无人机的起落架和无人机

技术领域

本公开涉及无人机领域，特别涉及一种无人机的起落架和无人机。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，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行器，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。具有体积小、造价低、使用方便等优点，在各种行业中得到了广泛的应用。

无人机通常包括机身和起落架，起落架安装在机身的下部，用于支撑无人机，在无人机降落时起落架与地面接触，吸收降落过程中产生的冲击，使无人机能够安全降落。

在相关技术中，一些无人机的起落架仅包括能够相对伸缩的两根杆，两根杆之间连接有弹簧，通过弹簧吸收降落时的冲击，还有一些无人机的起落架甚至只是几根塑料材质的杆状支撑腿，在降落时，直接利用材料本身的弹性吸收降落过程中产生的冲击。对无人机的缓冲作用十分有限，导致无人机在降落过程中经常会出现触地后弹跳、翻滚的情况，导致无人机受损。

发明内容

本公开实施例提供了一种无人机的起落架和无人机，能够有效吸收无人机降落过程中的冲击，避免无人机降落过程中出现弹跳、翻滚的情况。

第一方面，本公开实施例提供了一种无人机的起落架，包括多个支撑腿，所述支撑腿包括机身连接杆、筒体、阀杆和单向阀；

所述阀杆一部分位于所述筒体中，另一部分位于所述筒体外，且位于所述筒体外的部分与所述机身连接杆相连，所述机身连接杆用于与无人机的机身相连；

所述单向阀位于所述筒体中，将所述筒体的内腔沿轴向分隔为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室位于所述单向阀远离所述阀杆的一侧，所述第二腔室位于所述单向阀靠近所述阀杆的一侧，所述单向阀能够沿所述筒体的轴向滑动；

所述单向阀被配置为，使流体由所述第一腔室流向所述第二腔室时的阻尼作用大于所述流体由所述第二腔室流向所述第一腔室时的阻尼作用。

可选地，所述单向阀包括阀体和柔性阀芯，所述柔性阀芯位于所述阀体中，且与所述阀体相连；

所述阀体的一端与所述阀杆相连，所述阀体的外侧壁与所述筒体的内侧壁之间具有间隙；

所述柔性阀芯用于，在所述第一腔室的压强大于所述第二腔室的压强时发生形变，使所述单向阀关闭。

可选地，所述柔性阀芯呈柱状，所述柔性阀芯的第一端具有轴向过流孔，所述轴向过流孔的深度小于所述柔性阀芯的长度；

所述柔性阀芯的第二端为锥形凸面，所述锥形凸面具有若干条切缝，所述切缝沿所述锥形凸面的径向延伸，且与所述轴向过流孔连通。

可选地，所述轴向过流孔的底面为锥形凹面。

可选地，所述阀体包括阀块和套筒，所述阀块位于所述套筒的一端，且与所述套筒相连；

所述阀块呈圆柱状，具有连接凹槽和流道，所述连接凹槽位于所述阀块的一端，所述流道的入口位于所述阀块的外侧壁，所述流道的出口位于所述连接凹槽的槽底；

所述套筒一部分位于所述连接凹槽中，另一部分位于所述连接凹槽外，所述套筒与所述阀块同轴。

可选地，所述柔性阀芯位于所述套筒中，且与所述套筒同轴；

所述套筒的内侧壁具有内凸缘和两个环形槽，两个所述环形槽分别位于所述内凸缘的两侧；

所述柔性阀芯的外侧壁具有间隔的两个外凸缘，两个所述外凸缘分别位于两个环形槽中，所述内凸缘位于两个所述外凸缘之间。

可选地，所述流道包括汇流孔和若干个径向过流孔；

所述汇流孔的一端位于所述连接凹槽的槽底，所述汇流孔沿所述阀块的轴向延伸；

所述径向过流孔沿所述阀块的径向延伸，且一端与所述汇流孔连通，另一端位于所述阀块的外侧壁。

可选地，所述阀块的外侧壁具有缺口，所述缺口位于所述流道的入口处。

可选地，所述阀体还包括滑环，所述滑环同轴套设在所述套筒外，所述滑环的外侧壁具有若干个溢流槽，所述溢流槽沿所述滑环的轴向延伸。

可选地，还包括复位弹簧，所述复位弹簧位于所述第一腔室中，一端与所述筒体相抵，另一端与所述单向阀相抵。

可选地，还包括限位挡环，所述限位挡环位于所述第二腔室中，且与所述筒体的内壁相连。

第二方面，本公开实施例还提供了一种无人机，包括机身和如第一方面所述的起落架，所述起落架的机身连接杆与所述机身相连。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

多个支撑腿用于无人机降落时与地面接触，进行缓冲，通过在阀体中设置柔性阀芯，柔性阀芯能够在外力作用下产生形变，在支撑腿触地时，在机身的冲击下，阀杆推动单向阀，由于单向阀使流体由第一腔室流向第二腔室时的阻尼作用大于流体由第二腔室流向第一腔室时的阻尼作用，因此阀杆推动单向阀的过程中，流体从第一腔室被挤入第二腔室，逐渐吸收降落中的冲击，将无人机的机械能转化为流体的内能。有效吸收无人机降落过程中的冲击，从而避免无人机降落过程中出现弹跳、翻滚的情况，有利于保护无人机，避免无人机在降落过程中受损。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种无人机的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的一种支撑腿的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的一种支撑腿的分解结构示意图；

图4是本公开实施例提供的一种柔性阀芯的结构示意图；

图5是图4所示柔性阀芯的截面示意图；

图6是本公开实施例提供的两种柔性阀芯的结构对比图；

图7本公开实施例提供的一种柔性阀芯的截面图；

图8是本公开实施例提供的一种油液流向示意图；

图9是本公开实施例提供的一种油液流向示意图；

图10本公开实施例提供的一种柔性阀芯的截面图；

图11是本公开实施例提供的一种单向阀的截面图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。

图1是本公开实施例提供的一种无人机的结构示意图。如图1所示，无人机包括机身1和起落架。不同的无人机，机身1的结构也不同，图1中仅以一长方体示意，并不代表机身的真实结构。无人机的起落架包括多个支撑腿1000。示意性地，本公开实施例中，该起落架包括4个支撑腿1000，在其他示例中，起落架也可以包括其他数量的支撑腿1000，例如3个、5个等。

支撑腿1000包括机身连接杆200、筒体10、阀杆20和单向阀30（参见图2）。起落架的机身连接杆200与所述机身1相连。

图2是本公开实施例提供的一种支撑腿的结构示意图。图2中为了便于展示支撑腿内部的结构，去除了筒体10的一部分。

如图2所示，阀杆20一部分位于筒体10中，另一部分位于筒体10外。阀杆20位于筒体10外的部分与机身连接杆200相连，机身连接杆200用于与无人机的机身1相连。单向阀30位于筒体10中，将筒体10的内腔沿轴向分隔为第一腔室A和第二腔室B。第一腔室A位于单向阀30远离阀杆20的一侧，第二腔室B位于单向阀30靠近阀杆20的一侧。单向阀30能够沿筒体10的轴向滑动。单向阀30被配置为，使流体由第一腔室A流向第二腔室B时的阻尼作用大于流体由第二腔室B流向第一腔室A时的阻尼作用。示例性地，该流体为油液。

多个支撑腿用于无人机降落时与地面接触，进行缓冲，通过在阀体中设置柔性阀芯，柔性阀芯能够在外力作用下产生形变，在支撑腿触地时，在机身的冲击下，阀杆推动单向阀，由于单向阀使流体由第一腔室流向第二腔室时的阻尼作用大于流体由第二腔室流向第一腔室时的阻尼作用，因此阀杆推动单向阀的过程中，流体从第一腔室被挤入第二腔室，逐渐吸收降落中的冲击，将无人机的机械能转化为流体的内能。有效吸收无人机降落过程中的冲击，从而避免无人机降落过程中出现弹跳、翻滚的情况，有利于保护无人机，避免无人机在降落过程中受损。

图3是本公开实施例提供的一种支撑腿的分解结构示意图。图3中省略了机身连接杆200。如图3所示，单向阀30包括阀体31和柔性阀芯32，柔性阀芯32位于阀体31中，且与阀体31相连。阀体31的一端与阀杆20相连，阀体31的外侧壁与筒体10的内侧壁之间具有间隙。柔性阀芯32用于，在第一腔室A的压强大于第二腔室B的压强时发生形变，使单向阀30关闭。

无人机降落过程中，支撑腿1000触地后，在机身1的冲击下，阀杆20推动单向阀30，使第一腔室A内的压强大于第二腔室B内的压强，此时柔性阀芯在两个腔室的压差作用下形变，使单向阀30关闭，使筒体10内的油液只能从单向阀30与筒体10之间的间隙中通过，在油液从间隙中通过的过程中，逐渐吸收降落中的冲击，将无人机的机械能转化为油液的内能。在阀杆20和单向阀30反向移动，对支撑腿1000进行复位时，第一腔室A内的压强小于第二腔室B内的压强，柔性阀芯32不会产生形变关闭单向阀30，油液又能够快速通过单向阀30完成复位。

可选地，柔性阀芯32采用橡胶材料制成，橡胶材料具有一定的柔韧性，能够在外力作用下产生形变，在撤去外力时，还能够在自身弹性下复原。

图4是本公开实施例提供的一种柔性阀芯的结构示意图。如图4所示，该柔性阀芯32呈柱状，柔性阀芯32的第一端具有轴向过流孔32a。图5是图4所示柔性阀芯的截面示意图。如图5所示，轴向过流孔32a的深度小于柔性阀芯32的长度。

柔性阀芯32的第二端为锥形凸面32b，锥形凸面32b具有若干条切缝32c，切缝32c沿锥形凸面32b的径向延伸，且与轴向过流孔32a连通。

作为一种示例，图5中锥形凸面32b具有两条切缝32c。图6是本公开实施例提供的两种柔性阀芯的结构对比图。图6中所示的两个柔性阀芯32的区别在于切缝32c的数量不同。图6中左侧的柔性阀芯32具有两条切缝32c，两条切缝32c沿柔性阀芯32的周向呈180°间隔分布。右侧的柔性阀芯32具有三条切缝32c，三条切缝32c沿柔性阀芯32的周向呈120°间隔分布。在其他示例中，柔性阀芯32也能够具有更多的切缝32c，例如4条、5条。

图7本公开实施例提供的一种柔性阀芯的截面图。如图7所示，在第一腔室A内的压强大于第二腔室B内的压强时，油液对锥形凸面32b的作用力F

图9是本公开实施例提供的一种油液流向示意图。如图9所示，当第二腔室B内的压强大于第一腔室A内的压强时，切缝32c保持张开的状态，使油液能够通过柔性阀芯32由第二腔室B流向第一腔室A。

图10本公开实施例提供的一种柔性阀芯的截面图。如图10所示，轴向过流孔32a的底面为锥形凹面32d。参照图10中的受力分析，在第二腔室B内的压强大于第一腔室A内的压强时，油液对锥形凹面32d的作用力F

在本公开实施例中，锥形包括但不限于圆锥、棱锥、圆台和棱台。作为示例，在图5中，锥形凸面32b为圆台形的凸面。在另一些示例中，锥形凸面32b为圆锥形的凸面。

图11是本公开实施例提供的一种单向阀的截面图。如图11所示，柔性阀芯32的外侧壁具有间隔的两个外凸缘321，两个外凸缘321之间形成一个安装卡槽322，安装卡槽322用于与阀体31相连，使柔性阀芯32的外侧壁与阀体31之间形成密封，避免泄漏。

两个外凸缘321均靠近柔性阀芯32的第一端，使切缝32c与外凸缘321相距较远，避免外凸缘321影响柔性阀芯32的形变。

如图11所示，阀体31包括阀块311和套筒312，阀块311位于套筒312的一端，且与套筒312相连。

阀块311呈圆柱状，阀块311具有连接凹槽311a和流道311b。其中，连接凹槽311a位于阀块311的一端，流道311b的入口311d位于阀块311的外侧壁，流道311b的出口311c位于连接凹槽311a的槽底。套筒312一部分位于连接凹槽311a中，另一部分位于连接凹槽311a外，套筒312与阀块311同轴。

将套筒312的一端插在阀体31的连接凹槽311a中，由套筒312和阀体31形成一个用于容纳柔性阀芯32的空腔。结合图9，油液在从第二腔室B向第一腔室A流动时，油液从阀块311外侧壁的入口311d进入流道311b内，并从流道311b的出口311c进入套筒312和阀体31形成的空腔中，再流入柔性阀芯32的轴向过流孔32a内，通过柔性阀芯32的切缝32c进入到第一腔室A。

可选地，阀块311和套筒312通过螺纹连接。螺纹连接不仅拆装方便，而且密封性好，能够避免阀块311和套筒312之间发生泄漏。

示例性地，在连接凹槽311a的内侧壁具有内螺纹，在套筒312的外侧壁具有外螺纹。

如图11所示，流道311b包括汇流孔3111和若干个径向过流孔3112。作为示例，在本公开实施例中，流道311b包括4个径向过流孔3112。

汇流孔3111的一端位于连接凹槽311a的槽底，汇流孔3111沿阀块311的轴向延伸。径向过流孔3112沿阀块311的径向延伸，且径向过流孔3112一端与汇流孔3111连通，另一端位于阀块311的外侧壁。

第二腔室B内的油液在向第一腔室A流动的过程中，通过4个径向过流孔3112汇聚到汇流孔3111中，再通过汇流孔3111进入到连接凹槽311a内。

可选地，阀块311具有多个径向过流孔3112，多个径向过流孔3112沿阀块311的周向等角度间隔分布，使油液能够从多个方向均匀地汇聚到汇流孔3111中。

在一些示例中，阀块311具有1个径向过流孔3112，仅设置1个径向过流孔3112能够降低加工成本，并且也能起到连通汇流孔3111和第二腔室B的作用。

如图11所示，阀块311的外侧壁具有缺口311e，缺口311e位于流道311b的入口311d处。通过设置缺口311e，使得在入口311d附近，阀块311的外侧壁与筒体10的内侧壁之间的间隙较大，在单向阀30和阀杆20复位时，第二腔室B内的油液能够从入口311d附近的间隙快速流进入口311d中。

如图11所示，套筒312的内侧壁具有内凸缘3121和两个环形槽3122，两个环形槽3122分别位于内凸缘3121的两侧。柔性阀芯32位于套筒312中，且与套筒312同轴。柔性阀芯32的两个外凸缘321分别位于两个环形槽3122中，内凸缘3121位于两个外凸缘321之间，容纳在柔性阀芯32外侧壁的安装卡槽322中。利用内凸缘3121与安装卡槽322的配合，外凸缘321与环形槽3122的配合，使柔性阀芯32稳定地固定在套筒312中，并且与套筒312的内侧壁之间形成良好地密封，避免柔性阀芯32和套筒312之间发生泄漏。此外，柔性阀芯32具有一定的弹性，也能够起到加强密封性的作用，进一步避免柔性阀芯32和套筒312之间发生泄漏。

内凸缘3121靠近套筒312位于连接凹槽311a的一端，套筒312内还具有环形挡板3123，环形挡板3123靠近套筒312的另一端，柔性阀芯32位于环形挡板3123靠近内凸缘3121的一侧。

如图11所示，套筒312的外侧壁还具有凸环3124，凸环3124远离套筒312位于连接凹槽311a的一端，凸环3124用于对滑环313进行限位。

如图11所示，阀体31还包括滑环313。滑环313同轴套设在套筒312外，滑环313的外侧壁具有若干个溢流槽313a，溢流槽313a沿滑环313的轴向延伸。

滑环313位于阀块311和凸环3124之间，套筒312与阀块311连接后，滑环313被限制在阀块311和凸环3124之间，由阀块311和凸环3124对滑环313进行轴向限位，避免滑环313相对套筒312产生轴向移动。在另一些示例中，滑环313与套筒312螺纹连接，通过螺纹连接的方式也能够防止滑环313相对套筒312产生轴向移动。

滑环313外侧壁的溢流槽313a提供油液流通的通道，油液通过单向阀30与筒体10之间的间隙从第一腔室A流动到第二腔室B时，依次通过套筒312与筒体10之间的间隙、溢流槽313a、阀块311与筒体10之间的间隙。溢流槽313a的横截面积越大，油液在通过溢流槽313a时受到的阻力越小，溢流槽313a的横截面积越小，油液在通过溢流槽313a时受到的阻力越大，根据具体的产品对溢流槽313a的横截面积进行选择，使油液在通过溢流槽313a时受到的阻力大小适中，起落架能够产生合适的阻尼消除冲击和振动，使无人机的降落更加平稳。

如图11所示，滑环313的外径大于阀块311的最大外径，也大于套筒312的最大外径。其中套筒312的最大外径也就是凸环3124的外径。由于滑环313的外径较大，因此单向阀30安装在筒体10内部时，由滑环313与筒体10的内壁形成接触，阀块311与筒体10的内壁之间、套筒312与筒体10的内壁之间均能形成环状的间隙。

可选地，滑环313具有多个溢流槽313a，多个溢流槽313a沿滑环313的周向等角度间隔分布。等角度间隔分布的多个溢流槽313a能够使油液从多个位置通过，油液对于滑环313产生的作用力也更加平衡，能避免滑环313受力不平衡而出现卡涩甚至卡死的情况。

参照图3，该支撑腿还包括复位弹簧40。复位弹簧40位于第一腔室A中，复位弹簧40一端与筒体10相抵，另一端与单向阀30相抵。

在无人机降落到地面，支撑腿与地面接触的过程中，单向阀30向第一腔室A所在的一侧移动的过程中，第一腔室A内的油液通过单向阀30与筒体10之间的间隙流向第二腔室B，同时复位弹簧40受到压缩，复位弹簧40被压缩到一定程度后，复位弹簧40推动单向阀30向第二腔室B移动，完成单向阀30的复位。

如图3所示，复位弹簧40的一端抵在筒体10的内端面，另一端抵在套筒312的环形挡板3123的一侧。由于环形挡板3123位于套筒312的内侧壁，因此复位弹簧40有一部分位于套筒312内部，套筒312能够对复位弹簧40进行一定的限位，避免复位弹簧40发生歪斜，使复位弹簧40能够平稳的伸缩。

可选地，筒体10包括主体11和端盖12，端盖12与主体11的一端可拆卸连接。端盖12的内壁具有圆柱凸起121，复位弹簧40套在圆柱凸起121外，圆柱凸起121能够起到限位作用，避免复位弹簧40发生歪斜，同时也能避免复位弹簧40在端盖12的表面移动。

可选地，端盖12与主体11螺纹连接，采用螺纹连接方便端盖12与主体11的拆卸和组装，并且密封性好，能避免筒体10内部的油液泄漏。

如图3所示，该支撑腿还包括限位挡环50。限位挡环50位于第二腔室B中，且与筒体10的内壁相连。单向阀30在复位时，在复位弹簧40的推动下，单向阀30沿筒体10的轴向移动至与限位挡环50相抵，从而对单向阀30进行轴向限位。

在主体11的内侧壁具有环形卡槽11a，限位挡环50位于环形卡槽11a中。

如图3所示，端盖12的外表面具有缓冲垫122，缓冲垫122用于吸收筒体10与地面接触时产生的冲击。

示例性地，缓冲垫122呈半球形。缓冲垫122采用柔性材料制成，例如橡胶、塑料泡沫。

如图3所示，主体11远离端盖12的一端具有插孔11b，阀杆20活动插装在插孔11b中。

可选地，该支撑腿还包括密封圈60，密封圈60位于插孔11b中，且套在阀杆20外。通过设置密封圈60，提高插孔11b处的密封性，避免油液在插孔11b处泄漏。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。