起落架和无人机的制作方法

1.本技术涉及无人机技术领域，尤其涉及一种起落架和无人机。


背景技术：

2.为了平稳地起飞和降落，目前的无人机通常配置有起落架，常见的起落架一般有三种：固定式起落架、自动收放式起落架、手动收放式起落架。其中，固定式起落架无法收放，会增加无人机飞行时的阻力。自动收放式起落架的结构复杂。手动收放式起落架无法自动收放，不便使用。


技术实现要素：

3.本技术提供一种起落架和无人机，以解决相关技术中的部分或者全部不足。
4.本技术第一方面提供一种起落架，包括：
5.旋转部，包括旋转柱以及旋转电机；所述旋转柱沿高度方向延伸；所述旋转电机与所述旋转柱连接，以驱动所述旋转柱围绕平行于所述高度方向的旋转轴线旋转；所述旋转柱包括沿所述高度方向延伸的侧表面；
6.固定部，包括沿所述高度方向延伸的侧壁以及由所述侧壁围成的容纳腔；至少部分所述旋转部设置于所述容纳腔中；所述固定部还包括设置于所述侧壁的导槽；以及
7.支腿组件，包括枢接端和自由端；所述枢接端与所述侧表面枢转连接；所述自由端穿出所述导槽；其中，所述导槽设置为：所述旋转电机驱动所述支腿组件在导槽中移动时，所述导槽能够使所述支腿组件改变所述自由端在所述高度方向上的位置。
8.进一步地，所述支腿组件包括多个支腿单元，所述导槽包括多个导轨单元；多个所述导轨单元围绕所述旋转轴线延伸；所述导轨单元包括起始点和终止点；所述起始点和所述终止点在所述高度方向上存在间距。
9.进一步地，在所述起始点处，所述导轨单元的延伸轴线相对于所述旋转轴线倾斜。
10.进一步地，在所述高度方向上，所述枢接端设置于所述起始点和所述终止点之间；或者，所述枢接端与所述起始点平齐。
11.进一步地，所述固定部包括垂直于所述旋转轴线设置的连接单元；所述旋转电机与所述连接单元固定连接；所述旋转电机和所述旋转柱设置于所述容纳腔中。
12.进一步地，所述固定部包括垂直于所述旋转轴线设置的连接单元；所述连接单元包括连接孔；所述旋转部包括转轴；所述转轴设置于所述旋转柱和所述旋转电机之间，并且分别与所述旋转柱和所述旋转电机固定连接；所述旋转柱和部分所述转轴设置于所述容纳腔中；所述连接孔套设所述转轴。
13.进一步地，所述连接单元包括沿所述高度方向延伸的镂空结构。
14.进一步地，所述起落架包括：
15.紧固件，所述紧固件与所述转轴配合连接，以固定所述连接单元在所述高度方向上的位置。
16.进一步地，所述紧固件包括沿所述高度方向排布的第一螺母和第二螺母；所述第一螺母的一侧抵靠所述连接单元、另一侧抵靠所述第二螺母。
17.进一步地，所述起落架还包括：
18.滚动轴承，套设于所述转轴；
19.所述滚动轴承设置于所述转轴和所述连接孔之间；或者，所述滚动轴承设置于所述连接单元在所述高度方向上的至少一侧。
20.进一步地，所述转轴朝向所述旋转电机的端面设置有电机孔；所述旋转电机的驱动轴与所述电机孔配合，以驱动所述转轴旋转。
21.进一步地，所述固定部包括在所述高度方向上的上端面以及设置于所述上端面的法兰单元；所述法兰单元设置有多个定位孔。
22.本技术第二方面提供一种无人机，包括机身、与机身连接的机翼以及驱动所述机翼运动的动力装置；所述无人机还包括设置于所述机身的起落架；所述起落架包括：
23.旋转部，包括旋转柱以及旋转电机；所述旋转柱沿高度方向延伸；所述旋转电机与所述旋转柱连接，以驱动所述旋转柱围绕平行于所述高度方向的旋转轴线旋转；所述旋转柱包括沿所述高度方向延伸的侧表面；
24.固定部，包括沿所述高度方向延伸的侧壁以及由所述侧壁围成的容纳腔；至少部分所述旋转部设置于所述容纳腔中；所述固定部还包括设置于所述侧壁的导槽；以及
25.支腿组件，包括枢接端和自由端；所述枢接端与所述侧表面枢转连接；所述自由端穿出所述导槽；其中，所述导槽设置为：所述旋转电机驱动所述支腿组件在导槽中移动时，所述导槽能够使所述支腿组件改变所述自由端在所述高度方向上的位置。
26.进一步地，所述支腿组件包括多个支腿单元，所述导槽包括多个导轨单元；多个所述导轨单元围绕所述旋转轴线延伸；所述导轨单元包括起始点和终止点；所述起始点和所述终止点在所述高度方向上存在间距。
27.进一步地，在所述起始点处，所述导轨单元的延伸轴线相对于所述旋转轴线倾斜。
28.进一步地，在所述高度方向上，所述枢接端设置于所述起始点和所述终止点之间；或者，所述枢接端与所述起始点平齐。
29.进一步地，所述固定部包括垂直于所述旋转轴线设置的连接单元；所述旋转电机与所述连接单元固定连接；所述旋转电机和所述旋转柱设置于所述容纳腔中。
30.进一步地，所述固定部包括垂直于所述旋转轴线设置的连接单元；所述连接单元包括连接孔；所述旋转部包括转轴；所述转轴设置于所述旋转柱和所述旋转电机之间，并且分别与所述旋转柱和所述旋转电机固定连接；所述旋转柱和部分所述转轴设置于所述容纳腔中；所述连接孔套设所述转轴。
31.进一步地，所述连接单元包括沿所述高度方向延伸的镂空结构。
32.进一步地，所述起落架包括：
33.紧固件，所述紧固件与所述转轴配合连接，以固定所述连接单元在所述高5度方向上的位置。
34.进一步地，所述紧固件包括沿所述高度方向排布的第一螺母和第二螺母；
35.所述第一螺母的一侧抵靠所述连接单元、另一侧抵靠所述第二螺母。
36.进一步地，所述起落架还包括：
37.滚动轴承，套设于所述转轴；
38.0所述滚动轴承设置于所述转轴和所述连接孔之间；或者，所述滚动轴承设置于所述连接单元在所述高度方向上的至少一侧。
39.进一步地，所述转轴朝向所述旋转电机的端面设置有电机孔；所述旋转电机的驱动轴与所述电机孔配合，以驱动所述转轴旋转。
40.进一步地，所述固定部包括在所述高度方向上的上端面以及设置于所述上5端面的法兰单元；所述法兰单元设置有多个定位孔。
41.本技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
42.由上述实施例可知，本技术的起落架能够通过一个旋转电机来实现在收起状态和支撑状态之间的切换，结构简单、可靠。旋转电机的数量的最小化大大
43.减轻了起落架的整体重量。此外，起落架的状态切换无需人为的介入帮助，有0利于提高起落架的智能性和自动化程度。
44.应理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
45.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中5所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
46.申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
47.图1示出为本技术的起落架的一个实施例的整体示意图，其中起落架处于收起状态。
48.图2示出为图1所示的起落架处于支撑状态的整体示意图。
49.图3示出为图1所示的起落架的旋转部和支腿组件的示意图。
50.图4示出为本技术的起落架的另一个实施例的整体示意图。
51.图5示出为图4所示的起落架的旋转部和支腿组件的示意图。
52.其中，100起落架、1旋转部、11旋转柱、111侧表面、12旋转电机、13转轴、131电机孔、2固定部、21侧壁、22容纳腔、23导槽、231导轨单元、232起始点、233终止点、24连接单元、241镂空结构、25上端面、26法兰单元、261定位孔、27下端面、3支腿组件、31枢接端、32自由端、33支腿单元、4紧固件、41第一螺母、42第二螺母、5滚动轴承、ra旋转轴线、z高度方向。
具体实施方式
53.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的方式并不代表与本技术相一致的所有方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置的例子。
54.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。除非另作定义，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类
似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个，若仅指代“一个”时会再单独说明。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
55.参考图1至图5，本技术提供一种起落架100。起落架100能够安装于例如无人机、玩具飞机等飞行装置上。起落架100包括旋转部1、固定部2以及支腿组件3。旋转部1包括旋转柱11以及旋转电机12。旋转柱11沿高度方向z延伸，并且包括沿高度方向z延伸的侧表面111。旋转电机12与旋转柱11连接，以驱动旋转柱11围绕平行于高度方向z的旋转轴线ra旋转。固定部2包括沿高度方向z延伸的侧壁21以及由侧壁21围成的容纳腔22。至少部分旋转部1设置于容纳腔22中。固定部2还包括设置于侧壁21的导槽23。支腿组件3包括枢接端31和自由端32。枢接端31与侧表面111枢转连接，并且自由端32穿出导槽23。其中，导槽23设置为：旋转电机12驱动支腿组件3在导槽23中移动时，导槽23能够使支腿组件3改变自由端32在高度方向z上的位置。
56.根据图1和图2所示实施例可知，当旋转电机12驱动旋转柱11围绕旋转轴线ra旋转时，旋转柱11能够带动支腿组件3一起旋转。支腿组件3自容纳腔22中从导槽23中伸出。导槽23的形状能够带动支腿组件3在枢接端31的枢转，因此支腿组件3的自由端32能够在高度方向z上进行上下移动。
57.固定部2包括在高度方向z上的上端面25和下端面27。自由端32向上移动可以视为自由端32在高度方向z上朝向上端面25移动，此时自由端32位于下端面27和上端面25之间。本技术将这个状态称为收起状态。自由端32向下移动可以视为自由端32在高度方向z上朝向下端面27移动，此时自由端32位于下端面27远离上端面25的一侧。本技术将这个状态称为支撑状态。在起落架100处于支撑状态时，自由端32可以与地面或者任何停放表面接触并支撑整个起落架100，使得下端面27与地面保持一定的距离。
58.通过这样设置，起落架100能够通过一个旋转电机12来实现在收起状态和支撑状态之间的切换，结构简单、可靠。旋转电机12的数量的最小化大大减轻了起落架100的整体重量。此外，起落架100的状态切换无需人为的介入帮助，有利于提高起落架100的智能性和自动化程度。
59.应当说明的是，附图所示实施例的旋转柱11为圆柱，但这应视为示例性而非限制性的。在其他实施例中，旋转柱11可以是例如三棱柱、四棱柱等棱柱，本技术对此并不限制。
60.在一些实施例中，起落架100通过焊接、粘接等方式与飞行装置连接。或者，可以是固定部2包括设置在上端面25的法兰单元26。法兰单元26设置有多个定位孔261。定位孔261和飞行装置上配合的孔对应，从而实现起落架100和飞行装置之间的可拆卸连接，方便起落
架100或者飞行装置的组装和维修。
61.支腿组件3包括多个支腿单元33。对应地，导槽23包括也多个导轨单元231。多个导轨单元231围绕旋转轴线ra延伸。导轨单元231包括起始点232和终止点233，并且起始点232和终止点233在高度方向z上存在间距。换言之，支腿单元33位于起始点232时自由端32在高度方向z上的位置区别于支腿单元33位于终止点233时自由端32在高度方向z上的位置。如此，便能够实现起落架100在收起状态和支撑状态之间的切换。
62.通过这样设置，本领域技术人员可以根据实际需求设置起始点232和终止点233之间的高度差，来调节自由端32在高度方向z上能够移动的距离。此外，多个支腿单元33的设置能够在其中一个或多个支腿单元33损坏时，使用者能够单独替换损坏的支腿单元33，而无需整体更换支腿组件3，因此能够降低起落架100后期的维护和维修成本。
63.图1和图2所示实施例中，支腿组件3包括三个支腿单元33。由于三个点便能够定义一个平面，因此在起落架100处于支撑状态时，该实施例的三个支腿单元33的自由端32便能够定义一个平面，从而使起落架100能够稳定地停放于地面上。该实施例能够用最少的支腿单元33来实现起落架100地稳定停放，并且有利于降低起落架100的整体重量。诚然，在其他实施例中，也可以是包括四个、五个甚至更多地支腿单元33，本技术对此并不限制。更多地支腿单元33能够起到“备用”的效果。在起落架100的使用过程中，如果其中一个支腿单元33损坏，还能够由其他的支腿单元33来形成停放平面，以免起落架100功能失效。
64.此外，多个导轨单元231彼此独立。因此一个支腿单元33只能在一个导轨单元231中运动。当支腿单元33位于起始点232时，此时起落架100处于收起状态。当起落架100需要切换为支撑状态时，旋转电机12可以驱动旋转柱11正转，使得支腿单元33朝向终止点233移动，并停止与终止点233。当起落架100需要切换为收起状态时，旋转电机12驱动旋转柱11反转，使得支腿单元33朝向起始点232移动，并停止于起始点232。通过这样设置，起始点232和终止点233能够对支腿单元33的移动起到限位作用，以免在旋转电机12精度下降后造成支腿组件3的过度移动。诚然，也可以是旋转柱11反转，支腿单元33朝向起始点232移动；旋转柱11正转，支腿单元33朝向终止点233移动，本技术对此并不限制。
65.在该实施例中，导轨单元231设置为朝向下端面27凹陷的弧形，但这应作为示例性而非限制性的。在其他实施例中，也可以是导轨单元231设置为朝向上端面25凹陷的弧形，或者设置为沿直线延伸，本技术对此并不限制。此外，多个导轨单元231的形状可以相同，或者可以不同。
66.进一步地，在起始点232处，导轨单元231的延伸轴线相对于旋转轴线ra倾斜。容易理解的是，在起始点232处如果导轨单元231的眼神轴线和旋转轴线ra平行，那么导轨单元231的壁面会对支腿单元33起到限位作用，使得支腿单元33难以移动。因此通过这样设置，能够降低对旋转电机12的参数要求，也能够避免对支腿单元33和导轨单元231的强度要求。
67.本技术的起落架100还能够通过调节枢接端31的位置来调节支腿组件3在收起状态时的位置。在一些实施例中，枢接端31设置于起始点232和终止点233之间。在该实施例中，当支腿组件3位于起始点232时，由于枢接端31在高度方向z上低于起始点232，因此自由端32相比于枢接端31更靠近上端面25。此时支腿组件3可以视为向上方倾斜。或者，在另一些实施例中，枢接端31与起始点232平齐。在该实施例中，当支腿组件3位于起始点232时，枢接端31和自由端32处于同一平面上。此时支腿组件3可以视为水平延伸。
68.因此，本领域技术人员可以根据实际需求设置支腿组件3处于收起状态时支腿组件3的倾斜角度。当起落架100连接的飞行装置上设置有机载视觉、红外传感器、激光荷载等检测元件时，本领域技术人员可以通过调节枢接端31的位置来避免支腿组件3处于收起状态时对检测元件的遮挡，以保证检测元件能够正常运作。此外，在支腿组件3向斜上方倾斜的实施例中，由于支腿组件3更加贴合起落架100的固定部2，因此有利于降低飞行装置飞行时支腿组件3的风阻。
69.在一些实施例中，固定部2包括垂直于旋转轴线ra设置的连接单元24。参考图1和图2，连接单元24靠近上端面25设置。连接单元24包括连接孔。旋转部1包括转轴13。转轴13设置于旋转柱11和旋转电机12之间，并且分别与旋转柱11和旋转电机12固定连接。旋转柱11和部分转轴13设置于容纳腔22中，并且连接孔套设转轴13。换言之，在该实施例中，旋转电机12在高度方向z上位于上端面25远离下端面27的一侧。当起落架100与飞行装置连接时，上端面25和飞行装置连接，因此旋转电机12能够隐藏于飞行装置中，提升美观度和结构紧凑度。通过设置连接单元24，有利于保证固定部2的延伸轴线和旋转轴线ra的重合度，进而保证旋转部1的顺利转动以及起落架100在两个状态之间的顺利切换。
70.转轴13和旋转电机12的驱动轴可以是粘接、焊接等方式进行固定连接，或者也可以是通过联轴器进行连接。或者如图3所示，转轴13朝向旋转电机12的端面设置有电机孔131。旋转电机12的驱动轴与电机孔131配合，以驱动转轴13旋转。图3所示的电机孔131为方形，方形的驱动轴能够和方形的电机孔131配合，实现转轴13的旋转。在其他实施例中，电机孔131也可以是圆孔，并且设置有键槽，从而和带键结构的驱动轴配合，本技术对此并不限制。通过设置电机孔131，能够在不增加起落架100零部件的前提下实现旋转电机12和旋转柱11之间的可拆卸连接，方便组装和拆装。
71.为了进一步固定旋转部1和连接单元24之间的相对位置，起落架100还包括紧固件4。紧固件4和转轴13配合连接，以固定连接单元24在高度方向z上的位置。通过这样设置，连接单元24在高度方向z上的位置固定，因此固定部2在高度方向z上的位置也固定。如此，能够避免旋转电机12转动时，由于固定部2产生震动而导致固定部2在高度方向z上形成位置偏移，进而影响支腿组件3在导槽23中的移动。
72.紧固件4可以是卡接于转轴13上的卡簧，并且设置在连接单元24远离上端面25的一侧，从而能够固定连接单元24在高度方向z上的位置。或者，如图3所示，紧固件4可以包括沿高度方向z排布的第一螺母41和第二螺母42。第一螺母41的一侧抵靠连接单元24、另一侧抵靠第二螺母42。换言之，连接单元24通过第一螺母41来固定位置。由于连接单元24与旋转柱11接触，如果连接单元24和旋转柱11之间的贴合过紧，则导致摩擦力过大，容易造成磨损和材料疲劳。第一螺母41可以将连接单元24固定在转轴13上，并且使连接单元24和旋转柱11保持较松的接触。第二螺母42可以旋紧，保持和第一螺母41的紧密接触，从而将第一螺母41固定在期望的位置上，进而也能够将连接单元24固定在期望的位置上。
73.进一步地，在一些实施例中，起落架100还包括套设于转轴13的滚动轴承5。滚动轴承5可以设置于转轴13和连接孔之间。在该实施例中，滚动轴承5的内圈于转轴13配合，连接孔和滚动轴承5的外圈配合。通过这样设置，能够降低旋转部1旋转时旋转部1和固定部2之间的摩擦，进而降低摩擦产生的噪声以及摩擦带来的磨损和疲劳。
74.或者，在另一些实施例中，滚动轴承5设置于连接单元24在高度方向z上的至少一
侧。如2和图3所示，滚动轴承5设置于连接单元24在高度方向z上的两侧，从而起到限制连接单元24在高度方向z上的位置的作用。此外，连接单元24和旋转柱11之间设置有滚动轴承5，连接单元24和紧固件4之间也设置有滚动轴承5，因此当旋转部1旋转时，原本连接单元24和旋转柱11的摩擦面积、以及和紧固件4的摩擦面积均转换为连接单元24和滚动轴承5内圈的摩擦面积。如此，摩擦面积大大地减小，有利于降低摩擦对连接单元24和旋转柱11的影响。在起落架100的长时间使用后，可以通过更换受磨损的滚动轴承5来维修受磨损的起落架100。
75.诚然，在其他实施例中，也可以是连接单元24靠近旋转柱11的一侧设置有滚动轴承5，或者可以是连接单元24远离旋转柱11的一侧设置有滚动轴承5，本技术对此并不限制。
76.在设置有紧固件4的实施例中，紧固件4和滚动轴承5配合，限制滚动轴承5在高度方向z上的位置，进而间接地限制连接单元24在高度方向z上的位置。因此，对紧固件4直接固定连接单元24的实施例所描述的优势，也同样适用于紧固件4间接固定连接单元24的实施例，本技术对此不再赘述。
77.在一些实施例中，旋转电机12靠近下端面27设置。参考图4和图5，连接单元24设置于下端面27。旋转电机12与连接单元24固定连接，并且旋转电机12和旋转柱11设置于容纳腔22中。这种设置方式能够将旋转部1完全设置于容纳腔22中，提高了起落架100的结构紧凑度。并且对旋转电机12的维修和维护不涉及飞行装置本身，只需要将起落架100拆下来进行单独维修即可。此外，由于旋转电机12设置在容纳腔22中，因此起落架100可以和飞行装置实现简单地连接，无需对飞行装置进行重新修改，扩大了起落架100的适用范围。
78.在上述各个实施例中，连接单元24包括沿高度方向z延伸的镂空结构241。通过设置镂空结构241，有利于减少连接单元24的使用材料，进而降低起落架100整体的重量。
79.本技术还提供一种无人机。无人机包括机身、与机身连接的机翼以及驱动机翼运动的动力装置。无人机还包括前述实施例所述的起落架100。起落架100与机身连接。通过设置本技术的起落架100，无人机能够通过一个旋转电机12来实现起落架100在收起状态和支撑状态之间的切换，简化了无人机的结构。旋转电机12的数量的最小化大大减轻了起落架100的整体重量。并且在无人机起飞和降落时，起落架100切换无需人为的介入帮助，有利于提高无人机的智能性和自动化程度。
80.此外，由于自由端32能够在高度方向z上移动，因此当无人机在固定部2上连接有例如摄像头、激光雷达、红外传感器等检测元件时，支腿组件3不会遮挡检测元件的视野，以免造成对检测元件的工作造成影响。
81.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本技术精神作举例说明。本技术所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做多种修改、补充、或采用类似的方法替代，但并不会偏离本技术的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
82.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。