一种可收起落架的无人机的制作方法

文档序号:16845934发布日期:2019-02-12 22:18阅读:207来源:国知局
一种可收起落架的无人机的制作方法

本发明属于起落架技术领域,尤其涉及一种可收起落架的无人机。



背景技术:

目前固定翼无人机已经广泛应用于商业领域,且商业化用途的固定翼无人机相比较于军事用途的固定翼无人机来说,其体积小、成本低。但是商业化用途的固定翼无人机为了节约成本,部分商业化用途的固定翼无人机的起落架不能是收放自如的。不可以收放自如的起落架在固定翼无人机飞行的过程中,很容易造成比较大的风阻,从而一定程度影响到了固定翼无人机飞行。对于具有收放自如功能的起落架来说,前起落架和后起落架是靠两个伺服电机控制的,且有的还需要用液压系统来控制起落架的收放。两个伺服电机以及液压系统的应用,对具有收放自如功能的起落架来说,成本高且不利于推广。为了使商业化用途的固定翼无人机具有较低成本的具有收放自如功能的起落架,那么就需要设计一种只需要一个伺服电机便能将三个起落架同时收放的固定翼无人机。

本发明设计一种可收起落架的无人机解决如上问题。



技术实现要素:

为解决现有技术中的上述缺陷,本发明公开一种可收起落架的无人机,它是采用以下技术方案来实现的。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“内”、“下”、“上”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述,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、以特定的方位构造或操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

一种可收起落架的无人机,其特征在于:它包括无人机本体、起落机构、调节机构、前轮、后轮,其中无人机本体上具有机腹面;一个起落机构通过铰接的方式安装在机腹面的中前端位置;两个起落机构均通过铰接的方式对称安装在机腹面的中后端位置;调节机构安装在机腹面的中间位置;调节机构位于由三个起落机构构成的三角区域的中间位置;两个前轮安装在位于机腹面的中前端位置的起落机构上;两个后轮分别安装在位于机腹面的中后端位置的两个起落机构上;调节机构的一端与位于机腹面的中前端位置的起落机构相连接,另一端分别与位于机腹面的中后端位置的两个起落机构相连接。

调节机构通过平行四边形调节原理,控制伺服电机驱动平行四边形的一边摆动,进而同时控制三个起落机构的放下或回收。

无人机在地面上滑行过程中,调节机构还具有维持起落机构处于竖直状态的限位结构;在无人机离开地面后,调节机构同时将三个起落机构拉起。

作为本技术的进一步改进,上述调节机构包括伺服电机、电机轴、连接块、伸缩杆、滑动套、第一固定盘、第二固定盘、第一空心管、第一限位环盘、第一限位杆、第二限位环盘、第二限位杆、第二空心管、矩型壳、第一弹簧、第二弹簧、滑动切口、第一弧形切口、第二弧形切口、滑动块、第一调节杆、外螺纹、第一螺纹套、第一支撑环、第一支撑套、第二支撑套、第一l型板、连接条、第二调节杆、第二螺纹套、第二支撑环、第二l型板,其中第一空心管的一端固定安装有矩型壳,另一端通过铰接的方式与位于机腹面的中前端位置的起落机构相连接;矩型壳具有矩型腔;第一空心管与矩型壳上的矩型腔相通;矩型壳远离第一空心管的侧面上对称地固定安装有两个第二空心管;两个第二空心管与矩型壳上的矩型腔相通;第一空心管中间位置处的外圆面上沿轴向方向开有滑动切口;第一空心管的外圆面上沿周向方向开有第一弧形切口;第一弧形切口靠近第一空心管远离矩型壳的一端;每一个第二空心管的外圆面上沿周向方向开有第二弧形切口;第二弧形切口靠近第二空心管远离矩型壳的一端;第一空心管中以对称的方式固定安装有两个第一支撑套;第一支撑环固定安装在第一空心管中,且第一支撑环靠近第一弧形切口;第一螺纹套通过轴套安装在第一支撑环中,且第一螺纹套的一端穿出第一支撑环;第一螺纹套穿出第一支撑环的一端外圆面上安装有第一l型板;第一l型板远离第一螺纹套的一端穿出第一弧形切口;第一l型板转动于第一弧形切口;第一限位环盘通过轴承安装在第一空心管的外圆面上,且第一限位环盘靠近第一弧形切口;第一l型板远离第一螺纹套的一端与第一限位环盘的侧面相固定连接;第一限位环盘的外圆面上安装有第一限位杆;第一调节杆通过滑动配合的方式安装在两个第一支撑套中,且第一调节杆的两端均穿出两个第一支撑套;第一调节杆的一端外圆面上具有一段外螺纹,另一端穿出第一空心管且位于矩型壳的矩型腔中;第一调节杆位于矩型壳中的一端上固定安装有连接条;连接条滑动于矩型壳的矩型腔中;第一螺纹套的内圆面上具有内螺纹;第一调节杆上的外螺纹与第一螺纹套上的内螺纹相螺纹配合;通过对第一调节杆上外螺纹和第一螺纹套上内螺纹的螺旋角的合理设计,利用第一调节杆上的外螺纹与第一螺纹套上的内螺纹形成的自锁关系,使得第一调节杆在轴向移动时第一螺纹套围绕自身的轴线旋转;在第一调节杆停止轴向移动时,第一螺纹套无法主动围绕自身的轴线旋转。

滑动套通过滑动配合的方式安装在第一空心管的外圆面上,且滑动套位于第一空心管开有滑动切口的位置处;第一固定盘和第二固定盘固定安装在第一空心管的外圆面上;滑动套位于第一固定盘和第二固定盘之间;第一固定盘位于第一限位环盘与滑动套之间;第一弹簧和第二弹簧均套在第一空心管上;第一弹簧的一端安装在第一固定盘的侧面上,另一端安装在滑动条套的侧面上;第二弹簧的一端安装在第二固定盘的侧面上,另一端安装在滑动条套的侧面上;滑动块的一端固定安装在第一调节杆的外圆面上,另一端穿出滑动切口且与滑动套的内圆面相固定连接;滑动块滑动于滑动切口中;滑动块位于两个第一支撑套之间;伺服电机固定安装在机腹面上,且伺服电机位于由三个起落机构构成的三角区域的中间位置;伸缩杆的一端通过连接块固定安装在伺服电机的电机轴上,另一端通过铰接的方式安装在滑动套中间位置的外圆面上。

两个第二空心管上所安装结构相同,对于其中一个第二空心管:第二空心管内的中间位置固定安装有第二支撑套;第二支撑环固定安装在第二空心管中,且第二支撑环靠近第二弧形切口;第二螺纹套通过轴套安装在第二支撑环中,且第二螺纹套的一端穿出第二支撑环;第二螺纹套穿出第二支撑环的一端外圆面上安装有第二l型板;第二l型板远离第二螺纹套的一端穿出第二弧形切口;第二l型板转动于第二弧形切口;第二限位环盘通过轴承安装在第二空心管的外圆面上,且第二限位环盘靠近第二弧形切口;第二l型板远离第二螺纹套的一端与第二限位环盘的侧面相固定连接;第二限位环盘的外圆面上安装有第二限位杆;第二调节杆通过滑动配合的方式安装在第二支撑套中,且第二调节杆的两端均穿出第二支撑套;第二调节杆的一端外圆面上具有一段外螺纹,另一端穿出第二空心管且位于矩型壳的矩型腔中;第二调节杆位于矩型壳中的一端与连接条远离第一调节杆的侧面相固定连接;第二螺纹套的内圆面上具有内螺纹;第二调节杆上的外螺纹与第二螺纹套上的内螺纹相螺纹配合;通过对第二调节杆上外螺纹和第二螺纹套上内螺纹的螺旋角的合理设计,利用第二调节杆上的外螺纹与第二螺纹套上的内螺纹形成的自锁关系,使得第二调节杆在轴向移动时第二螺纹套围绕自身的轴线旋转;在第二调节杆停止轴向移动时,第二螺纹套无法主动围绕自身的轴线旋转。

两个第二空心管远离矩型壳的一端分别通过铰接的方式与位于机腹面的中后端位置的两个起落机构相连接。

上述第一限位杆与位于机腹面的中前端位置的起落机构相限位配合;上述第二限位杆与位于机腹面的中后端位置的相应起落机构相限位配合。

第一弹簧始终处于压缩状态;第二弹簧始终处于压缩状态。

位于机腹面的中前端位置的起落机构与机腹面相铰接的点为a点;位于机腹面的中后端位置的两个起落机构与机腹面相铰接的两点之间的中点为b点;第一空心管与位于机腹面的中前端位置的起落机构相铰接的点为c点;两个第二空心管分别与位于机腹面的中后端位置的两个起落机构相铰接的两点之间的中点为d点;由a点、b点、c点和d点构成了一个平行四边形;滑动套的轴线分别与c点、d点共线;连接块与电机轴相固定连接的中心点在a点和b点的连线上。

作为本技术的进一步改进,上述起落机构包括固定板、起落杆、第一摆条、第二摆条、弧形弹性片、挡板,其中固定板固定安装在机腹面上;起落杆的一端通过铰接的方式安装在固定板远离机腹面的板面上;第一摆条的一端通过铰接的方式安装在固定板远离机腹面的板面上;第二摆条的一端通过铰接的方式安装在起落杆的中下端位置;第一摆条远离固定板的一端与第二摆条远离起落杆的一端以铰接的方式相连接;弧形弹性片的一端固定安装在第一摆条的下表面上,另一端固定安装在第二摆条的下表面上;挡板的一端固定安装在固定板远离机腹面的板面上;起落杆位于挡板与第一摆条之间;挡板与起落杆相限位配合。

作为本技术的进一步改进,上述两个前轮通过轴安装在位于机腹面的中前端位置的起落机构中的起落杆上,且两个前轮位于起落杆远离固定板的一端上;两个前轮位于起落杆的两侧。

作为本技术的进一步改进,上述两个后轮通过轴分别安装在位于机腹面的中后端位置的两个起落机构中的起落杆上,且两个后轮分别位于两个起落杆远离相应固定板的一端上。

作为本技术的进一步改进,上述第一空心管远离矩型壳的一端,通过销安装在位于机腹面的中前端位置的起落机构中的起落杆中下端位置;上述两个第二空心管远离矩型壳的一端,分别通过销安装在位于机腹面的中后端位置的两个起落机构中的起落杆中下端位置。

位于机腹面的中前端位置的起落杆与相应固定板相铰接的点为a1点;位于机腹面的中后端位置的两个起落杆与相应固定板相铰接的两点之间的中点为b1点;第一空心管与位于机腹面的中前端位置的起落杆通过销相连接的点为c1点;两个第二空心管分别与位于机腹面的中后端位置的两个起落杆通过销相连接的两点之间的中点为d1点;由a1点、b1点、c1点和d1点构成了一个平行四边形;滑动套的轴线分别与c1点、d1点共线;连接块与电机轴相固定连接的中心点在a1点和b1点的连线上。

作为本技术的进一步改进,上述第一限位杆与位于机腹面的中前端位置的第二摆条相限位配合;上述第二限位杆与位于机腹面的中后端位置的相应第二摆条相限位配合。

作为本技术的进一步改进,上述第一弹簧为压缩弹簧;上述第二弹簧为压缩弹簧。

作为本技术的进一步改进,上述弧形弹性片由金属材料制成。

作为本技术的进一步改进,对于起落机构中的第一摆条和第二摆条:当起落杆处于竖直状态时,第一摆条与第二摆条之间的锐角在177度与179度之间。这样角度的设计在于:第一,尽可能使第一摆条与第二摆条能基本构成了一条直线,且此时两者基本构成了一个直摆条组合,直摆条组合在一定程度上也能维持起落杆维持在竖直状态;第二,第一摆条与第二摆条之间的锐角在177度与179度之间,由于第一摆条与第二摆条之间没有构成一条完整的直线,那么在起落杆回收的过程中,第一摆条与第二摆条能较容易地围绕第一摆条与第二摆条的铰接点折叠起来。

对于起落机构:弧形弹性片、第一摆条、第二摆条、挡板和起落杆的设计在于:第一,当起落杆未处于竖直状态时,档板与起落杆未产生限位接触,此时第一摆条和第二摆条处于折叠成角度在30度~45度之间的状态,弧形弹性片处于被压缩状态;第二,当起落杆处于竖直状态时,档板与起落杆产生限位接触,挡板使得起落杆维持在竖直状态时,第一摆条和第二摆条处于撑开状态,且第一摆条与第二摆条之间的锐角在177度与179度之间,弧形弹性片处于自然状态,此时第一摆条与第二摆条基本构成了一个直摆条组合,直摆条组合也能起落杆起到一定的限制摆动的作用。

位于机腹面的中前端位置的起落杆与相应固定板相铰接的点为a1点;位于机腹面的中后端位置的两个起落杆与相应固定板相铰接的两点之间的中点为b1点;第一空心管与位于机腹面的中前端位置的起落杆通过销相连接的点为c1点;两个第二空心管分别与位于机腹面的中后端位置的两个起落杆通过销相连接的两点之间的中点为d1点;由a1点、b1点、c1点和d1点构成了一个平行四边形,那么这样便能实现本发明利用平行四边形调节原理来对三个起落杆的放下或回收功能;滑动套的轴线分别与c1点、d1点共线,那么滑动套的轴向滑动便能保证平行四边形的一边摆动;连接块与电机轴相固定连接的中心点在a1点和b1点的连线上,那么保证了对由a1点、b1点、c1点和d1点构成了一个平行四边形起到调节作用。

第一限位杆与位于机腹面的中前端位置的第二摆条相限位配合的作用在于:第一,当第一调节杆未向远离矩型壳的方向移动时,第一调节杆上的外螺纹位于第一螺纹套中,此时第一限位杆与第二摆条未产生限位作用。第二,第一调节杆向远离矩型壳的方向移动过程中,第一调节杆上的外螺纹的轴向移动使得第一螺纹套旋转,第一螺纹套经第一l型板带动第一限位环盘旋转,第一限位环盘带动第一限位杆旋转,直到第一限位杆与第二摆条产生限位。第二限位杆与位于机腹面的中后端位置的相应第二摆条相限位配合的作用在于:第一,当第二调节杆未向矩型壳的方向移动时,第二调节杆上的外螺纹位于第二螺纹套中,此时第二限位杆与相应的第二摆条未产生限位作用。第二,第二调节杆向矩型壳的方向移动过程中,第二调节杆上的外螺纹的轴向移动使得第二螺纹套旋转,第二螺纹套经第二l型板带动第二限位环盘旋转,第二限位环盘带动第二限位杆旋转,直到第二限位杆与相应第二摆条产生限位。

第一支撑套的设计保证了第一调节杆能在第一空心管中平稳的轴向移动;第二支撑套的设计保证了相应第二调节杆能在相应第二空心管中平稳的轴向移动。

第一弹簧始终处于压缩状态,第二弹簧始终处于压缩状态的设计在于:第一,在滑动套被伸缩杆刚开始推动时,由于第一弹簧已经处于压缩状态,第二弹簧已经处于压缩状态,所以滑动套刚开始不会使得第一弹簧继续被压缩,不会使第二弹簧复位式伸长,这样滑动套经第一弹簧和第一固定盘推动第一空心管向远离矩型壳的方向移动,滑动套经第二弹簧和第二固定盘拉动第一空心管向远离矩型壳的方向移动,且滑动套与第一空心管之间相对静止。第二,当三个起落杆均处于竖直状态时,此时第一空心管无法继续向远离矩型壳的方向移动,也就是第一空心管向远离矩型壳的方向移动停止;但是,随着伸缩杆的继续拨动,伸缩杆带动滑动套继续向第一固定盘的方向移动,第一弹簧继续被压缩,第二弹簧复位式伸长,滑动套与第一空心管之间不再相对静止,滑动套经滑动块带动第一调节杆向远离矩型壳的方向移动。

相对于传统固定翼无人机的起落架,本发明的可收起起落架的有益效果:

1、结构简单,三个起落结构的同时放下或收起只需要一个伺服电机便能实现,减少了伺服电机个数的使用,达到节约伺服电机的作用,进而降低无人机的制造成本。

2、挡板、第一摆条和第二摆条构成直摆条组合,以及第二摆条被限位的设计,可以使得起落杆能很好地维持在竖直状态,保证了前轮和后轮在地面接触滑行中,起落杆能对无人机起到良好的支撑作用。另外,起落杆的竖直状态的限位完全由挡板和第二摆条的限位配合便能实现,那么在无人机降落时起落杆所造成的冲击绝大部分能被挡板和第二摆条所吸收,从而减小了起落杆上的冲击传递到伺服电机的可能性,大大保护了伺服电机。

3、三个起落机构的同时放下或收起只需要第一空心管、矩型壳和第二空心管便能实现,相比较于传统无人机用液压系统来控制三个起落架的同时放下或收起,本发明的使三个起落机构的同时放下和收起的结构少且简单,从而也能达到降低无人机的制造成本的目的。

附图说明

图1是无人机整体示意图。

图2是无人机的机腹面上所安装结构示意图。

图3是三个起落机构与调节机构相连接示意图。

图4是第一限位杆与相应的第二摆条限位配合的示意图。

图5是第二限位杆与相应的第二摆条限位配合的示意图。

图6是起落机构整体示意图。

图7是图6的局部剖面正视示意图。

图8是调节机构整体示意图。

图9是伸缩杆安装示意图。

图10是第一空心管上所安装结构的剖面示意图。

图11是图10的局部放大(一)的示意图。

图12是图10的局部放大(二)的示意图。

图13是第一调节杆安装示意图。

图14是第一螺纹套的安装示意图。

图15是第一限位环盘的安装示意图。

图16是矩型壳内部安装结构的剖面示意图。

图17是连接条安装示意图。

图18是第二调节杆安装于第二空心管的剖面示意图。

图19是第二限位环盘的安装示意图。

图20是第二螺纹套的安装示意图。

图21是第一空心管的结构示意图。

图22是第二空心管的结构示意图。

图中标号名称:1、无人机本体;2、机腹面;3、起落机构;4、调节机构;5、前轮;6、后轮;8、固定板;9、起落杆;10、第一摆条;12、第二摆条;13、弧形弹性片;14、挡板;16、伺服电机;17、电机轴;18、连接块;19、伸缩杆;20、滑动套;21、第一固定盘;22、第二固定盘;23、第一空心管;24、第一限位环盘;25、第一限位杆;26、第二限位环盘;27、第二限位杆;28、第二空心管;29、矩型壳;30、第一弹簧;31、第二弹簧;32、滑动切口;33、第一弧形切口;34、第二弧形切口;35、滑动块;36、第一调节杆;37、外螺纹;38、第一螺纹套;39、第一支撑环;40、第一支撑套;42、第二支撑套;43、第一l型板;44、连接条;46、矩型腔;47、第二调节杆;48、第二螺纹套;49、第二支撑环;50、第二l型板。

具体实施方式

如图1、3所示,它包括无人机本体1、起落机构3、调节机构4、前轮5、后轮6,如图1、2所示,其中无人机本体1上具有机腹面2;如图1所示,一个起落机构3通过铰接的方式安装在机腹面2的中前端位置;两个起落机构3均通过铰接的方式对称安装在机腹面2的中后端位置;调节机构4安装在机腹面2的中间位置;调节机构4位于由三个起落机构3构成的三角区域的中间位置;两个前轮5安装在位于机腹面2的中前端位置的起落机构3上;两个后轮6分别安装在位于机腹面2的中后端位置的两个起落机构3上;调节机构4的一端与位于机腹面2的中前端位置的起落机构3相连接,另一端分别与位于机腹面2的中后端位置的两个起落机构3相连接。

调节机构4通过平行四边形调节原理,控制伺服电机16驱动平行四边形的一边摆动,进而同时控制三个起落机构3的放下或回收。

无人机在地面上滑行过程中,调节机构4还具有维持起落机构3处于竖直状态的限位结构;在无人机离开地面后,调节机构4同时将三个起落机构3拉起。

如图8、11所示,上述调节机构4包括伺服电机16、电机轴17、连接块18、伸缩杆19、滑动套20、第一固定盘21、第二固定盘22、第一空心管23、第一限位环盘24、第一限位杆25、第二限位环盘26、第二限位杆27、第二空心管28、矩型壳29、第一弹簧30、第二弹簧31、滑动切口32、第一弧形切口33、第二弧形切口34、滑动块35、第一调节杆36、外螺纹37、第一螺纹套38、第一支撑环39、第一支撑套40、第二支撑套42、第一l型板43、连接条44、第二调节杆47、第二螺纹套48、第二支撑环49、第二l型板50,如图3、8所示,其中第一空心管23的一端固定安装有矩型壳29,另一端通过铰接的方式与位于机腹面2的中前端位置的起落机构3相连接;如图16所示,矩型壳29具有矩型腔46;第一空心管23与矩型壳29上的矩型腔46相通;如图8、16所示,矩型壳29远离第一空心管23的侧面上对称地固定安装有两个第二空心管28;两个第二空心管28与矩型壳29上的矩型腔46相通;如图21所示,第一空心管23中间位置处的外圆面上沿轴向方向开有滑动切口32;第一空心管23的外圆面上沿周向方向开有第一弧形切口33;第一弧形切口33靠近第一空心管23远离矩型壳29的一端;如图22所示,每一个第二空心管28的外圆面上沿周向方向开有第二弧形切口34;第二弧形切口34靠近第二空心管28远离矩型壳29的一端;如图10、13所示,第一空心管23中以对称的方式固定安装有两个第一支撑套40;如图12所示,第一支撑环39固定安装在第一空心管23中,且第一支撑环39靠近第一弧形切口33;如图14所示,第一螺纹套38通过轴套安装在第一支撑环39中,且第一螺纹套38的一端穿出第一支撑环39;第一螺纹套38穿出第一支撑环39的一端外圆面上安装有第一l型板43;如图15所示,第一l型板43远离第一螺纹套38的一端穿出第一弧形切口33;第一l型板43转动于第一弧形切口33;第一限位环盘24通过轴承安装在第一空心管23的外圆面上,且第一限位环盘24靠近第一弧形切口33;第一l型板43远离第一螺纹套38的一端与第一限位环盘24的侧面相固定连接;第一限位环盘24的外圆面上安装有第一限位杆25;如图12、13所示,第一调节杆36通过滑动配合的方式安装在两个第一支撑套40中,且第一调节杆36的两端均穿出两个第一支撑套40;第一调节杆36的一端外圆面上具有一段外螺纹37,如图21所示,另一端穿出第一空心管23且位于矩型壳29的矩型腔46中;如图21、22所示,第一调节杆36位于矩型壳29中的一端上固定安装有连接条44;连接条44滑动于矩型壳29的矩型腔46中;第一螺纹套38的内圆面上具有内螺纹;如图14所示,第一调节杆36上的外螺纹37与第一螺纹套38上的内螺纹相螺纹配合;通过对第一调节杆36上外螺纹37和第一螺纹套38上内螺纹的螺旋角的合理设计,利用第一调节杆36上的外螺纹37与第一螺纹套38上的内螺纹形成的自锁关系,使得第一调节杆36在轴向移动时第一螺纹套38围绕自身的轴线旋转;在第一调节杆36停止轴向移动时,第一螺纹套38无法主动围绕自身的轴线旋转。

如图9、10所示,滑动套20通过滑动配合的方式安装在第一空心管23的外圆面上,如图11所示,且滑动套20位于第一空心管23开有滑动切口32的位置处;如图9、11所示,第一固定盘21和第二固定盘22固定安装在第一空心管23的外圆面上;滑动套20位于第一固定盘21和第二固定盘22之间;如图10所示,第一固定盘21位于第一限位环盘24与滑动套20之间;如图9、11所示,第一弹簧30和第二弹簧31均套在第一空心管23上;第一弹簧30的一端安装在第一固定盘21的侧面上,另一端安装在滑动条套的侧面上;第二弹簧31的一端安装在第二固定盘22的侧面上,另一端安装在滑动条套的侧面上;如图11、13所示,滑动块35的一端固定安装在第一调节杆36的外圆面上,另一端穿出滑动切口32且与滑动套20的内圆面相固定连接;滑动块35滑动于滑动切口32中;滑动块35位于两个第一支撑套40之间;如图2所示,伺服电机16固定安装在机腹面2上,如图3所示,且伺服电机16位于由三个起落机构3构成的三角区域的中间位置;如图8、9所示,伸缩杆19的一端通过连接块18固定安装在伺服电机16的电机轴17上,另一端通过铰接的方式安装在滑动套20中间位置的外圆面上。

如图8所示,两个第二空心管28上所安装结构相同,对于其中一个第二空心管28:如图18所示,第二空心管28内的中间位置固定安装有第二支撑套42;第二支撑环49固定安装在第二空心管28中,且第二支撑环49靠近第二弧形切口34;如图20所示,第二螺纹套48通过轴套安装在第二支撑环49中,且第二螺纹套48的一端穿出第二支撑环49;第二螺纹套48穿出第二支撑环49的一端外圆面上安装有第二l型板50;如图19所示,第二l型板50远离第二螺纹套48的一端穿出第二弧形切口34;第二l型板50转动于第二弧形切口34;第二限位环盘26通过轴承安装在第二空心管28的外圆面上,且第二限位环盘26靠近第二弧形切口34;如图20所示,第二l型板50远离第二螺纹套48的一端与第二限位环盘26的侧面相固定连接;第二限位环盘26的外圆面上安装有第二限位杆27;如图17所示,第二调节杆47通过滑动配合的方式安装在第二支撑套42中,且第二调节杆47的两端均穿出第二支撑套42;如图16、17所示,第二调节杆47的一端外圆面上具有一段外螺纹37,另一端穿出第二空心管28且位于矩型壳29的矩型腔46中;第二调节杆47位于矩型壳29中的一端与连接条44远离第一调节杆36的侧面相固定连接;如图20所示,第二螺纹套48的内圆面上具有内螺纹;第二调节杆47上的外螺纹37与第二螺纹套48上的内螺纹相螺纹配合;通过对第二调节杆47上外螺纹37和第二螺纹套48上内螺纹的螺旋角的合理设计,利用第二调节杆47上的外螺纹37与第二螺纹套48上的内螺纹形成的自锁关系,使得第二调节杆47在轴向移动时第二螺纹套48围绕自身的轴线旋转;在第二调节杆47停止轴向移动时,第二螺纹套48无法主动围绕自身的轴线旋转。

如图3所示,两个第二空心管28远离矩型壳29的一端分别通过铰接的方式与位于机腹面2的中后端位置的两个起落机构3相连接。

上述第一限位杆25与位于机腹面2的中前端位置的起落机构3相限位配合;上述第二限位杆27与位于机腹面2的中后端位置的相应起落机构3相限位配合。

第一弹簧30始终处于压缩状态;第二弹簧31始终处于压缩状态。

如图1、3所示,位于机腹面2的中前端位置的起落机构3与机腹面2相铰接的点为a点;位于机腹面2的中后端位置的两个起落机构3与机腹面2相铰接的两点之间的中点为b点;第一空心管23与位于机腹面2的中前端位置的起落机构3相铰接的点为c点;两个第二空心管28分别与位于机腹面2的中后端位置的两个起落机构3相铰接的两点之间的中点为d点;由a点、b点、c点和d点构成了一个平行四边形;滑动套20的轴线分别与c点、d点共线;连接块18与电机轴17相固定连接的中心点在a点和b点的连线上。

如图6、7所示,上述起落机构3包括固定板8、起落杆9、第一摆条10、第二摆条12、弧形弹性片13、挡板14,如图2所示,其中固定板8固定安装在机腹面2上;如图6、7所示,起落杆9的一端通过铰接的方式安装在固定板8远离机腹面2的板面上;第一摆条10的一端通过铰接的方式安装在固定板8远离机腹面2的板面上;第二摆条12的一端通过铰接的方式安装在起落杆9的中下端位置;第一摆条10远离固定板8的一端与第二摆条12远离起落杆9的一端以铰接的方式相连接;弧形弹性片13的一端固定安装在第一摆条10的下表面上,另一端固定安装在第二摆条12的下表面上;挡板14的一端固定安装在固定板8远离机腹面2的板面上;起落杆9位于挡板14与第一摆条10之间;挡板14与起落杆9相限位配合。

如图6所示,上述两个前轮5通过轴安装在位于机腹面2的中前端位置的起落机构3中的起落杆9上,且两个前轮5位于起落杆9远离固定板8的一端上;两个前轮5位于起落杆9的两侧。

如图3、5所示,上述两个后轮6通过轴分别安装在位于机腹面2的中后端位置的两个起落机构3中的起落杆9上,且两个后轮6分别位于两个起落杆9远离相应固定板8的一端上。

如图3、4所示,上述第一空心管23远离矩型壳29的一端,通过销安装在位于机腹面2的中前端位置的起落机构3中的起落杆9中下端位置;如图3、5所示,上述两个第二空心管28远离矩型壳29的一端,分别通过销安装在位于机腹面2的中后端位置的两个起落机构3中的起落杆9中下端位置。

如图3所示,位于机腹面2的中前端位置的起落杆9与相应固定板8相铰接的点为a1点;位于机腹面2的中后端位置的两个起落杆9与相应固定板8相铰接的两点之间的中点为b1点;第一空心管23与位于机腹面2的中前端位置的起落杆9通过销相连接的点为c1点;两个第二空心管28分别与位于机腹面2的中后端位置的两个起落杆9通过销相连接的两点之间的中点为d1点;由a1点、b1点、c1点和d1点构成了一个平行四边形;滑动套20的轴线分别与c1点、d1点共线;连接块18与电机轴17相固定连接的中心点在a1点和b1点的连线上。

如图4所示,上述第一限位杆25与位于机腹面2的中前端位置的第二摆条12相限位配合;如图5所示,上述第二限位杆27与位于机腹面2的中后端位置的相应第二摆条12相限位配合。

上述第一弹簧30为压缩弹簧;上述第二弹簧31为压缩弹簧。

上述弧形弹性片13由金属材料制成。

如图7所示,对于起落机构3中的第一摆条10和第二摆条12:当起落杆9处于竖直状态时,第一摆条10与第二摆条12之间的锐角在177度与179度之间。这样角度的设计在于:第一,尽可能使第一摆条10与第二摆条12能基本构成了一条直线,且此时两者基本构成了一个直摆条组合,直摆条组合在一定程度上也能维持起落杆9维持在竖直状态;第二,第一摆条10与第二摆条12之间的锐角在177度与179度之间,由于第一摆条10与第二摆条12之间没有构成一条完整的直线,那么在起落杆9回收的过程中,第一摆条10与第二摆条12能较容易地围绕第一摆条10与第二摆条12的铰接点折叠起来。

本发明的工作流程:当本发明的无人机在飞行的过程中,三个起落杆9处于被收起的状态,滑动套20处于第一固定盘21和第二固定盘22的中间位置,第一弹簧30处于压缩状态,第二弹簧31处于压缩状态,第一调节杆36上的外螺纹37位于第一螺纹套38中,第二调节杆47上的外螺纹37位于相应第二螺纹套48中;对于起落机构3中:起落杆9未与挡板14产限位接触,第一摆条10与第二摆条12处于折叠起来状态,弧形弹性片13被压缩。对于a1点和c1点的连线a1c1,与伸缩杆19的状态关系:连线a1c1与伸缩杆19平行。

当本发明的无人机需要在地面上降落时,无人机需要在空中提前将起落杆9放下,且起落杆9要维持在竖直状态,保证前轮5和后轮6在地面接触滑行中,起落杆9能对无人机起到良好的支撑作用。

三个起落杆9被放下至竖直状态的过程:伺服电机16接收到放下起落杆9的信号后启动,电机轴17经连接块18带动伸缩杆19向第一固定盘21的方向摆动,伸缩杆19推动滑动套20向第一固定盘21的方向轴向移动。由于第一弹簧30始终处于压缩状态,第二弹簧31始终处于压缩状态,那么在滑动套20刚开始被推动时,滑动套20经第一弹簧30和第一固定盘21推动第一空心管23向远离矩型壳29的方向移动,滑动套20经第二弹簧31和第二固定盘22拉动第一空心管23向远离矩型壳29的方向移动,且滑动套20与第一空心管23之间相对静止,那么第一调节杆36与第一空心管23之间相对静止。第二空心管28经矩型壳29跟随第一空心管23移动,第二调节杆47与第二空心管28之间相对静止。

在第一空心管23向远离矩型壳29的方向移动过程中,以及第二空心管28经矩型壳29跟随第一空心管23移动过程中,第一空心管23使得位于机腹面2的中前端位置的起落杆9放下,第二空心管28使得位于机腹面2的中后端位置的相应起落杆9放下。三个起落机构3中起落杆9、第一摆条10和第二摆条12的动作相同,以位于机腹面2的中前端位置的起落机构3为例:起落杆9在第一空心管23的推动下,起落杆9从收起状态逐渐向竖直状态进行起落杆9的放下摆动过程,在起落杆9放下摆动过程中,起落杆9带动第二摆条12运动,进而第二摆条12与第一摆条10从折叠起来状态向被撑开的状态过渡,且第二摆条12与第一摆条10之间的锐角逐渐变大。当起落杆9摆动到竖直状态时,档板与起落杆9产生限位接触,挡板14使得起落杆9无法继续摆动,挡板14使得起落杆9维持竖直状态;此时第一摆条10与第二摆条12之间的锐角在177度与179度之间。第一摆条10与第二摆条12能基本构成了一条直线,且此时第一摆条10与第二摆条12基本构成了一个直摆条组合,直摆条组合在一定程度上也能维持起落杆9维持在竖直状态。在第一摆条10和第二摆条12被撑开的过程中,弧形弹性片13从被压缩状态逐渐变为自然状态。对于弧形弹性片13的设计,它能辅助起落杆9放下至竖直状态,特别是在起落杆9因为一些其他故障导致不容易放下时,弧形弹性片13的复位也能使得起落杆9被缓慢放下,进步保证起落杆9能顺利放下,使得无人机降落时可靠性更高些。

在三个起落杆9被放下至竖直状态的过程中,连线a1c1与伸缩杆19始终平行,且伸缩杆19未被拉伸。

当三个起落杆9均处于竖直状态时,此时第一空心管23无法继续向远离矩型壳29的方向移动,也就是第一空心管23向远离矩型壳29的方向移动停止。伺服电机16继续动作,电机轴17经连接块18继续带动伸缩杆19向第一固定盘21的方向摆动,伸缩杆19继续推动滑动套20向第一固定盘21的方向轴向移动,此过程中伸缩杆19被拉伸且伸缩杆19不再与连线a1c1平行。随着伸缩杆19的继续拨动,伸缩杆19带动滑动套20继续向第一固定盘21的方向移动,第一弹簧30继续被压缩,第二弹簧31复位式伸长,滑动套20与第一空心管23之间不再相对静止,滑动套20经滑动块35带动第一调节杆36向远离矩型壳29的方向移动。在第一调节杆36向远离矩型壳29的方向移动过程中,第一调节杆36上的外螺纹37的轴向移动使得第一螺纹套38旋转,第一螺纹套38经第一l型板43带动第一限位环盘24旋转,第一限位环盘24带动第一限位杆25旋转,直到第一限位杆25与位于机腹面2的中前端位置的第二摆条12产生限位,此时第一调节杆36不再向远离矩型壳29的方向移动,第一调节杆36上的外螺纹37与第一螺纹套38上的内螺纹形成自锁,第一螺纹套38无法围绕自身的轴线旋转,那么第一限位环盘24上的第一限位杆25的位置被固定,进而第一限位杆25能对位于机腹面2的中前端位置的第二摆条12产生很好的限位作用。在起落杆9上的前轮5降落受到冲击时,冲击力会使得第一摆条10和第二摆条12产生被折叠起来的趋势,但是由于第一限位杆25对位于机腹面2的中前端位置的第二摆条12的限位,那么位于机腹面2的中前端位置的第一摆条10与第二摆条12所构成的直摆条组合将能良好的维持住,最终保证了位于机腹面2的中前端位置的起落杆9能很好的维持在竖直状态。

在第一调节杆36向远离矩型壳29的方向移动过程中,第一调节杆36经连接条44带动第二调节杆47移动,第二调节杆47向矩型壳29的方向移动。对于位于机腹面2的中前端位置的起落机构3:在第二调节杆47向矩型壳29的方向移动过程中,第二调节杆47上的外螺纹37的轴向移动使得第二螺纹套48旋转,第二螺纹套48经第二l型板50带动第二限位环盘26旋转,第二限位环盘26带动第二限位杆27旋转,直到第二限位杆27与相应第二摆条12产生限位,此时由于第一调节杆36不再向远离矩型壳29的方向移动,第二调节杆47也不再向矩型壳29的方向移动;第二调节杆47上的外螺纹37与第二螺纹套48上的内螺纹形成自锁,第二螺纹套48无法围绕自身的轴线旋转,那么第二限位环盘26上的第二限位杆27的位置被固定,进而第二限位杆27能对相应第二摆条12产生很好的限位作用。在起落杆9上的后轮6降落受到冲击时,冲击力会使得第一摆条10和第二摆条12产生被折叠起来的趋势,但是由于第二限位杆27对相应第二摆条12的限位,那么第一摆条10与第二摆条12所构成的相应直摆条组合将能良好的维持住,最终保证了位于机腹面2的中后端位置的起落杆9能很好的维持在竖直状态。

对于本发明的无人机在起飞后对三个起落杆9的收起:伺服电机16接收到回收起落杆9的信号后启动,伺服电机16带动电机轴17反转,电机轴17经连接块18带动伸缩杆19向第二固定盘22的方向摆动,伸缩杆19推动滑动套20向第二固定盘22的方向轴向移动;此时第一弹簧30复位,第二弹簧31复位,滑动套20会移动复位到第一固定盘21和第二固定盘22的中间位置的原始状态。在滑动套20会移动复位到原始状态的过程中,滑动套20相对于第一空心管23向第二固定盘22的方向移动,那么滑动套20经滑动块35带动第一调节杆36向矩型壳29的方向移动复位,第一调节杆36经连接条44带动第二调节杆47移动复位,第二调节杆47向远离矩型壳29的方向移动复位。在第一调节杆36向矩型壳29的方向移动复位过程中,第一调节杆36上的外螺纹37与第一螺纹套38的螺纹配合下,第一螺纹套38反转复位,第一螺纹套38经第一l型板43带动第一限位环盘24反转复位,第一限位杆25跟随第一限位环盘24反转复位,那么第一限位杆25将不再对位于机腹面2的中前端位置的第二摆条12产生限位。在第二调节杆47向远离矩型壳29的方向移动复位过程中,第二调节杆47上的外螺纹37与第二螺纹套48的螺纹配合下,第二螺纹套48反转复位,第二螺纹套48经第二l型板50带动第二限位环盘26反转复位,第二限位杆27跟随第二限位环盘26反转复位,那么第二限位杆27将不再对位于机腹面2的中后端位置的相应第二摆条12产生限位。

随后,在滑动套20位于第一固定盘21和第二固定盘22的中间位置的原始状态后,随着伺服电机16带动电机轴17的继续反转,电机轴17经连接块18继续带动伸缩杆19向第二固定盘22的方向摆动,伸缩杆19继续推动滑动套20向第二固定盘22的方向轴向移动;此时伸缩杆19与连线a1c1相平行。由于第一弹簧30始终处于压缩状态,第二弹簧31始终处于压缩状态,那么在滑动套20继续向第二固定盘22的方向移动时,滑动套20经第一弹簧30和第一固定盘21拉动第一空心管23向矩型壳29的方向移动,滑动套20经第二弹簧31和第二固定盘22推动第一空心管23向远离矩型壳29的方向移动,且滑动套20与第一空心管23之间相对静止,那么第一调节杆36与第一空心管23之间相对静止;此过程中伸缩杆19与连线a1c1始终相平行。第二空心管28经矩型壳29跟随第一空心管23移动,第二调节杆47与第二空心管28之间相对静止。在第一空心管23向矩型壳29的方向移动过程中,以及第二空心管28经矩型壳29跟随第一空心管23移动过程中,第一空心管23使得位于机腹面2的中前端位置的起落杆9拉起回收起来,第二空心管28使得位于机腹面2的中后端位置的相应起落杆9拉起回收起来。

对于三个起来机构中的任意一个起来机构:在起落杆9被拉起回收起来的过程中,起落杆9使得第二摆条12与第一摆条10以折叠起来的方式复位,第二摆条12与第一摆条10之间的锐角逐渐将小,直到第二摆条12与第一摆条10恢复到原始状态。

综上所述,本发明的主要有益效果是:本发明的起落杆能从竖直状态被拉起回收到一定程度,从而起落杆上的前轮或者后轮也能相应的被拉起到一定程度,这样就能减小无人机在飞行过程中风阻。相对于没有收起起落架功能的无人机,本发明的无人机在飞行效率上会更好些。另外,相对于具有收起起落架功能的无人机,本发明的无人机对起落架的收起只需要一个伺服电机便能使得三个起落架同时动作,减少了传统无人机中用两个伺服电机控制的复杂度。本发明的三个起落杆的收起没有用到传统无人机中的液压系统,大大简化了结构,也使得制造成本降低。本发明结构简单,具有较好使用效果。

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