CN205998118U - 旋翼无人机减震起落架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋翼无人机减震起落架，属于无人机飞行器技术领域，提供一种新的可实现减震效果的旋翼无人机减震起落架，包括设置于无人机机身下方的至少两个支撑脚，与每个支撑脚对应的设置有一斜向支撑件；每个支撑脚的一端枢接于无人机机身上，支撑脚的另一端呈喇叭状的斜向下延伸；每个斜向支撑件的一端枢接于无人机机身上，斜向支撑件的另一端枢接于对应支撑脚的中部位置上，并且每个支撑脚与对应的斜向支撑件连接后呈“y”形；在斜向支撑件的中部设置有第一缓冲部。本实用新型可使支撑脚在飞行器降落时发生转动，同时通过设置在斜向支撑件内的第一缓冲部可对支撑脚转动过程中的转矩起到缓冲效果，进而实现减震效果。

Description

旋翼无人机减震起落架

技术领域

本实用新型属于无人机飞行器技术领域，尤其涉及一种旋翼无人机减震起落架。

背景技术

近些年，随着无人机技术的发展，无人机的应用领域不断拓展，广泛应用于地形测绘、航拍、摄影、遥感、植保等领域。旋翼无人机因其具有快速机动、灵活度高、操作简单、稳定性强、垂直起降、空中悬停、使用成本低、危险性小等优点倍受消费者青睐。旋翼无人机的起降过程为垂直起降，其起落架直接承受无人机降落时的冲击力。

现目前，旋翼无人机起落架大多采用钢丝或碳纤材料直接做成直杆起落架，或辅以拐弯工艺做成U型起落架，其结构较为简单，并且未考虑采用减震装置，造成在降落时起落架将冲击力直接传递到无人机机身上，导致无人机机身或挂载设备的损坏。目前已有部分专利文献中提出在直杆起落架内部增加液压减震器减小降落时对无人机机身的冲击，但旋翼无人机作为一种微小型无人机，起落架直径通常在1cm左右，因此现有加工技术很难实现将液压减震器应用于无人机起落架上。此外，现有的提供有减震器的直杆起落架也仅能提供直杆轴向或者无人机竖直方向的减震，而对于起落架水平方向并不具备伸缩减震作用，其减震效果并不好。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种新的可实现减震效果的旋翼无人机减震起落架。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：旋翼无人机减震起落架，包括设置于无人机机身下方的至少两个支撑脚，与每个支撑脚对应的设置有一斜向支撑件；每个支撑脚的一端枢接于无人机机身上，支撑脚的另一端呈喇叭状的斜向下延伸；每个斜向支撑件的一端枢接于无人机机身上，斜向支撑件的另一端枢接于对应支撑脚的中部位置上，并且每个支撑脚与对应的斜向支撑件连接后呈“y”形；每个支撑脚以及对应的斜向支撑件均对应于同一安装平面，并且该支撑脚以及对应的斜向支撑件所对应的枢接的转轴均垂直于上述安装平面；在斜向支撑件的中部设置有第一缓冲部。

进一步的是：所述支撑脚有两个，两个支撑脚呈“八”字形对称设置，在每个支撑脚的底部设置有沿水平方向延伸的脚撑结构。

进一步的是：所述支撑脚设置有四个，所述四个支撑脚在无人机机身下方的周向上均匀分布，并且所有支撑脚呈喇叭状的斜向下延伸分布。

进一步的是：在每个支撑脚的底端设置有底部呈球形曲面结构的脚触。

进一步的是：所述脚触由弹性橡胶材料制成。

进一步的是：所述斜向支撑件的长度方向与支撑脚的长度方向相垂直。

进一步的是：所述支撑脚从斜向支撑件的枢接处划分为上部段和下部段，在下部段内设置有第二缓冲部。

进一步的是：所述第一缓冲部和第二缓冲部均为弹簧减震机构，所述弹簧减震机构包括导向轴、导向套、固定器、弹簧和固紧螺母，所述固定器固定安装于导向套的端部，所述导向轴穿过固定器后深入到导向套内，并且导向轴可相对于导向套轴向移动；所述固紧螺母套在导向轴上穿过固定器后位于导向套内的一端上；所述弹簧套在导向轴上，并且弹簧的两端分别与导向轴的根部和固定器的端部接触配合。

进一步的是：在下部段内还设置有可调节下部段长度的长度调节机构。

进一步的是：所述长度调节机构包括伸缩轴、伸缩套和调节螺钉；所述伸缩轴外壁带有外螺纹，所述伸缩套内壁带内螺纹，所述伸缩轴与伸缩套为螺纹配合；所述调节螺钉设置在伸缩套上以将伸缩轴与伸缩套固紧连接。

本实用新型的有益效果是：通过将支撑脚的一端枢接于无人机飞行器上，同时通过设置相应的斜向支撑件，这样可使支撑脚在飞行器降落时发生转动，同时通过设置在斜向支撑件内的第一缓冲部可对支撑脚转动过程中的转矩起到缓冲作用，进而实现对飞行器降落时的缓冲减震效果。另外，还可同时设置第二缓冲部，第二缓冲部主要对支撑脚的轴向受力起到缓冲减震作用，这样通过第一缓冲部和第二缓冲部可组成一个两向减震系统，便于降落时起落架对不同方向受力的调整，能更好的吸收降落时冲击力，减轻对无人机机身的冲击力，实现无人机的软着陆，进而避免无人机机身和挂载设备的损坏。该两向减震系统还可在无人机降落时自适应的调整重心，避免无人机倾倒损坏；并且，还能够在水平方向和竖直方向上分别对每个支撑脚起到独立的调整，使无人机更适合于在不平整地面的降落，而且减震效果更好。另外，通过设置长度调节机构，还可实现对支撑脚长度的调节；进而可使同一起落架能适用于不同型号的无人机以及使无人机下方能挂载不同高度的物体。另外还可通过调整相应支撑脚的长度，是无人机降落在非水平的地面上，并且可起到调整无人机重心的目的。

附图说明

图1为本实用新型所述的旋翼无人机减震起落架简易示意图，其中只绘制出了两个呈对称方向分布的支撑脚的情况；

图2为图1中局部区域A的放大示意图；

图3为图1中局部区域B的放大示意图；

图中标记为：支撑脚1、上部段1a、下部段1b、斜向支撑件2、无人机飞行器3、第一缓冲部4、第二缓冲部5、导向轴6、导向套7、弹簧8、固定器9、伸缩轴10、伸缩套11、调节螺钉12、脚触13、固紧螺母14、起落架安装座15。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1至图3中所示，本实用新型所述的旋翼无人机减震起落架，包括设置于无人机机身3下方的至少两个支撑脚1，与每个支撑脚1对应的设置有一斜向支撑件2；每个支撑脚1的一端枢接于无人机机身3上，支撑脚1的另一端呈喇叭状的斜向下延伸；每个斜向支撑件2的一端枢接于无人机机身3上，斜向支撑件2的另一端枢接于对应支撑脚1的中部位置上，并且每个支撑脚1与对应的斜向支撑件2连接后呈“y”形；每个支撑脚1以及对应的斜向支撑件2均对应于同一安装平面，并且该支撑脚1以及对应的斜向支撑件2所对应的枢接的转轴均垂直于上述安装平面；在斜向支撑件2的中部设置有第一缓冲部4。其中，第一缓冲部4的作用主要是实现对斜向支撑件2轴向受力的缓冲，进而实现对支撑脚1的转矩的缓冲效果；当然，也可对支撑脚1上部分轴向受力起到缓冲作用。

上述要求每个支撑脚1以及对应的斜向支撑件2均对应于同一安装平面，并且该支撑脚1以及对应的斜向支撑件2所对应的枢接的转轴均垂直于上述安装平面；其目的是保证支撑脚1和斜向支撑件2均在相应的安装平面内转动，这样才能确保斜向支撑件2对支撑脚1的转矩缓冲效果。

支撑脚1的作用是支撑整个无人机机身3，以便进行实现无人机的起落操作，为了确保对无人机机身3的稳定支撑，本实用新型中的支撑脚1的数量至少应当设置两个。当设置为两个支撑脚1时，为了保证支撑脚1对无人机机身3的有效支撑，还要求所述两个支撑脚1呈“八”字形对称设置，并且在每个支撑脚1的底部设置有沿水平方向延伸的脚撑结构；例如在支撑脚1的底部设置相应的倒“T”形脚撑结构。而当支撑脚1设置为三个及以上时，只需要将支撑脚1在无人机机身3下方的周向上均匀分布设置，即可保证对无人机机身3的有效支撑，并且通过均匀分布，可确保每个支撑脚1的受力均匀。当然，在设置有三个及以上的支撑脚1时，为了确保每个支撑脚1能有效的绕着其枢接的轴线转动，并且提高支撑脚1的支撑效果，一般优选将所有支撑脚1呈喇叭状的斜向下延伸分布；具体可参照附图1中所示的倾斜方式设置；并且一般情况下，此时从俯视方向看，则每根支撑脚1均以无人机机身3的中心位置向外部径向分布。本实用新型中优选设置四个支撑脚1，并且四个支撑脚1分布在无人机机身3下部“十”字形的四个端部位置上。

在上述设置有三个及以上的支撑脚1时，为了使得每个支撑脚1与地面之间均为点接触，本实用新型进一步优选在每个支撑脚1的底端设置有底部呈球形曲面结构的脚触13。之所以采用底部呈球形曲面结构的脚触13，主要是便于脚触13刚接触地面时其与地面接触面积小，这样能够在无人机机身3的重力作用下使得脚触13产生一定的移动量，以便于支撑脚1发生一定角度的转动，使第一缓冲部4的受力发生变化，进而起到相应的缓冲作用。另外，脚触13可优选采用具有一定弹性性能的橡胶材料制成，这样可使其具有相应的弹性缓冲效果。

上述本实用新型中设置每个支撑脚1与对应的斜向支撑件2连接后呈“y”形，主要是便于支撑脚1发生转动，同时斜向支撑件2能有效的对支撑脚1的转矩提供缓冲。本实用新型进一步优选设置所述斜向支撑件2的长度方向与支撑脚1的长度方向相垂直；当然，考虑到在飞行器降落过程中，斜向支撑件2将相对支撑脚1发生一定的角度转动，因此上述斜向支撑件2的长度方向与支撑脚1的长度方向的夹角允许其在90°附近随之变化。采取上述设置的目的是为了尽量使得斜向支撑件2上的第一缓冲部4能最大限度的对支撑脚1的转矩实现缓冲效果。

理论上，上述斜向支撑件2的长度方向与支撑脚1的长度方向呈大致垂直分布时，所述第一缓冲部4主要是对支撑脚1的转矩起到缓冲作用，而对于支撑脚1轴向受力的缓冲作用则较差。为此，本实用新型进一步采用如下设置：将支撑脚1从斜向支撑件2的枢接处划分为上部段1a和下部段1b后，同时在下部段1b内设置有第二缓冲部5。上述第二缓冲部5的作用是实现对支撑脚1轴向受力的缓冲效果。这样，通过第一缓冲部4和第二缓冲部5可组成一个两向减震系统，更便于起落架降落时对不同方向的调整，并可同时实现对支撑脚1的转矩和轴向受力的缓冲，能更好的吸收降落时冲击力，减轻对无人机机身3的冲击力。

上述本实用新型中所述的第一缓冲部4和第二缓冲部5，其目的均是实现缓冲效果，进而起到减震的目的，理论上其可采用各种已知的缓冲机构。本实用新型优选其为弹簧减震机构，具体弹簧减震机构的结构可参照附图3中所示：所述弹簧减震机构包括导向轴6、导向套7、固定器9、弹簧8和固紧螺母14，所述固定器9固定安装于导向套7的端部，所述导向轴6穿过固定器9后深入到导向套7内，并且导向轴6可相对于导向套7轴向移动；所述固紧螺母14套在导向轴6上穿过固定器9后位于导向套7内的一端上；所述弹簧8套在导向轴6上，并且弹簧8的两端分别与导向轴6的根部和固定器9的端部接触配合。这样，当弹簧减震机构的轴向受压力后，其弹簧8将被压缩，进而起到缓冲受力的效果。

上述所述的固紧螺母14是套在导向轴6上，以防止导向轴6从固定器9上脱落；而固定器9则可套接在导向套7上，一般来说可以采用过盈配合的套在导向套7上，或者固定器9与导向套7螺纹配合连接。

另外，本实用新型进一步为了实现对支撑脚1长度的调节，以便调整无人机飞行器3的下部空间高度，进而实现在人机飞行器3的下部可安装不同高度尺寸的其它配件结构，例如可实现对不同高度的摄像机配件的安装；本实用新型进一步采取如下设置：在下部段1b内还设置有可调节下部段1b长度的长度调节机构。其中所述的长度调节机构理论上可采用各种已知的长度调节机构；本实用新型优选采用如下设置：所述长度调节机构包括伸缩轴10、伸缩套11和调节螺钉12；所述伸缩轴10外壁带有外螺纹，所述伸缩套11内壁带内螺纹，所述伸缩轴10与伸缩套11为螺纹配合；所述调节螺钉12设置在伸缩套11上以将伸缩轴10与伸缩套11固紧连接。这样，在需要调节下部段1b长度时，可松开调节螺钉12，然后在伸缩套11内对伸缩轴10进行伸缩调节，当调节到合适位置后，再拧紧调节螺钉12，将伸缩轴10与伸缩套11固紧连接即可。

另外，本实用新型中的起落架，其理论上可直接安装于无人机机身3上，或者也可如图1中所示，为了便于安装，可设置相应的起落架安装座15，然后先将支撑脚1以及对应的斜向支撑件2安装于同一个起落架安装座15上后再将起落架安装座15安装到无人机机身3上。

另外，为了减轻起落架整体的重量，一般情况下均将组成支撑脚1和斜向支撑件2的主体部件采用空心的管材，并且优选采用碳纤维管，这样即可减轻相应部件的重量。例如上述本实用新型中所述的伸缩套11、伸缩轴10以及导向套7等所对应的支撑脚1的部分均可采用碳纤维管。对于导向轴6也可采用碳纤维管；另外，考虑到其直径一般较小，不便于做成管状，也可采用相应的碳纤维材料制成的实心体。

另外，需要指出的是，由于在支撑脚1和斜向支撑件2上设置有相应的缓冲部或者长度调节机构等，因此其支撑脚1和斜向支撑件2可能由多段部件组成；例如在上述的伸缩套11、伸缩轴10即可为两段碳纤维管通过套接后组成的整体作为支撑脚1和斜向支撑件2的一部分；而对于支撑脚1和斜向支撑件2上的不同段部件，则可根据需要选取不同直径的管材。

Claims (10)

1.旋翼无人机减震起落架，包括设置于无人机机身(3)下方的至少两个支撑脚(1)，其特征在于：与每个支撑脚(1)对应的设置有一斜向支撑件(2)；每个支撑脚(1)的一端枢接于无人机机身(3)上，支撑脚(1)的另一端呈喇叭状的斜向下延伸；每个斜向支撑件(2)的一端枢接于无人机机身(3)上，斜向支撑件(2)的另一端枢接于对应支撑脚(1)的中部位置上，并且每个支撑脚(1)与对应的斜向支撑件(2)连接后呈“y”形；每个支撑脚(1)以及对应的斜向支撑件(2)均对应于同一安装平面，并且该支撑脚(1)以及对应的斜向支撑件(2)所对应的枢接的转轴均垂直于上述安装平面；在斜向支撑件(2)的中部设置有第一缓冲部(4)。

2.如权利要求1所述的旋翼无人机减震起落架，其特征在于：所述支撑脚(1)有两个，两个支撑脚(1)呈“八”字形对称设置，在每个支撑脚(1)的底部设置有沿水平方向延伸的脚撑结构。

3.如权利要求1所述的旋翼无人机减震起落架，其特征在于：所述支撑脚(1)设置有四个，所述四个支撑脚(1)在无人机机身(3)下方的周向上均匀分布，并且所有支撑脚(1)呈喇叭状的斜向下延伸分布。

4.如权利要求3所述的旋翼无人机减震起落架，其特征在于：在每个支撑脚(1)的底端设置有底部呈球形曲面结构的脚触(13)。

5.如权利要求4所述的旋翼无人机减震起落架，其特征在于：所述脚触(13)由弹性橡胶材料制成。

6.如权利要求1所述的旋翼无人机减震起落架，其特征在于：所述斜向支撑件(2)的长度方向与支撑脚(1)的长度方向相垂直。

7.如权利要求1至6中任一项所述的旋翼无人机减震起落架，其特征在于：所述支撑脚(1)从斜向支撑件(2)的枢接处划分为上部段(1a)和下部段(1b)，在下部段(1b)内设置有第二缓冲部(5)。

8.如权利要求7所述的旋翼无人机减震起落架，其特征在于：所述第一缓冲部(4)和第二缓冲部(5)均为弹簧减震机构，所述弹簧减震机构包括导向轴(6)、导向套(7)、固定器(9)、弹簧(8)和固紧螺母(14)，所述固定器(9)固定安装于导向套(7)的端部，所述导向轴(6)穿过固定器(9)后深入到导向套(7)内，并且导向轴(6)可相对于导向套(7)轴向移动；所述固紧螺母(14)套在导向轴(6)上穿过固定器(9)后位于导向套(7)内的一端上；所述弹簧(8)套在导向轴(6)上，并且弹簧(8)的两端分别与导向轴(6)的根部和固定器(9)的端部接触配合。

9.如权利要求7所述的旋翼无人机减震起落架，其特征在于：在下部段(1b)内还设置有可调节下部段(1b)长度的长度调节机构。

10.如权利要求9所述的旋翼无人机减震起落架，其特征在于：所述长度调节机构包括伸缩轴(10)、伸缩套(11)和调节螺钉(12)；所述伸缩轴(10)外壁带有外螺纹，所述伸缩套(11)内壁带内螺纹，所述伸缩轴(10)与伸缩套(11)为螺纹配合；所述调节螺钉(12)设置在伸缩套(11)上以将伸缩轴(10)与伸缩套(11)固紧连接。