一種可自助轉(zhuǎn)換式陸空兩用飛行器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可自助轉(zhuǎn)換式陸空兩用飛行器，屬于飛行器領(lǐng)域。本發(fā)明主要由飛行器本體、轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和起落支撐機(jī)構(gòu)等組成，飛行器本體的輪式旋翼固定在旋翼橫梁的兩端，轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過齒輪嚙合控制旋翼橫梁轉(zhuǎn)動(dòng)，使輪式旋翼在水平和豎直方向轉(zhuǎn)換；所述起落支撐機(jī)構(gòu)包括第三電機(jī)、升降螺桿和起落架，第三電機(jī)固定在飛行器本體上，起落架與升降螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接，通過第三電機(jī)驅(qū)動(dòng)升降螺桿相對(duì)飛行器本體進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明在飛行器本體上設(shè)置有具有升降功能的起落架，從而使飛行器能夠在飛行模式和陸地行駛模式之間自行轉(zhuǎn)換，智能化程度高，適合在野外偵查使用。
【專利說明】
一種可自助轉(zhuǎn)換式陸空兩用飛行器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及飛行器技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種可自助轉(zhuǎn)換式陸空兩用飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]四旋翼飛行器是一種較為常見和經(jīng)典的小型飛行器，廣泛用于軍事偵察、資源勘測(cè)、民用航拍等技術(shù)領(lǐng)域。該飛行器結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)動(dòng)靈活，適宜在狹小空間或復(fù)雜環(huán)境中使用。在一些特定情況下需要飛行器著陸偵察，如樓宇內(nèi)部、草叢樹林內(nèi)部等狹小空間。為了實(shí)現(xiàn)飛行器的多功能化發(fā)展，使其既能夠在陸地進(jìn)行畫面拍攝，又能從空中進(jìn)行觀測(cè)偵查，所以提出陸空兩用飛行器的概念，并在近幾年得到較好的發(fā)展。但現(xiàn)有技術(shù)中的空陸兩用飛行器的結(jié)構(gòu)多為在四旋翼飛行器上直接加四個(gè)輪子，或者依然是依靠旋翼的旋轉(zhuǎn)推動(dòng)空氣前行，這些飛行器存在控制和機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、地面行走效率低等缺陷。
[0003]經(jīng)過檢索，現(xiàn)有技術(shù)中存在直接利用旋翼作為陸地行駛輪子使用的技術(shù)方案，如中國專利申請(qǐng)?zhí)?201510251452.1，申請(qǐng)日:2015年5月15日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為:一種空陸兩用四旋翼飛行器，該申請(qǐng)案公開了一種空陸兩用四旋翼飛行器，包括四組執(zhí)行機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)變形機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)變形機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、兩個(gè)主動(dòng)軸和兩個(gè)從動(dòng)軸，主動(dòng)軸和從動(dòng)軸設(shè)置在支撐座上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)有兩個(gè)電機(jī)輸出軸，每個(gè)電機(jī)輸出軸均通過聯(lián)軸器與一個(gè)主動(dòng)軸連接，每個(gè)主動(dòng)軸均通過齒輪副與一個(gè)從動(dòng)軸連接，其中兩組執(zhí)行機(jī)構(gòu)的旋翼支架分別與兩個(gè)主動(dòng)軸連接，另外兩組執(zhí)行機(jī)構(gòu)的旋翼支架分別與兩個(gè)從動(dòng)軸連接。該申請(qǐng)案中的四旋翼飛行器在空中飛行時(shí)旋翼位于水平方向，提供飛行動(dòng)力，在陸地使用時(shí)，直接轉(zhuǎn)動(dòng)旋翼，使其作為輪子可在路面行駛，但這種飛行器只能依靠操作者手動(dòng)扶持著進(jìn)行轉(zhuǎn)換，無法在野外自行轉(zhuǎn)換，智能化程度低。
[0004]又如中國專利申請(qǐng)?zhí)?201610028258.1，申請(qǐng)日:2016年I月13日，該申請(qǐng)案公開了一種新型陸空兩用車輪系統(tǒng)，此車輪系統(tǒng)可提供陸地行駛和空中飛行兩種工作狀態(tài)。在陸地行駛狀態(tài)下，車外輪處于垂直地面狀態(tài)，傳動(dòng)箱模塊中的行駛電機(jī)通過傳動(dòng)箱齒輪組帶動(dòng)車外輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)陸地行駛功能;在空中飛行狀態(tài)下，構(gòu)型轉(zhuǎn)換模塊可將外車輪調(diào)整為平行地面狀態(tài)，此時(shí)兩用車輪模塊的飛行電機(jī)工作，帶動(dòng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)空中飛行功能。
[0005]該申請(qǐng)案和上述第一件專利申請(qǐng)存在相同的問題，雖然都能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)化，但其轉(zhuǎn)換需要依賴人工完成，無法實(shí)現(xiàn)智能化操作，因此需要進(jìn)一步改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中陸空兩用飛行器的旋翼不能自助轉(zhuǎn)換的不足，提供了一種可自助轉(zhuǎn)換式陸空兩用飛行器，本發(fā)明在飛行器本體上設(shè)置有具有升降功能的起落架，從而使飛行器能夠在飛行模式和陸地行駛模式之間自行轉(zhuǎn)換，智能化程度高，適合在野外偵查使用。
[0008]2.技術(shù)方案
[0009]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0010]本發(fā)明的一種可自助轉(zhuǎn)換式陸空兩用飛行器，包括飛行器本體、轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和起落支撐機(jī)構(gòu)，所述的飛行器本體的輪式旋翼固定在旋翼橫梁的兩端，轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過齒輪嚙合控制旋翼橫梁轉(zhuǎn)動(dòng)，使輪式旋翼在水平和豎直方向轉(zhuǎn)換；
[0011]所述起落支撐機(jī)構(gòu)包括第三電機(jī)、升降螺桿和起落架，第三電機(jī)固定在飛行器本體上，起落架與升降螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接，通過第三電機(jī)驅(qū)動(dòng)升降螺桿相對(duì)飛行器本體進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)。
[0012]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的飛行器本體上的兩根旋翼橫梁平行設(shè)置，并在旋翼橫梁上連接兩塊橫梁連接板，所述旋翼橫梁通過軸承與橫梁連接板相連接;橫梁連接板底部設(shè)置有機(jī)架底板，所述轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和起落支撐機(jī)構(gòu)均安裝在機(jī)架底板上。
[0013]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述第三電機(jī)固定在飛行器本體底部的機(jī)架底板上，第三電機(jī)的輸出軸上裝有第一升降齒輪，機(jī)架底板上轉(zhuǎn)動(dòng)連接第二升降齒輪，第一升降齒輪與第二升降齒輪嚙合傳動(dòng);所述第二升降齒輪中部有螺紋孔，升降螺桿與第二升降齒輪螺紋嚙合，升降螺桿的頂端與起落架轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
[0014]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述起落架主要由三根等間隔設(shè)置的機(jī)架支撐桿組成，所述機(jī)架支撐桿通過支撐桿橫架連接成一體，在支撐桿橫架的交接處連接升降螺桿。
[0015]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述機(jī)架支撐桿的底部設(shè)置有支撐桿底盤。
[0016]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一電機(jī)、第一轉(zhuǎn)換齒輪和第二轉(zhuǎn)換齒輪，所述第一電機(jī)固定在飛行器本體的機(jī)架底板上，第一電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與第二轉(zhuǎn)換齒輪固定連接，第一轉(zhuǎn)換齒輪固定在旋翼橫梁上，通過第一轉(zhuǎn)換齒輪和第二轉(zhuǎn)換齒輪嚙合傳動(dòng)控制旋翼橫梁轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，該飛行器還包括鎖緊機(jī)構(gòu)，所述鎖緊機(jī)構(gòu)中設(shè)置有鎖緊栓，在旋翼橫梁上設(shè)置有鎖緊榫眼，把鎖緊栓插入鎖緊榫眼中使旋翼橫梁被周向限位。
[0018]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，鎖緊機(jī)構(gòu)中還包括第二電機(jī)、鎖緊轉(zhuǎn)盤、鎖緊連桿和滑動(dòng)支撐座，所述第二電機(jī)和滑動(dòng)支撐座均固定在機(jī)架底板上，鎖緊轉(zhuǎn)盤安裝在第二電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，鎖緊轉(zhuǎn)盤上鉸接有兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置的鎖緊連桿，鎖緊連桿另一端與鎖緊連接座鉸接，所述鎖緊栓固定在鎖緊連接座上;在滑動(dòng)支撐座上開設(shè)有滑孔，所述鎖緊栓從滑孔中穿出再插入鎖緊榫眼中。
[0019]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，旋翼橫梁上開設(shè)有兩個(gè)鎖緊榫眼，兩個(gè)鎖緊榫眼位于同一截面上，且夾角為90度。
[0020]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述輪式旋翼包括旋翼電機(jī)、旋翼葉片和輪圈，所述旋翼電機(jī)固定在旋翼橫梁兩端，旋翼葉片與旋翼電機(jī)轉(zhuǎn)軸相連，旋翼葉片的外端與輪圈固連，并在輪圈外表面刻有防滑紋。
[0021]3.有益效果
[0022]采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果:
[0023](I)本發(fā)明的一種可自助轉(zhuǎn)換式陸空兩用飛行器，在飛行器本體上設(shè)置起落架支撐機(jī)構(gòu)，其中的起落架與升降螺旋桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接，通過第三電機(jī)控制升降螺旋桿上下運(yùn)動(dòng)，則起落架會(huì)同步升降；當(dāng)由飛行模式向陸地行駛模式轉(zhuǎn)換時(shí)，通過起落架支撐飛行器本體，然后輪式旋翼由水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)為豎直方向，再升高起落架，則可進(jìn)行陸地行駛；同樣地，當(dāng)由陸地行駛模式轉(zhuǎn)換為飛行模式時(shí)，先降落起落架，使飛行器本體被支撐，然后控制輪式旋翼由豎直方向轉(zhuǎn)換為水平方向，則可利用旋翼飛行；由于不需外加陸地行駛模塊，極大的減輕了自身的重量，續(xù)航能力有了極大的提高；
[0024](2)本發(fā)明的一種可自助轉(zhuǎn)換式陸空兩用飛行器，旋翼橫梁通過軸承與橫梁連接板相連接，形成整體的支架，且旋翼橫梁能夠相對(duì)橫梁連接板轉(zhuǎn)動(dòng)，在旋翼橫梁上設(shè)置齒輪，則可通過齒輪控制旋翼橫梁的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)飛行模式與陸地行駛模式的轉(zhuǎn)換，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)；
[0025](3)本發(fā)明的一種可自助轉(zhuǎn)換式陸空兩用飛行器，利用三根機(jī)架支撐桿組成起落架，支撐更穩(wěn)定，而且易于實(shí)現(xiàn)升降，在機(jī)架支撐桿的底部設(shè)置有支撐桿底盤，能夠增加與降落點(diǎn)的接觸面積，當(dāng)?shù)孛娌黄秸麜r(shí)也能穩(wěn)定的完成降落和轉(zhuǎn)換；
[0026](4)本發(fā)明的一種可自助轉(zhuǎn)換式陸空兩用飛行器，設(shè)置了鎖緊機(jī)構(gòu)以配合轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在旋翼橫梁上開設(shè)間隔90度的兩個(gè)鎖緊榫眼，把鎖緊栓插入到鎖緊榫眼中，則旋翼橫梁無法周向轉(zhuǎn)動(dòng)，提高了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性;此外，利用一個(gè)轉(zhuǎn)盤來驅(qū)動(dòng)兩側(cè)的鎖緊連桿運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，原理簡(jiǎn)單，便于推廣使用。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明的陸空兩用飛行器在飛行狀態(tài)下結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明中采用旋翼葉片在同一平面設(shè)置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明的陸空兩用飛行器在陸地行駛狀態(tài)下結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4為本發(fā)明中旋翼橫梁與橫梁連接板的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ]圖5為本發(fā)明中轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖6為本發(fā)明中起落支撐機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖7為本發(fā)明中鎖緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]示意圖中的標(biāo)號(hào)說明:101、旋翼橫梁；102、機(jī)架頂板；103、橫梁連接板；104、旋翼葉片；105、輪圈；106、機(jī)架底板;201、第一電機(jī);202、第一轉(zhuǎn)換齒輪;203、鎖緊榫眼；204、第二轉(zhuǎn)換齒輪;301、第二電機(jī);302、鎖緊轉(zhuǎn)盤;303、鎖緊連桿;304、鎖緊連接座;305、滑動(dòng)支撐座;306、鎖緊栓;401、機(jī)架支撐桿;402、支撐桿底盤;403、支撐桿橫架;404、第三電機(jī);405、第一升降齒輪;406、第二升降齒輪;407、升降螺桿;408、螺桿底盤。
【具體實(shí)施方式】
[0035]為進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。
[0036]實(shí)施例1
[0037]結(jié)合圖1、圖2和圖3，本實(shí)施例的一種可自助轉(zhuǎn)換式陸空兩用飛行器，包括飛行器本體、轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和起落支撐機(jī)構(gòu)，飛行器本體為四旋翼飛行器，上部設(shè)置有供電模塊、飛行控制模塊、GPS定位模塊等，還可根據(jù)需要設(shè)置相應(yīng)的拍攝裝置、信號(hào)偵查檢測(cè)裝置、救援裝置等，對(duì)使用情況沒有特別限制。
[0038]本實(shí)施例的飛行器本體所安裝的旋翼為輪式旋翼，輪式旋翼包括旋翼電機(jī)、旋翼葉片104和輪圈105，旋翼電機(jī)固定在旋翼橫梁101兩端，旋翼葉片104與旋翼電機(jī)轉(zhuǎn)軸相連，旋翼葉片104的外端與輪圈105固連，并在輪圈105外表面刻有防滑紋。該輪式旋翼即可作為飛行旋翼使用，又可作為車輪在陸地行駛;所設(shè)置的防滑紋能夠增加摩擦，便于陸地行駛。
[0039]由于飛行器本體為四旋翼結(jié)構(gòu)，所以平行設(shè)置有兩個(gè)旋翼橫梁101，轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過齒輪嚙合控制旋翼橫梁101轉(zhuǎn)動(dòng)，使輪式旋翼在水平和豎直方向轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)飛行模式和陸地行駛模式間的轉(zhuǎn)換。
[0040]對(duì)于飛行器本體的結(jié)構(gòu)設(shè)置可以把旋翼葉片104設(shè)置在同一水平面內(nèi)，如圖2中所示，為了避免飛行時(shí)旋翼葉片104間相互干涉，兩根旋翼橫梁101之間需要有足夠的間隙；為了使結(jié)構(gòu)更優(yōu)化，減少飛行器占用的空間，還可以把旋翼葉片104上下錯(cuò)位設(shè)置，即在一根旋翼橫梁101上，旋翼葉片104位于旋翼橫梁101上方，在另一根旋翼橫梁101上，旋翼葉片104位于旋翼橫梁101下方，使兩側(cè)的旋翼葉片104錯(cuò)開，并在中部有重合區(qū)域，節(jié)省了空間，減小了飛行器本體的體積。
[0041]由于旋翼葉片104之間有重合部分，雖然不影響飛行，但在轉(zhuǎn)換時(shí)需要控制旋翼橫梁101的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。如圖1中所示，右側(cè)的旋翼葉片104位置低于左側(cè)的旋翼葉片104位置，只有旋翼葉片104同時(shí)向左側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，才能完成飛行模式向陸地行駛模式的轉(zhuǎn)換。同樣地，由陸地行駛模式轉(zhuǎn)換到飛行模式時(shí)需要旋翼葉片104同時(shí)向右順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，以完成模式轉(zhuǎn)換。
[0042]在目前的陸空兩用飛行器中，很多是通過多對(duì)齒輪來驅(qū)動(dòng)旋翼支撐架在飛行模式和行駛模式間轉(zhuǎn)換，作為小型飛行器，續(xù)航能力對(duì)其性能有重要影響，為了提高續(xù)航能力，需要使飛行器重量盡可能的減小;而設(shè)置的轉(zhuǎn)換裝置越多，重量越大，無疑會(huì)降低飛行器的續(xù)航能力。本大明結(jié)合這一問題，對(duì)飛行器的結(jié)構(gòu)做了較大的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在本實(shí)施例中，如
2、圖4，在旋翼橫梁101上連接兩塊橫梁連接板103，旋翼橫梁101通過軸承與橫梁連接板103相連接。一方面，兩塊平行設(shè)置的橫梁連接板103起到骨架連接作用，把旋翼橫梁101連接到一起;另一方面，旋翼橫梁101與橫梁連接板103之間通過軸承連接，使旋翼橫梁101能夠相對(duì)橫梁連接板103轉(zhuǎn)動(dòng)，而且橫梁連接板103只要轉(zhuǎn)動(dòng)90度，便可實(shí)現(xiàn)不同模式間的切換，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，便于切換。
[0043]為了能夠固定各機(jī)構(gòu)模塊，橫梁連接板103底部設(shè)置有機(jī)架底板106，所述轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和起落支撐機(jī)構(gòu)均安裝在機(jī)架底板106上。轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一電機(jī)201、第一轉(zhuǎn)換齒輪202和第二轉(zhuǎn)換齒輪204，也就是直接利用伺服電機(jī)來控制旋翼橫梁101轉(zhuǎn)動(dòng)，減少了不必要的中間轉(zhuǎn)換齒輪。橫梁連接板103上部設(shè)置有機(jī)架頂板102，該機(jī)架頂板102—方面可以保護(hù)各機(jī)構(gòu)模塊，另一方面便于安裝飛行控制模塊、GPS定位模塊等部件。
[0044]具體地，如圖5所示，第一電機(jī)201固定在飛行器本體的機(jī)架底板106上，第一電機(jī)201的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與第二轉(zhuǎn)換齒輪204固定連接，第一轉(zhuǎn)換齒輪202固定在旋翼橫梁101中部，第一轉(zhuǎn)換齒輪202和第二轉(zhuǎn)換齒輪204嚙合傳動(dòng)，遠(yuǎn)程遙控第二轉(zhuǎn)換齒輪204轉(zhuǎn)動(dòng)，第二轉(zhuǎn)換齒輪204把運(yùn)動(dòng)傳遞到第一轉(zhuǎn)換齒輪202，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)旋翼橫梁101轉(zhuǎn)動(dòng)，可進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換。
[0045]值得說明的是，雖然目前部分四旋翼飛行器能夠?qū)崿F(xiàn)飛行模式和陸地行駛模式之間的轉(zhuǎn)換，但其轉(zhuǎn)換過程多需要依賴于人工操作完成，其主要原因在于轉(zhuǎn)換過程中沒有支撐裝置輔助完成轉(zhuǎn)換?，F(xiàn)有普通飛行器是帶有起落架作為支撐的，但如果把起落架應(yīng)用到兩用飛行器上，則在轉(zhuǎn)換后旋翼輪不能接觸地面，無法在陸地行駛，因此，在進(jìn)行陸空兩用飛行器設(shè)計(jì)時(shí)，必須要去掉支撐裝置，因此，存在支撐與轉(zhuǎn)換之間的矛盾。
[0046]而本實(shí)施例中所設(shè)置的起落支撐機(jī)構(gòu)巧妙的解決了該問題，具體地，如圖6所示，起落支撐機(jī)構(gòu)包括第三電機(jī)404、升降螺桿407和起落架，第三電機(jī)404固定在飛行器本體上，起落架與升降螺桿407轉(zhuǎn)動(dòng)連接，升降螺桿407可以相對(duì)起落架轉(zhuǎn)動(dòng)，但能夠帶動(dòng)起落架同步升降，通過第三電機(jī)404驅(qū)動(dòng)升降螺桿407相對(duì)飛行器本體進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)升降起落架的目的。
[0047]在起飛前，旋翼葉片104位于水平方向，起落架可作為支撐;在飛行過程中，如果需要轉(zhuǎn)換為陸地行駛模式，則可控制飛行器降落，當(dāng)起落架著地后，控制第一電機(jī)201動(dòng)作，由第一電機(jī)201驅(qū)動(dòng)旋翼橫梁101轉(zhuǎn)動(dòng)90度，旋翼葉片104轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直方向，因?yàn)橛衅鹇浼茏鳛橹?，因此，輪?05不會(huì)觸碰到地面；當(dāng)轉(zhuǎn)換完成后，控制第三電機(jī)404動(dòng)作，升降螺桿407升起帶動(dòng)起落架上升，輪圈105逐漸接觸到地面，實(shí)現(xiàn)飛行模式至陸地行駛模式間的轉(zhuǎn)換。當(dāng)需要由陸地行駛模式轉(zhuǎn)換為飛行模式時(shí)，相反地，先控制第三電機(jī)404把起落架下降，由起落架支撐整個(gè)飛行器本體，然后把旋翼葉片104由豎直方向轉(zhuǎn)換為水平方向，實(shí)現(xiàn)不同模式間的轉(zhuǎn)換。
[0048]實(shí)施例2
[0049]本實(shí)施例的一種可自助轉(zhuǎn)換式陸空兩用飛行器，其基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，其不同之處在于:本實(shí)施例通過齒輪嚙合控制升降螺桿407的升降運(yùn)動(dòng)，也可用其他方式實(shí)現(xiàn)升降，本實(shí)施例中主要以齒輪嚙合控制為例。具體地，第三電機(jī)404固定在飛行器本體底部的機(jī)架底板106上，第三電機(jī)404的輸出軸上裝有第一升降齒輪405，機(jī)架底板106上通過軸承連接第二升降齒輪406，使第二升降齒輪406可相對(duì)機(jī)架底板106轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能軸向移動(dòng)。第一升降齒輪405與第二升降齒輪406相嗤合。
[0050]第二升降齒輪406中部有螺紋孔，即在第二升降齒輪406的中部?jī)?nèi)壁上設(shè)有內(nèi)螺紋，升降螺桿407與第二升降齒輪406的內(nèi)螺紋嚙合;升降螺桿407的頂端與起落架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，即升降螺桿407可相對(duì)起落架轉(zhuǎn)動(dòng)而不能軸向相對(duì)移動(dòng)。
[0051 ]當(dāng)?shù)谝簧谍X輪405轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第二升降齒輪406跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，通過螺紋把轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為升降螺桿407的升降運(yùn)動(dòng)，通過升降螺桿407帶動(dòng)起落架做升降運(yùn)動(dòng)。所設(shè)置的起落架可以桿狀或圓環(huán)狀等結(jié)構(gòu)，在不干涉飛行的情況下能夠起到升降支撐作用即可。
[0052]實(shí)施例3
[0053]結(jié)合圖6，本實(shí)施例的一種可自助轉(zhuǎn)換式陸空兩用飛行器，其基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2相同，其不同之處在于:本實(shí)施例中的起落架主要由三根等間隔設(shè)置的機(jī)架支撐桿401組成，機(jī)架支撐桿401通過支撐桿橫架403連接成一體，交接處距離三根機(jī)架支撐桿401長(zhǎng)度相等，在支撐桿橫架403的交接處揩油豎直方向的圓孔，或者安裝連接套，從而把升降螺桿407與起落架轉(zhuǎn)動(dòng)連接。如果機(jī)架支撐桿401的長(zhǎng)度較大，可以在機(jī)架頂板102與機(jī)架底板106對(duì)應(yīng)的位置處開設(shè)通孔，支撐桿橫架403位于機(jī)架頂板102上方，當(dāng)起落架上升時(shí)，不會(huì)影響到機(jī)架頂板102，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。
[0054]在野外執(zhí)行任務(wù)時(shí)，可能會(huì)遇到軟土或者是局部不平整地面，在這種情況下，飛行器本體整體可能不在水平狀態(tài)，如果轉(zhuǎn)換過程中某個(gè)輪圈先觸地，則可能使飛行器傾倒，無法在路面行駛繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)。為了保證降落的平穩(wěn)性，機(jī)架支撐桿401的底部設(shè)置有支撐桿底盤402，該支撐桿底盤402增加與地面的接觸面積，可覆蓋局部不平整地面，避免傾倒現(xiàn)象發(fā)生。此外，在升降螺桿407底部設(shè)置有螺桿底盤408，在一些特殊地形，通過螺桿底盤408能夠進(jìn)一步增加穩(wěn)固性。
[0055]實(shí)施例4
[0056]本實(shí)施例的一種可自助轉(zhuǎn)換式陸空兩用飛行器，其基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施例3相同，其不同之處在于:在飛行器上設(shè)置有鎖緊機(jī)構(gòu)，如圖7所示，鎖緊機(jī)構(gòu)中設(shè)置有鎖緊栓306，在旋翼橫梁101上設(shè)置有鎖緊榫眼203，把鎖緊栓306插入鎖緊榫眼203中使旋翼橫梁101被周向限位。旋翼橫梁101上開設(shè)有兩個(gè)鎖緊榫眼203，兩個(gè)鎖緊榫眼203位于同一截面上，且夾角為90度，兩個(gè)鎖緊榫眼203分別與旋翼葉片104在水平方向和豎直方向時(shí)旋翼橫梁101的位置相對(duì)應(yīng)。
[0057]使用齒輪控制轉(zhuǎn)動(dòng)，時(shí)間久了難免會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)，而通過鎖緊栓306與鎖緊榫眼203的配合可增加連接的穩(wěn)固性。具體地，鎖緊機(jī)構(gòu)中還包括第二電機(jī)301、鎖緊轉(zhuǎn)盤302、鎖緊連桿303和滑動(dòng)支撐座305，第二電機(jī)301和滑動(dòng)支撐座305均固定在機(jī)架底板106上，鎖緊轉(zhuǎn)盤302安裝在第二電機(jī)301轉(zhuǎn)軸上，鎖緊轉(zhuǎn)盤302上鉸接有兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置的鎖緊連桿303，鎖緊連桿303另一端與鎖緊連接座304鉸接，鎖緊連桿303可相對(duì)鎖緊連接座304上下擺動(dòng)，鎖緊栓306固定在鎖緊連接座304上;在滑動(dòng)支撐座305上開設(shè)有滑孔，鎖緊栓306從滑孔中穿出再插入鎖緊榫眼203中。如果不設(shè)置滑動(dòng)支撐座305，當(dāng)鎖緊栓306從鎖緊榫眼203中抽出后則無法再插入，也無法利用鎖緊轉(zhuǎn)盤302驅(qū)動(dòng)兩邊的鎖緊栓306工作。
[0058]為了便于把鎖緊栓306插入鎖緊榫眼203，鎖緊栓306的頭部一段為圓錐形結(jié)構(gòu)，頭端部為球冠狀，以便能夠起到導(dǎo)向作用。
[0059]具體使用時(shí)，旋翼葉片104位于水平方向，起落架可作為支撐;在飛行過程中，如果需要轉(zhuǎn)換為陸地行駛模式，則可控制飛行器降落，當(dāng)起落架著地后，第二電機(jī)301使鎖緊轉(zhuǎn)盤302轉(zhuǎn)動(dòng)，鎖緊連桿303向內(nèi)拉動(dòng)鎖緊栓306，鎖緊栓306從鎖緊榫眼203中拔出，并由滑動(dòng)支撐座305支撐;控制第一電機(jī)201動(dòng)作，由第一電機(jī)201驅(qū)動(dòng)旋翼橫梁101轉(zhuǎn)動(dòng)90度，旋翼葉片104轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直方向，因?yàn)橛衅鹇浼茏鳛橹危虼?，輪?05不會(huì)觸碰到地面；當(dāng)轉(zhuǎn)換完成后，第二電機(jī)301使鎖緊轉(zhuǎn)盤302反向轉(zhuǎn)動(dòng)，鎖緊連桿303向外推動(dòng)鎖緊栓306，鎖緊栓306插入鎖緊榫眼203中；控制第三電機(jī)404動(dòng)作，升降螺桿407升起帶動(dòng)起落架上升，輪圈105逐漸接觸到地面，實(shí)現(xiàn)飛行模式至陸地行駛模式間的轉(zhuǎn)換。當(dāng)需要由陸地行駛模式轉(zhuǎn)換為飛行模式時(shí)，相反地，先控制第三電機(jī)404把起落架下降，由起落架支撐整個(gè)飛行器本體，然后把旋翼葉片104由豎直方向轉(zhuǎn)換為水平方向，實(shí)現(xiàn)不同模式間的轉(zhuǎn)換。
[0060]本發(fā)明各實(shí)施例間的特征可相互組合，不局限于上述實(shí)施例。由于本發(fā)明在飛行器本體上設(shè)置有具有升降功能的起落架，從而使飛行器能夠在飛行模式和陸地行駛模式之間自行轉(zhuǎn)換，智能化程度高，適合在野外偵查使用。
[0061]以上示意性的對(duì)本發(fā)明及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可自助轉(zhuǎn)換式陸空兩用飛行器，包括飛行器本體和轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:還包括起落支撐機(jī)構(gòu)，所述的飛行器本體的輪式旋翼固定在旋翼橫梁(101)的兩端，轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過齒輪嚙合控制旋翼橫梁(101)轉(zhuǎn)動(dòng)，使輪式旋翼在水平和豎直方向轉(zhuǎn)換； 所述起落支撐機(jī)構(gòu)包括第三電機(jī)(404)、升降螺桿(407)和起落架，第三電機(jī)(404)固定在飛行器本體上，起落架與升降螺桿(407)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，通過第三電機(jī)(404)驅(qū)動(dòng)升降螺桿(407)相對(duì)飛行器本體進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自助轉(zhuǎn)換式陸空兩用飛行器，其特征在于:所述的飛行器本體上的兩根旋翼橫梁(101)平行設(shè)置，并在旋翼橫梁(101)上連接兩塊橫梁連接板(103)，所述旋翼橫梁(101)通過軸承與橫梁連接板(103)相連接;橫梁連接板(103)底部設(shè)置有機(jī)架底板(106)，所述轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和起落支撐機(jī)構(gòu)均安裝在機(jī)架底板(106)上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自助轉(zhuǎn)換式陸空兩用飛行器，其特征在于:所述第三電機(jī)(404)固定在飛行器本體底部的機(jī)架底板(106)上，第三電機(jī)(404)的輸出軸上裝有第一升降齒輪(405)，機(jī)架底板(106)上轉(zhuǎn)動(dòng)連接第二升降齒輪(406)，第一升降齒輪(405)與第二升降齒輪(406)嚙合傳動(dòng);所述第二升降齒輪(406)中部有螺紋孔，升降螺桿(407)與第二升降齒輪(406)螺紋嚙合，升降螺桿(407)的頂端與起落架轉(zhuǎn)動(dòng)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可自助轉(zhuǎn)換式陸空兩用飛行器，其特征在于:所述起落架主要由三根等間隔設(shè)置的機(jī)架支撐桿(401)組成，所述機(jī)架支撐桿(401)通過支撐桿橫架(403)連接成一體，在支撐桿橫架(403)的交接處連接升降螺桿(407)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可自助轉(zhuǎn)換式陸空兩用飛行器，其特征在于:所述機(jī)架支撐桿(401)的底部設(shè)置有支撐桿底盤(402)。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的一種可自助轉(zhuǎn)換式陸空兩用飛行器，其特征在于:轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一電機(jī)(201)、第一轉(zhuǎn)換齒輪(202)和第二轉(zhuǎn)換齒輪(204)，所述第一電機(jī)(201)固定在飛行器本體的機(jī)架底板(106)上，第一電機(jī)(201)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與第二轉(zhuǎn)換齒輪(204)固定連接，第一轉(zhuǎn)換齒輪(202)固定在旋翼橫梁(101)上，通過第一轉(zhuǎn)換齒輪(202)和第二轉(zhuǎn)換齒輪(204)嚙合傳動(dòng)控制旋翼橫梁(101)轉(zhuǎn)動(dòng)。7.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的一種可自助轉(zhuǎn)換式陸空兩用飛行器，其特征在于:該飛行器還包括鎖緊機(jī)構(gòu)，所述鎖緊機(jī)構(gòu)中設(shè)置有鎖緊栓(306)，在旋翼橫梁(101)上設(shè)置有鎖緊榫眼(203)，把鎖緊栓(306)插入鎖緊榫眼(203)中使旋翼橫梁(101)被周向限位。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種可自助轉(zhuǎn)換式陸空兩用飛行器，其特征在于:鎖緊機(jī)構(gòu)中還包括第二電機(jī)(301)、鎖緊轉(zhuǎn)盤(302)、鎖緊連桿(303)和滑動(dòng)支撐座(305)，所述第二電機(jī)(301)和滑動(dòng)支撐座(305)均固定在機(jī)架底板(106)上，鎖緊轉(zhuǎn)盤(302)安裝在第二電機(jī)(301)轉(zhuǎn)軸上，鎖緊轉(zhuǎn)盤(302)上鉸接有兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置的鎖緊連桿(303)，鎖緊連桿(303)另一端與鎖緊連接座(304)鉸接，所述鎖緊栓(306)固定在鎖緊連接座(304)上;在滑動(dòng)支撐座(305)上開設(shè)有滑孔，所述鎖緊栓(306)從滑孔中穿出再插入鎖緊榫眼(203)中。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種可自助轉(zhuǎn)換式陸空兩用飛行器，其特征在于:旋翼橫梁(101)上開設(shè)有兩個(gè)鎖緊榫眼(203)，兩個(gè)鎖緊榫眼(203)位于同一截面上，且夾角為90度。10.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的一種可自助轉(zhuǎn)換式陸空兩用飛行器，其特征在于:所述輪式旋翼包括旋翼電機(jī)、旋翼葉片(104)和輪圈(105)，所述旋翼電機(jī)固定在旋翼橫梁(101)兩端，旋翼葉片(104)與旋翼電機(jī)轉(zhuǎn)軸相連，旋翼葉片(104)的外端與輪圈(105)固 連，并在輪圈(105)外表面刻有防滑紋。
【文檔編號(hào)】B60F5/02GK106080070SQ201610630137
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月3日 公開號(hào)201610630137.4, CN 106080070 A, CN 106080070A, CN 201610630137, CN-A-106080070, CN106080070 A, CN106080070A, CN201610630137, CN201610630137.4
【發(fā)明人】方挺, 張建軍, 徐浩, 薛慶鑫, 何赟, 陶坤, 胡軍, 趙強(qiáng), 王煒
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