（5）上固定有朝向中心轴杆（10）设置的安装架（13），所述安装架（13）靠近中心轴杆（10）的一端安装有固定柱（14），固定柱（14）端部设置有导向杆（15），导向杆（15）伸入螺旋齿（11）的齿槽内，所述中心轴杆（10）底端设置有底座（19），所述底座（19）外圆面上水平安装有连接管（20），所述连接管（20）呈环形分布有多根，多根连接管（20）远离底座（19）的一端均设置有辅助板（21），多块辅助板（21）朝向同一旋转方向倾斜设置，所述辅助板（21）上表面设置有导流片（22），所述导流片（22）与辅助板（21）最高点的一端转动连接，且所述导流片（22）两侧与辅助板（21）之间连接有布体（23）。

2.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机的起落架，其特征在于：所述第一复位簧（12）的一端与连接板（4）抵扣，所述第一复位簧（12）的另外一端与安装架（13）抵扣。

3.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机的起落架，其特征在于：所述连接座（3）上表面嵌装有滚子轴承（16），所述滚子轴承（16）内转动安装有端轴（17），所述端轴（17）与中心轴杆（10）同轴连接。

4.根据权利要求3所述的一种旋翼无人机的起落架，其特征在于：所述辅助板（21）上表面靠近最低点的一端设置有电磁铁（25），所述导流片（22）上设置有与电磁铁（25）配合吸附的金属片（26）。

5.根据权利要求4所述的一种旋翼无人机的起落架，其特征在于：所述端轴（17）上穿设有接线柱（18），所述接线柱（18）与电磁铁（25）电性连接。

6.根据权利要求5所述的一种旋翼无人机的起落架，其特征在于：所述中心轴杆（10）侧壁上安装有用于控制接线柱（18）与电磁铁（25）连通以及断开的触碰开关（24），所述触碰开关（24）位于螺旋齿（11）顶端位置处。

7.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机的起落架，其特征在于：所述固定柱（14）内部中空且活动设置有推板（27），所述导向杆（15）活动贯穿固定柱（14）端面与推板（27）连接，所述推板（27）远离导向杆（15）的一端与固定柱（14）内部端壁之间连接有第二复位簧（28）。

8.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机的起落架，其特征在于：所述托杆（7）的两端均套设有防护套（8）。

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