一种用于无人机的防侧翻缓冲脚架及其缓冲方法与流程

2021-02-13 05:02:19|

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[0001]
本发明涉及无人机平衡领域或缓冲装置领域，尤其涉及一种用于无人机的防侧翻缓冲脚架及其缓冲方法。

背景技术：

[0002]
无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，一般由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵。与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机和行业应用是无人机真正的刚需。随着无人机行业的迅速发展，越来越多的无人机被应用到农业、林业、电力、测绘、遥测、安防、交通等行业，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。
[0003]
无人机的种类繁多，主要包括固定翼无人机、扑翼无人机和多旋翼无人机等。由于操控简单、可靠性高，并且不需要跑道便可以垂直起降，起飞后可以在空中悬停，因此相对于固定翼无人机和扑翼无人机，多旋翼无人机使用更广泛。多旋翼无人机通常有三个以上的旋翼，其机动性能是通过改变不同旋翼的扭力和转速来实现。常见的多旋翼无人机，如四旋翼、六旋翼和八旋翼无人机，被广泛应用于影视航拍、安全监控、农业植保和电力巡线等领域。无人机包括机身和缓冲脚架，同样多旋翼无人机一般都具有缓冲脚架，以便于无人机在着陆时，可以通过其缓冲脚架对无人机站立支撑，缓冲脚架底部一般都是向外侧伸展的，这是为了使缓冲脚架有更好的稳固性。机身连接下方的缓冲脚架，缓冲脚架可用于支撑整个机身，以便于无人机在着陆时，可以通过其缓冲脚架使得无人机平稳降落至着陆点。现有的无人机的缓冲脚架为固定式，缓冲脚架整体与机身固定连接，无人机整体的装配在出厂前完成。
[0004]
现有的缓冲脚架，无人机在降落的时候没有有效的缓冲减震使得无人机容易颠簸摔倒，同时夜间控制无人机飞行降落时，由于能见度降低，不易辨别无人机下落时是否处于水平飞行状态，若是倾斜下落则容易造成缓冲脚架在无人机整体惯性力的作用下损坏缓冲脚架。另一方面，现有缓冲脚架不能足够灵敏调整无人机的平衡状态，缓冲脚架受力不均匀，所以提供一种缓冲作用的缓冲脚架来解决上述出现的问题十分有必要。

技术实现要素：

[0005]
本发明克服了现有技术的不足，提供一种用于无人机的防侧翻缓冲脚架及其缓冲方法。
[0006]
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种用于无人机的防侧翻缓冲脚架及其缓冲方法，包括：通过阻尼器连接的装配板和缓冲脚架，所述装配板底面连接所述阻尼器，所述阻尼器下方设置缓冲脚架，所述缓冲脚架包括：通过固定组件连接的平衡台板和支撑架组件。
[0007]
所述平衡台板上方设置保护壳体，所述平衡台板上表面等角度设置若干导轨，所
述导轨上方设置配重滑块，所述平衡台板外周侧面等角度设置若干所述固定组件，所述固定组件包括固定架和设置在所述固定架之间的第一传动轴，所述第一传动轴外侧均设置定滑轮，所述第一传动轴分别连接所述支撑架组件。
[0008]
所述支撑架组件包括：关于阻尼器轴线对称设置的两个支架机构，所述支架机构包括通过第二传动轴连接的第一支撑构件和第二支撑构件，所述第二支撑构件上表面设置安装架，所述安装架之间设置卷收器，所述卷收器通过预紧带连接所述配重滑块。
[0009]
本发明一个较佳实施例中，所述第一支撑构件一端设置摩擦球，所述摩擦球表面采用橡胶材质。
[0010]
本发明一个较佳实施例中，所述卷收器设置在固定架之间，所述卷收器与所述固定架通过转轴连接。
[0011]
本发明一个较佳实施例中，所述保护壳体侧面设置通孔。
[0012]
本发明一个较佳实施例中，所述通孔设置在所述导轨的延伸方向，所述通孔上顶面低于所述配重滑块上顶面。
[0013]
本发明一个较佳实施例中，同一所述支撑架组件中的两个所述配重滑块通过预紧带连接。
[0014]
本发明一个较佳实施例中，所述定滑轮腰部设置凹槽。
[0015]
本发明采用的第二种技术方案为：当缓冲脚架接触地时迅速调整无人机重心；当其中一个所述支架机构首先接触地面时，地面对所述支架机构产生反作用力，所述反作用力方向偏斜且不指向无人机重心，缓冲脚架在所述反作用下推动自身旋转，通过阻尼器控制旋转速度，直至相邻的支架机构接触地面；与此同时，接触地面的所述支架机构上的所述预紧带便会出现瞬间松弛现象，同一支撑架组件上的两个所述卷收器同时收缩，由于同一支撑架组件上的另一个卷收器一直处于张紧状态，因此另一个卷收器带动两个所述配重滑块沿所述导轨滑动，通过改变同一支撑架组件中所述配重滑块在导轨上的位置，无人机的重心向配重滑块移动方向偏移，减弱缓冲脚架落地时的斜向惯性力，从而使无人机始终保持平衡状态。
[0016]
本发明一个较佳实施例中，当所述滑块组件关于所述阻尼器轴线对称，且所述支撑架组件上两个所述支架机构状态保持一致时，所述缓冲脚架为平衡状态。
[0017]
本发明一个较佳实施例中，当无人机所述平衡状态时，所述缓冲脚架重心和所述无人机机身重心均在阻尼器轴线上。
[0018]
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：（1）本发明通过预紧带、配重滑块和卷收器之间的配合，完成对缓冲脚架平衡状态的调整，取代了传统的陀螺仪等电子仪器的使用，利用各构件之间动作时的作用力与反作用力的配合，实现对缓冲脚架的伸缩度调整；在无人机倾斜滑向地面时，地面对支架机构产生不指向无人机重心的反作用力，巧妙利用反作用下推动缓冲脚架旋转，使相邻的支架机构首先接触地面，当两个支架机构着地之后，有效提高无人机落在地面上的稳定性。
[0019]
（2）本发明利用装配板和缓冲脚架之间设置的阻尼器，在缓冲脚架旋转时，确保装配板上的无人机机身不再跟随缓冲脚架旋转，而仅仅是推动缓冲脚架本身旋转，直至相邻的支架机构接触地面，减弱无人机整体对缓冲脚架的撞击力，由于阻尼器自带一定摩擦力，能够控制旋转速度，有效防止缓冲脚架因旋转过快而失衡。
[0020]
（3）本发明将卷收器与安装架通过转轴连接，保证卷收器能够沿安装轴自由旋转，当支架机构伸缩程度改变，设置在其上方的预紧带方向随之改变，卷收器能够根据预紧带的轴线方向的牵引力，灵活调整方向调整其开口方向，使卷收器开口方向始终与预紧带的轴线方向始终一致，防止卷收器开口处与预紧带接触产生摩擦力，从而降低配重构件的灵敏度，同时防止预紧带过早损坏。
[0021]
（4）本发明在定滑轮腰部设置的凹槽，能够引导预紧带在凹槽内运动，防止预紧带从侧向滑出定滑轮，保证配重滑块运动的稳定性。第一支撑构件一端设置摩擦球，在无人机落地前，摩擦球首先接触地面，摩擦球增大缓冲脚架与地面之间的摩擦力，防止缓冲脚架在旋转时出现侧滑现象，导致无人机侧翻，有效增加无人机降落的平稳性。摩擦球表面采用橡胶材质，在增大摩擦力的同时，橡胶材质具有一定的弹性，使缓冲脚架与地面之间存在一定的缓冲，从而进一步使无人机平稳落地。
[0022]
（5）本发明通过卷收器带动预紧带收缩，控制配重滑块在导轨上方滑动，实现对缓冲脚架重心的调整，缓冲脚架的重心向配重滑块运动方向偏移，减弱缓冲脚架落地时对地面的斜向作用力，同时能够使缓冲脚架快速调整到平衡状态；通过预紧带将同一支撑架组件中的两个配重滑块连接在一起，当一个配重滑块移动时带动另一个配重滑块移动，能够同时调整两个配重滑块的位置，加快缓冲脚架重心位置变化，有效增加平衡状态调整的速率；将导轨方向与预紧带伸缩方向平行设置，保证配重滑块能够顺利沿导轨运动，进一步提高预紧带牵引滑块的灵敏度。
[0023]
（6）本发明在平衡台板上方设置保护壳体，防止沙子等细小颗粒物进入导轨等构件上，影响机构运行的流畅性，保护缓冲脚架不受外界干扰。保护壳体侧面设置通孔，通孔设置在导轨的延伸方向，可以保证预紧带经过通孔连接配重滑块，通孔上顶面低于配重滑块上顶面，防止配重滑块脱离导轨，无法进行自动调整机构状态，进而破坏缓冲脚架的平衡。
附图说明
[0024]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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发明中记载的一些实施例，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。
[0025]
图1为本发明优选实施例的的立体结构图；图2为本发明优选实施例的爆炸示意图；图3为本发明优选实施例缓冲脚架的立体结构图；图4为本发明优选实施例固定组件的立体结构图；图5为本发明优选实施例保护壳体的立体结构图；图6为本发明优选实施例支撑架组件的立体结构图；图7为本发明优选实施例支架机构的立体结构图；图8为本发明优选实施例卷收器的立体放大示意图。
[0026]
具体地，100-缓冲脚架，110-配重滑块，120-平衡台板，121-导轨，200-固定组件，210-第一传动轴，220-定滑轮，221-凹槽，230-固定架，
300-支撑架组件，310-预紧带，320-卷收器，321-安装架，322-轴体，330-摩擦球，340-第二支撑构件，350-第一支撑构件，360-第二传动轴，400-保护壳体，410-通孔，500-阻尼器，600-装配板。
具体实施方式
[0027]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028]
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0029]
在本发明的描述中，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。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隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，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。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0030]
在本发明的描述中，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发明中的具体含义。
[0031]
如图1、图2和图3所示，一种用于无人机的防侧翻缓冲脚架，包括：通过阻尼器500连接的装配板600和缓冲脚架100，装配板600上方安装无人机机身，装配板600底面连接阻尼器500，阻尼器500下方设置缓冲脚架100，缓冲脚架100包括：通过固定组件200连接的平衡台板120和支撑架组件300。
[0032]
如图4和图5所示，平衡台板120上方设置保护壳体400，平衡台板120上表面等角度设置若干导轨121，平衡台板120外周侧面等角度设置若干固定组件200，固定组件200包括固定架230和设置在固定架230之间的第一传动轴210，第一传动轴210外侧均设置定滑轮220，第一传动轴210分别连接支撑架组件300。
[0033]
如图6和图7所示，支撑架组件300包括关于阻尼器500轴线对称设置的两个支架机构，支架机构包括通过第二传动轴360连接的第一支撑构件350和第二支撑构件340，第二支撑构件340上表面设置安装架321，安装架321之间设置卷收器320，卷收器320通过预紧带310连接配重滑块110，配重滑块110沿导轨121移动。
[0034]
需要说明的是，当滑块组件关于阻尼器500轴线对称，且支撑架组件300上两个支架机构状态保持一致时，缓冲脚架100为平衡状态。当无人机平衡状态时，缓冲脚架100重心和无人机机身重心均在阻尼器500轴线上。
[0035]
本发明一个较佳实施例中，通过预紧带310、配重滑块110和卷收器320之间的配合，完成对缓冲脚架100平衡状态的调整，取代了传统的陀螺仪等电子仪器的使用，利用各构件之间动作时的作用力与反作用力的配合，实现对缓冲脚架100的伸缩度调整；在无人机倾斜滑向地面时，地面对支架机构产生不指向无人机重心的反作用力，巧妙利用反作用下推动缓冲脚架100旋转，使相邻的支架机构首先接触地面，当两个支架机构着地之后，有效提高无人机落在地面上的稳定性。
[0036]
本发明一个较佳实施例中，利用装配板600和缓冲脚架100之间设置的阻尼器500，在缓冲脚架100旋转时，确保装配板600上的无人机机身不再跟随缓冲脚架100旋转，而仅仅是推动缓冲脚架100本身旋转，直至相邻的支架机构接触地面，减弱无人机整体对缓冲脚架100的撞击力，由于阻尼器500自带一定摩擦力，能够控制旋转速度，有效防止缓冲脚架100因旋转过快而失衡。
[0037]
本发明一个较佳实施例中，将卷收器320与安装架321通过轴体322连接，保证卷收器320能够沿安装轴自由旋转，当支架机构伸缩程度改变，设置在其上方的预紧带310方向随之改变，卷收器320能够根据预紧带310的轴线方向的牵引力，灵活调整方向调整其开口方向，使卷收器320开口方向始终与预紧带310的轴线方向始终一致，防止卷收器320开口处与预紧带310接触产生摩擦力，从而降低配重构件的灵敏度，同时防止预紧带310过早损坏。
[0038]
本发明一个较佳实施例中，在定滑轮220腰部设置凹槽221，能够引导预紧带310在凹槽221内运动，防止预紧带310从侧向滑出定滑轮220，保证配重滑块110运动的稳定性。第一支撑构件350一端设置摩擦球330，在无人机落地前，摩擦球330首先接触地面，摩擦球330增大缓冲脚架100与地面之间的摩擦力，防止缓冲脚架100在旋转时出现侧滑现象，导致无人机侧翻，有效增加无人机降落的平稳性。摩擦球330表面采用橡胶材质，在增大摩擦力的同时，橡胶材质具有一定的弹性，使缓冲脚架100与地面之间存在一定的缓冲，从而进一步使无人机平稳落地。
[0039]
本发明一个较佳实施例中，通过卷收器320带动预紧带310收缩，控制配重滑块110在导轨121上方滑动，实现对缓冲脚架100重心的调整，缓冲脚架100的重心向配重滑块110运动方向偏移，减弱缓冲脚架100落地时对地面的斜向作用力，同时能够使缓冲脚架100快速调整到平衡状态；通过预紧带310将同一支撑架组件300中的两个配重滑块110连接在一起，当一个配重滑块110移动时带动另一个配重滑块110移动，能够同时调整两个配重滑块110的位置，加快缓冲脚架100重心位置变化，有效增加平衡状态调整的速率；将导轨121方向与预紧带310伸缩方向平行设置，保证配重滑块110能够顺利沿导轨121运动，进一步提高预紧带310牵引滑块的灵敏度。
[0040]
本发明一个较佳实施例中，平衡台板120上方设置保护壳体400，防止沙子等细小颗粒物进入导轨121等构件上，影响机构运行的流畅性，保护缓冲脚架100不受外界干扰。保护壳体400侧面设置通孔410，通孔410设置在导轨121的延伸方向，可以保证预紧带310经过通孔410连接配重滑块110，通孔410上顶面低于配重滑块110上顶面，防止配重滑块110脱离导轨121，无法进行自动调整机构状态，进而破坏缓冲脚架100的平衡。
[0041]
本发明使用时，当其中一个支架机构首先接触地面时，地面对支架机构产生反作用力，反作用力方向偏斜且不指向无人机重心，缓冲脚架100在反作用下推动自身旋转，通过阻尼器500控制旋转速度，直至相邻的支架机构接触地面。与此同时，接触地面的支架机构上的预紧带310便会出现瞬间松弛现象，同一支撑架组件300上的两个卷收器320同时收缩，由于同一支撑架组件300上的另一个卷收器320一直处于张紧状态，因此另一个卷收器320带动两个配重滑块110沿导轨121滑动，通过改变同一支撑架组件300中配重滑块110在导轨121上的位置，无人机的重心向配重滑块110移动方向偏移，减弱缓冲脚架100落地时的斜向惯性力，从而使无人机始终保持平衡状态。
[0042]
需要说明的是，当滑块组件关于阻尼器500轴线对称，且支撑架组件300上两个支架机构状态保持一致时，缓冲脚架100为平衡状态。当无人机平衡状态时，缓冲脚架100重心和无人机机身重心均在阻尼器500轴线上。
[0043]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0044]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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