本發(fā)明主要屬于航空工程領(lǐng)域，具體涉及一種多旋翼無(wú)人機(jī)用快拆式吸能起落架。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與國(guó)防事業(yè)的需要，多旋翼無(wú)人機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。多旋翼無(wú)人機(jī)是現(xiàn)在的高新技術(shù)裝備之一，廣泛的應(yīng)用于植保、巡線、安防、目標(biāo)偵察等領(lǐng)域。目前我國(guó)多旋翼無(wú)人機(jī)的起落架有拱形起落架，直桿式起落架，收放式起落架等。拱形起落架具有重量大、體積大、便攜性差等缺點(diǎn)，嚴(yán)重影響多旋翼無(wú)人機(jī)飛行航時(shí)和包裝運(yùn)輸?shù)谋憷?；直桿式起落架雖然體積小、重量輕，但它不可拆卸、著陸緩沖性能差；收放式起落架雖然能做到飛行時(shí)自動(dòng)收起，不遮擋相機(jī)載荷視線，但是回收裝包時(shí)不可拆卸、著陸沒有良好的吸振吸能效果。

目前市場(chǎng)上多旋翼無(wú)人機(jī)的起落架都采用螺紋連接的方式與多旋翼機(jī)體連接固定。螺紋連接的缺點(diǎn)是必須在起落架和多旋翼機(jī)體上打孔，而多旋翼機(jī)體和起落架都采用高強(qiáng)度碳纖維一體化成型制作，在整體無(wú)破損的狀態(tài)下受力良好，若在上面打孔，會(huì)導(dǎo)致螺紋孔附近應(yīng)力集中，容易疲勞斷裂，降低了多旋翼無(wú)人機(jī)的使用安全性和使用壽命，所以多旋翼無(wú)人機(jī)的機(jī)體和起落架盡可能不要采用螺紋連接。

多旋翼無(wú)人機(jī)應(yīng)用于室外植保、巡線、安防等領(lǐng)域，多旋翼無(wú)人機(jī)的裝箱運(yùn)輸成為必不可少的工作。拱形起落架，直桿式起落架，收放式起落架等都采用螺紋連接，拆卸和安裝時(shí)需要五金工具，大大增加了裝拆的復(fù)雜性，耗時(shí)費(fèi)力。無(wú)工具快速裝拆成為起落架安裝拆卸工作的必需方式。

目前多旋翼無(wú)人機(jī)起落架的著陸緩沖原理都是采用起落架落地時(shí)受力產(chǎn)生彈性形變來(lái)進(jìn)行吸收沖擊。但這種方式的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)形變量小，緩沖時(shí)間短，緩沖效果不如形變量大的彈簧緩沖。彈簧緩沖具有固有頻率低、壓縮量大、高彈性、高韌度的優(yōu)點(diǎn)，目前廣泛應(yīng)用在汽車、火車等交通工具領(lǐng)域，可明顯提高車輛減震性能，在多旋翼無(wú)人機(jī)起落架上彈簧緩沖方式未得到應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種多旋翼無(wú)人機(jī)用快拆式吸能起落架。多旋翼無(wú)人機(jī)用快拆式吸能起落架是多旋翼無(wú)人機(jī)重要組成部分，適用于多旋翼無(wú)人機(jī)的地面停放、起飛和著陸，能夠支撐多旋翼無(wú)人機(jī)重力，并能消耗和吸收多旋翼無(wú)人機(jī)在著陸時(shí)的撞擊和顛簸能量。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種多旋翼無(wú)人機(jī)用快拆式吸能起落架,所述起落架包括起落架支撐桿、固定結(jié)構(gòu)、快拆結(jié)構(gòu)和吸能結(jié)構(gòu)；

所述固定結(jié)構(gòu)將所述起落架固定在多旋翼無(wú)人機(jī)的機(jī)臂上；

通過(guò)所述快拆結(jié)構(gòu)的緊固和松拆實(shí)現(xiàn)所述固定結(jié)構(gòu)和起落架支撐桿一端的連接和拆分；

所述吸能結(jié)構(gòu)和起落架支撐桿的另一端連接；

所述吸能結(jié)構(gòu)包括吸能彈簧可實(shí)現(xiàn)動(dòng)能向彈性勢(shì)能的轉(zhuǎn)換。

起落桿利用吸能彈簧緩沖，固有頻率低、壓縮量大、高彈性、高韌度，多旋翼無(wú)人機(jī)降落時(shí)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，在此過(guò)程緩沖了地面對(duì)機(jī)體的沖擊力，吸收能量大，著陸緩沖效果好，大幅減小地面對(duì)多旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)體的沖擊力和沖擊能量。

進(jìn)一步地，所述吸能結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)塊、限位銷、吸能彈簧和底座；

底座中空，所述吸能彈簧放置在底座內(nèi)腔內(nèi)，吸能彈簧的一端頂在底座上；底座材質(zhì)可選剛性材質(zhì)也可選彈性材質(zhì),彈性材質(zhì)較剛性材質(zhì)吸能效果會(huì)更好；

吸能彈簧是壓簧，有一定的預(yù)緊力，吸能彈簧的另一端頂在導(dǎo)塊上；

底座的一側(cè)壁上設(shè)置有導(dǎo)槽，導(dǎo)槽的長(zhǎng)度根據(jù)底座的大小和飛機(jī)整體重量以及著陸速度來(lái)確定，限位銷的一端通過(guò)過(guò)盈配合固定在導(dǎo)塊上，限位銷的另一端通過(guò)導(dǎo)槽伸出底座外，限位銷可在導(dǎo)槽內(nèi)上下移動(dòng)，導(dǎo)塊能在底座內(nèi)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)槽限定的距離。進(jìn)一步地，所述固定結(jié)構(gòu)包括上固定塊和下固定塊，上固定塊放在多旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)臂正上方，下固定塊放在多旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)臂正下方，上固定塊和下固定塊通過(guò)螺釘連接，機(jī)臂被緊固在上固定塊和下固定塊之間。

進(jìn)一步地，下固定塊內(nèi)部包含鎖簧通道和拔插通道，鎖簧通道和拔插通道互相貫通；

進(jìn)一步地，所述快拆結(jié)構(gòu)包括鎖簧、鋼珠、封蓋和鎖銷；

鎖簧、鋼珠放置在鎖簧通道內(nèi)，鎖簧通道的外側(cè)由封蓋封住入口，鎖簧是壓簧，有一定預(yù)緊力，一端頂住封蓋，一端頂住鋼珠；

鋼珠在彈簧預(yù)緊力下，一部分處在鎖簧通道，另一部分處在拔插通道；

鎖銷上有與鋼珠隨形配合的環(huán)形槽，鎖銷放置在所述拔插通道內(nèi)，鎖銷與所述起落架支撐桿相連。

進(jìn)一步地，支撐桿和限位銷以及導(dǎo)塊通過(guò)膠粘方式連接成一體；支撐桿和鎖銷通過(guò)膠粘方式連接成一體。

進(jìn)一步地，所述起落架支撐桿為碳纖維桿。

進(jìn)一步地，每架多旋翼無(wú)人機(jī)可安裝至少三個(gè)起落架，多個(gè)起落架對(duì)稱安裝在無(wú)人機(jī)機(jī)臂上。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果：

（1）本發(fā)明重量輕，延長(zhǎng)多旋翼無(wú)人機(jī)飛行航時(shí)。

（2）本發(fā)明體積小，不遮擋相機(jī)載荷視線。

（3）本發(fā)明可快速拆卸，可裝包回收，便攜性好。

（4）本發(fā)明吸收能量大，著陸緩沖效果好，大幅減小地面對(duì)多旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)體的沖擊力和沖擊能量。

附圖說(shuō)明

圖1為多旋翼無(wú)人機(jī)用快拆式吸能起落架系統(tǒng)示意圖；

圖2為多旋翼無(wú)人機(jī)用快拆式吸能起落架剖面原理示意圖；

圖3為多旋翼無(wú)人機(jī)用快拆式吸能起落架和機(jī)體連接示意圖；

圖中：1．上固定塊、2.固定塊、3.封蓋、4.鎖簧、5.鋼珠、6.鎖銷、7.底座、8.吸能彈簧、9.導(dǎo)塊、10.限位銷、11.碳纖維桿。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

相反，本發(fā)明涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步，為了使公眾對(duì)本發(fā)明有更好的了解，在下文對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。

實(shí)施例1

本發(fā)明提供了一種快速裝拆、彈簧緩沖的多旋翼無(wú)人機(jī)用起落架。如圖1所示，起落架的結(jié)構(gòu)按功能劃分為起落架支撐桿、固定結(jié)構(gòu)、快拆結(jié)構(gòu)和吸能結(jié)構(gòu)。固定結(jié)構(gòu)由上固定塊和下固定塊組成，上固定塊放在多旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)臂正上方，下固定塊放在機(jī)臂正下方，上固定塊和下固定塊通過(guò)螺釘連接，機(jī)臂被緊固在上固定塊和下固定塊之間。該固定方式是靠上固定塊和下固定塊與機(jī)臂之間的靜摩擦力固定，沒有在多旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)體上鉆孔，保持了機(jī)體整體的機(jī)械力學(xué)性能。

快拆結(jié)構(gòu)由下固定塊、鎖簧、鋼珠、封蓋和鎖銷組成，鎖銷與起落架支撐桿的一端通過(guò)膠粘連接。如圖2所示，下固定塊內(nèi)部加工有兩個(gè)互相貫通的通道：鎖簧通道和拔插通道。鎖簧通道內(nèi)放置鎖簧、鋼珠，外側(cè)由封蓋封住入口。鎖簧是壓簧，有一定預(yù)緊力，一端頂住封蓋，一端頂住鋼珠。鋼珠在彈簧預(yù)緊力下，一部分處在彈簧通道，另一部分處在拔插通道。拔插通道內(nèi)放置鎖銷，鎖銷上加工有與鋼珠隨形配合的環(huán)形槽。在鎖緊狀態(tài)時(shí)鋼珠頂在鎖銷的環(huán)形槽內(nèi)，在摩擦力和鎖簧彈力的作用下，鎖銷不會(huì)在重力作用下自行掉落；在拔出狀態(tài)時(shí)，鎖銷需人手施加一定的外力來(lái)克服鋼珠的作用力，并將鋼珠擠出拔插通道。這種快拆結(jié)構(gòu)使多旋翼無(wú)人機(jī)起落架的裝拆工作方便快捷，而且無(wú)需任何五金工具。

吸能結(jié)構(gòu)由導(dǎo)塊、限位銷、吸能彈簧和底座組成，導(dǎo)塊與起落架支撐桿的另一端通過(guò)膠粘連接。限位銷通過(guò)過(guò)盈配合固定在導(dǎo)塊上，底座上加工有導(dǎo)槽，導(dǎo)塊能在底座內(nèi)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)槽限定的距離，導(dǎo)槽的長(zhǎng)度可根據(jù)底座的大小和飛機(jī)整體重量以及著陸速度來(lái)確定。吸能彈簧是壓簧，有一定的預(yù)緊力，放置在底座內(nèi)腔內(nèi)，一端頂在導(dǎo)塊上，另一端頂在底座。多旋翼無(wú)人機(jī)起飛狀態(tài)時(shí)，限位銷位于導(dǎo)槽上端，吸能彈簧壓縮量小，只有預(yù)緊力；多旋翼無(wú)人機(jī)著陸時(shí)，限位銷沿導(dǎo)槽運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)塊對(duì)彈簧施加壓力，極限位置在限位銷位于導(dǎo)槽下端，彈簧壓縮量最大，多旋翼無(wú)人機(jī)降落時(shí)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，在此過(guò)程緩沖了地面對(duì)機(jī)體的沖擊力。

1）安裝固定

將上固定塊（1）放在多旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)臂正上方，下固定塊（2）放在機(jī)臂正下方，上固定塊（1）和下固定塊（2）通過(guò)螺釘連接，機(jī)臂被緊固在上固定塊（1）和下固定塊（2）之間。該固定方式原理是利用上固定塊（1）和下固定塊（2）與機(jī)臂之間的靜摩擦力固定。如圖3所示，每架多旋翼無(wú)人機(jī)可安裝三個(gè)及以上數(shù)量的起落架，每個(gè)機(jī)臂上只裝一個(gè),并且要求對(duì)稱安裝。一次安裝固定完畢后，使用過(guò)程中無(wú)需重復(fù)拆裝上固定塊（1）和下固定塊（2）。

2）安裝與拆卸

上固定塊（1）、下固定塊（2）、封蓋（3）、鎖簧（4）、鋼珠（5）始終固定在無(wú)人機(jī)機(jī)臂上，構(gòu)成快拆機(jī)構(gòu)的機(jī)械接口。鎖銷（6）、底座（7）、吸能彈簧（8）、導(dǎo)塊（9）、限位銷（10）、碳纖維桿（11）組裝成一體。參見圖2，安裝時(shí)，只需將起落架支撐桿用力推入快拆機(jī)構(gòu)的機(jī)械接口中，鋼珠（5）被鎖銷（6）擠向左邊，當(dāng)起落架支撐桿插到機(jī)械接口極限位置時(shí)，鋼珠（5）在鎖簧（4）彈力作用下回彈，頂在鎖銷（6）的環(huán)形槽內(nèi)，在摩擦力和鎖簧（4）彈力的作用下，起落架支撐桿不會(huì)在無(wú)人機(jī)飛行過(guò)程中脫落。拆卸時(shí)，只需用手握住起落架支撐桿用力拔出機(jī)械接口，首先鋼珠（5）被鎖銷（6）擠向左邊，然后當(dāng)鎖銷（6）不與鋼珠（5）接觸時(shí)，鋼珠（5）向右回彈并被限位，只在拔插通道露出一部分而不脫落。拆卸完畢后，起落架支撐桿和多旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)體分離，無(wú)人機(jī)回收裝包時(shí)縮小了體積，包裝運(yùn)輸更方便。

3）著陸吸能減震

導(dǎo)塊（9）、限位銷（10）、吸能彈簧（8）和底座（7）組成吸能機(jī)構(gòu)。多旋翼無(wú)人機(jī)起飛狀態(tài)時(shí)，吸能彈簧（8）只有預(yù)緊的壓縮量；多旋翼無(wú)人機(jī)著陸時(shí)，限位銷（10）沿底座（7）上的導(dǎo)槽向下運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)塊（9）對(duì)擠壓吸能彈簧（8），吸能彈簧（8）被壓縮,當(dāng)限位銷（10）運(yùn)動(dòng)到底座（7）的導(dǎo)槽極限位置時(shí)，吸能彈簧（8）壓縮量達(dá)到最大，此時(shí)多旋翼無(wú)人機(jī)降落時(shí)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，緩沖了地面對(duì)機(jī)體的沖擊力。