用于搭载移动装备的小型无人探测机并联式支链腿

本发明属于航天航空，特别涉及一种用于搭载移动装备的小型无人探测机并联式支链腿。

背景技术：

1、近年来，小型无人机凭借其体积小、机动性强等特点广泛应用于各领域。无人机不仅可以在空中执行巡视工作，还能够在一些危险的环境中执行工作任务。例如可以搭载探测车，并将其运送至指定工作地点，从事环境勘探工作，这就要求无人机具备出色的承载能力、在复杂地面的运输能力以及起落升降功能，以便顺利完成探测车的装卸工作，继而完成勘探任务。

2、然而现有无人机轮腿机构大多数仅是起到支撑缓冲作用且采用电机驱动系统，承载能力有限且不具备升降功能，导致多数无人机仅能在空巡航作业，无法平稳在复杂地形上行驶以及停靠在复杂地形上执行地面勘探任务。无人机轮腿机构是一种多缸并联机构，需要多缸协同运动来实现无人机的机身俯仰，且要保证使机身与地面形成一定的坡度，便于装卸各类探测装备，这就要求无人机支链腿具有高精度可控性以及高强度承载能力，因此有必要提出一种可以搭载、运输移动装备的小型无人探测机并联式支链腿以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于搭载移动装备的小型无人探测机并联式支链腿，采用多缸并联式支链腿，在工作时无人机可以根据实际工况实现前倾、后倾、上升、下降运动，并在主起落架上设置抗扭结构以及锁紧机构，抗扭结构和锁紧机构的设置不仅提高了无人机的抗冲击能力和承载能力，还可以防止支链腿在运行或工作过程中发生移动或变形，提高了无人机的稳定性和安全性。

2、本发明采用的技术方案是一种用于搭载移动装备的小型无人探测机并联式支链腿，其包括前起落架以及六个主起落架，所述前起落架设于机身的前端，且所述前起落架包括前连接块、前推杆、第一力传感器、前缓冲缸和前活塞杆，所述前推杆的上端通过所述前连接块与所述机身第一转动副连接，且所述前推杆的下端设有前机轮，所述前缓冲缸设于所述前推杆的后侧，所述前缓冲缸的上端设有所述第一力传感器，且所述第一力传感器的上端通过所述前连接块与所述机身第二转动副连接，所述前活塞杆在所述前缓冲缸中滑动，且所述前活塞杆下端与所述前推杆第三转动副连接；所述六个主起落架对称设于所述机身后端的两侧，且每个所述主起落架均包括第二力传感器、过渡板、主缓冲缸、摇杆、主活塞杆、摇臂、主机轮、主连接块和锁紧机构，所述主起落架通过所述主连接块与所述机身连接，且所述主连接块下方设有所述第二力传感器，所述第二力传感器下方设有所述过渡板，且所述主缓冲缸的上端与所述过渡板连接，所述主活塞杆在所述主缓冲缸中滑动，所述主活塞杆滑动设于所述主缓冲缸中，且所述主活塞杆的下端与所述摇臂的中间处第四转动副连接，所述摇杆以及摇臂均设于所述主缓冲缸的前侧，且所述摇杆的上端与所述主缓冲缸的侧面第五转动副连接，所述摇杆的下端与所述摇臂的上端第六转动副连接，且所述摇臂的下端设有主机轮，所述主缓冲缸、摇杆以及摇臂共同构成四边形机构，且所述锁紧机构设于所述主缓冲缸的第一侧面，通过控制所述前起落架中前缓冲缸以及六个主起落架中主缓冲缸的伸缩，能实现所述机身的前倾后倾、上升下降运动。

3、进一步地，所述锁紧机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，所述第一连杆的上端与所述主连接块第七转动副连接，且所述第一连杆的中间处与所述第二连杆的上端第八转动副连接，所述第二连杆的下端与所述主缓冲缸的第一侧面第九转动副连接，且所述第三连杆的上端与所述主缓冲缸的第一侧面第十转动副连接，所述第三连杆的下端与所述第一连杆的下端以及所述第四连杆的上端第十一转动副连接，且所述第四连杆的下端与所述主缓冲缸的第一侧面第十二转动副连接。

4、优选地，所述第一转动副中心轴线与所述第四转动副中心轴线平行，且所述第四转动副中心轴线与所述第七转动副轴线垂直。

5、进一步地，所述前缓冲缸上还设有第一伺服阀和第一位移传感器，且所述第一伺服阀位于所述前缓冲缸的第一侧面，所述第一位移传感器位于所述前缓冲缸的第二侧面，且所述第一位移传感器的伸出端通过卡板与所述前缓冲缸中前活塞杆的下端连接。

6、进一步地，所述六个主起落架上均设有第二伺服阀和第二位移传感器，且所述第二伺服阀位于所述主缓冲缸的第二侧面，所述第二位移传感器位于所述主缓冲缸的第三侧面，且所述第二位移传感器的伸出端通过卡板与所述主缓冲缸中主活塞杆的下端连接。

7、优选地，所述机身底部还设有用于转换传感器信号的信号放大器。

8、本发明的特点和有益效果是：

9、1、本发明提供的用于搭载移动装备的小型无人探测机并联式支链腿，采用多缸并联式支链腿，在工作时主起落架和前起落架依次按照动作顺序伸出和缩回，可以实现无人机机身的前倾、后倾、上升、下降运动，无人机可以根据实际工况通过机身俯仰与地面成一定坡度，不仅可以提高无人机的承载能力、以及在复杂地形下的运输能力，还便于移动搭载的探测装置，以提高探测效率。

10、2、本发明提供的用于搭载移动装备的小型无人探测机并联式支链腿，在主起落架的前侧设置有以摇杆和摇臂为主的抗扭结构，且在主起落架的一侧设置有锁紧机构，抗扭结构和锁紧机构的设置不仅提高了整个主起落架的抗冲击能力，还可以防止主起落架在运行或工作过程中发生移动或变形，提高主起落架的稳定性和安全性。

11、3、发明提供的用于搭载移动装备的小型无人探测机并联式支链腿，将伺服阀、力传感器、位移传感器等元器件整合在一起，大大减小了缓冲缸的体积和质量，使支链腿整体结构更为紧凑，从而显著减小了安装空间的需求，同时缓冲缸工作时无需外接管路，能够大幅提升缓冲缸的工作性能。

12、4、发明提供的用于搭载移动装备的小型无人探测机并联式支链腿，采用伺服控制系统运动，能够实现高精度的运动控制，以确保在复杂崎岖地形上的平稳降落并可靠地执行探测任务。

技术特征：

1.一种用于搭载移动装备的小型无人探测机并联式支链腿，其特征在于，其包括前起落架和六个主起落架，

2.根据权利要求1所述的用于搭载移动装备的小型无人探测机并联式支链腿，其特征在于，所述锁紧机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，所述第一连杆的上端与所述主连接块第七转动副连接，且所述第一连杆的中间处与所述第二连杆的上端第八转动副连接，所述第二连杆的下端与所述主缓冲缸的第一侧面第九转动副连接，且所述第三连杆的上端与所述主缓冲缸的第一侧面第十转动副连接，所述第三连杆的下端与所述第一连杆的下端以及所述第四连杆的上端第十一转动副连接，且所述第四连杆的下端与所述主缓冲缸的第一侧面第十二转动副连接。

3.根据权利要求2所述的用于搭载移动装备的小型无人探测机并联式支链腿，其特征在于，所述第一转动副中心轴线与所述第四转动副中心轴线平行，且所述第四转动副中心轴线与所述第七转动副轴线垂直。

4.根据权利要求1所述的用于搭载移动装备的小型无人探测机并联式支链腿，其特征在于，所述前缓冲缸上还设有第一伺服阀和第一位移传感器，且所述第一伺服阀位于所述前缓冲缸的第一侧面，所述第一位移传感器位于所述前缓冲缸的第二侧面，且所述第一位移传感器的伸出端通过卡板与所述前缓冲缸中前活塞杆的下端连接。

5.根据权利要求4所述的用于搭载移动装备的小型无人探测机并联式支链腿，其特征在于，所述六个主起落架上均设有第二伺服阀和第二位移传感器，且所述第二伺服阀位于所述主缓冲缸的第二侧面，所述第二位移传感器位于所述主缓冲缸的第三侧面，且所述第二位移传感器的伸出端通过卡板与所述主缓冲缸中主活塞杆的下端连接。

6.根据权利要求5所述的用于搭载移动装备的小型无人探测机并联式支链腿，其特征在于，所述机身底部还设有用于转换传感器信号的信号放大器。

技术总结本发明涉及一种用于搭载移动装备的小型无人探测机并联式支链腿，属于航天航空技术领域，其包括前起落架以及六个主起落架，前起落架设于机身的前端，六个主起落架对称设于机身后端的两侧，通过控制前起落架中前缓冲缸以及六个主起落架中主缓冲缸的伸缩，能实现机身的前倾后倾、上升下降运动。本发明采用多缸并联式支链腿，在工作时无人机可以根据实际工况实现前倾、后倾、上升、下降运动，同时在主起落架上设置抗扭结构以及锁紧机构，抗扭结构和锁紧机构的设置不仅提高无人机的抗冲击能力和承载能力，还可以防止支链腿在运行或工作过程中发生移动或变形，提高无人机的稳定性和安全性，具有结构紧凑、易于控制以及运动控制精度高的优点。技术研发人员：俞滨,张帅,邱华,王晨旭,孙千然,曹泽宇,巴凯先,孔祥东受保护的技术使用者：燕山大学技术研发日：技术公布日：2024/6/23