CN206243458U - 一种新型多旋翼无人机联动起落架 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种新型多旋翼无人机联动起落架，包括相互配合的第一连接部和第二连接部，第一连接部和第二连接部的同侧的侧壁上分别设置有突出于侧壁的第一凸起部和第二凸起部，第一凸起部和第二凸起部两者相邻的端部铰接，第一凸起部的另外一端与支撑杆的一端铰接，第二凸起部的另外一端与起落架杆的一端铰接，所述支撑杆的另外一端与起落架杆铰接，通过第一连接部和第二连接部的相对运动带动起落架杆实现收起和展开状态的切换。本实用新型减小了多旋翼收藏尺寸，增大了降落支点距离进而提高降落稳定性，简化了多旋翼操作，保护了多旋翼机体的主要结构。

Description

一种新型多旋翼无人机联动起落架

技术领域

本实用新型属于航空飞行器领域，尤其是涉及一种新型多旋翼无人机联动起落架。

背景技术

多旋翼无人机近年来逐步受到行业的认可，随着行业应用需求的不断增加，低速大扭矩盘式电机及大尺寸螺旋桨的应用，大幅提高了多旋翼无人机航时及载荷能力，为其搭载更多任务载荷提供了基础，同时，多旋翼无人机凭借其起降点灵活、操作简便、成本低、应急能力强的特点，逐步在电力、消防、农业、航测领域发挥更大的作用。

但是，受到多旋翼工作原理限制，采用大尺寸螺旋桨势必会增加整机的尺寸，进而影响整机便携性。通常情况下，多旋翼多采用固定起落架、可收放起落架、可拆卸起落架。固定起落架通常分为开模式和连杆式，均已碳纤维和铝合金结构件拼接而成，通过螺钉等紧固措施与飞机连接，满足整机起降功能，固定式起落架是目前最常用的起落架；可收放起落架，主要有自动收放和手动收放两种，其中手动收放主要通过结构设计来实现，而自动收放主要通过电机或舵机作为动力源，通过连杆、蜗杆、齿轮、齿带等机构实现对起落架的收放控制，手动收放多用于较大的飞机，自动收放多用于航拍；可拆卸起落架，主要通过快速连接结构实现起落架与飞机的快速拆卸，进而提高整机便携性。

现有固定式起落架，由于飞机尺寸在逐步增大，起落架支点势必要增大，固定式起落架为满足强度和起降稳定的要求，势必会导致尺寸增大，重量提高，其中起落架支点范围增大后会利于飞机起降，但会导致整机收藏尺寸增大，进而降低便携性；同时尺寸增大后，势必会导致起落架重量的增加，对航时会产生影响。

目前手动收放起落架多用于多旋翼无人机机臂上固定，通过结构可以对起落架进行手动收放，但收放后整机只能靠机臂进行支持，该种起落架重量较轻，但当载荷高度较大时，长尺寸的起落架会影响整机整体效果，同时为保证起落架具有足够的强度，需要增加结构强度，同时在非正常降落时对机臂的冲击或损伤会增大。

自动可收放式起落架多用于航拍，对于传感器而言360°无死角拍摄，但对于尺寸和重量都大幅增加的多旋翼无人机而言，为满足其起降功能，起落架重量和尺寸的增加，势必会给电机或舵机带来重量上的提升，进而牺牲一部分航时。

可拆卸起落架的应用可大幅降低飞机收藏尺寸，目前主要有两种形式，一种是小型飞机应用起落架本身自变形与机体或机臂进行锁死，另一种是通过机械结构实现起落架的拆卸。前一种起落架靠变形锁死不适用于大型飞机，该种连接方式随着飞机重量的增加可靠性会降低；后一种机械结构的方式具有较好的操作性，但会增加一定的结构重量，同时也会增加大型飞机组装时的工序和时间。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种新型多旋翼无人机联动起落架，以解决起落架重量大、抗冲击性能差、操作复杂、重量大影响续航时间等等技术问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种新型多旋翼无人机联动起落架，包括相互配合的第一连接部和第二连接部，第一连接部和第二连接部的同侧的侧壁上分别设置有突出于侧壁的第一凸起部和第二凸起部，第一凸起部和第二凸起部两者相邻的端部铰接，第一凸起部的另外一端与支撑杆的一端铰接，第二凸起部的另外一端与起落架杆的一端铰接，所述支撑杆的另外一端与起落架杆铰接，通过第一连接部和第二连接部的相对运动带动起落架杆实现收起和展开状态的切换。

进一步的，所述第一连接部上靠近第二连接部的一端设置有朝向第二连接部的榫头，第二连接部上靠近第一连接部的一端设置有与榫头配合的榫槽。

进一步的，所述榫头的侧壁上开设有用于插入固定件的第一凹槽，开设有榫槽的所述第二连接部的侧壁上开设有与第一凹槽配合的第二凹槽，第一连接部与第二连接部相配合后，第二凹槽贯穿第一凹槽。

进一步的，所述榫头设置在远离第一凸起部的第一连接部的靠近第二连接部的端部上。

进一步的，所述支撑杆为弯曲形状，所述支撑杆朝向起落架杆内凹。

进一步的，所述支撑杆的材质为弹簧钢。

进一步的，所述第一连接部与第二连接部完全配合时，起落架杆处于展开状态，所述第一连接部相对于第二连接部旋转90度后，起落架杆两端的连线与第二连接部垂直。

进一步的，所述第一连接部和第二连接部之间设置有扭簧，所述扭簧的两个末端分别与第一连接部和第二连接部抵顶。

进一步的，所述支撑杆与第一凸起部、第一凸起部与第二凸起部、第二凸起部和起落架杆之间分别通过轴铰接，当第一连接部与第二连接部完全配合时，三个轴在同一纵向截面上的轴心位于同一直线上。

一种无人机，包括上述的新型多旋翼无人机联动起落架。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种新型多旋翼无人机联动起落架具有以下优势：

(1)针对大尺寸多旋翼无人机，与现有固定式起落架相比，增加起落架支点距离，同时不增加起落架重量，并确保其收藏尺寸不增大。本实用新型创新性的采用折臂联动支点式起落架，采用小型连杆将多旋翼折叠功能和起落架收放功能实现联动操作，通过多旋翼折叠机构带动起落架实现收藏状态和工作状态的切换，既保证工作状态下起落架的支点距离也保证收起状态的小尺寸，同时不增加其结构重量；

(2)针对手动收放起落架而言，本实用新型采用折叠结构控制连接起落架，不增加额外结构重量；起落架承力点位于第一连接部和第二连接部位置，降低了冲击对整机悬臂的损伤，采用弹簧钢连接，可以吸收部分降落过程的冲击，冲击吸收弹簧钢可以通过变形大幅吸收多旋翼非正常降落的冲击，进而达到保护悬臂的目的；同时采用连杆机构的死点进行结构自锁死，不需要额外增加锁紧机构；

(3)对于电动收放起落架而言，联动式起落架不增加电动部分，结构基本不增加，整套系统重量可以有效控制，不影响整机航时；同时由于联动作用，可以进一步提高传感器拍摄角度，利于实际作业；

(4)对于可拆卸起落架而言，本实用新型采用与折臂联动的方式，不增加额外结构重量，同时对于多旋翼无人机操作环节不增加操作步骤，大幅提高其便利性并降低其重量进而利于其航时的提高。

概括地说，本实用新型减小了多旋翼收藏尺寸，增大了降落支点距离进而提高降落稳定性，简化了多旋翼操作，保护了多旋翼机体的主要结构。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的第一连接部的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的第二连接部的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的起落架杆的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所述的支撑杆的结构示意图；

图6为本实用新型实施例所述的自锁状态时的结构示意图；

图7为本实用新型实施例工作展开时的结构示意图；

图8为本实用新型实施例收起时的结构示意图。

附图标记说明：

1-第一连接部；11-第一凸起部；12-榫头；121-第一凹槽；2-第二连接部；21-第二凸起部；22-榫槽；23-第二凹槽；3-起落架杆；4-支撑杆；5-扭簧；6-固定件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至图8所示，一种新型多旋翼无人机联动起落架，包括相互配合的第一连接部1和第二连接部2，第一连接部1和第二连接部2的同侧的侧壁上分别设置有突出于侧壁的第一凸起部11和第二凸起部21。第一凸起部11和第二凸起部21的中部开有沿长度方向延伸的凹槽。第一凸起部11和第二凸起部21两者相邻的端部通过轴铰接，第一凸起部11的另外一端与支撑杆4的一端铰接，第二凸起部21的另外一端与起落架杆3的一端铰接，支撑杆4的另外一端与起落架杆3通过轴铰接。第一凸起部11、第二凸起部21、支撑杆4和起落架杆3组成一个四连杆机构。通过第一连接部1和第二连接部2的相对运动带动起落架杆3实现收起和展开状态的切换。也就是通过无人机的悬臂的折叠运动带动起落架杆3的摆动。第一连接部1上靠近第二连接部2的一端设置有朝向第二连接部2的榫头12，第二连接部2上靠近第一连接部1的一端设置有与榫头12配合的榫槽22。榫头12设置在远离第一凸起部11的第一连接部1的靠近第二连接部2的端部上。榫头12的侧壁上开设有用于插入固定件6的第一凹槽121，开设有榫槽22的第二连接部2的侧壁上开设有与第一凹槽121配合的第二凹槽23，第一连接部1与第二连接部2相配合后，第二凹槽23贯穿第一凹槽121。

如图1和图5所示，为了增加起落架的抗缓冲能力，支撑杆4的材质采用弹簧钢。支撑杆4设置为弯曲形状，支撑杆4朝向起落架杆3内凹。当降落过程遇到冲击时，起落架可以通过支撑杆4的弹性变形吸收一定的冲击，确保其在大的冲击下支撑杆4产生塑性变形，吸收主要冲击，保护多旋翼整机结构不受破坏。

如图7和图8所示，第一连接部1与第二连接部2完全配合时，起落架杆3处于展开状态。通过调整第一凸起部11、第二凸起部21、支撑杆4、支撑杆4与第二凸起部21之间的起落架杆3的距离，实现起落架杆3展开角度与悬臂展开角度的对应，通过调节铰接轴的位置消除起落架杆3回收过程中的回摆动作，并确保悬臂回收后起落架杆3与悬臂均处于垂直位置，且起落架杆3先接触地面。当第一连接部1相对于第二连接部2旋转90度后，起落架杆3两端的连线与第二连接部2垂直。

如图8所示，第一连接部1和第二连接部2之间设置有扭簧5，扭簧5的两个末端分别与第一连接部1和第二连接部2抵顶。扭簧5确保起落架杆3在收起的过程中在扭簧5的作用力下自动进行收起，同时在收起状态时可以约束悬臂和起落架杆3。

如图6所示，支撑杆4与第一凸起部11、第一凸起部11与第二凸起部21、第二凸起部21和起落架杆3之间分别通过轴铰接。整个起落架采用轴连接，四杆机构通过轴和卡簧固定，当出现起落架损坏时可以快速完成对其更换。当第一连接部1与第二连接部2完全配合时，三个轴在同一纵向截面上的轴心位于同一直线上。此时为死点位置，当起落架展开状态时，人为使其跨越死点位置，实现展开的同时依靠死点位置进行锁死。起落架杆3与第二连接部2上分别设置限位，最终悬臂工作位置跨越连杆死点，进而实现整个机构的自锁紧功能，通过计算设计2～3°的锁紧角度。

一种无人机，包括上述的新型多旋翼无人机联动起落架。

本实用新型的工作原理：

本实用新型适用于悬臂可以折叠的无人机，将第一连接部1固定在无人机的悬臂上，将第二连接部2固定在无人机的机身上，一个无人机需要至少安装三个本实用新型的起落架。收起状态时，悬臂处于折叠状态，此时悬臂和起落架杆3均处于垂直状态。工作状态时，打开无人机的悬臂，悬臂展开时，第一连接部1相对于第二连接部2旋转，第一凸起部11的运动带动支撑杆4，支撑杆4带动起落架杆3，起落架杆3随着悬臂联动展开，展开过程中会跨越连杆死点，进而起到锁死作用。第一连接部1和第二连接部2完全配合后，在第一凹槽121和第二凹槽23内插入固定件6，固定件6将第一连接部1和第二连接部2锁死，此时无人机的悬臂处于水平工作状态。整个过程不新增操作，同时实现大的起落架支点距离和小的起落架收藏尺寸。当无人机工作完毕后，拔出固定件6，将无人机的悬臂和起落架杆3收起即可。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型多旋翼无人机联动起落架，其特征在于：包括相互配合的第一连接部(1)和第二连接部(2)，第一连接部(1)和第二连接部(2)的同侧的侧壁上分别设置有突出于侧壁的第一凸起部(11)和第二凸起部(21)，第一凸起部(11)和第二凸起部(21)两者相邻的端部铰接，第一凸起部(11)的另外一端与支撑杆(4)的一端铰接，第二凸起部(21)的另外一端与起落架杆(3)的一端铰接，所述支撑杆(4)的另外一端与起落架杆(3)铰接，通过第一连接部(1)和第二连接部(2)的相对运动带动起落架杆(3)实现收起和展开状态的切换。

2.根据权利要求1所述的新型多旋翼无人机联动起落架，其特征在于：所述第一连接部(1)上靠近第二连接部(2)的一端设置有朝向第二连接部(2)的榫头(12)，第二连接部(2)上靠近第一连接部(1)的一端设置有与榫头(12)配合的榫槽(22)。

3.根据权利要求2所述的新型多旋翼无人机联动起落架，其特征在于：所述榫头(12)的侧壁上开设有用于插入固定件(6)的第一凹槽(121)，开设有榫槽(22)的所述第二连接部(2)的侧壁上开设有与第一凹槽(121)配合的第二凹槽(23)，第一连接部(1)与第二连接部(2)相配合后，第二凹槽(23)贯穿第一凹槽(121)。

4.根据权利要求2所述的新型多旋翼无人机联动起落架，其特征在于：所述榫头(12)设置在远离第一凸起部(11)的第一连接部(1)的靠近第二连接部(2)的端部上。

5.根据权利要求1所述的新型多旋翼无人机联动起落架，其特征在于：所述支撑杆(4)为弯曲形状，所述支撑杆(4)朝向起落架杆(3)内凹。

6.根据权利要求1所述的新型多旋翼无人机联动起落架，其特征在于：所述支撑杆(4)的材质为弹簧钢。

7.根据权利要求1所述的新型多旋翼无人机联动起落架，其特征在于：所述第一连接部(1)与第二连接部(2)完全配合时，起落架杆(3)处于展开状态，所述第一连接部(1)相对于第二连接部(2)旋转90度后，起落架杆(3)两端的连线与第二连接部(2)垂直。

8.根据权利要求1所述的新型多旋翼无人机联动起落架，其特征在于：所述第一连接部(1)和第二连接部(2)之间设置有扭簧(5)，所述扭簧(5)的两个末端分别与第一连接部(1)和第二连接部(2)抵顶。

9.根据权利要求1所述的新型多旋翼无人机联动起落架，其特征在于：所述支撑杆(4)与第一凸起部(11)、第一凸起部(11)与第二凸起部(21)、第二凸起部(21)和起落架杆(3)之间分别通过轴铰接，当第一连接部(1)与第二连接部(2)完全配合时，三个轴在同一纵向截面上的轴心位于同一直线上。

10.一种无人机，其特征在于：包括如权利要求1至9任一项所述的新型多旋翼无人机联动起落架。