CN219313065U - 压气式着陆无人机起落机构及无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压气式着陆无人机起落机构及无人机，包括无人机本体，无人机本体配置有起落架；起落架包括封闭组件及至少3个脚架组件，至少3个脚架组件在无人机本体周向上均匀分布；脚架组件包括气压缸、活塞及下压杆，气压缸布置于无人机本体上并向下延伸，下压杆的上端通过活塞滑动连接于气压缸的气腔内使其能够伸缩，且下压杆的下端向下伸出，气压缸上设置有连通气腔的通气嘴；封闭组件通过通气嘴与气腔连通，且封闭组件能够在下压杆收缩一定距离情形下封闭气腔。各个下压杆形成着陆支点分别在竖向迫近并接触其正下方地面，气腔内气体受压后支撑起无人机，且还具备缓冲性能，实现在凹凸不平、不规则地面安全降落。

Description

压气式着陆无人机起落机构及无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，特别是一种配置压气式着陆起落机构的无人机。

背景技术

随着无人机技术发展，其应用范围越来越广泛；例如，普通民众常用的摄影，在旋翼无人机上配置摄像头，通过手机等远程控制无人机巡航，同时进行拍摄；例如，对建筑物检测及养护等，需要在旋翼无人机上配置探伸臂，甚至在探伸臂前端配置吸盘结构，以外伸吸附固定在建筑物表面及进行检测作业。

市场一般的无人机包括机体、机架、脚架、托臂及旋翼等，配置有控制系统及电源，可通过遥控或手机等远程控制无人机起飞，然后巡航并进行作业，在作业完成或需更换电源时降落。但是，一般的无人机由于采用固定式脚架，脚架落地支点处在同一平面且其高度难于调整，导致其对所要降落的地面或平台要求较高，在凹凸不平、不规则地面或平台上降落可能造成无人机侧翻，甚至导致其旋翼在旋转时磕碰损毁。

实用新型内容

本实用新型的发明目的是，针对上述问题，提供了一种无人机，各个下压杆形成着陆支点分别在竖向迫近并接触其正下方地面，实现在凹凸不平、不规则地面水平降落。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

压气式着陆无人机，包括无人机本体，无人机本体配置有起落架；起落架包括封闭组件及至少3个脚架组件，至少3个脚架组件在无人机本体周向上均匀分布；脚架组件包括气压缸、活塞及下压杆，气压缸布置于无人机本体上并向下延伸，下压杆的上端通过活塞滑动连接于气压缸的气腔内使其能够伸缩，且下压杆的下端向下伸出，气压缸上设置有连通气腔的通气嘴；封闭组件通过通气嘴与气腔连通使得气腔能够进气或出气，且封闭组件能够在下压杆收缩一定距离情形下封闭气腔。

其中，气压缸与下压杆等组成气弹簧式支撑结构，调整下压杆收缩位置封闭气腔，下压杆受无人机自重作用继续收缩，而无人机自重较轻，即使气腔与外界相通(填充气压与外界相同)，该气腔填充气体受压后也能具备缓冲及支撑性能。

优选地，封闭组件包括通气开关及感应器，气腔通过通气嘴和通气开关连通外部，通气开关及感应器均能够电连接至无人机本体，感应器布置于每个气压缸上以检测下压杆收缩信息；其中，通气开关为电控气阀，感应器为接近传感器或距离传感器。通过感应器检测所有下压杆收缩一定距离后，控制所有通气开关关闭封闭气腔，随着下压杆继续收缩，气腔内气体受压后支撑起无人机本体，以完成着陆支撑。

如上述，下压杆通过活塞与气压缸滑动连接，组成气弹簧式支撑结构，下压杆能够上下伸缩，且下压杆下端向外伸出；无人机本体起飞后，通气开关打开气腔，下压杆在重力作用下向外伸出；无人机降落时，下压杆下端端部逐渐迫近地面，然后各个下压杆分别接触其正下方地面，在所有下压杆收缩一定距离后，通气开关关闭封闭气腔，下压杆随着无人机继续降落而继续收缩，气腔内气体受压后支撑起无人机，以完成着陆支撑。

基于前述方案，在进一步改进方案中，脚架组件还包括横杆及缓冲垫，横杆的外端连接在气压缸上，横杆的内端布置于无人机本体上，缓冲垫设置于下压杆的下端端部。如此，通过横杆向外扩展起落架着陆支点间距，而缓冲垫能够起到缓冲作用。

基于前述方案，在进一步改进方案中，该无人机还包括转向组件，转向组件可转动的布置于无人机本体上，以使转向组件能够带动其上作业设备在无人机本体周向上转动；其中，转向组件包括转向台、转向轴及转向驱动件，转向台上能够布置有作业设备，转向轴I端设置于转向台上，转向轴II端可转动的布置于无人机本体上，转向驱动件与转向轴传动连接，转向驱动件能够相对于无人机本体固定布置以带动转向台转动，使得作业设备在转向驱动件带动下能够在周向面上转动。该无人机还包括摆动组件，摆动组件设置于转向组件上，且摆动组件上能够布置有作业设备，且摆动组件能够带动作业设备在竖向面上转动以调节作业设备仰角角度；其中，摆动组件包括支撑架、摆动架及摆动驱动件，支撑架设置于转向台上，且该支撑架能够相对于转向台向外凸出以形成外凸段，摆动架可转动的设置于该支撑架的外凸段上，摆动驱动件与摆动架传动连接，摆动驱动件能够相对于转向台固定布置，摆动架上能够固定设置有作业设备，使得作业设备在摆动驱动件带动下能够在竖向面上转动。其中，摆动架包括支座及齿条座，齿条座呈半圆环状结构，且齿条座的内壁面设置有齿部，支座连接于齿条座的开口端，探伸臂固定设置于支座上，支座的中部通过摆动轴可转动的设置于该支撑架的外凸段上，摆动驱动件设置于转向台上，且摆动驱动件与齿条座的齿部齿轮传动连接；其中，摆动驱动件为摆动步进电机，且，转向驱动件为转向步进电机，转向步进电机与转向轴齿轮传动连接。如此，可以实现在无人机上装配作业设备，并对作业设备进行转向调整及上下角度摆动调整。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型的无人机，下压杆通过活塞与气压缸滑动连接，组成气弹簧式支撑结构，下压杆能够上下伸缩，且下压杆下端向外伸出；无人机本体起飞后，通气开关打开气腔，下压杆在重力作用下向外伸出；无人机降落时，下压杆下端端部逐渐迫近地面，然后各个下压杆分别接触其正下方地面，在所有下压杆收缩一定距离后，通气开关关闭封闭气腔，下压杆随着无人机继续降落而继续收缩，气腔内气体受压后支撑起无人机，以完成着陆支撑；各个下压杆形成着陆支点分别在竖向迫近并接触其正下方地面，并被封闭气腔进行固定，气腔内气体受压后支撑起无人机，且还具备缓冲性能，实现在凹凸不平、不规则地面安全降落。

2、通过横杆向外扩展起落架着陆支点间距，提高支点支撑稳定性，而缓冲垫能够起到缓冲作用。

3、配置转向和摆动组件，可以实现在无人机上装配作业设备，并对作业设备进行转向调整及上下角度摆动调整。

附图说明

图1是本实用新型的无人机实例1的俯视结构示意图。

图2是图1的脚架组件局部结构示意图。

图3是图1的气压缸与下压杆连接内部结构示意图。

图4是图1的侧视结构示意图。

图5是图4的着陆状态结构示意图。

图6是本实用新型的无人机实例2的侧视结构示意图。

图7是本实用新型的无人机实例3的局部侧视图。

图8是本实用新型的无人机实例4的局部侧视图。

图9是本实用新型的无人机实例5的局部侧视图。

图10是本实用新型的无人机实例6的侧视结构示意图。

图11是本实用新型的无人机实例7的侧视结构示意图。

图12是图11的无人机本体局部结构示意图。

图13是图11的局部放大图。

图14是图11的转向及摆动结构示意图。

图15是图14的局部放大图。

图16是图15的局部放大图。

图17是图15的又一局部放大图。

图18是图14的另一视角结构示意图。

图19是图18的局部放大图。

图20是图18的又一局部放大图。

图21是图14的又一视角结构示意图。

图22是图14的又一视角局部结构示意图。

图23是图14的又一视角局部结构示意图

图24是图14的又一视角局部内部结构示意图。

图25是本实用新型的无人机实例8的局部侧视图。

图26是本实用新型的无人机实例9的局部侧视图。

附图中，1、机体，12、脚架组件，2、转向组件，3、摆动组件，4、探伸臂。

具体实施方式

实施例1

参见图1及图6，定义无人机本体上有横向a及纵向b，z为竖向，ab为周向面，通过z的ab的法向面为竖向面。

参见图1-图9，本实施例1的压气式着陆无人机，包括无人机本体，无人机本体配置有起落架；起落架包括封闭组件及至少3个脚架组件12，至少3个脚架组件12在无人机本体周向上均匀分布。脚架组件包括气压缸122、活塞1241及下压杆124，气压缸122布置于无人机本体上并向下延伸，下压杆124的上端通过活塞1241滑动连接于气压缸122的气腔1221内使其能够伸缩，且下压杆124的下端向下伸出，气压缸122上设置有连通气腔的通气嘴123；封闭组件通过通气嘴123与气腔1221连通使得气腔能够进气或出气，且封闭组件能够在下压杆124收缩一定距离情形下封闭气腔。

其中，无人机本体包括机体1、机架11、起落架、托臂13及旋翼14等，机体1内配置有锂电池组及控制器的电路板等，经由标准线缆连接及控制旋翼14启停，无人机本体及其控制均为既有技术，在此不再赘述；例如，市面上的大疆无人机；再如，中国专利文献“一种裂纹检测无人机，公告号CN216509120U”，以四旋翼无人机对建筑物进行裂纹检测方案为例进行说明，在无人机本体上布置有探伸臂及裂纹检测机构，裂纹检测机构包括机械工作臂以及裂纹探测器等，可沿探伸臂前后滑动及外伸，进而通过裂纹探测器实现裂纹探测，其配置有起落架用于降落。本申请是对既有无人机本体的起落架结构进行改进，以在四旋翼无人机布置有4个的脚架组件为例说明。

本申请以气压缸作为独立于无人机本体的部件为例进行说明。当然，还可以将气压缸一体化设置于无人机本体上，即将气腔一体化设置于无人机本体上，此时所述气压缸为作为无人机本体一部分的气压缸段，在此不再赘述。下压杆需要伸缩运动并进行支撑，气腔需具备一定密闭性能，因而通过活塞等与气压缸滑动连接，组成气弹簧式支撑结构，参见后述；当然，还可直接采用配置有连通气腔的气嘴的气弹簧进行替换完成本申请方案。

因而，气压缸122可采用固定连接或可折叠连接布置，均为既有技术。其中，固定连接结构可采用既有的焊接或螺栓连接实现。可折叠连接结构采用既有的可折叠自锁铰接部件实现；例如日常生活常见的可折叠自锁铰链合页，可转动0度、90度及180度角并自锁固定，将其连接在机架(或托臂)与气压缸之间，可实现气压缸手动控制折叠连接；例如，如图7所示无人机实例3，气压缸铰接于机架底架101上，设置有角板122限制转动角度，并设置有拉簧拉紧，在外力作用下可将气压缸折叠，为既有技术；例如，如图8所示无人机实例4，在市场上购买三角折叠结构127，将其螺栓连接于气压缸及机架底架101之间，即可实现折叠铰接；例如，中国发明专利申请“一种折叠式无人机起落架及其锁止装置，公开号为CN108860576A”，将该可折叠结构应用在本申请，如图9所示无人机实例5，该折叠锁止装置128连接在机架底架101或托臂上，并通过折叠杆1281连接在气压缸122上，可实现气压缸竖直向下伸直工作或水平弯折折叠收纳；例如中国发明专利申请“一种无人机起落架及无人机，公开号为CN111532420A”，将其可折叠结构应用在本申请，连接在机架，可实现气压缸电动控制折叠连接。本申请主要以气压缸122与机架11焊接连接为例进行说明，其它连接结构在此不再赘述；相应的，后述实施例以横杆121与机架11焊接连接为例说明，如图4及图6所示。

气压缸122的上端直接焊接连接机架11的四周上，气压缸122竖向向下布置，即可实现脚架组件固定安装，例如将气压缸固定在机体顶部机架下表面对应于安装托臂位置。

而且，气压缸122和下压杆124采用既有活塞滑动连接结构，其可采用下压杆配合活塞向上套置滑动连接于气压缸内腔(孔状滑槽)，还可采用下压杆配合活塞向下套置滑动连接于气压缸内腔，等。本申请以下压杆向上套置于气压缸内腔为例进行说明。其中，气压缸、活塞等均为既有部件，气压缸及下压杆等脚架组件零部件均采用与无人机本体机架相同既有材质制成，如碳纤维板、碳纤维管等，或者采用不锈钢、铝合金等常规材质制成，在此不再展开说明。

封闭组件的功能是能够在下压杆收缩经过预设封闭位置情形下封闭气腔，该预设封闭位置高于初始位置且低于置顶位置之间，可以是稍高于初始位置，如高出初始位置1cm，也可以是中值位置，等。本实施例1中，封闭组件采用通气开关，气腔通过通气嘴(配置有外螺纹或内螺纹)和通气开关连通外部，采用结合垫圈螺纹连接或粘接固定，通气开关为既有技术，可采用联动机械开关(所有下压杆收缩预定位置触发联动关闭)，还可采用配置有感应器的电控气阀。本申请以电控气阀为例进行说明：电控气阀为电磁阀，其配置有感应器，电磁阀及感应器均电连接至无人机本体，感应器布置于气压缸上以检测下压杆收缩信息；其中，感应器为接近传感器或距离传感器。该电磁阀、接近传感器及距离传感器等均为既有技术，通过标准线缆连接至无人机本体的控制器，在此不再赘述；例如，中国专利申请文献“一种天然气节能灶具，公开号CN111998399A”，中国专利申请文献“洗面台，公开号CN108071137A”，其中光电接近传感器及光电感应传感器相当于本申请感应器，可直接应用该电磁阀及感应器连接方案。感应器可采用螺栓连接或粘接进行安装布置于气压缸上；例如，将接近传感器设置在高于下压杆自然下悬位置5cm位置(预设封闭位置)并沿径向对准气腔中心，每个接近传感器检测到物体信息则分别向控制器(无人机本体的控制器)传输检测到下压杆收缩信号(下压杆收缩信息)，当各个下压杆都被检测到之后，控制器发出封闭气腔指令，各个电磁阀得电关闭；再如，将距离传感器设置在高于下压杆自然下悬位置5cm处(预设封闭位置)并沿径向对准气腔中心，每个距离传感器检测到距离信息(下压杆收缩信息)分别实时向控制器传输，控制器识别距离信息并与预设值比对，当各个实时距离值均小于预设值时，控制器发出封闭气腔指令，各个电磁阀得电关闭；再如，将距离传感器设置在气腔内并沿轴向对准下压杆，每个距离传感器检测到距离信息分别实时向控制器传输，控制器识别距离信息并与预设值(预设封闭位置)比对，当各个实时距离值均小于预设值时，控制器发出封闭气腔指令，各个电磁阀得电关闭。如此，通过感应器检测所有下压杆收缩一定距离后，控制所有通气开关关闭封闭气腔，随着下压杆继续收缩，气腔内气体受压后支撑起无人机本体，以完成着陆支撑。同理，感应器还可对其落差进行限位，当下压杆收缩至最大限高位置时，如在低于置顶位置5cm处，判断当前位置难于安全降落，进而停止降落更换降落位置。在气腔与外界连通情形下，在初始位置下压杆处于全外伸状态，在置顶位置下压杆处于零外伸状态。其中下压杆在预设封闭位置高度大于初始位置且小于等于最大限高位置。

另一方面，气腔通气开关连通外部，可以直接接通外界空气，此时，气腔采用标准大气压受压后支撑；还可以经由通气开关接通缓冲腔(配置缓冲腔的缓冲箱体，通过连通管连通，其中连通管体积较小相对于气腔或缓冲腔可以忽略)，且缓冲腔和气腔组成封闭的高压腔，此时，该高压腔内气体气压高于标准大气压，在无人机重量相同情形下气腔气体受压收缩至支撑起无人机的下压杆收缩支撑距离将小于采用标准气压方案。本实施例1以接通外界空气采用标准气压方案为例进行说明。

如图5所示，该无人机在有两个高低台面(高低台面有高度差，例如10cm高度差)的阶梯地面100上着陆，无人机逐渐迫近并接触阶梯地面100；刚开始无人机在空中时，4根下压杆处于全外伸状态；随着无人机下落，处于高台面正上方的下压杆下端端部先接触到阶梯地面100；然后无人机继续下落，处于高台面正上方的下压杆因对应气压缸受力下移而逐渐向上滑动内收，而且无人机继续下落一定距离(如10cm高度差)时处于低台面正上方的下压杆下端端部接触到阶梯地面100；然后无人机继续下落，各个下压杆因对应气压缸受力下压而逐渐向上滑动内收，直到处于低台面正上方的下压杆内收至预设位置时触发联动封闭气腔操作，而后各个电磁阀分别关闭封闭气腔；而后，随着无人机继续下落下压杆继续收缩，气腔内气体受压后支撑起无人机本体，完成着陆支撑。具体例如，处于高台面正上方下压杆先触发感应器发送下压杆收缩信息，而处于低台面正上方下压杆后触发感应器发送下压杆收缩信息，控制器在接收在后的下压杆收缩信息之后，触发联动封闭气腔操作，发出控制信号控制各个电磁阀关闭，而后各个电磁阀执行关闭阀门动作。

如上述，下压杆通过活塞与气压缸滑动连接，组成气弹簧式支撑结构，下压杆能够上下伸缩，且下压杆下端向外伸出；无人机本体起飞后，通气开关打开气腔，下压杆在重力作用下向外伸出；无人机降落时，下压杆下端端部逐渐迫近地面，然后各个下压杆分别接触其正下方地面，在所有下压杆收缩一定距离后，通气开关关闭封闭气腔，下压杆随着无人机继续降落而继续收缩，气腔内气体受压后支撑起无人机，以完成着陆支撑；各个下压杆形成着陆支点在竖向迫近并接触其正下方地面，气腔气体受压支撑起无人机本体，实现在凹凸不平、不规则地面水平降落。

实施例2

本实施例2与前述实施例1的区别在于封闭组件结构，其它未尽说明请参见实施例1。

参见图10，本实施例3的该无人机的封闭组件采用连通管件，至少3个的气压缸的气嘴通过连通管件相互连通。对应于4个脚架组件为例进行说明，该无人机的4个气压缸的气嘴通过连通管及三通等连通管件相互连通，气体连通管件及其连接均采用既有技术，如此，气腔和连通管件组成闭合腔，闭合腔可以采用标准大气压或更高气压气体，其中连通管体积较小相对于气腔可以忽略。

此时，在装配连通管件封闭气腔时，预设封闭位置高于初始位置且低于置顶位置，具体的预设封闭位置可根据气腔气体受压(由标准大气压开始受压)至支撑起无人机的下压杆收缩支撑距离(其随气腔内气压变大而减少，且随无人机重量变大而增大)决定，以得到下压杆伸缩及其着地支点落差平衡性较好的数值。例如，假设气腔气体受压至支撑起无人机的下压杆收缩支撑距离5cm，全外伸长度(全收缩长度)30cm，两根下压杆A落在高台阶上，且另外两根下压杆B落在地台阶上；若将预设封闭位置设置在初始位置，在着陆时，A实际可下探长度(相对于停在同一平面情形，停在下凹面下探深度)为5cm，限制B实际可收缩长度为10m，台阶高度差大于等于10cm将会倾斜或触底，与全外伸长度30cm差很大；若将预设位置设置在高于初始位置5cm处，在着陆时，A实际可下探长度为10cm，B实际可收缩长度为20cm，台阶高度差大于等于20cm才会倾斜或触底，与全外伸长度30cm差较小；若将预设位置设置在高于初始位置10cm处，在着陆时，A实际可下探长度为15cm，B实际可收缩长度为30cm，台阶高度差大于等于30cm才会倾斜或触底，与全外伸长度30cm相同。

如上述，本实施例2中，封闭组件先封闭气腔再使用，组成气弹簧式支撑结构，其在使用时原理如下，在准备起飞时，在无人机重力作用下，下压杆收缩，气腔内气体受压后支撑无人机；在无人机本体起飞后，下压杆在自身重力作用下向外伸出(外伸长度最大)，气腔内气体气压降低；无人机降落时，下压杆下端端部逐渐迫近地面，然后各个下压杆分别逐渐接触其正下方地面并随着无人机继续降落而继续收缩，在所有下压杆收缩一定距离后，气腔内气体受压达到能够支撑起无人机，以完成着陆支撑；各个下压杆形成着陆支点在竖向迫近并接触其正下方地面，气腔气体受压支撑起无人机本体，实现在凹凸不平、不规则地面水平降落。而且，该气弹簧式支撑结构各气腔在支撑过程中一直相互连通，利用流体自动调整至水平状态。

实施例3

本实施例3是实施例1和实施例2形成改进方案，其它未尽说明请参见前述实施例1-2。

参见图10，本实施例3的该无人机中，封闭组件包括通气开关及感应器、连通管件，气腔通过通气嘴和通气开关连通外部，至少3个的气压缸的气嘴通过连通管件相互连通；具体的，至少3个的气嘴通过连通管相互连通，连通管通过电磁阀连通外部，电磁阀及感应器均能够电连接至无人机本体，感应器布置于每个气压缸上以检测下压杆收缩信息。

本实施例3可以按实施例2原理使用，先根据无人机重量调整气腔气压并封闭气腔，再使用，具体参见实施例2。相对于实施例2，可以通过电磁阀及时连通外部，及时根据无人机重量调整气腔气压，更好的调整下压杆着陆落差平衡度。此时，感应器为可以测算距离的距离传感器，距离传感器可以测算下压杆收缩距离，以据此计算调整气腔气压大小。

本实施例3还可以按实施例1原理使用，根据感应器感应即时关闭电磁阀，封闭气腔和连通管，具体参见实施例1。相对于实施例1，多个气腔连通后通过电磁阀连通外部，可以减少电磁阀使用量，且可利用流体自动调整至水平状态，解决实施例1由于各个电磁阀执行关闭动作时间差等造成与水平状态存在微小偏差。

实施例4

本实施例4与前述实施例1-3的区别在于脚架与无人机本体连接结构，其它未尽说明请参见前述实施例1-3。

参见图1-图10，本实施例4该无人机的脚架组件还包括横杆121，横杆的外端焊接或螺栓连接在气压缸122上，横杆的内端布置于无人机本体上。如图1-图5所示，在无人机实例1中，横杆121采用斜杆，呈与水平30°角布置，斜杆上端设置有安装用的延伸段，以将气压缸斜向下布置于机体顶部机架上。如图6-图10所示，在无人机实例2-6中，横杆121采用直杆，呈水平布置，此时，需将气压缸布置于机体底部外壁或底架101上。如此，通过横杆向外扩展起落架着陆支点间距，提高支点支撑稳定性。

基于前述实例，在一优选改进实例中，该脚架组件还包括缓冲垫125，缓冲垫125可采用橡胶垫，或者为由脚板与弹簧组成的弹簧垫(弹簧连接于下压杆和脚板之间)，或者为由脚板与弹片组成的弹片垫，其通过螺栓连接或粘接于下压杆124的下端端部，缓冲垫能够起到缓冲作用。

实施例5

本实施例5是在实施例1或4的基础上作进一步改进，本实施例5还具有微调结构，以解决地面由于无人机着陆震荡或自重等下陷而导致无人机本体稍微倾斜的问题，其它未尽说明请参见前述实施例1及4。

具体的，本实施例5的脚架组件还包括电动推杆，而气压缸通过电动推杆安装在无人机本体上，使其能够通过电动推杆推动气压缸上下移动实现微调。在此只以基于实施例4的结构进行说明，就不一一展开说明。

该无人机的脚架组件还包括电动推杆，电动推杆电连接至无人机本体，横杆的外端连接在电动推杆的固定端上，电动推杆的移动端连接在气压缸上。在横杆和气压缸之间布置电动推杆，电动推杆通过标准线缆连接至无人机本体控制器，在微调时，通过无人机本体配置的倾斜传感器等检测水平性能，检测到向哪个方位倾斜，然后控制各个电动推杆使其实现水平，电动推杆及其连接控制技术均为既有技术，在此不再赘述。

如此，可以采用微型电动推杆来实现微调，确保无人机降落后处于水平位置，以进行一些要求处于水平的作业。

实施例6

本实施例6是在实施例1或2、3、4、5的基础上作进一步改进，本实施例6还具有可转向的装配平台结构，以在无人机上装配作业设备进行转向作业操作，其它未尽说明请参见前述实施例1-5。其中，作业设备可以为观瞄测距望远镜或伸缩臂等，本申请以伸缩臂为例进行说明。

参见图11-图24，本实施例6的压气式着陆无人机，还包括转向组件2，探伸臂4布置于转向组件2上，转向组件2可转动的布置于无人机本体上，且转向组件2能够带动探伸臂4在无人机本体周向上转动。

其中，无人机本体在进行探伸作业需配置有探伸臂2及执行设备，参见中国专利文献“一种裂纹检测无人机，公告号CN216509120U”，以四旋翼无人机对建筑物进行裂纹检测方案为例进行说明，在无人机本体上布置有探伸臂及裂纹检测机构，裂纹检测机构包括机械工作臂以及裂纹探测器等，可沿探伸臂前后滑动及外伸，进而通过裂纹探测器实现裂纹探测。本申请以探伸臂安装在无人机本体上方位置为例进行说明，探伸臂典型为电动推杆或机械臂(只在一平面翻折向外探伸)，等，无人机本体及探伸臂等均为既有技术，在此不赘述。

转向组件2包括转向台21、转向轴22及转向驱动件，探伸臂4布置于转向台21上，转向轴22的I端设置于转向台21上，转向轴22的II端可转动的布置于无人机本体上，转向驱动件与转向轴22传动连接，转向驱动件能够相对于无人机本体固定布置，使得探伸臂4在转向驱动件带动下能够在周向面(可定义为水平向面)转动。

转向驱动件选用转向电机，优选为转向步进电机25，转向轴22上配置有转向齿轮I24，转向步进电机25的驱动轴上配置有与转向齿轮I啮合连接的转向齿轮II 241，转向步进电机25与转向轴22齿轮传动连接。转向步进电机通过驱动器驱动运行，转向步进电机与无人机本体连接及控制技术均为既有技术，在此不再赘述。

其中，转向组件包括转向台、转向轴及转向驱动件，转向台上能够布置有作业设备，转向轴I端设置于转向台上，转向轴II端可转动的布置于无人机本体上，转向驱动件与转向轴传动连接，转向驱动件能够相对于无人机本体固定布置以带动转向台转动，使得作业设备在转向驱动件带动下能够在周向面上转动。

为了最大限度保持无人机本体原本结构及探伸机构的独立性，转向组件与无人机本体连接结构可通过配置限定台26实现。此时，转向轴22的II端通过转向轴承23及转向套231可转动连接于限定台26上，转向套231与限定台26固定连接，可采用焊接或一体成型等，转向套231内通过转向轴承23与转向轴22的II端连接，而且转向轴I端固定连接于转向台21中心位置，可采用焊接或一体成型等。转向步进电机25通过Z型架I 251固定连接于限定台26上，其采用螺纹连接方式固定。如此，可组成较为独立的探伸机构，其可实现相对于限定台在水平向面上转动。然后，再采用螺纹连接方式将限定台26固定连接于无人机本体上，在机架11上板111上开设安装孔112，在限定台上相应位置开设固定孔，然后配合螺栓及螺母固定连接，实现将转向轴可转动的布置于无人机本体上。

其中，探伸臂的固定端固定在转向台上，可采用螺丝连接等方式，探伸臂的伸缩端可相对于转向台外伸及内缩，以实现将探伸臂布置于转向台上。转向台及限定台可分别采用圆形板或矩形板等板状结构，还可再在其上设置镂空孔以减轻重量，还可以采用方管等横纵连接组成框架结构，图示以未设置镂空孔的圆形板为例说明，在此不再展开说明。

需要指出的是，如图11-图12所示，在无人机实例7中，横杆121采用斜杆，呈与水平60°角布置，以将气压缸斜向下布置于机体顶部机架上；该无人机实例3与无人机实例2的区别在于，斜杆结构及其布置角度，无人机实例2采用圆管结构且其上端设置延伸段，而无人机实例3斜杆采用横截面呈矩形方管结构并设置倒角且其上端没有设置延伸段。

如上述，可以将探伸臂等作业设备布置于转向台上，转向台通过转向轴可转动的布置于无人机本体上，且转向轴与转动驱动件传动连接，因而在转向驱动件带动下，转向台能够在水平向面上转动，带动作业设备在水平向面上转动，实现作业设备在水平向面的可变向调节。

实施例7

本实施例7是在实施例6的基础上作进一步改进，本实施例7还具备仰角调节结构，以解决作业设备的仰角角度调节问题，其它未尽说明请参见前述实施例1-6。其中，作业设备可以为观瞄测距望远镜或伸缩臂等，本申请以伸缩臂为例进行说明。

参见图11-图24，该无人机还包括摆动组件3，探伸臂4设置于摆动组件3上，摆动组件3设置于转向台21上，且摆动组件3能够带动探伸臂4在竖向面上转动，探伸臂4随着摆动组件3转动，以调节探伸臂4仰角角度。

摆动组件可以采用电机驱动式或推杆驱动式，优选地，本实施例7采用电机驱动式摆动组件。

摆动组件3包括支撑架32、摆动架及摆动驱动件，支撑架32设置于转向台21上，且该支撑架32能够相对于转向台向外凸出以形成外凸段，摆动架可转动的设置于该支撑架32的外凸段上，摆动驱动件与摆动架传动连接，摆动驱动件能够相对于转向台21固定布置，探伸臂4固定设置于摆动架上，使得探伸臂4在摆动驱动件带动下能够在竖向面上转动。

摆动架包括支座31及齿条座33，齿条座33呈半圆环状结构，可根据角度需要设置为优弧状、半圆弧状或劣弧状，且齿条座33的内壁面设置有齿部，支座31连接于齿条座33的开口端，探伸臂4固定设置于支座31上，支座31的中部通过摆动轴313可转动的设置于该支撑架的外凸段上，摆动驱动件设置于转向台上，且摆动驱动件与齿条座的齿部齿轮传动连接。

支座31两端及中部位置分别布置有端部座41及中心座311，探伸臂的固定端固定在端部座及中心座上，可采用螺丝连接等方式，以实现将探伸臂布置于转向台上。

选用两根支撑架32相对设置，支撑架侧视呈梯形状结构，其两端分别通过架体紧固件321固定连接于转向台21上，其中部形成外凸段；在两个外凸段之间通过轴紧固件322连接有摆动轴313，将摆动轴313端部插接在轴紧固件一端轴孔上并拧紧螺栓固定，轴紧固件另一端配合螺栓拧紧固定在外凸段上，而且摆动轴313通过摆动轴承312可转动连接在支座31上，典型如转动连接在中心座311上。当然，还可以采用单一支撑架。

摆动驱动件选用摆动电机，优选为摆动步进电机34，摆动步进电机34的驱动轴上配置有与齿条座33齿部啮合连接的摆动齿轮331，以实现齿轮传动连接。摆动齿轮331固定在电机轴344上，电机轴344通过电机轴承343固定在两个相对设置的电机紧固件341上，摆动步进电机通过Z型架II 342螺纹连接于转向台21上，电机轴344和摆动步进电机的驱动轴可用联轴器345连接。电机紧固件341还可以采用板状(如L型板)、箱式镂空框架或塔式框架等紧固结构替换。摆动步进电机通过驱动器驱动运行，摆动步进电机与无人机本体连接及控制技术均为既有技术，在此不再赘述。

其中，转向台、支撑架及摆动架等零部件均采用与无人机本体机架相同既有材质制成，如碳纤维板、碳纤维管等，或者采用不锈钢、铝合金等常规材质制成，在此不再展开说明。

需要指出的是，本实施例7及实施例6中的作业设备可以为观瞄测距望远镜或伸缩臂等，本申请以伸缩臂为例进行说明，采用其它作业设备可以直接替换即可，例如将伸缩臂替换为电子观瞄测距望远镜即可实现高空远望观瞄测距。

如上述，可以将探伸臂等作业设备设置于摆动组件上，摆动组件能够带动作业设备在竖向面上转动，作业设备随着摆动组件转动，以调节作业设备仰角角度，而且摆动组件设置于转向台上，在具备仰角角度调节功能同时实现水平向面的可变向调节，有效扩展作业设备作业范围。

同时，相对于摆动步进电机直接驱动摆动轴转动方案，该摆动组件利用支座及齿条座组成半圆框架，将转动中心布置在支座中部位置，再利用摆动驱动件带动齿条座，使其具有较长力臂，使用较小摆动驱动件即可实现驱动，利于控制负重。

实施例8

本实施例8与前述实施例6及实施例7的区别在于探伸机构与无人机本体连接结构，其它未尽说明请参见前述实施例6及实施例7。

参见图25，本实施例7在限定台26外沿边设置有围栏，围栏可采用焊接或螺钉连接等方式固定，使其形成圆形或矩形箱体结构，可以起到防护作用。图25所示为本申请的无人机实例8。

实施例9

本实施例9与前述实施例6-实施例8的区别在于探伸机构与无人机本体连接结构，其它未尽说明请参见前述实施例6及实施例7。

参见图26，本实施例9去掉限定台26，直接将Z型架I 251及转向套231安装在机架11上板111上。此时，若是无人机本体机架如图12所示采用两瓣式上板，可错开中部间隔位置安装；或者，机架采用一体板状上板结构，以安装在其中心位置。如前述，这些结构均可实现将转向轴可转动的布置于无人机本体上，在此不再展开说明。图26所示为本申请的无人机实例9。

需要指出的是，上述实施例的实例可以根据实际需要优选一个或两个以上相互组合，而多个实例采用一套组合技术特征的附图说明，在此就不一一展开说明。而上述实施例中的无人机的起落机构主要应用于无人机，其还适用于其它设备在相同/等同场景下使用。

需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明和例证，但这些描述并非用以限定本实用新型所要求保护范围，凡本实用新型所提示的技术教导下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利保护范围。

Claims (10)

1.一种压气式着陆无人机起落机构，包括起落架，其特征在于：所述起落架包括封闭组件及至少3个脚架组件，至少3个脚架组件能够在无人机本体周向上均匀分布；所述脚架组件包括气压缸、活塞及下压杆，所述气压缸能够布置于无人机本体上并向下延伸，所述下压杆的上端通过活塞滑动连接于气压缸的气腔内使其能够伸缩，且下压杆的下端向下伸出，所述气压缸上设置有连通气腔的通气嘴；所述封闭组件通过通气嘴与气腔连通使得气腔能够进气或出气，且封闭组件能够在下压杆收缩一定距离情形下封闭气腔。

2.根据权利要求1所述的压气式着陆无人机起落机构，其特征在于：所述封闭组件包括通气开关及感应器，气腔通过通气嘴和通气开关连通外部，通气开关及感应器均能够电连接至无人机本体，感应器布置于每个气压缸上以检测下压杆收缩信息；其中，通气开关为电控气阀，感应器为接近传感器或距离传感器。

3.根据权利要求1或2所述的压气式着陆无人机起落机构，其特征在于：所述封闭组件包括连通管件，至少3个的气压缸的气嘴通过连通管件相互连通。

4.一种无人机，包括无人机本体，所述无人机本体配置有起落架；其特征在于：所述起落架包括封闭组件及至少3个脚架组件，至少3个脚架组件在无人机本体周向上均匀分布；所述脚架组件包括气压缸、活塞及下压杆，所述气压缸布置于无人机本体上并向下延伸，所述下压杆的上端通过活塞滑动连接于气压缸的气腔内使其能够伸缩，且下压杆的下端向下伸出，所述气压缸上设置有连通气腔的通气嘴；所述封闭组件通过通气嘴与气腔连通使得气腔能够进气或出气，且封闭组件能够在下压杆收缩一定距离情形下封闭气腔。

5.根据权利要求4所述的无人机，其特征在于：所述封闭组件包括通气开关及感应器，气腔通过通气嘴和通气开关连通外部，通气开关及感应器均能够电连接至无人机本体，感应器布置于每个气压缸上以检测下压杆收缩信息；其中，通气开关为电控气阀，感应器为接近传感器或距离传感器。

6.根据权利要求4或5所述的无人机，其特征在于：所述封闭组件包括连通管件，至少3个的气压缸的气嘴通过连通管件相互连通。

7.根据权利要求5所述的无人机，其特征在于：所述脚架组件还包括横杆及缓冲垫，横杆的外端连接在气压缸上，横杆的内端布置于无人机本体上，缓冲垫设置于下压杆的下端端部；其中，脚架组件还包括电动推杆，电动推杆电连接至无人机本体，电动推杆布置于横杆的外端与气压缸之间。

8.根据权利要求4所述的无人机，其特征在于：还包括转向组件，转向组件可转动的布置于无人机本体上，以使转向组件能够带动其上作业设备在无人机本体周向上转动；其中，转向组件包括转向台、转向轴及转向驱动件，转向台上能够布置有作业设备，转向轴I端设置于转向台上，转向轴II端可转动的布置于无人机本体上，转向驱动件与转向轴传动连接，转向驱动件能够相对于无人机本体固定布置以带动转向台转动，使得作业设备在转向驱动件带动下能够在周向面上转动。

9.根据权利要求8所述的无人机，其特征在于：还包括摆动组件，摆动组件设置于转向组件上，且摆动组件上能够布置有作业设备，且摆动组件能够带动作业设备在竖向面上转动以调节作业设备仰角角度；其中，摆动组件包括支撑架、摆动架及摆动驱动件，支撑架设置于转向台上，且该支撑架能够相对于转向台向外凸出以形成外凸段，摆动架可转动的设置于该支撑架的外凸段上，摆动驱动件与摆动架传动连接，摆动驱动件能够相对于转向台固定布置，摆动架上能够固定设置有作业设备，使得作业设备在摆动驱动件带动下能够在竖向面上转动。

10.根据权利要求9所述的无人机，其特征在于：所述摆动架包括支座及齿条座，齿条座呈半圆环状结构，且齿条座的内壁面设置有齿部，支座连接于齿条座的开口端，探伸臂固定设置于支座上，支座的中部通过摆动轴可转动的设置于该支撑架的外凸段上，摆动驱动件设置于转向台上，且摆动驱动件与齿条座的齿部齿轮传动连接；其中，摆动驱动件为摆动步进电机，且，转向驱动件为转向步进电机，转向步进电机与转向轴齿轮传动连接。

Images