一种便于拆装的无人机起落架、具有其的无人机的制作方法

1.本实用新型涉及多旋翼无人机技术领域，具体涉及一种便于拆装的无人机起落架、具有其的无人机。


背景技术：

2.多旋翼无人机是一种具有三个及三个以上旋翼的特殊无人驾驶飞行器。其通过每个轴上的电动机转动，带动旋翼，从而产生升力，通过改变每个轴上的旋翼转速，可以改变单轴推进力的大小，以俯仰，滚转，偏航，加速度四个控制自由度改变飞行姿态。多旋翼无人机结构相对简易，操作门槛低，维护需求少，已经取得了广泛应用。
3.起落架是航空器下部用于起飞、降落或者在地面（或水面）滑行时支撑航空器，并且用于地面（或水面）移动的附件装置。多旋翼无人机起落架是多旋翼无人机正常降落状态下唯一与地面接触的部分，当飞行器降落到地面时，起到支撑、缓冲、隔离、保护等作用。
4.在中小型多旋翼无人机研制、开发、试验、使用的过程中，起降发生事故的可能性无法避免，损坏的起落架应能方便地进行更换，同时根据任务载荷的区别，起落架尺寸往往需要加以适应调整，所用零部件应易于加工，成本可控。另外，起落架的机械结构应稳定可靠，拥有足够刚性，不产生多余谐振影响飞行稳定性。目前该种起落架结构通常包括以下三种，这三种起落架结构均各有优缺点：
5.其一，起落架主体为玻璃纤维直杆，上部为3d打印件，下部为减震缓冲用的橡胶管，三部分之间使用环氧树脂胶水进行固定，起落架使用3d打印件及螺丝直接固定在铝合金机臂上。该方案的成本较低，设计简便，便于拆装。但是，由于铝合金机臂螺丝孔位难以更改，导致起落架位置不可调。当降落水平速度过大时，玻璃纤维直杆易发生折断，暴露的玻璃纤维具有一定的危险性，且产生的附加扭矩易导致铝合金方管产生扭转变形，给维修带来困难。另外，玻璃纤维直杆刚性不足，易发生共振，影响飞行器位置解算。
6.其二，起落架主体为固定在多旋翼无人机底部或机臂的碳纤维圆管，圆管与圆管之间、圆管与机体之间使用铝合金结构件进行固定。该方案较为成熟，有相对完善的标准件。但是缺点在于铝合金结构件成本较高，对终端用户而言加工困难，定制周期漫长。碳管与铝合金结构件之间易产生集中载荷，无法完全利用材料优势。
7.其三，起落架与下机身或机臂终端融合，材质为碳纤维板或注塑工程塑料。该方案一体性强，造型美观，零件数目少，不易造成共振。但缺点在于对终端用户无法进行定制，损坏后无法维修，只能整体替换，成本较高。
8.也就是说，现有的起落架设计不够理想，大多为单一型号专门设计，适用于成品机型，难以进行二次开发，损坏后难以进行替换，难以按单一需求进行小批量定制。因此，有必要设计一种新的更为合理的起落架结构来满足现今的更高需求。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的是要提供一种便于拆装的无人机起落架、具有其的无人机，其
结构轻便，缓冲效果好，且方便拆装维护，一是能够提升科研生产效率，二是提高了无人机起落架的实用性。
10.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
11.本实用新型提供了一种便于拆装的无人机起落架，固定于无人机的机臂处，无人机起落架包括上包件、下包件、支腿主体，所述上包件与所述下包件分设于所述机臂的上下两侧，所述上包件与所述下包件对接固定，所述上包件与所述下包件中的至少一个与所述支腿主体的上部固定连接，所述上包件与所述下包件对接的接触面上开设有适应于所述机臂外缘形状的卡槽。
12.对于上述技术方案，申请人还有进一步的优化措施。
13.可选地，所述下包件的上部开有安装孔，在所述安装孔内埋设有滚花螺母，所述上包件上对应于滚花螺母的位置开设有阶梯孔，固定螺丝穿过所述阶梯孔与所述滚花螺母对接，用于锁紧固定所述上包件与下包件。
14.进一步地，所述上包件的下部开有第一矩形开槽，所述下包件的上部开有第二矩形开槽，所述第一矩形开槽与所述第二矩形开槽相对拼合构成所述适应于所述机臂外缘形状的卡槽。
15.可选地，所述下包件的下部沿长度方向开设有通孔，在所述通孔内埋设有锁紧螺母，所述支腿主体的上部对应于所述锁紧螺母等高的位置开设有阶梯沉孔，连接螺丝穿过所述阶梯沉孔与所述锁紧螺母对接，用于锁紧固定所述下包件与所述支腿主体。
16.进一步地，所述上包件与所述下包件朝向支腿主体的一侧端面的端部具有u字形的限位缺口，所述支腿主体与下包件相接触的端面具有呈倒u字形的限位头，所述下包件与所述支腿主体处于对接状态下时所述限位头卡在所述限位缺口中。
17.更进一步地，所述阶梯沉孔为六角形开孔。
18.可选地，所述支腿主体的上部居中位置开设有矩形通槽，所述机臂卡在所述矩形通槽中。
19.可选地，所述下包件处的安装孔为贯通下包件的顶面与底面的贯穿孔，在每个安装孔的上部埋设滚花螺母，位于所述下包件的下部沿长度方向开设有两个通孔，每个通孔与一同侧的安装孔相连通，固定螺丝的下部沿径向开设有螺纹孔，所述连接螺丝的端部具有缩径的螺纹柱，该螺纹柱与所述螺纹孔配合锁死，固定连接所述连接螺丝与固定螺丝。
20.进一步地，所述上包件、下包件与支腿主体间为面接触。
21.特别地，本技术还提供了一种无人机，包括机体，与机体相连的机臂，所述机臂与起落架固定连接，所述起落架采用的是如上所述的便于拆装的无人机起落架。
22.由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
23.本实用新型的便于拆装的无人机起落架，其整体结构轻便，且仅使用一颗螺丝就可以实现支腿主体与下包件间的固定，方便拆装，尤其适用于科研领域，可快速对支腿进行更换维护，有效提升科研生产效率，提高了多旋翼无人机用支腿的实用性。同时，上包件、下包件、支腿主体三者均是通过分体模块化设计，使得起落架的定制化开发及生产更加轻松，且易于调整尺寸及安装位置，能够更好的满足不同的载荷功能做需求。
24.具有本技术起落架的无人机，对于无人机机体的缓冲效果好，当无人机降落到地面时，不会对机体产生过大冲击力，减小损坏率，提高了无人机使用寿命，尤其适应于多种
轴距、多种载荷、多种任务的多旋翼无人机。
附图说明
25.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
26.图1是根据本实用新型一个实施例中的无人机起落架的轴侧视图；
27.图2是根据本实用新型一个实施例中的无人机起落架的主视结构示意图；
28.图3是根据本实用新型一个实施例中的无人机起落架的示意图，其中示出了内部的固定连接关系；
29.图4为图3所示无人机起落架中的d-d向剖视图；
30.图5为图3所示无人机起落架中的c-c向剖视图；
31.图6是根据本实用新型一个实施例中的无人机起落架的右视结构示意图；
32.图7为图6所示无人机起落架中的b-b向剖视图；
33.图8是根据本实用新型另一个实施例中的无人机起落架的轴侧视图；
34.图9是根据本实用新型另一个实施例中的无人机起落架的内部固定连接结构示意图。
35.附图标记说明如下：
36.1、机臂；
37.2、上包件，21、阶梯孔；
38.3、下包件，31、安装孔，32、通孔；
39.4、支腿主体，41、阶梯沉孔；
40.5、连接螺丝；
41.6、锁紧螺母；
42.7、滚花螺母；
43.8、固定螺丝；
44.91、限位缺口，92、限位头。
实施方式
45.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
46.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。
47.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例
48.本实施例提供了一种便于拆装的无人机起落架，如图1至7所示，无人机起落架固定于无人机的机臂1处，无人机起落架包括上包件2、下包件3、支腿主体4，所述上包件2与所述下包件3分设于所述机臂1的上下两侧，所述上包件2与所述下包件3对接固定，所述上包件2与所述下包件3中的至少一个与所述支腿主体4的上部固定连接，所述上包件2与所述下包件3对接的接触面上开设有适应于所述机臂1外缘形状的卡槽。
49.在本实施例中，是将上包件2、下包件3相对地设置于机臂1的上下两侧，同时在上包件2的下部、下包件3的上部分别具有矩形开槽，机臂1为铝合金方管，通过矩形开槽卡住机臂1然后再将上包件2与下包件3通过螺丝、螺钉等进行固定，而在将螺丝松开一定开度就可以使得上包件2与下包件3一起沿着机臂1进行轴向的任意移动以及任意位置的调整固定。相对应地，为了能够便于对支腿主体4的定位及安装稳定，所述支腿主体4的上部居中位置同样对应于机臂1的外缘开设有矩形通槽，所述机臂1卡在所述矩形通槽中。
50.具体说来，是在所述上包件2的下部开有第一矩形开槽，所述下包件3的上部开有第二矩形开槽，所述第一矩形开槽与所述第二矩形开槽相对拼合构成所述适应于所述机臂1外缘形状的卡槽。如图2至6所示，所述下包件3的上部开有安装孔31，本实施例中的安装孔31为盲孔，设置有两个安装孔31，分别位于机臂的两侧以更好的固定连接所述上包件2与下包件3，在所述安装孔31内分别埋设有滚花螺母7，所述上包件2上对应于滚花螺母7的位置开设有阶梯孔21，固定螺丝8穿过所述阶梯孔21与所述滚花螺母7对接，用于锁紧固定所述上包件2与下包件3。如此，上包件2的下部与下包件3的上部通过固定螺丝8与滚花螺母7进行连接，螺丝拧紧产生的压力使所述上包件2与下包件3牢固安装在机臂1上，同时可以通过松开固定螺丝8就可以使得所述上包件2与下包件3一起能够在机臂轴向方向上进行任意移动，解决了起落架位置生产即固定，难以更改的问题。
51.所述下包件3的下部沿长度方向开设有通孔32，本实施例中开设有一个通孔32，该通孔32位于下包件3内靠中间的位置，通孔32的开孔方向平行于机臂1的轴线方向，在所述通孔32内埋设有锁紧螺母6，所述支腿主体4的上部对应于所述锁紧螺母6等高的位置开设有阶梯沉孔41，连接螺丝5穿过所述阶梯沉孔41与所述锁紧螺母6对接，用于锁紧固定所述下包件3与所述支腿主体4。为了能够更好的安装锁紧螺母6，所述阶梯沉孔41采用的是截面为六角形的孔型，相对应的锁紧螺母6采用六角螺母。
52.也就是说，支腿主体4与下包件3之间通过连接螺丝5及锁紧螺母6进行固定，无人机降落到地面时，支腿主体4的下端接触到地面，在支腿主体4与下包件3之间的安装端面上产生逆时针扭矩，体现为连接螺丝5、固定螺丝8的拉伸应力，较好地利用了材料优势，降低冲击力，从而减小起落架及机体的损坏率，所述上包件2、下包件3与支腿主体4间为面接触，上包件2、下包件3、支腿主体4均含有一平面，以该平面为底面时，配合位置及其他关键位置均不存在悬挑结构，这种设计结构使得本技术中所有非标零件都适用于简单的增材制造生产流程，有助于实验、开发及小批量生产的降本增效，解决了传统多旋翼无人机支腿成本高的问题，同时支腿主体4采用等强度截面设计，在保证强度的同时，减小自重，提升飞行器载荷能力及续航时间，从而提升了飞行器的实用性。除此之外，上包件2、下包件3、支腿主体4均为模块化设计，在可以自由调整位置的同时，可以相对简易地改变零件的尺寸，对无人机载荷作出适应，解决了传统多旋翼无人机支腿难以定制化的问题。
53.如图3和图4所示，所述上包件2与所述下包件3朝向支腿主体4的一侧端面的端部具有u字形的限位缺口91，所述支腿主体4与下包件3相接触的端面具有呈倒u字形的限位头92，所述下包件3与所述支腿主体4处于对接状态下时所述限位头92卡在所述限位缺口91中。上包件2与下包件3的端部所具有的上述u字形限位缺口91，与支腿主体4的倒u字型的端部限位头92配合限位，能够产生自归中效果，方便下部的连接螺丝5与锁紧螺母6的对接安装。
实施例
54.在本实施例中，无人机起落架的主体结构与实施例1基本相同，如图8和图9所示，不同点在于所述下包件3处开设的安装孔31为贯通下包件3的顶面与底面的贯穿孔，在每个安装孔31的上部埋设滚花螺母7，本实施例中具有两个安装孔31，两个安装孔31分别设于机臂的两侧，位于所述下包件3的下部沿长度方向开设有两个通孔32，每个通孔32与一同侧的安装孔31相连通，固定螺丝的下部沿径向开设有螺纹孔，所述连接螺丝5的端部具有缩径的螺纹柱，该螺纹柱与所述螺纹孔配合锁死，固定连接所述连接螺丝与固定螺丝8，从而提高起落架的整体刚性。
实施例
55.本实施例还提供了一种无人机，包括机体，与机体相连的机臂1，所述机臂1与起落架固定连接，所述起落架采用的是如上实施例中所述的便于拆装的无人机起落架。具有本技术起落架的无人机，对于无人机机体的缓冲效果好，当无人机降落到地面时，不会对机体产生过大冲击力，减小损坏率，提高了无人机使用寿命，尤其适应于多种轴距、多种载荷、多种任务的多旋翼无人机。
56.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种便于拆装的无人机起落架，固定于无人机的机臂（1）处，其特征在于，无人机起落架包括上包件（2）、下包件（3）、支腿主体（4），所述上包件（2）与所述下包件（3）分设于所述机臂（1）的上下两侧，所述上包件（2）与所述下包件（3）对接固定，所述上包件（2）与所述下包件（3）中的至少一个与所述支腿主体（4）的上部固定连接，所述上包件（2）与所述下包件（3）对接的接触面上开设有适应于所述机臂（1）外缘形状的卡槽。2.根据权利要求1所述的便于拆装的无人机起落架，其特征在于，所述下包件（3）的上部开有安装孔（31），在所述安装孔（31）内埋设有滚花螺母（7），所述上包件（2）上对应于滚花螺母（7）的位置开设有阶梯孔（21），固定螺丝（8）穿过所述阶梯孔（21）与所述滚花螺母（7）对接，用于锁紧固定所述上包件（2）与下包件（3）。3.根据权利要求1或2所述的便于拆装的无人机起落架，其特征在于，所述上包件（2）的下部开有第一矩形开槽，所述下包件（3）的上部开有第二矩形开槽，所述第一矩形开槽与所述第二矩形开槽相对拼合构成所述适应于所述机臂（1）外缘形状的卡槽。4.根据权利要求1所述的便于拆装的无人机起落架，其特征在于，所述下包件（3）的下部沿长度方向开设有通孔（32），在所述通孔（32）内埋设有锁紧螺母（6），所述支腿主体（4）的上部对应于所述锁紧螺母（6）等高的位置开设有阶梯沉孔（41），连接螺丝（5）穿过所述阶梯沉孔（41）与所述锁紧螺母（6）对接，用于锁紧固定所述下包件（3）与所述支腿主体（4）。5.根据权利要求4所述的便于拆装的无人机起落架，其特征在于，所述上包件（2）与所述下包件（3）朝向支腿主体（4）的一侧端面的端部具有u字形的限位缺口（91），所述支腿主体（4）与下包件（3）相接触的端面具有呈倒u字形的限位头（92），所述下包件（3）与所述支腿主体（4）处于对接状态下时所述限位头（92）卡在所述限位缺口（91）中。6.根据权利要求4或5所述的便于拆装的无人机起落架，其特征在于，所述阶梯沉孔（41）为六角形开孔。7.根据权利要求1所述的便于拆装的无人机起落架，其特征在于，所述支腿主体（4）的上部居中位置开设有矩形通槽，所述机臂（1）卡在所述矩形通槽中。8.根据权利要求4所述的便于拆装的无人机起落架，其特征在于，所述下包件（3）处的安装孔（31）为贯通下包件（3）的顶面与底面的贯穿孔，在每个安装孔（31）的上部埋设滚花螺母（7），位于所述下包件（3）的下部沿长度方向开设有两个通孔（32），每个通孔（32）与一同侧的安装孔（31）相连通，固定螺丝（8）的下部沿径向开设有螺纹孔，所述连接螺丝（5）的端部具有缩径的螺纹柱，该螺纹柱与所述螺纹孔配合锁死，固定连接所述连接螺丝（5）与固定螺丝（8）。9.根据权利要求1所述的便于拆装的无人机起落架，其特征在于，所述上包件（2）、下包件（3）与支腿主体（4）间为面接触。10.一种无人机，包括机体，与机体相连的机臂（1），所述机臂（1）与起落架固定连接，其特征在于，所述起落架采用的是如权利要求1至6中任一项所述的便于拆装的无人机起落架。

技术总结
本实用新型涉及一种便于拆装的无人机起落架、具有其的无人机，其中起落架是固定于无人机的机臂处，无人机起落架包括上包件、下包件、支腿主体，所述上包件与所述下包件分设于所述机臂的上下两侧，所述上包件与所述下包件对接固定，所述上包件与所述下包件中的至少一个与所述支腿主体的上部固定连接，所述上包件与所述下包件对接的接触面上开设有适应于所述机臂外缘形状的卡槽。本申请的起落架结构轻便，缓冲效果好，且方便拆装维护，一是能够提升科研生产效率，二是提高了无人机起落架的实用性。性。性。


技术研发人员：黄靖林 刘建枫 符文忠
受保护的技术使用者：嘉创飞航（苏州）智能科技有限公司
技术研发日：2022.11.25
技术公布日：2023/4/29