一种飞行器吸附装置

1.本公开涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种飞行器吸附装置。


背景技术：

2.小型飞行器由于具备较小的体积和飞行噪声，从而具备先天的隐蔽特点，非常适合执行侦察等任务。但小型飞行器的负载能力有限，大大限制了续航时间和设备携带能力。如何延长小型飞行器的续航时间已成为本领域的热点问题。目前，虽然可以使小型飞行器吸附在物体表面上来解决这一问题，但该种实现方式对与飞行器相配的吸附装置的体积和重量要求较高，且目前采用的飞行器吸附装置通常需要包括用于脱离的作动器。而作动器的功能只是用于脱离，却既占用载重，又消耗电源，是非常不经济的。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种飞行器吸附装置。
4.本公开实施例提供的飞行器吸附装置，所述装置包括：
5.支架001、从动齿轮002、从动齿轮轴003、从动齿轮限位块004、第一综合连接件005、连接线006、第一触发杆007、扭簧008和至少两个吸附针009；
6.所述从动齿轮轴003的第一端穿过所述从动齿轮限位块004和所述从动齿轮002与所述支架001固定连接，所述从动齿轮轴003的第二端与所述扭簧008固定连接，所述从动齿轮轴003与所述从动齿轮限位块004和所述从动齿轮002分别滑动连接，所述支架001与飞行器本体固定连接；
7.所述从动齿轮限位块004通过所述第一综合连接件005与飞行器减速齿轮010固定连接；
8.所述第一触发杆007的第一端所述从动齿轮002接触，所述第一触发杆007与所述从动齿轮轴003平行；
9.所述连接线006连接所述从动齿轮002和各所述吸附针009，各所述吸附针009的一端分别与所述扭簧008连接。
10.可选地，所述从动齿轮002上设置有限位凸起011，所述从动齿轮限位块004上设置有限位孔012，所述限位孔012被配置为与所述限位凸起011相互配合以对所述从动齿轮002进行限位。
11.可选地，所述从动齿轮002与所述支架001之间的所述从动齿轮轴003上套设有弹簧013，所述弹簧013的第一端与所述支架001接触，所述弹簧013的第二端与所述从动齿轮002接触。
12.可选地，所述装置还包括第二触发杆014、触发杆连接件015和触发杆限位块016；
13.所述第二触发杆014和所述第一触发杆007平行，所述第一触发杆007穿过所述触发杆连接件015并与所述触发杆连接件015固定连接；
14.所述第二触发杆014的第一端与所述从动齿轮002接触，所述第二触发杆014的第
二端与所述触发杆连接件015固定连接；
15.所述触发杆连接件015设置于所述从动齿轮限位块004与所述触发杆限位块016之间，所述触发杆限位块016与所述从动齿轮轴003固定连接，所述触发杆连接件015与所述从动齿轮轴003滑动连接。
16.可选地，所述限位凸起011的数量至少为2个，所述至少2个限位凸起011距离所述从动齿轮002的圆心的距离不相同；
17.所述第一触发杆007距离所述从动齿轮002的圆心的距离与所述至少2个限位凸起011中的一个限位凸起距离所述从动齿轮002的圆心的距离相同，所述第二触发杆014距离所述从动齿轮002的圆心的距离与所述至少2个限位凸起011中的另一个限位凸起距离所述从动齿轮002的圆心的距离相同。
18.可选地，所述支架001上设置有突出部017，所述突出部017上设置有第一过线孔；
19.所述触发杆限位块016上设置有第二过线孔；
20.所述连接线006穿过所述第一过线孔和所述第二过线孔，并连接所述从动齿轮002和各所述吸附针009。
21.可选地，所述从动齿轮轴003通过第二综合连接件018与所述扭簧008连接；
22.所述第二综合连接件018上设置有连接通道，所述第一触发杆007的第二端穿过所述连接通道，且所述第一触发杆007与所述连接通道滑动连接。
23.可选地，各所述吸附针009为l型，所述l型吸附针009的一端与所述扭簧008连接，所述l型吸附针009的另一端设置有可拆卸胶垫019；
24.所述连接线006连接到各所述l型吸附针009的弯折部。
25.可选地，所述从动齿轮002包括齿轮部和非齿轮部；
26.当需要将所述吸附装置脱离时，所述齿轮部与飞行器的减速齿轮010啮合；
27.当所述吸附装置处于非工作状态时，所述非齿轮部与飞行器的减速齿轮010对齐。
28.可选地，所述从动齿轮002上设置有凹槽。
29.本公开实施例提供的技术方案可以包括如下有益效果：
30.通过由第一触发杆007撞击被吸附对象，第一触发杆007推动从动齿轮002后移，之后扭簧008复位时会向前拉动连接线006，同时，扭簧008复位时吸附针009以高速撞击墙面从而实现吸附。而在脱离过程中，通过使从动齿轮002与飞行器减速齿轮010相互配合，从而可以使飞行器减速齿轮010带动从动齿轮002转动，以收紧连接线006，从而使吸附针009脱离被吸附对象。本公开实施例提供的飞行器吸附装置，无需安装额外的作动器等动力装置，大大减轻了飞行器负重，可以延长飞行器续航时间。
附图说明
31.附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
32.图1是本公开实施例提供的飞行器吸附装置的一种示意图；
33.图2是本公开实施例提供的飞行器吸附装置的另一种示意图；
34.图3是本公开实施例提供的飞行器吸附装置的又一种示意图；
35.图4-5以及图7-9是本公开实施例提供的飞行器吸附装置从吸附至墙壁至脱离墙壁的状态示意图；
36.图6是本公开实施例提供的飞行器吸附装置中的从动齿轮的示意图；
37.附图标记：001-支架；002-从动齿轮；003-从动齿轮轴；004-从动齿轮限位块；005-第一综合连接件；006-连接线；007-第一触发杆；008-扭簧；009-吸附针；010-飞行器减速齿轮；011-限位凸起；012-限位孔；013-弹簧；014-第二触发杆；015-触发杆连接件；016-触发杆限位块；017-突出部；018-第二综合连接件；019-可拆卸胶垫。
具体实施方式
38.下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
39.需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。
40.本公开实施例提供了一种飞行器吸附装置，该装置应用于小型飞行器，如无人机、小型固定翼飞行器和小型扑翼飞行器等。如图1所示，该装置包括：支架001、从动齿轮002、从动齿轮轴003、从动齿轮限位块004、第一综合连接件005、连接线006、第一触发杆007、扭簧008和至少两个吸附针009；
41.从动齿轮轴003的第一端穿过从动齿轮限位块004和从动齿轮002与支架001固定连接，从动齿轮轴003的第二端与扭簧008固定连接，从动齿轮轴003与从动齿轮限位块004和从动齿轮002分别滑动连接，支架001与飞行器本体固定连接；
42.从动齿轮限位块004通过第一综合连接件005与飞行器减速齿轮010固定连接；
43.第一触发杆007的第一端与从动齿轮002接触，第一触发杆007与从动齿轮轴003平行；
44.连接线006连接从动齿轮002和各吸附针009，各吸附针009的一端分别与扭簧008连接。
45.当需要将飞行器吸附到其他对象上时，例如当需要将飞行器吸附到墙壁上时，第一触发杆007的第二端撞击墙壁，同时第一触发杆007的第一端推动从动齿轮002后移。此时，由于扭簧008处于收紧状态，扭簧008复位时会向前拉动连接线006，从而带动从动齿轮002转动，从动齿轮002将发生转动直到扭簧008复位。在扭簧008复位的过程中，吸附针009以高速撞击墙面从而实现吸附。在该种实现方式中，第一触发杆007的第一端仅与从动齿轮002接触，而没有与从动齿轮连接。
46.在一种可能的实现方式中，从动齿轮轴003的第一端可以穿过从动齿轮限位块004的中心和从动齿轮002的圆心后与支架001固定连接。另外，虽然附图中显示第一触发杆007的第一端是穿过从动齿轮限位块004之后与从动齿轮002接触，但实际应用中，第一触发杆007的第一端也可以直接与从动齿轮002接触。例如，当从动齿轮限位块004的尺寸小于从动齿轮002的尺寸时，可以实现第一触发杆007的第一端直接与从动齿轮002接触。当需要使第一触发杆007穿过从动齿轮限位块004后与从动齿轮002接触时，第一触发杆007与从动齿轮002滑动连接。
47.在一种可能的实现方式中，如图2所示，从动齿轮002上可以设置有限位凸起011，从动齿轮限位块004上可以设置有限位孔012，该限位孔012被配置为与从动齿轮002上的限位凸起011相互配合以对从动齿轮002进行限位。例如，当不需要将飞行器吸附到其他对象上时，就不需要从动齿轮002工作，此时就可以通过限位孔012和限位凸起011的相互配合对从动齿轮002进行限位，以防止从动齿轮002转动。例如，限位凸起011可以插入到限位孔012中以对从动齿轮002进行限位。其中，限位孔012和限位凸起011的数量均可以根据实际需要进行设置。为了保证具有更好的限位作用，限位孔012和限位凸起011的数量均可以为2个以上。需要注意的是，限位孔012和限位凸起011的数量应该是一致的。在一种可能的实现方式中，从动齿轮002与支架001之间的从动齿轮轴003上可以套设有弹簧013。该弹簧013的第一端可以与支架001接触，该弹簧013的第二端可以与从动齿轮002接触。弹簧013可以为从动齿轮002提供推动力，使从动齿轮002上的限位凸起011与从动齿轮限位块004上的限位孔012相互配合，以对从动齿轮002进行限位。
48.在一种可能的实现方式中，该装置还包括第二触发杆014、触发杆连接件015和触发杆限位块016。其中，第二触发杆014与第一触发杆007平行。第一触发杆007穿过触发杆连接件015并与触发杆连接件015固定连接，第二触发杆014的第一端与从动齿轮002接触，第二触发杆014的第二端与触发杆连接件015固定连接。触发杆连接件015可以设置于从动齿轮限位块004与触发杆限位块016之间，触发杆限位块016与从动齿轮轴003固定连接，触发杆连接件015与从动齿轮轴003滑动连接。其中，从动齿轮轴003可以穿过触发杆连接件015和触发杆限位块016。通过设置触发杆连接件015和触发杆限位块016，在第一触发杆007前后移动的过程中，可以通过触发杆限位块016对触发杆连接件015进行限位，从而实现对触发杆进行限位，可以防止第一触发杆被弹簧013推回时脱孔飞出。需要说明的是，附图中虽然显示第二触发杆014穿过第一综合连接件005和从动齿轮限位块004与从动齿轮002连接，但在实际应用中，直接使第二触发杆014与从动齿轮002接触也是可行的。例如，当第一综合连接件005和从动齿轮限位块004的尺寸小于从动齿轮002时，就可以将第二触发杆014设置为直接与从动齿轮002接触。当需要使第二触发杆014穿过第一综合连接件005和从动齿轮限位块004与从动齿轮002接触时，第二触发杆014与第一综合连接件005和从动齿轮限位块004滑动连接。通过设置第二触发杆014，可以在第一触发杆007推动从动齿轮002时，第二触发杆也推动从动齿轮002，从而使从动齿轮002受力平衡，防止从动齿轮002因受力不对称而导致从动齿轮002与从动齿轮轴003之间的作用力增大，使从动齿轮002与从动齿轮轴003之间的摩擦力增大或者使从动齿轮002发生晃动等问题。
49.在本实施例提供的飞行器吸附装置中，由于从动齿轮限位块004通过第一综合连接件005与飞行器自身的减速齿轮010固定连接，从而可以实现从动齿轮限位块004的位置是固定的，即不管是在从动齿轮002前后移动的过程中，还是在触发杆前后移动的过程中，从动齿轮限位块004的位置是固定不变的。
50.在一种可能的实现方式中，为了方便管理连接线006，从动齿轮002上可以设置有绕线轴，该绕线轴被配置为缠绕连接线006。通过在从动齿轮002上设置绕线轴，这样当从动齿轮002转动时，可以放松或收紧连接线006。当不需要将飞行器吸附到其他对象上时，从动齿轮002被限位，连接线006被拉紧，扭簧008收紧。另外，如果直接由连接线006连接从动齿轮002和各吸附针009，则在放松或收紧连接线006时，连接线006可能会与从动齿轮002或者
其他结构发生干涉。为了避免出现这种问题，可以在支架001上设置突出部017，并在该突出部017上设置第一过线孔。同时，触发杆限位块016上可以设置第二过线孔。通过使连接线006穿过第一过线孔和第二过线孔将从动齿轮002和各吸附针009连接，可以避免在放松或收紧连接线006时，连接线006与从动齿轮002或其他结构发生干涉。其中，在实际应用中，为了使该吸附装置在受力时更加稳定，可以设置多个第一过线孔，以方便将连接线006穿过合适的第一过线孔。
51.在一种可能的实现方式中，如图3所示，扭簧008通过第二综合连接件018与从动齿轮轴003连接。第二综合连接件018上设置有连接通道，扭簧008通过该连接通道与第一触发杆007连接。其中，第一触发杆007的第二端穿过该连接通道，且第一触发杆007与该连接通道之间为滑动连接，以使第一触发杆007可以穿过该连接通道前后移动。
52.当需要将飞行器吸附到其他对象上时，例如当需要将飞行器吸附到墙壁上时，如图4所示，第一触发杆007的第二端撞击墙壁，同时，第一触发杆007的第一端可以将从动齿轮002从限位孔012中推出。此时，由于扭簧008处于收紧状态，扭簧008复位时会向前拉动连接线006，从而带动从动齿轮002转动，从动齿轮002将发生转动直到扭簧008复位。如图5所示，在扭簧008复位的过程中，吸附针009以高速撞击墙面从而实现吸附。同时，在从动齿轮002转动的过程中，若从动齿轮002的转动角度过大，则从动齿轮002上的限位凸起011会与触发杆相撞形成限位，从而可以通过从动齿轮002上的限位凸起011限制从动齿轮002的最大转动角度，从而可以保证连接线006收回时没有空程或者空程较小。
53.在一种可能的实现方式中，从动齿轮002上的限位凸起011距离从动齿轮002的圆心的距离可以不一致，第一触发杆007距离从动齿轮002的圆心的距离可以和至少2个限位凸起011中的一个限位凸起距离从动齿轮002圆心的距离一致，第二触发杆014距离从动齿轮002的圆心的距离可以与至少2个限位凸起011中的另一个限位凸起距离从动齿轮002的圆心的距离相同。这样当限位凸起011随从动齿轮002的转动而转动时，限位凸起011可能会碰到触发杆，此时就可以通过触发杆对限位凸起011进行限位。通过将限位凸起011距离从动齿轮002圆心的距离设置为不一致，可以防止在扭簧008复位时要求从动齿轮002转动180度时触发杆会提前限位。需要注意的是，从动齿轮限位块004上的限位孔012的位置应该是和从动齿轮002上的限位凸起011的位置相配合的。
54.在一种可能的实现方式中，如图1-2所示，各吸附针009可以是l型。各l型吸附针009的一端与扭簧008的端部连接，另一端可以设置有可拆卸胶垫019。一般而言，吸附针009未与扭簧008连接的一端可以是针尖形状，吸附针009的针尖可以刺入树干等易刺入的对象，而对于水泥墙、瓷砖墙等较硬的对象，则可以在吸附针009的针尖部分设置可拆卸胶垫019，从而可以通过胶垫019将飞行器吸附在墙壁上。其中，胶垫019的材质可以是橡胶或者纳米胶等。通过在吸附针009的端部设置可拆卸胶垫019，可以使该吸附装置吸附在多种固体表面，提高了该吸附装置的适用性。
55.在一种可能的实现方式中，如图1-2所示，连接线006可以连接在各l型吸附针009的弯折部。
56.在一种可能的实现方式中，如图6所示，从动齿轮002包括齿轮部和非齿轮部。当需要将吸附装置脱离时，齿轮部与飞行器的减速齿轮010啮合，从而通过飞行器减速齿轮010的转动带动从动齿轮002转动，以方便吸附装置的脱离。当吸附装置处于非工作状态时，即
不需要通过吸附装置进行吸附时，非齿轮部与飞行器的减速齿轮010对齐，即此时从动齿轮002的齿轮部将不会和飞行器的减速齿轮010啮合，从动齿轮002将不会随飞行器减速齿轮010的转动而转动。需要说明的是，附图4-5和7-9中的左侧示出了与该附图相应的当前从动齿轮002和飞行器减速齿轮010的状态。
57.当吸附针009吸附在被吸附对象如墙壁上之后，虽然扭簧008复位会带动从动齿轮002转动，但此时从动齿轮002还未完全恢复到未发生吸附时的位置。其中，通过合理设计触发杆的长度，触发杆和限位凸起之间的距离，以及触发杆连接件015和触发杆限位块016之间的距离，可以使扭簧008复位时从动齿轮002未完全回复到未发生吸附时的位置。此时，从动齿轮002在弹簧013的推动下沿从动齿轮轴003移动。其中，为了使弹簧013在从动齿轮002移动时为从动齿轮002提供推动力，可以使弹簧013一直处于受压缩状态。例如，可以使未压缩未伸长状态下的弹簧013长度大于从动齿轮002与支架001之间的距离。此时，从动齿轮002上的齿轮部可能未与飞行器的减速齿轮010对齐，而导致齿轮部无法与飞行器减速齿轮010啮合，但由于此时飞行器已被吸附在被吸附对象上，所以这并不会影响后续各环节的进行。在吸附装置吸附到被吸附对象上之后，如图7-8所示，在重力的作用下，飞行器绕扭簧008中心轴自然垂下，直到支架001底部接触被吸附对象(如墙壁)。
58.当需要将吸附装置从被吸附对象脱离时，如图9所示，启动飞行器，由于弹簧013本身可以提供推动力，从动齿轮002与减速齿轮010为错齿贴紧状态。此时，虽然从动齿轮002未与飞行器减速齿轮010啮合，但减速齿轮010在转动后必然将在短时间内达到与从动齿轮002齿轮部对齐的状态，弹簧013推动从动齿轮002可以使两个齿轮实现啮合。此时，从动齿轮002上的限位凸起011未与限位孔012对齐，即从动齿轮002未被限位，从而减速齿轮010的转动可以带动从动齿轮002转动，从而使连接线006被不断收紧，直到扭簧008收缩使吸附针009脱离被吸附对象。
59.从动齿轮002不断收紧连接线006，同时，弹簧013将从动齿轮002推进，直到限位凸起011与限位孔012相互配合，从而从动齿轮002不再和飞行器减速齿轮010啮合，此时即已完成脱离步骤。
60.在一种可能的实现方式中，为了减轻从动齿轮002的重量，可以在从动齿轮002上设置凹槽(附图中未示出)。
61.在实际应用中，在吸附装置的吸附和脱离过程中，从动齿轮002的旋转过程是互逆的，即从动齿轮002在吸附装置的吸附过程中旋转的角度和在吸附装置的脱离过程中旋转的角度是一致的(方向相反)，且通过合理设计触发杆的长度可以避免从动齿轮的旋转角度大于或等于360度。另外，在吸附装置的吸附和脱离过程中，连接线006自身并不会收缩或放松，而连接线006的松紧状态只和从动齿轮002的转动角度对应。在吸附装置未发生吸附时，从动齿轮002的非齿轮部与飞行器减速齿轮010对齐，此时连接线006和扭簧008的状态为绷紧状态。当吸附装置吸附到被吸附对象上时，连接线006和扭簧008的状态会发生变化且其无法自动恢复，必须依靠外力即飞行器减速齿轮010带动从动齿轮002转动来实现恢复。
62.本公开实施例提供的飞行器吸附装置，通过由第一触发杆007撞击被吸附对象，从而将从动齿轮002从限位孔012中推出，同时，收紧的扭簧008在复位过程中会带动从动齿轮002发生转动，从而可以放松连接线006，使吸附针009刺入被吸附对象，从而完成吸附过程。而在脱离过程中，通过使从动齿轮002与飞行器减速齿轮010相互配合，从而可以使飞行器
减速齿轮010带动从动齿轮002转动，以收紧连接线006，从而使吸附针009脱离被吸附对象，此时即可以利用飞行器自身的动力完成脱离。本公开实施例提供的飞行器吸附装置，无需安装额外的作动器等动力装置，大大减轻了飞行器负重，可以延长飞行器续航时间。
63.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
64.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
65.本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。