用于海上无人机的起落架及海上无人机的制作方法

1.本公开属于无人机辅助结构技术领域，尤其涉及一种用于海上无人机的起落架及海上无人机。

背景技术：

2.无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“uav”，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。与有人驾驶飞机相比，无人机更能胜任那些工作环境复杂、恶劣且具有危险性的任务，例如航拍监控、灾难救援和观察野生动物等。
3.对于海上救援、海上航拍、海上设备维护来说，无人机更是必不可少，但是海上风浪较大，使得船舶摆动幅度较大，无人机一般是自动降落至船舶夹板，但海面条件的不稳定，使得甲板会存在摆动的情况，竖向降落的无人机在降落到甲板时易受到甲板的冲击，容易导致无人机侧翻、起落架损坏等降落失败的情况。
4.公开号为cn209535449u，名称为“无人机起落架”的公开专利中，公开了一种无人机起落架，包括第一减震机构、与第一减震机构连接的支撑架及设于第一减震机构顶部的第二减震机构，第一减震机构包括一个支撑座、设于支撑座内的缓冲套，支撑架的顶部穿过支撑座与缓冲套并延伸到第二减震机构内，支撑架上设有一缓冲块，缓冲套包裹缓冲块，第二减震机构包括一筒体、部分收容于筒体内的活塞杆及设于活塞杆末端的缓冲组件，活塞杆顶部穿过筒体并延伸到筒体外，并与无人机机体连接，缓冲组件包括设于活塞杆底部的固定块及连接于固定块底部与支撑架顶部之间的弹簧，固定块相对筒体内壁滑动连接。可在无人机降落的过程中能减小震动、减小机身受到的冲击，有效地保护无人机。
5.其通过设置在筒体内的弹簧以及缓冲套来实现弹性缓冲，但该种缓冲结构在体积重量的要求下难以提供海上无人机所需的缓冲性能。

技术实现要素：

6.本公开要解决的技术问题是提供一种用于海上无人机的起落架，以适配并提供海上无人机所需的缓冲性能。
7.为解决上述问题，本公开的技术方案为：
8.为实现具备上述功能的起落架，本公开提供一种用于海上无人机的起落架，其特征在于，包括：
9.落地结构，所述落地结构的底端设有磁吸单元，用于吸附至外部海上降落平台；
10.连接结构，用于连接至外部海上无人机，且所述连接结构的底端竖向滑动连接于所述落地机构的顶端；
11.缓冲结构，包括第一固定单元、第二固定单元和至少两组缓冲单元；
12.所述第一固定单元固定安装于所述落地结构；
13.所述第二固定单元固定安装于所述连接结构；
14.其中，所述缓冲单元包括阻尼器和弹性件，所述阻尼器的两端分别连接于所述第
一固定单元和所述第二固定单元，所述弹性件套设并连接于所述阻尼器的两端，用于配合所述阻尼器提供缓冲所需的弹性力。
15.进一步的，所述缓冲单元还包括两套快拆连接组件，所述快拆连接组件包括螺栓和若干螺母；
16.两套所述快拆连接组件的所述螺栓分别穿设并通过对应的所述螺母固定于所述第一固定单元和所述第二固定单元；
17.所述阻尼器的两端分别设有连接环，两个所述连接环分别套设并通过对应的所述螺母固定至所述螺栓。
18.进一步的，所述弹性件为弹簧，且所述弹簧与所述阻尼器同轴设置。
19.进一步的，所述落地结构包括下支撑管、横向支撑管和连接套；
20.所述连接套上设有用于使所述横向支撑管穿过的通槽和用于使所述下支撑管插入的插槽，所述通槽的槽深方向垂直于所述插槽的槽深方向；所述连接套上开有至少一个贯穿所述插槽的第一通孔组，且沿所述插槽的槽深方向，所述连接套的两侧开有竖向缺口；
21.所述横向支撑管嵌入并夹紧于所述通槽，且所述横向支撑管上设有所述磁吸单元；
22.所述下支撑管的下端设有与所述第一通孔组对应的第二通孔组；所述下支撑管的下端插入于所述插槽，并通过螺栓穿过所述第一通孔组和所述第二通孔组固定于所述连接套；且所述下支撑管安装有所述第一固定单元。
23.进一步的，所述磁吸单元为分别设于所述横向支撑管两侧的磁性垫脚。
24.进一步的，所述连接结构为上支撑管；
25.所述上支撑管的管径大于所述下支撑管，且所述上支撑管的下端套设于所述下支撑管的上端。
26.进一步的，所述横向支撑管、所述上支撑管和所述下支撑管均为碳纤维管。
27.进一步的，所述第一固定单元包括第一夹持板和第二夹持板；
28.所述第一夹持板的中间段为第一半圆段；
29.所述第二夹持板的中间段为第二半圆段；
30.所述第一夹持板和所述第二夹持板相对贴合，且所述第一半圆段和所述第二半圆段配合套设至所述下支撑管；所述第一夹持板和所述第二夹持板的两侧分别通过螺栓固定连接，且所述第一半圆段和/或第二半圆段通过螺栓固定至所述下支撑管。
31.进一步的，所述第二固定单元包括第三夹持板和第四夹持板；
32.所述第三夹持板的中间段为第三半圆段；
33.所述第四夹持板的中间段为第四半圆段；
34.所述第三夹持板和所述第四夹持板相对贴合，且所述第三半圆段和所述第四半圆段配合套设至所述上支撑管；所述第三夹持板和所述第四夹持板的两侧分别通过螺栓固定连接，且所述第三半圆段和/或第四半圆段通过螺栓固定至所述下支撑管。
35.本公开提供一种海上无人机，包括上述任意一项所述的用于海上无人机的起落架。
36.本公开由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
37.通过设置滑动连接的落地结构和连接结构，并在两者之间设置缓冲结构；落地结构上设置磁吸单元来吸附至例如甲板等外部海上降落平台，连接结构则是用于连接至外部海上无人机；缓冲结构则是包括第一固定单元、第二固定单元和缓冲单元，两个固定单元分别固定安装至对应的落地结构和连接结构，缓冲单元设置为两端分别与两个固定单元连接，即对缓冲单元进行外置，相对于现有的设置在筒体内的方案，不会使得落地结构和连接结构的体积扩大，从而可保持最佳的尺寸以适配起落架所需的结构强度，从而减重和减小体积。缓冲单元具体可包括阻尼器和套设于阻尼器的弹性件，两者配合产生所需的弹性力，并且缓冲单元的数量为至少两组，在所需的弹性力一定的情况下，可实现阻尼器和弹性件的小型化，以减轻起落架整体重量，充分利用弹性件内的中空部分进行阻尼器的设置，可减小起落架的整体体积。
附图说明
38.图1为本公开一实施例的用于海上无人机的起落架的示意图；
39.图2为本公开一实施例的用于海上无人机的起落架的另一示意图；
40.图3为本公开一实施例的用于海上无人机的起落架的正视图；
41.附图标记说明：1：下支撑管；2：上支撑管；3：横向支撑管；4：磁性垫脚；5：第二固定单元；6：第一固定单元；7：阻尼器；8：快拆连接组件；9：连接套；10：弹性件。
具体实施方式
42.基于上述内容可知，无人机在降落到甲板时易受到甲板的冲击，容易导致无人机侧翻、起落架损坏等降落失败的情况。因此，对起落架的缓冲性能要求很高。
43.同时，海上无人机的续航或是可携带负载也存在限制，因此需要对海上无人机的辅助结构，例如起落架等进行减重，从而尽可能增长其续航能力或是增大其可携带负载上限。
44.下面结合具体实施例对本公开进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本公开，但不以任何形式限制本公开。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本公开的保护范围。
45.下面根据图1至图3，给出本公开的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本公开的功能、特点。
46.其中，图1为本公开一实施例的用于海上无人机的起落架的示意图；
47.图2为本公开一实施例的用于海上无人机的起落架的另一示意图；
48.图3为本公开一实施例的用于海上无人机的起落架的正视图；
49.实施例一
50.请参阅图1至图3，本公开实施例的一种用于海上无人机的起落架，包括落地结构、连接结构和缓冲结构。
51.落地结构的底端设有磁吸单元，用于吸附至外部海上降落平台。连接结构则是用于连接至外部海上无人机，且连接结构的底端竖向滑动连接于落地机构的顶端。
52.其中，缓冲结构可包括第一固定单元6、第二固定单元5和至少两组缓冲单元。第一
固定单元6固定安装于落地结构，第二固定单元5固定安装于连接结构。
53.缓冲单元则是具体可包括阻尼器7和弹性件10，阻尼器7的两端分别连接于第一固定单元6和第二固定单元5，弹性件10套设并连接于阻尼器7的两端，用于配合阻尼器7提供缓冲所需的弹性力。缓冲单元通过两个固定单元实现外置，从而不会影响落地结构和连接结构的结构，使得两者可保持最佳的尺寸以适配起落架所需的结构强度，从而实现起落架整体的减重和体积减小。
54.并且，将缓冲单元的数量设置为多组，以阻尼器7为例，在所需的弹性件10相同的情况下，采用单个大阻尼器进行缓冲的方案，在重量和体积上会大大超过采用多个小阻尼器共同缓冲的方案。
55.同时，在阻尼器7的外侧套设弹性件10，体积变化不会很大，但可大大提升缓冲能力，从而减少所需的阻尼器7数量，以实现起落架整体的减重和体积减小。
56.下面对本实施例的用于海上无人机的起落架的具体结构进行进一步说明：
57.无人机及其辅助结构在运输时通常是需要拆解后放置在运输箱内进行输送，因此起落架的各个结构也需要便于拆装。而为了实现缓冲单元与两个固定单元之间的快速拆装，本实施例的缓冲单元还可包括两套快拆连接组件8，分别用于将阻尼器7的上端和下端安装至对应的固定单元上。两组快拆连接组件8均包括螺栓和若干螺母。
58.两套快拆连接组件8的螺栓分别穿设并通过对应的螺母固定于第一固定单元6和第二固定单元5(第一固定单元6和第二固定单元5上均设有对应的通孔，用于使螺栓穿过)。阻尼器7的两端分别设有连接环，两个连接环分别套设并通过对应的螺母固定至螺栓。即通过螺栓与螺母的配合实现连接环与对应的固定单元之间的固定连接，当需要拆装时，旋入或旋出螺母即可。
59.由于起落架对应重量和缓冲性能都有一定的要求，而在该要求下，弹性件10可为弹簧，且弹簧与阻尼器7同轴设置。弹簧材质可为金属，在重量一定的情况下可提供较大的弹性力，来达到起落架的缓冲需求。
60.在本实施例中，上述的落地结构具体可包括下支撑管1、横向支撑管3和连接套9。连接套9上设有用于使横向支撑管3穿过的通槽和用于使下支撑管1插入的插槽，通槽的槽深方向垂直于插槽的槽深方向。连接套9上开有至少一个贯穿插槽的第一通孔组，且沿插槽的槽深方向，连接套9的两侧开有竖向缺口。
61.横向支撑管3嵌入并夹紧于通槽，且横向支撑管3上设有磁吸单元，即横向支撑管3是直接插入连接套9完成连接。当然，在其他实施例中，横向支撑管3与连接套9之间也可通过螺栓实现固定连接，在此不做具体限定。
62.具体地，为了保证横向支撑管3的磁吸力稳定，磁吸单元可为分别设于横向支撑管3两侧的磁性垫脚4，使得横向支撑管3的两端均可稳定地吸附在甲板上。
63.下支撑管1的下端则是设有与第一通孔组对应的第二通孔组。下支撑管1的下端插入于插槽，并通过螺栓穿过第一通孔组和第二通孔组固定于连接套9。即插槽用于导向下支撑管1插入，而连接套9与下支撑管1之间的固定是通过螺栓与通孔组实现的。
64.在本实施例中，上述的连接结构具体可为上支撑管2。上支撑管2的管径大于下支撑管1，且上支撑管2的下端套设于下支撑管1的上端，从而实现两者之间的滑动连接。具体地，上支撑管2的内径略大于下支撑管1的外径即可，避免两者之间的间隙过大导致出现不
必要的摆动或碰撞。
65.在本实施例中，为了尽量减小起落架的整体重量，并且维持所需的力学性能，横向支撑管3、上支撑管2和下支撑管1均可设置为碳纤维管。
66.在本实施例中，第一固定单元6具体可包括第一夹持板和第二夹持板。第一夹持板的中间段为第一半圆段，第二夹持板的中间段同样为第二半圆段。
67.第一夹持板和第二夹持板相对贴合，且第一半圆段和第二半圆段配合套设至下支撑管1(两个半圆段的半径与下支撑管1的外径相匹配)。第一夹持板和第二夹持板的两侧分别通过螺栓固定连接，且第一半圆段和/或第二半圆段通过螺栓固定至下支撑管1。即两块夹持板通过螺栓实现套设在下支撑管1上，且两块夹持板形成的整体通过螺栓固定至下支撑管1，从而保证整体相对于下支撑管1不会转动或滑动。
68.进一步的，第二固定单元5包括第三夹持板和第四夹持板。第三夹持板的中间段为第三半圆段，第四夹持板的中间段为第四半圆段。
69.第三夹持板和第四夹持板相对贴合，且第三半圆段和第四半圆段配合套设至上支撑管2(两个半圆段的半径与上支撑管2的外径相匹配)。第三夹持板和第四夹持板的两侧分别通过螺栓固定连接，且第三半圆段和/或第四半圆段通过螺栓固定至下支撑管1。即两块夹持板通过螺栓实现套设在上支撑管2上，且两块夹持板形成的整体通过螺栓固定至下支撑管1，从而保证整体相对于上支撑管2不会转动或滑动。
70.实施例二
71.本公开提供一种海上无人机，包括上述实施例一中的用于海上无人机的起落架。该起落架通过设置滑动连接的落地结构和连接结构，并在两者之间设置缓冲结构；落地结构上设置磁吸单元来吸附至例如甲板等外部海上降落平台，连接结构则是用于连接至外部海上无人机；缓冲结构则是包括第一固定单元6、第二固定单元5和缓冲单元，两个固定单元分别固定安装至对应的落地结构和连接结构，缓冲单元设置为两端分别与两个固定单元连接，即对缓冲单元进行外置，相对于现有的设置在筒体内的方案，不会使得落地结构和连接结构的体积扩大，从而可保持最佳的尺寸以适配起落架所需的结构强度，从而减重和减小体积。缓冲单元具体可包括阻尼器7和套设于阻尼器7的弹性件10，两者配合产生所需的弹性力，并且缓冲单元的数量为至少两组，在所需的弹性力一定的情况下，可实现阻尼器7和弹性件10的小型化，以减轻起落架整体重量，充分利用弹性件10内的中空部分进行阻尼器7的设置，可减小起落架的整体体积。
72.上面结合附图对本公开的实施方式作了详细说明，但是本公开并不限于上述实施方式。即使对本公开作出各种变化，倘若这些变化属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本公开的保护范围之中。

技术特征：

1.一种用于海上无人机的起落架，其特征在于，包括：落地结构，所述落地结构的底端设有磁吸单元，用于吸附至外部海上降落平台；连接结构，用于连接至外部海上无人机，且所述连接结构的底端竖向滑动连接于所述落地结构的顶端；缓冲结构，包括第一固定单元、第二固定单元和至少两组缓冲单元；所述第一固定单元固定安装于所述落地结构；所述第二固定单元固定安装于所述连接结构；其中，所述缓冲单元包括阻尼器和弹性件，所述阻尼器的两端分别连接于所述第一固定单元和所述第二固定单元，所述弹性件套设并连接于所述阻尼器的两端，用于配合所述阻尼器提供缓冲所需的弹性力。2.如权利要求1所述的用于海上无人机的起落架，其特征在于，所述缓冲单元还包括两套快拆连接组件，所述快拆连接组件包括螺栓和若干螺母；两套所述快拆连接组件的所述螺栓分别穿设并通过对应的所述螺母固定于所述第一固定单元和所述第二固定单元；所述阻尼器的两端分别设有连接环，两个所述连接环分别套设并通过对应的所述螺母固定至所述螺栓。3.如权利要求1所述的用于海上无人机的起落架，其特征在于，所述弹性件为弹簧，且所述弹簧与所述阻尼器同轴设置。4.如权利要求1所述的用于海上无人机的起落架，其特征在于，所述落地结构包括下支撑管、横向支撑管和连接套；所述连接套上设有用于使所述横向支撑管穿过的通槽和用于使所述下支撑管插入的插槽，所述通槽的槽深方向垂直于所述插槽的槽深方向；所述连接套上开有至少一个贯穿所述插槽的第一通孔组，且沿所述插槽的槽深方向，所述连接套的两侧开有竖向缺口；所述横向支撑管嵌入并夹紧于所述通槽，且所述横向支撑管上设有所述磁吸单元；所述下支撑管的下端设有与所述第一通孔组对应的第二通孔组；所述下支撑管的下端插入于所述插槽，并通过螺栓穿过所述第一通孔组和所述第二通孔组固定于所述连接套；且所述下支撑管安装有所述第一固定单元。5.如权利要求4所述的用于海上无人机的起落架，其特征在于，所述磁吸单元为分别设于所述横向支撑管两侧的磁性垫脚。6.如权利要求4所述的用于海上无人机的起落架，其特征在于，所述连接结构为上支撑管；所述上支撑管的管径大于所述下支撑管，且所述上支撑管的下端套设于所述下支撑管的上端。7.如权利要求6所述的用于海上无人机的起落架，其特征在于，所述横向支撑管、所述上支撑管和所述下支撑管均为碳纤维管。8.如权利要求4所述的用于海上无人机的起落架，其特征在于，所述第一固定单元包括第一夹持板和第二夹持板；所述第一夹持板的中间段为第一半圆段；所述第二夹持板的中间段为第二半圆段；
所述第一夹持板和所述第二夹持板相对贴合，且所述第一半圆段和所述第二半圆段配合套设至所述下支撑管；所述第一夹持板和所述第二夹持板的两侧分别通过螺栓固定连接，且所述第一半圆段和/或第二半圆段通过螺栓固定至所述下支撑管。9.如权利要求6所述的用于海上无人机的起落架，其特征在于，所述第二固定单元包括第三夹持板和第四夹持板；所述第三夹持板的中间段为第三半圆段；所述第四夹持板的中间段为第四半圆段；所述第三夹持板和所述第四夹持板相对贴合，且所述第三半圆段和所述第四半圆段配合套设至所述上支撑管；所述第三夹持板和所述第四夹持板的两侧分别通过螺栓固定连接，且所述第三半圆段和/或第四半圆段通过螺栓固定至所述下支撑管。10.一种海上无人机，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的用于海上无人机的起落架。

技术总结

本公开提供了一种用于海上无人机的起落架及海上无人机，通过设置滑动连接的落地结构和连接结构，并在两者之间设置缓冲结构；落地结构上设置磁吸单元来吸附至例如甲板等外部海上降落平台，连接结构则是用于连接至外部海上无人机；缓冲结构则是包括第一固定单元、第二固定单元和缓冲单元，结构上对缓冲单元进行外置，从而可保持落地结构和连接结构在最佳的尺寸以适配起落架所需的结构强度，实现减重和减小体积。缓冲单元包括阻尼器和套设于阻尼器的弹性件，两者配合产生所需的弹性力，并且缓冲单元的数量为至少两组，在所需的弹性力一定的情况下，可实现阻尼器和弹性件的小型化，以减轻起落架整体重量并减小起落架的整体体积。减轻起落架整体重量并减小起落架的整体体积。减轻起落架整体重量并减小起落架的整体体积。