无人机轮式起落架及无人机的制作方法

1.本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机轮式起落架及无人机。


背景技术：

2.无人机技术近年来发展迅速并广泛应用于航空测量，电力巡检，水况监测等各个领域。其中尾座式垂直起降无人机兼具旋翼无人机和固定翼无人机的优点，具有垂直起降、精准悬停与高速平飞能力，无需机场跑道，可在任意地点执行作业任务。但尾座式垂直起降无人机存在两个问题，一为降落阶段抗风能力弱，在强风天气下降落困难。二为在地面时，人工搬运转场存在困难。通过在下机翼下表面设置一种可自由旋转的轮式起落架，既可以在强风天气下辅助尾座式垂直起降无人机降落，也方便人工在地面搬运。当尾座式垂直起降无人机在强风天气下降落时，飞机俯仰姿态低头严重，重心已经超出安定范围，此时伸出起落架，扩大安定范围，辅助无人机安全降落。无人机起飞时，起落架收回，减小飞行阻力。如何使起落架结构更具有合理性、尽可能保证无人机安全起落、顺利完成任务，仍面临着许多技术难题。
3.如申请号为202210270395.1的专利申请给出了一种对称式多连杆电驱飞机起落架结构，通过第一四连杆机构、第二四连杆机构的对称结构增加了起落架的安全系数；在起落架放下时，通过第一四连杆机构、第二四连杆机构以及右支柱摇杆、左支柱摇杆形成了三角形对称结构，在有限舱位空间增强了支撑强度和稳定性，具有较好的实用性。但是该方案中的起落架不论处于收起或展开状态均裸露在空气中，这会对正在执行飞行任务的无人机增加一定的气动阻力，降低飞行效率。
4.如申请号为202121069354.3的实用新型专利申请给出了一种起落架，一端通过固定座与无人机机身相连，下端通过与固定座铰接的方式达到弯曲折叠或伸直的状态。该方案中的起落架减小了无人机的尺寸，增加了无人机的运输机动性，但其接地端为圆球装置，不可滚动，不便于无人机的地面运输且不能随意掉转无人机在地面的前进方向。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了克服已有技术的缺陷，提出一种无人机轮式起落架及无人机，能够实现脚轮的任意角度旋转以随意改变前进方向，同时起落架可在飞行平稳后折叠收回机舱内降低阻力。
6.为实现上述目的，本实用新型采用以下具体技术方案：
7.本实用新型提供的一种无人机轮式起落架，包括脚轮、起落架主杆、起落架副杆和固定架，起落架主杆开槽形成容纳腔，起落架副杆设置在容纳腔内，起落架副杆的一端与起落架主杆的一端铰接，起落架副杆的另一端通过固定架与无人机机身固定连接，起落架主杆的另一端与脚轮连接，利用起落架副杆与起落架主杆的铰接，实现起落架主杆与脚轮的回收与伸展。
8.进一步地，脚轮包括轮子、轮架和脚轮固定架，脚轮固定架与起落架主杆固定连
接，脚轮固定架与轮架之间通过轴与轴承配合连接，用于实现轮架的水平自由转动，轮架与轮子之间通过轴与轴承的配合连接，用于实现轮子的垂直轴转动，进而实现脚轮的任意方向转动。
9.进一步地，起落架副杆为中空结构，在起落架副杆内与起落架主杆的铰接处设置有微型舵机，微型舵机与无人机的飞行控制单元相连接，用于控制起落架副杆与起落架主杆之间的夹角。
10.进一步地，固定架通过螺栓与无人机中翼固定连接。
11.本实用新型提供的一种无人机，包括上述任意一项无人机轮式起落架。
12.进一步地，无人机的中翼设置有起落架回收罩，用于将无人机轮式起落架收回至起落架回收罩内。
13.进一步地，无人机轮式起落架的固定架固定安装在所述起落架回收罩内。
14.进一步地，无人机的左上翼、左下翼、右上翼、右下翼均设置有椭圆支撑柱，用于辅助无人机轮式起落架形成多点支撑。
15.本实用新型能够取得如下技术效果：
16.本实用新型提出的一种无人机轮式起落架，起落架底端与地面接触的位置安装可自由转动的脚轮，解决了大型无人机搬运困难的问题；通过脚轮的滚动代替搬运，脚轮的任意角度旋转可随意改变前进方向，在极大程度上方便了无人机的运输。当无人机在强风天等恶劣环境作业后降落时，可以有效避免风力过大而导致的无人机降落倾倒，起落架辅助无人机下翼支撑杆形成多点支撑，保障机载设备的安全。在无人机飞行平稳后起落架能够折叠收回至机舱内，减小起落架在空气中的迎风面积，从而减小无人机飞行时额外增加的气动阻力。
附图说明
17.图1是根据本实用新型实施例提供的无人机轮式起落架的结构示意图。
18.图2是根据本实用新型实施例提供的无人机轮式起落架展开角度为θ的结构示意图。
19.图3是根据本实用新型实施例提供的无人机轮式起落架的脚轮的结构示意图。
20.图4是根据本实用新型实施例提供的轮架与脚轮固定架连接处的局部拆解结构示意图。
21.图5是根据本实用新型实施例提供的起落架主杆与起落架副杆连接处的局部拆解结构示意图。
22.图6是根据本实用新型实施例提供的无人机未起飞状态的结构示意图。
23.图7是根据本实用新型实施例提供的无人机稳定飞行时的结构示意图。
24.其中的附图标记包括：
25.脚轮1、起落架主杆2、起落架副杆3、固定架4、无人机上翼5、无人机下翼6、椭圆支撑柱7、起落架回收罩8、轮子101、轮架102、脚轮固定架103、脚轮轴承104、转轴105、轴钉106、防松螺母107、微型舵机301、左上翼501、中上翼502、右上翼503、左下翼601、中下翼602、右下翼603。
具体实施方式
26.在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在下面的描述中，相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下，它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细描述。
27.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，而不构成对本实用新型的限制。
28.图1示出了本实用新型实施例提供的无人机轮式起落架的结构，图2示出了本实用新型实施例提供的无人机轮式起落架展开角度为θ的结构。
29.如图1和图2所示，无人机轮式起落架包括脚轮1、起落架主杆2、起落架副杆3和固定架4，起落架主杆2开槽形成容纳腔，起落架副杆3设置在容纳腔内，起落架副杆3的一端与起落架主杆2的一端铰接，起落架副杆3的另一端通过固定架与无人机机身固定连接，起落架主杆2的另一端与脚轮1连接，利用起落架副杆3与起落架主杆2的铰接，实现起落架主杆2与脚轮1的回收与伸展。
30.图3示出了本实用新型实施例提供的无人机轮式起落架的脚轮的结构，如图3所示，脚轮1主要由轮子101、轮架102以及脚轮固定架103构成，其中轮子101的旋转中心位置有脚轮轴承104外圈与轮子101内圈形成过盈配合，同时脚轮轴承104内圈与转轴105以过盈配合的方式，使得轮子101可以绕转轴105自由旋转，轴钉106通过螺栓连接的方式固定转轴105与轮架102。
31.图4示出了本实用新型实施例提供的轮架与脚轮固定架连接处的局部拆解结构。如图4所示，脚轮固定架103的四周设置有固定孔，起落架主杆2与脚轮固定架103连接一侧设置有对应的固定孔，二者之间通过螺栓连接。脚轮固定架103与轮架102连接的部分在连接一侧的中心位置设置有下端带有螺纹的竖杆，该竖杆与轮架102之间通过轴承以实现轮架102的转动，竖杆下端设置有防松螺母107以确保轮架102与脚轮固定架103的相对位置，自此可实现轮架102带动轮子101的水平方向自由转动，进而实现轮子101在各个方向的自由转动。
32.图5示出了本实用新型实施例提供的起落架主杆与起落架副杆连接处的局部拆解结构，如图5所示，起落架主杆2一端与脚轮固定架103固定连接，另一端绕起落架副杆3转动。起落架副杆3主体为中空圆柱体结构，内部设置有微型舵机301，控制起落架主杆2相对副杆3的转角，完成起落架的展开与折叠。微型舵机301在副杆3内部完成走线，由靠近无人机中翼的另一端引出，便于与无人机飞行控制单元连接。固定架4用于固定起落架副杆3与无人机，固定架4以螺栓连接的方式固定在无人机中翼上。
33.图6示出了本实用新型实施例提供的无人机未起飞状态的结构，如图6所示，无人机上翼5分为左上翼501、中上翼502、右上翼503，无人机下翼6分为左下翼601、中下翼602、右下翼603；左上翼501、右上翼503、左下翼601、右下翼603下端均设有椭圆支撑柱7；无人机两中翼的下端各有一略高于机翼翼面的流线型凸起，为起落架回收罩8。可以理解的是，目前固定翼无人机作为现有技术公开的成熟产品，其与本实用新型的实施关联较弱的功能配置部件将不再做具体描述。
34.椭圆支撑柱7与机翼为一体式结构，并且相对飞机中翼呈对称式分布，该结构辅助
起落架形成多点支撑。无人机左、右翼为可拆卸结构，如遇运输空间紧凑的问题，可将左、右翼分别拆下堆叠放置，而重量较重且不易搬运的中翼部分则可通过起落架脚轮实现自由滑动运输。
35.图7示出了本实用新型实施例提供的无人机稳定飞行时的结构，如图7所示，无人机轮式起落架的固定架4固定安装在起落架回收罩8内，无人机在执行任务中稳定飞行期间，起落架副杆3通过位于起落架内侧的微型舵机301控制角度，逐步折叠收回至起落架主杆2外侧，即起落架完全收回到起落架回收罩8内，起落架回收罩8与中翼为一体式结构，在不影响起落架收放的同时，尽可能减少在飞行时额外增加的气动阻力；无人机降落时，起落架伸展，可以有效避免风力过大而导致的无人机降落倾倒，起落架与椭圆支撑柱形成多点支撑，保障机载设备的安全。
36.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
37.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
38.以上本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种无人机轮式起落架，其特征在于，包括脚轮、起落架主杆、起落架副杆和固定架，所述起落架主杆开槽形成容纳腔，所述起落架副杆设置在所述容纳腔内，所述起落架副杆的一端与所述起落架主杆的一端铰接，所述起落架副杆的另一端通过所述固定架与无人机机身固定连接，所述起落架主杆的另一端与所述脚轮连接，利用起落架副杆与起落架主杆的铰接，实现所述起落架主杆与所述脚轮的回收与伸展。2.根据权利要求1所述的无人机轮式起落架，其特征在于，所述脚轮包括轮子、轮架和脚轮固定架，所述脚轮固定架与所述起落架主杆固定连接，所述脚轮固定架与所述轮架之间通过轴与轴承配合连接，用于实现轮架的水平自由转动，所述轮架与所述轮子之间通过轴与轴承的配合连接，用于实现轮子的垂直轴转动，进而实现脚轮的任意方向转动。3.根据权利要求1所述的无人机轮式起落架，其特征在于，所述起落架副杆为中空结构，在所述起落架副杆内与所述起落架主杆的铰接处设置有微型舵机，所述微型舵机与无人机的飞行控制单元相连接，用于控制所述起落架副杆与所述起落架主杆之间的夹角。4.根据权利要求1所述的无人机轮式起落架，其特征在于，所述固定架通过螺栓与无人机中翼固定连接。5.一种无人机，其特征在于，包括如权利要求1-4中任意一项所述的无人机轮式起落架。6.根据权利要求5所述的无人机，其特征在于，所述无人机包括上翼和下翼，所述上翼包括左上翼、中上翼和右上翼，所述下翼包括左下翼、中下翼和右下翼，所述中上翼和所述中下翼设置有起落架回收罩，用于将所述无人机轮式起落架收回至起落架回收罩内。7.根据权利要求6所述的无人机，其特征在于，所述无人机轮式起落架的固定架固定安装在所述起落架回收罩内。8.根据权利要求6所述的无人机，其特征在于，无人机的左上翼、左下翼、右上翼、右下翼均设置有椭圆支撑柱，用于辅助所述无人机轮式起落架形成多点支撑。

技术总结
本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机轮式起落架及无人机。无人机轮式起落架包括脚轮、起落架主杆、起落架副杆和固定架，起落架主杆开槽形成容纳腔，起落架副杆设置在容纳腔内，起落架副杆的一端与起落架主杆的一端铰接，起落架副杆的另一端通过固定架与无人机机身固定连接，起落架主杆的另一端与脚轮连接，利用起落架副杆与起落架主杆的铰接，实现起落架主杆与脚轮的回收与伸展。本实用新型的脚轮能够任意角度旋转可随意改变前进方向，方便了无人机的运输，同时无人机飞行平稳后起落架能够折叠收回至机舱内，减小起落架在空气中的迎风面积，减小无人机飞行时的气动阻力。力。力。


技术研发人员：付宇彤 白越 乔正 裴信彪 许嘉慧
受保护的技术使用者：长春长光博翔无人机有限公司
技术研发日：2023.01.10
技术公布日：2023/5/12