CN117302536B - 一种集成型直升机智能地面运输小车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种集成型直升机智能地面运输小车，包括顶板、卡爪组件、伺服组件、多级缸组件；卡爪组件安装在顶板上，利用卡爪组件扣紧起落架横梁；利用伺服组件控制多级缸组件升降，进而带动顶板和卡爪组件的升降。本发明有益效果：采用了新颖的双层传动形式，结构集成度更高，可以通过伺服组件发送指令，控制多级缸组件的升降，进而带动顶板和卡爪组件的升降，全程自动化升降和抓取，节省了人力，提高了效率和安全性，小车整个框架采用支撑框架与滑轨结构的形式，受力均匀，小车移动过程中安全可靠。

Description

一种集成型直升机智能地面运输小车

技术领域

本发明属于运输结构领域，尤其是涉及一种集成型直升机智能地面运输小车。

背景技术

直升机在准备作业时，需要经过短距离的运输，将直升机运输到指定作业位置。作业完毕准备收藏时，也需要经过短距离的运输，将直升机运输到收藏位。雪橇式起落架直升机，需要借助运输工具来完成位置移动，操作人员通常利用平板车或者拖机轮进行操作，但是这两种方式都需要人工操作，大型的直升机需要多人操作，将直升机抬到平板拖车上再进行运输，运输到指定地点后还需要多人操作将飞机从平板拖车上抬下来，放置在指定地点。使用拖机轮时也同样需要多人手动操作，运输前将轮子安装在雪橇起落架上，运输到指定地点后，还需要手动将拖机轮拆除。也有一些拖车设计，可以自动举升直升机，但多采用液压机构，液压机构重量大，能量转换效率较低，液压油需要定期更换，否则存在安全风险。传统的直升机短距离运输方式占用人力资源，耗时耗力，且运输过程容易磕碰，存在不安全的因素。要使直升机安全平稳的运输且不占用太多的人力资源，需要设计一套结构集成度高、操作方便、可靠性高的运输装置。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种集成型直升机智能地面运输小车，以至少解决背景技术中的至少一个问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种集成型直升机智能地面运输小车，包括顶板、卡爪组件、伺服组件、多级缸组件；

卡爪组件安装在顶板上，利用卡爪组件扣紧起落架横梁；

利用伺服组件控制多级缸组件升降，进而带动顶板和卡爪组件的升降。

进一步的，包括框架组件，所述框架组件包括把手结构、支撑结构、滑轨结构、车轮垫块、车轮、升降板和罩壳。

把手连接在把手转接块上，把手转接块固定在支撑外框上，支撑外框与支撑板可拆卸连接；

滑轨结构包括滑轨、滑块和滑轨固定件，其中滑块固定在支撑外框上，滑轨固定在滑轨固定件上，滑轨可沿着滑块做上下升降移动；

车轮固定在车轮垫块上，车轮垫块固定在支撑外框上，升降板与滑轨固定件连接，内层罩壳固定在升降板上，外层罩壳连接在支撑板上；

外层罩壳与内层罩壳之间留有缝隙，内层罩壳可连同升降板一起随滑轨沿着滑块移动；

进一步的，包括长杆、三角杆、短杆、垫圈和关节件；

所述关节件包括移动关节和固定关节，长杆、三角杆、短杆、垫圈之间利用移动关节连接，长杆、三角杆、短杆、垫圈利用固定单元与底托连接。

进一步的，移动关节包括第一移动关节，第一移动关节穿过导杆以及设置在导杆两侧的短杆，设置在导杆两侧的短杆与第一移动关节活动连接，第一移动关节固定在导杆上。

进一步的，移动关节包括第二移动关节，第二移动关节穿过卡爪的小轴孔以及卡爪两侧的长杆；

卡爪和两根长杆与第二移动关节活动连接。

进一步的，移动关节包括第三移动关节，第三移动关节穿过垫圈以及设置在垫圈两侧的三角杆及长杆；

长杆、三角杆和垫圈与第三移动关节活动连接。

进一步的，移动关节包括第四移动关节，第四移动关节穿过短杆以及设置在短杆两侧的三角杆；

三角杆和短杆与第四移动关节活动连接。

进一步的，固定关节包括第一固定关节，第一固定关节端部与底托连接；

第一固定关节穿过卡爪的大轴孔；

扭簧穿在第一固定关节上并固定在卡爪和底托的安装槽内。

进一步的，固定关节包括第二固定关节，第二固定关节端部与底托连接；

第二固定关节穿过三角杆、垫圈；

三角杆、垫圈与第二固定关节活动连接。

进一步的，伺服组件包括供电电池和伺服主控板，利用伺服组件向小车供电和发送动作指令。

进一步的，多级缸组件包含主承力支座，轴承，轴承外压片，轴承内压片，螺帽，其中螺帽带内螺纹和外齿、多级丝杠结构、底部齿轮和转接件；

多级丝杠结构为双轴承的结构组件，包括外螺纹结构件、内螺纹结构件和多节可伸出丝杠组成，其中外螺纹结构件上固定有转接件，转接件固定在升降板上，底部齿轮通过轴承回转结构与升降板相连。

主承力支座安装在支撑板上，轴承安装在主承力支座内部，轴承外压片固定在主承力支座上；

轴承内压片固定在螺帽上，外螺纹结构件与螺帽内螺纹啮合，当螺帽旋转时，外螺纹结构件带动整个多级丝杠结构上升或下降；

内螺纹结构件底部安装有底部齿轮，当底部齿轮旋转时，带动内螺纹结构件旋转，通过内外螺纹的啮合，使多节可伸出丝杠伸出，多节可伸出丝杠的末级与顶板相连，当多节可伸出丝杠伸出时，带动顶板上升。

进一步的，上层驱动组件安装在支撑板上，包括伺服电机、减速机、上层主齿轮和上层转接结构组件，用以带动升降板上升。

上层主齿轮与多级缸组件中的螺帽啮合，当伺服电机接到伺服组件发出的指令后开始旋转，进而带动上层主齿轮旋转，与上层主齿轮啮合的螺帽同时旋转，因为螺帽有内螺纹，因此外螺纹结构件上升，因为连接关系，进而带动升降板上升，上升过程中滑轨结构起到导向作用。

进一步的，下层驱动组件安装在升降板上，包括伺服电机、减速机、下层主齿轮和下层转接结构组件，用以带动顶板上升。

下层主齿轮与底部齿轮啮合，当伺服电机接到伺服组件发出的指令后开始旋转，进而带动下层主齿轮旋转，与下层主齿轮啮合的底部齿轮同时旋转，当底部齿轮旋转时，带动内螺纹结构件旋转，通过内外螺纹的啮合，使多节可伸出丝杠伸出，多节可伸出丝杠的末级与顶板相连，当多节可伸出丝杠伸出时，会带动顶板上升，多级导轨是由多节套筒组成的无动力推杆，上升过程中主要起到导向的作用。

进一步的，本方案公开了一种集成型直升机智能地面运输方法，用以控制一种集成型直升机智能地面运输小车，包括：

当直升机执行完任务，准备运输时，利用把手结构将小车推入机腹下方；

通过伺服组件发送举升指令，上层驱动组件接收到信号后，电机带动上层主齿轮旋转，上层主齿轮带动多级缸组件的螺帽旋转，与螺帽螺纹配合的外螺纹结构件上升同时，带动升降板上的所有结构上升；

下层驱动组件接收伺服组件发送的举升指令，伺服电机旋转，带动下层主齿轮旋转，下层主齿轮带动多级缸组件的底部齿轮旋转，当底部齿轮旋转时，带动内螺纹结构件旋转，通过内外螺纹的啮合，多节可伸出丝杠带动顶板上升；

四个卡爪组件安装在顶板上的固定位置，卡爪最初处于打开状态，在顶板上升过程中，当卡爪组件中的导杆接触到直升机机腹起落架横梁时，通过连杆作用卡爪旋转，最终抱紧直升机机腹处的起落架横梁，当直升机起脱离地面安全距离后停止举升；

推动小车连带直升机一起运输到指定位置；

到达指定地点后，伺服组件发送收藏指令，上层驱动组件接收到信号后，电机带动上层主齿轮反向旋转，最终升降板下降到收藏位，下层驱动组件接收伺服组件发送的举升指令，伺服电机反向旋转，带动下层主齿轮反向旋转，多节可伸出丝杠带动顶板下降到收藏位；

当直升机安全落地后，顶板继续下降过程中，当导杆脱离到直升机机腹起落架横梁时，卡爪在扭簧的作用下打开，释放起落架横梁。

相对于现有技术，本发明所述的一种集成型直升机智能地面运输小车具有以下有益效果：

（1）本发明涉及的一种集成型直升机智能地面运输小车，采用了新颖的双层传动形式，结构集成度更高，可以通过伺服组件发送指令，控制多级缸组件的升降，进而带动顶板和卡爪组件的升降，全程自动化升降和抓取，节省了人力，提高了效率和安全性，小车整个框架采用支撑框架与滑轨结构的形式，受力均匀，小车移动过程中安全可靠；

（2）本发明涉及的一种集成型直升机智能地面运输小车，卡爪组件安装在顶板上，本发明给出了一种卡爪的技术方案，设计成了联动的连杆机构，在顶板带动卡爪上升过程中，卡爪扣紧起落架横梁，卡爪扣紧起落架横梁，当顶板下降，横梁脱离卡爪组件的导杆，卡爪打开释放起落架，整个锁紧过程无需人员参与，节省人力，减小了安全隐患；

（3）本发明涉及的一种集成型直升机智能地面运输小车，设计了一种多级缸组件，既可以在螺帽旋转时，整体上升，又可以在底部齿轮旋转时，内部的多节丝杠上升，通过双层传动的方式，在举升行程一定的情况下，能够使小车收缩侯尺寸达到最低，小车自身高度低，可以适用直升机机腹离地面高度有限的直升机运输场景。对应关键点；

（4）上层驱动组件安装在支撑板上，上层主齿轮与多级缸组件中的螺帽啮合。下层驱动组件安装在升降板上，下层主齿轮与底部齿轮啮合，当伺服电机接到伺服组件发出的指令后，带动主齿轮旋转，螺帽旋最终带动升降板上升，下层主齿轮旋转带动底部齿轮旋转，多级丝杠内部的多节丝杠上升，带动顶板上升。双层驱动布置合理，节省空间，减小小车自身高度的同时，增大了顶板可以上升的行程，使用场景更广阔。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种集成型直升机智能地面运输小车示意图；

图2为本发明实施例所述的集成型直升机智能地面运输小车框架示意图；

图3（a）为本发明实施例所述的卡爪组件结构的立体示意图；

图3（b）为本发明实施例所述的卡爪组件结构的俯视示意图；

图3（c）为本发明实施例所述的卡爪组件结构的侧视示意图；

图3（d）为本发明实施例所述的卡爪组件结构的卡爪局部结构示意图；

图3（e）为本发明实施例所述的卡爪组件结构的除底托结构立体示意图；

图3（f）为本发明实施例所述的卡爪组件结构的除底托结构侧视示意图；

图3（g）为本发明实施例所述的卡爪组件结构的爪旋转轨迹示意图；

图4（a）为本发明实施例所述的多级缸组件的剖视示意图；

图4（b）为本发明实施例所述的多级缸组件的俯视示意图；

图5（a）为本发明实施例所述的多级缸组件示意图；

图5（b）为本发明实施例所述的多级缸组件示意图；

图6为本发明实施例所述的下层驱动组件整体结构示意图；

图7为本发明实施例所述的上层驱动组件、下层驱动组件结构示意图；

图8为本发明实施例所述的把手结构示意图；

图9为本发明实施例所述的支撑结构示意图；

图10为本发明实施例所述的滑轨结构示意图。

附图标记说明：

1-框架组件；101-把手结构；1011-把手；1012-把手转接块；102-支撑结构；1021-支撑外框；1022-支撑板；103-滑轨结构；1031-滑轨；1032-滑块；1033-滑轨固定件；104-车轮垫块；105-车轮；106-升降板；107-罩壳；1071-内层罩壳；1072-外层罩壳；2-顶板；

3-卡爪组件；301-底托；302-导向帽；303-卡爪；304-导杆；305-长杆；306-三角杆；307-短杆；308-垫圈；309-第一移动关节；3010-第一固定关节；3011-第二移动关节；3012-第二固定关节；3013-第三移动关节；3014-第四移动关节；3015-扭簧；3016-扭簧安装槽；3017-大轴孔；3018-小轴孔；

4-伺服组件；5-多级缸组件；501-主承力支座；502-轴承；503-轴承外压片；504-轴承内压片；505-螺帽；506-多级丝杠结构；5061-外螺纹结构件；5062-内螺纹结构件；5063-多节可伸出丝杠；507-底部齿轮；508-转接件；6-上层驱动组件；601-伺服电机；602-减速机；603-上层主齿轮；604-上层转接结构组件；

7-下层驱动组件；701-伺服电机；702-减速机；703-下层主齿轮；704-下层转接结构组件；

8-多级导轨。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

目前直升机地面短距离运输通常采用地面拖车和拖机轮，这两种方式均为手动操作形式，需要耗费很多人力，且运输过程容易磕碰，对操作人员来说存在安全隐患；现有的直升机自动运输装置多采用液压系统进行直升机的举升，液压机构重量大，能量转换效率较低，液压油需要定期更换，否则存在安全风险。也有少数的电机驱动的运输装置设计，但举升结构单薄不够可靠，举升速度慢，且运输车上没有可靠的自动固定抓手防止直升机运输过程中的滑落，手动固定直升机费时费力且不安全。

本发明设计了一种集成型直升机智能地面运输小车，采用了新颖的双层传动形式，自身高度低，便于推入直升机腹部。举升平台上设置了可以自动固定抓紧直升机的抓手，可以通过按键发送指令，自动完成直升机的举升抓紧，无需人力手动操作，有效的节省了人力资源，降低了安全隐患，减少了操作时间，集成化的框架有利于均匀承载直升机的重力，可以有效的解决现有直升机运输装置的耗费人力、结构单薄、存在安全隐患的问题。

本方案的概述以及创新点如下：

（1）本发明涉及的一种集成型直升机智能地面运输小车，采用了新颖的双层传动形式，具体包括框架组件、顶板、卡爪组件、伺服组件、多级缸组件、上层驱动组件、下层驱动组件和多级导轨。结构集成度更高，可以通过伺服组件发送指令，控制多级缸组件的升降，进而带动顶板和卡爪组件的升降，全程自动化升降和抓取，节省了人力，提高了效率和安全性。

（2）框架组件包括把手结构、支撑结构、滑轨结构、车轮垫块、车轮、升降板和罩壳。可以利用把手推动小车移动，升降板相对于支撑外框做升降运动时，滑轨结构起到导向和支撑作用，整个框架受力均匀，小车移动过程中安全可靠。

（3）卡爪组件安装在顶板上，本发明给出了一种卡爪的技术方案，卡爪组件包含底托、导向帽、卡爪、导杆、四个长杆、四个三角杆、两个短杆和垫圈。结构件之间连接，组成了联动的连杆机构，在顶板带动卡爪上升过程中，无人机机腹起落架横梁触碰按压卡爪组件的导杆，卡爪扣紧起落架横梁，当顶板下降，横梁脱离导杆，卡爪在扭簧的作用下重新打开，释放起落架，整个锁紧过程无需人员参与，节省人力，减小了安全隐患。

（4）多级缸组件包含主承力支座，轴承，轴承外压片，轴承内压片，螺帽（带内螺纹和外齿）、多级丝杠结构、底部齿轮和转接件。多级丝杠结构是一个带有双轴承的结构组件，当螺帽旋转时，多级丝杠结构整体上升或下降。当底部齿轮旋转时，通过内外螺纹的啮合，使多节可伸出丝杠伸出，多节可伸出丝杠的末级与顶板相连，多节可伸出丝杠伸出会带动顶板上升。通过双层传动的方式，在举升行程一定的情况下，能够使小车的收缩尺寸达到最低。小车自身高度低，可以适用直升机机腹离地面高度有限的直升机的运输场景。

（5）上层驱动组件安装在支撑板上，由伺服电机、减速机、上层主齿轮和上层转接结构组件组成，上层主齿轮与多级缸组件中的螺帽啮合。当伺服电机接收到伺服组件发出的指令后，带动上层主齿轮旋转，与上层主齿轮啮合的螺帽旋转，因为螺帽有内螺纹，通过结构件的连接关系，最终带动升降板上升。

（6）下层驱动组件安装在升降板上，由伺服电机，减速机、下层主齿轮和下层转接结构组件组成，下层主齿轮与底部齿轮啮合。当伺服电机接收到伺服组件发出的指令后，带动下层主齿轮旋转，底部齿轮旋转，使多节可伸出丝杠伸出，带动顶板上升。多级导轨是由多节套筒组成的无动力推杆，上升过程中主要起到导向和仿倾覆的作用。

在具体实施过程中，本方案如下：

本发明专利涉及一种集成型直升机智能地面运输小车，主要实现直升机在准备作业和准备收藏前的短距离运输功能。具体包括框架组件1、顶板2、卡爪组件3、伺服组件4、多级缸组件5、上层驱动组件6、下层驱动组件7和多级导轨8，整体组成如图1所示。

框架组件1如图2所示，包括把手结构101、支撑结构102、滑轨结构103、车轮垫块104、车轮105、升降板106和罩壳107。其中，把手1011通过螺钉连接在把手转接块1012上，把手转接块1012通过螺钉固定在支撑外框1021上，支撑外框1021与支撑板1022用螺栓螺母连接。

滑轨结构103由滑轨1031、滑块1032和滑轨固定件1033组成，其中，滑块1032通过螺钉固定在支撑外框1021上，滑轨1031固定在滑轨固定件1033上，滑轨1031可以沿着滑块1032做上下升降移动。车轮105通过螺钉固定在车轮垫块104上，车轮垫块104通过螺钉固定在支撑外框1021上，升降板106通过螺钉与滑轨固定件1033连接，内层罩壳1071通过螺钉固定在升降板106上，外层罩壳1072通过螺钉连接在支撑板1022上。外层罩壳1072与内层罩壳1071之间留有缝隙，内层罩壳1071可以连同升降板106一起随滑轨1031沿着滑块1032移动。

四个卡爪组件3的作用主要是锁紧直升机机腹下的起落架卡件。这里给出一种卡爪组件3的方案，每个卡爪组件3组成如图1所示，包含底托301、导向帽302、两个卡爪303、导杆304，四个长杆305、四个三角杆306、两个短杆307、四个垫圈308和多个关节件；

关节件包含第一移动关节309，第二移动关节3011，第三移动关节3013、第四移动关节3014和第一固定关节3010、第二固定关节3012。卡爪组件3的结构以导杆304中心为分界，左右对称。

以卡爪组件左侧为例，描述连接关系如下：第一固定关节3010穿过底托301和卡爪303的大轴孔3017，卡爪303可绕第一固定关节3010旋转。第一固定关节3010固定在底托301上保持不动。扭簧穿过第一固定关节3010固定在卡爪303和底托301的安装槽内。扭簧在卡爪303打开时处于舒张状态，卡爪303如果想要闭合，需要克服扭簧的压缩力。

第二移动关节3011依次穿过一根长杆305首端、卡爪303小轴孔3018和另一根长杆305首端，卡爪303和两根长杆305均可以绕第二移动关节3011旋转，移动关节末端用螺母连接，保证移动关节不脱出。第三移动关节3013穿过上述一根长杆305的末端、三角杆306、垫圈308、另一个三角杆306和另一根长杆305的末端。两根长杆305、两个三角杆306和垫圈308均可绕第三移动关节3013旋转（需要说明的是，在图3（e）中的两个三角杆306之间设置有两个垫圈308，其中一个垫圈308在图3（e）中可以看出，另外一个由于角度问题在图3（e）中被遮挡，被遮挡的垫圈308在图3（b）中可以看出，被遮挡的垫圈308穿在第三移动关节3013中），第三移动关节3013末端用螺母连接，保证移动关节不脱出。

第二固定关节3012穿过底托301、三角杆306、垫圈308、另一个三角杆306，其中两个三角杆306和垫圈308可以绕第二固定关节3012旋转，第二固定关节3012固定在底托301上保持不动。

第四移动关节3014穿过上述三角杆306、短杆307首端和另一个三角杆306。两个三角杆306和短杆307均可以绕第四移动关节3014旋转。第四移动关节3014的末端用螺母连接，保证移动关节不脱出。第一移动关节309穿过导杆304、短杆307的末端，对称侧的另一个短杆307，两个短杆可以绕第一移动关节309旋转，第一移动关节309固定在导杆304上保持不动。导向帽302通过螺钉固定在底托301上，导杆304可以在导向帽302中上下移动。卡爪组件3的结构以导杆304中心为分界，左右对称。

卡爪303和底托301之间设置有扭簧安装槽3016，用以安装有扭簧3015，卡爪平时在扭簧3015的作用下处于打开状态，当地面小车执行运输任务时，顶板2上升，当飞机起落架触碰按压导杆304的过程中，卡爪扣紧飞机起落架在机腹的支撑部分，达到锁紧的目的。当小车顶板下降，脱离导杆304，卡爪303在扭簧3015的作用下重新打开，释放飞机起落架。

伺服组件4包含给小车供电的电池和伺服主控板，主要功能是给小车供电和发送动作指令。多级缸组件5包含主承力支座501，轴承502，轴承外压片503，轴承内压片504，螺帽505，其中螺帽带内螺纹和外齿、多级丝杠结构506、底部齿轮507和转接件508，如图4所示。

多级丝杠结构506是一个带有双轴承的结构组件，由外螺纹结构件5061、内螺纹结构件5062和多节可伸出丝杠5063组成。外螺纹结构件5061上固定有转接件508，转接件508固定在升降板106上。底部齿轮507通过轴承回转结构与升降板106相连，如图5所示。

主承力支座501安装在支撑板1022上，轴承502安装在主承力支座501内部，轴承外压片503通过螺钉固定在主承力支座501上。轴承内压片504用螺钉固定在螺帽505上，外螺纹结构件5061与螺帽505内螺纹啮合，当螺帽505旋转时，外螺纹结构件5061带动整个多级丝杠结构506上升或下降。内螺纹结构件5062底部安装有底部齿轮507，当底部齿轮507旋转时，会带动内螺纹结构件5062旋转，通过内外螺纹的啮合，使多节可伸出丝杠5063伸出，多节可伸出丝杠5063的末级与顶板2相连，当多节可伸出丝杠5063伸出时，会带动顶板2上升。

上层驱动组件6安装在支撑板1022上，由伺服电机601，减速机602、上层主齿轮603和上层转接结构组件604组成，上层主齿轮603与多级缸组件5中的螺帽505啮合。当伺服电机601接到伺服组件4发出的指令后，开始旋转，进而带动上层主齿轮603旋转，与上层主齿轮603啮合的螺帽505同时旋转，因为螺帽505有内螺纹，因此外螺纹结构件5061上升，因为连接关系，进而带动升降板106上升，上升过程中，滑轨结构103起到导向作用。

下层驱动组件7安装在升降板106上，由伺服电机701，减速机702、下层主齿轮703和下层转接结构组件704组成，下层主齿轮703与底部齿轮507啮合。下层驱动组件通过下层转接结构组件704上的四个通孔，用螺钉固定在升降板106上。支撑板1022对应的下层驱动组件7的位置设计有通孔，在升降板上升时，下层驱动组件7会从支撑板1022对应的孔洞中伸出。当伺服电机701接到伺服组件4发出的指令后，开始旋转，进而带动下层主齿轮703旋转，与下层主齿轮703啮合的底部齿轮507同时旋转，当底部齿轮507旋转时，会带动内螺纹结构件5062旋转，通过内外螺纹的啮合，使多节可伸出丝杠5063伸出，多节可伸出丝杠5063的末级与顶板2相连，当多节可伸出丝杠5063伸出时，会带动顶板2上升。多级导轨8是由多节套筒组成的无动力推杆，上升过程中主要起到导向的作用。

将上层驱动组件6和下层驱动组件7设计成双层升降的原因：双层升降可以运用在当直升机本身起落架较低，但是在短途运输时，需要将无人机提升至离地面一定高度的场景。这种场景要求运输小车收缩时整体高度足够低，推入飞机机腹后，举升时又要求有较长的行程，可以将直升机举离地面一定的高度。因为多级缸组件5举升行程越大，收缩以后本体长度就越长。所以单一的多级缸组件5要达到直升机需要举升的行程时，小车整体收缩以后的高度过高，无法推入直升机机腹下方。所以才有了双层驱动的设计，即在下层驱动组件7通过齿轮传动驱使多级缸组件5达到最大举升行程的基础上，利用上层驱动组件6通过齿轮传动将多级缸组件5的本体整体再上升一定距离，这样就能够达到举升直升机到指定高度的目的，升降板106上升以后也有利于小车整体在底面上运输，避免底部磕碰。

一种集成型直升机智能地面运输小车工作原理：

当直升机执行完任务，准备运输时，利用把手结构101将小车推入机腹下方，这时通过伺服组件4发送举升指令，上层驱动组件6接收到信号后，电机带动上层主齿轮603旋转，上层主齿轮603带动多级缸组件5的螺帽505旋转，与螺帽505螺纹配合的外螺纹结构件5061上升同时，带动升降板106上的所有结构上升；

下层驱动组件7接收伺服组件4发送的举升指令，伺服电机701旋转，带动下层主齿轮703旋转，下层主齿轮703带动多级缸组件5的底部齿轮507旋转，当底部齿轮507旋转时，会带动内螺纹结构件5062旋转，通过内外螺纹的啮合，多节可伸出丝杠5063带动顶板2上升。

四个卡爪组件3安装在顶板上的固定位置，卡爪303最初处于打开状态，在顶板上升过程中，当卡爪组件3中的导杆304接触到直升机机腹起落架横梁时，通过连杆作用，卡爪旋转，最终抱紧直升机机腹处的起落架横梁。当直升机起脱离地面安全距离后停止举升，这时，推动小车连带直升机一起运输到指定位置。到达指定地点后，伺服组件4发送收藏指令，上层驱动组件6接收到信号后，电机带动上层主齿轮603反向旋转，最终升降板106下降到收藏位，下层驱动组件7接收伺服组件4发送的举升指令，伺服电机701反向旋转，带动下层主齿轮703反向旋转，多节可伸出丝杠5063带动顶板2下降到收藏位。当直升机安全落地后，顶板继续下降过程中，当导杆304脱离到直升机机腹起落架横梁时，卡爪在扭簧的作用下打开，释放起落架横梁。

卡爪运动基于连杆机构运动的原理：

卡爪运动轨迹如图2所示，当导杆304受到向下的压力时，导杆304沿着导向帽302向下运动，运动过程中，第一移动关节309向下运动，两侧的短杆307下压，使第三移动关节3013和第四移动关节3014以一定值半径绕第二固定关节3012旋转，图2中画出了它们的轨迹线。与此同时，长杆305受到向外侧的力，推动第二移动关节3011以一定值半径绕第一固定关节3010旋转，卡爪303在推力作用下，克服扭簧的压缩力，竖直起来达到锁紧的目的。当导杆304上所受的压力消失后，扭簧的压缩力会迫使卡爪303打开，卡爪303打开的过程中，整个连杆机构沿着上述相反的运动轨迹运动，最终导杆304上升，卡爪303处于打开状态，进而释放无人机起落架。卡爪平时在扭簧力的作用下处于打开状态，当地面小车执行运输任务时，顶板2上升，当飞机起落架触碰按压导杆304，经过连杆作用，卡爪303最终扣紧飞机起落架在机腹的卡件，达到锁紧的目的。当小车顶板下降，脱离导杆304，经过连杆机构的作用，卡爪303在扭簧的作用下重新打开，释放飞机起落架。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。上述单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

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 (5)

1.一种集成型直升机智能地面运输小车，其特征在于：包括顶板（2）、卡爪组件（3）、伺服组件（4）、多级缸组件（5）；

卡爪组件（3）安装在顶板（2）上，利用卡爪组件（3）扣紧起落架横梁；

利用伺服组件（4）控制多级缸组件（5）升降，进而带动顶板（2）和卡爪组件（3）的升降；

伺服组件（4）包括供电电池和伺服主控板，利用伺服组件（4）向小车供电和发送动作指令；

包括框架组件（1），所述框架组件（1）包括把手结构（101）、支撑结构（102）、滑轨结构（103）、车轮垫块（104）、车轮（105）、升降板（106）和罩壳（107）；

把手通过螺钉连接在把手转接块上，把手转接块通过螺钉固定在支撑外框1021上，支撑外框与支撑板用螺栓螺母连接；

滑轨结构包括滑轨、滑块和滑轨固定件组成，其中，滑块通过螺钉固定在支撑外框上，滑轨固定在滑轨固定件上，滑轨沿着滑块做上下升降移动；

车轮通过螺钉固定在车轮垫块上，车轮垫块通过螺钉固定在支撑外框上；

升降板通过螺钉与滑轨固定件连接，罩壳中的内层罩壳通过螺钉固定在升降板上，罩壳中的外层罩壳通过螺钉连接在支撑板上，外层罩壳与内层罩壳之间留有缝隙，内层罩壳连同升降板一起随滑轨沿着滑块移动；

卡爪组件（3）设有多个，利用卡爪组件（3）锁紧直升机机腹下的起落架支撑；

卡爪组件（3）包括底托（301）、导向帽（302）、卡爪（303）、导杆（304）、长杆（305）、三角杆（306）、短杆（307）和垫圈（308）；

其中，导杆（304）可在导向帽（302）中上下移动，导向帽（302）通过螺钉固定在底托（301）上，底托（301）上设置有螺纹孔；

第一固定关节（3010）穿过底托（301）和卡爪（303），固定在底托（301）的螺纹孔上，卡爪（303）可绕第一固定关节（3010）旋转；

第二固定关节（3012）穿过底托（301），再穿过三角杆（306）和中间的垫圈（308），固定在底托（301）的螺纹孔上，三角杆（306）可绕第二固定关节（3012）旋转；

卡爪组件包括底托、导向帽、两个卡爪、导杆，四个长杆、四个三角杆、两个短杆、四个垫圈和多个关节件；

关节件包括第一移动关节，第二移动关节，第三移动关节、第四移动关节和第一固定关节、第二固定关节，卡爪组件的结构以导杆中心为分界，左右对称；

第一固定关节穿过底托和卡爪的大轴孔，卡爪可绕第一固定关节旋转，第一固定关节固定在底托上保持不动，扭簧穿过第一固定关节固定在卡爪和底托的安装槽内，扭簧在卡爪打开时处于舒张状态；

第二移动关节依次穿过一根长杆首端、卡爪小轴孔和另一根长杆首端，卡爪和两根长杆均可绕第二移动关节旋转，移动关节末端用螺母连接，保证移动关节不脱出；

第三移动关节穿过上述一根长杆的末端、三角杆、垫圈、另一个三角杆和另一根长杆的末端，两根长杆、两个三角杆和垫圈均可绕第三移动关节旋转，第三移动关节末端用螺母连接，保证移动关节不脱出；

第二固定关节穿过底托、三角杆、垫圈、另一个三角杆，其中两个三角杆和垫圈可绕第二固定关节旋转，第二固定关节固定在底托上保持不动；

第四移动关节穿过上述三角杆、短杆首端和另一个三角杆，第四移动关节的末端用螺母连接，第一移动关节穿过导杆、短杆的末端，对称侧的另一个短杆，第一移动关节固定在导杆上保持不动，导向帽通过螺钉固定在底托上，卡爪组件的结构以导杆中心为分界，左右对称；

卡爪和底托之间设置有扭簧安装槽，用以安装有扭簧，卡爪平时在扭簧的作用下处于打开状态，当地面小车执行运输任务时，顶板上升，当飞机起落架触碰按压导杆的过程中，卡爪扣紧飞机起落架在机腹的支撑部分，当小车顶板下降，脱离导杆，卡爪在扭簧的作用下重新打开，释放飞机起落架；

顶板（2）设置在升降板（106）上方。

2.根据权利要求1所述的一种集成型直升机智能地面运输小车，其特征在于：多级缸组件（5）包括主承力支座（501），轴承（502），轴承外压片（503），轴承内压片（504），螺帽（505），其中螺帽（505）带内螺纹和外齿、多级丝杠结构（506）、底部齿轮（507）和转接件（508）；

多级丝杠结构（506）为双轴承的结构组件，包括外螺纹结构件（5061）、内螺纹结构件（5062）和多节可伸出丝杠（5063）组成，其中外螺纹结构件（5061）上固定有转接件（508），转接件（508）固定在升降板（106）上，底部齿轮（507）通过轴承回转结构与升降板（106）相连；

主承力支座（501）安装在支撑板（1022）上，轴承（502）安装在主承力支座（501）内部，轴承外压片（503）固定在主承力支座（501）上；

轴承内压片（504）固定在螺帽（505）上，外螺纹结构件（5061）与螺帽（505）内螺纹啮合，当螺帽（505）旋转时，外螺纹结构件（5061）带动整个多级丝杠结构（506）上升或下降；

内螺纹结构件（5062）底部安装有底部齿轮（507），当底部齿轮（507）旋转时，带动内螺纹结构件（5062）旋转，通过内外螺纹的啮合，使多节可伸出丝杠（5063）伸出，多节可伸出丝杠（5063）的末级与顶板（2）相连，当多节可伸出丝杠（5063）伸出时，带动顶板（2）上升。

3.根据权利要求2所述的一种集成型直升机智能地面运输小车，其特征在于：上层驱动组件（6）安装在支撑板（1022）上，包括第一伺服电机（601）、第一减速机（602）、上层主齿轮（603）和上层转接结构组件（604），上层主齿轮（603）与多级缸组件（5）中的螺帽（505）啮合，用以带动升降板（106）上升。

4.根据权利要求3所述的一种集成型直升机智能地面运输小车，其特征在于：下层驱动组件（7）安装在升降板（106）上，包括第二伺服电机（701）、第二减速机（702）、下层主齿轮（703）和下层转接结构组件（704），下层主齿轮（703）与底部齿轮（507）啮合，用以带动顶板（2）上升。

5.一种集成型直升机智能地面运输方法，用以控制权利要求4所述的一种集成型直升机智能地面运输小车，其特征在于，包括：

当直升机执行完任务，准备运输时，利用把手结构（101）将小车推入机腹下方；

通过伺服组件（4）发送举升指令，上层驱动组件（6）接收到信号后，电机带动上层主齿轮旋转，上层主齿轮（603）带动多级缸组件（5）的螺帽（505）旋转，与螺帽（505）螺纹配合的外螺纹结构件（5061）上升同时，带动升降板（106）上的所有结构上升；

下层驱动组件（7）接收伺服组件（4）发送的举升指令，第二伺服电机（701）旋转，带动下层主齿轮（703）旋转，下层主齿轮（703）带动多级缸组件（5）的底部齿轮（507）旋转，当底部齿轮（507）旋转时，带动内螺纹结构件（5062）旋转，通过内外螺纹的啮合，多节可伸出丝杠（5063）带动顶板（2）上升；

四个卡爪组件（3）安装在顶板上的固定位置，卡爪（303）最初处于打开状态，在顶板上升过程中，当卡爪组件（3）中的导杆（304）接触到直升机机腹起落架横梁时，通过连杆作用卡爪旋转，最终抱紧直升机机腹处的起落架横梁，当直升机起脱离地面安全距离后停止举升；

推动小车连带直升机一起运输到指定位置；

到达指定地点后，伺服组件（4）发送收藏指令，上层驱动组件（6）接收到信号后，电机带动上层主齿轮反向旋转，最终升降板（106）下降到收藏位，下层驱动组件（7）接收伺服组件（4）发送的举升指令，第二伺服电机（701）反向旋转，带动下层主齿轮（703）反向旋转，多节可伸出丝杠（5063）带动顶板（2）下降到收藏位；

当直升机安全落地后，顶板继续下降过程中，当导杆（304）脱离到直升机机腹起落架横梁时，卡爪在扭簧的作用下打开，释放起落架横梁。