一种抗摔的四轴无人机结构

1.本实用新型涉及无人机技术领域，涉及一种抗摔的四轴无人机结构。


背景技术：

2.无人驾驶飞机，简称无人机，也就是说，无人机所表示的是没有驾驶员的飞机，飞机通过机载的计算机系统自动对飞行的平衡进行有效的控制，并通过预先设定或飞机自动生成的复杂航线进行飞行，并在飞行过程中自动执行相关任务和异常处理。
3.四轴无人机就是一种具有四片旋转浆的无人机，其四个旋转浆呈十字形排列，分别由四个电机驱动四片旋转浆旋转来产生向上的推力。四个电机轴距几何中心的距离相等，当对角两个轴产生的升力相同时能够保证力矩的平衡，四轴不会向任何一个方向倾转；而四个电机一对正转，一对反转的方式使得绕竖直轴方向旋转的反扭矩平衡，保证了四轴航向的稳定。
4.而目前的四轴无人机结构，在降落时常常会产生较大的冲击力，长此以往很容易造成底部支撑架的损坏，最终导致无人机出现摔毁的情况，为此，我们提出一种抗摔的四轴无人机结构。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种抗摔的四轴无人机结构，可以将机座受到的竖直冲击力向左右两侧分散，再利用弹簧的弹性势能抵消机座受到的剩余冲击力，从而避免该四轴无人机降落时因冲击力过大而出现摔毁，可以有效解决背景技术中的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种抗摔的四轴无人机结构，包括机座和抗摔减震机构；
7.机座：其四角对称设置的安装口内均设有机架，机架的上表面外侧端头处均设有电机，电机的输出轴上端均设有螺旋桨，机座的内部中心处设有总控器，机座的上表面设有防护盖；
8.抗摔减震机构：设置于机座的底面；
9.其中：所述机座的上表面设有蓄电池和plc控制器，plc控制器的输入端电连接蓄电池的输出端，电机的输入端电连接plc控制器的输出端，总控器的输出端电连接plc控制器的输入端，可以将机座受到的竖直冲击力向左右两侧分散，再利用弹簧的弹性势能抵消机座受到的剩余冲击力，从而避免该四轴无人机降落时因冲击力过大而出现摔毁。
10.进一步的，所述抗摔减震机构包括缺口、销杆、支撑腿、联动杆和扭簧，所述缺口对称设置于机座的底面四角，缺口的内部均设有销杆，销杆的外弧面中部均转动连接有支撑腿，纵向对应的两个支撑腿底端通过联动杆相连，缺口的前后内壁均设有扭簧，位于同一缺口内部的两个扭簧均套设于销杆的外部并与支撑腿固定连接，可以将机座受到的竖直冲击力向左右两侧分散。
11.进一步的，所述抗摔减震机构还包括限位凸起，所述限位凸起分别设置于四个支撑腿的上端弧面，能够对支撑腿的最大收缩位置进行限定，确保该四轴无人机降落时支撑腿呈倾斜状态与地面发生接触。
12.进一步的，所述缺口的内部顶壁均设有橡胶垫，可以避免支撑腿与缺口的内部顶壁发生硬性接触而产生二次震动。
13.进一步的，所述机座的底面四角对称设有套筒，纵向对应的两个套筒之间竖向滑动连接有u形肋，u形肋的两个竖直肋体上表面均设有弹簧，弹簧的上端分别与所在的套筒内部顶壁固定连接，可以抵消机座受到的竖直冲击力，从而避免该四轴无人机降落时因冲击力过大而出现摔毁。
14.进一步的，所述机座为钛合金机座，机架为钛合金机架，利用钛合金材料的轻便特性和高强度特性能够在降低该四轴无人机自重的同时保证整体结构的稳定性。
15.进一步的，所述u形肋的纵向肋体中部以及联动杆的前后两端均固定套设有聚乙烯泡沫套，能够代替u形肋或联动杆与地面发生直接接触，以免该四轴无人机与地面发生硬性碰撞。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本抗摔的四轴无人机结构，具有以下好处：
17.1、当四轴无人机降落时，联动杆会优先与地面发生接触，此时支撑腿会朝着缺口的外沿处发生旋转，使得机座受到的竖直冲击力向左右两侧分散，扭簧则能够在以销杆为圆心的圆周角度内起到一定的弹性缓冲作用，当支撑腿旋转至最大角度时会与橡胶垫发生接触，以免支撑腿与缺口的内部顶壁发生硬性接触而产生二次震动。
18.2、在支撑腿旋转一定角度时，u形肋会与地面发生冲击并缩入套筒的内部，通过弹簧的弹性势能来适度抵消机座受到的竖直冲击力，从而避免该四轴无人机降落时因冲击力过大而出现摔毁，聚乙烯泡沫套则能够代替u形肋或联动杆与地面发生直接接触，以免该四轴无人机与地面发生硬性碰撞。
附图说明
19.图1为本实用新型结构示意图；
20.图2为本实用新型仰视结构示意图；
21.图3为本实用新型a处放大结构示意图；
22.图4为本实用新型右视内剖结构示意图；
23.图5为本实用新型主视内剖结构示意图。
24.图中：1机座、2机架、3电机、4螺旋桨、5总控器、6防护盖、7蓄电池、8plc控制器、9抗摔减震机构、91缺口、92销杆、93支撑腿、94联动杆、95扭簧、96限位凸起、10橡胶垫、11套筒、12u形肋、13弹簧、14聚乙烯泡沫套。
具体实施方式
25.下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
26.请参阅图1-5，本实施例提供一种技术方案：一种抗摔的四轴无人机结构，包括机座1和抗摔减震机构9；
27.机座1：其四角对称设置的安装口内均设有机架2，机架2的上表面外侧端头处均设有电机3，电机3的输出轴上端均设有螺旋桨4，机座1的内部中心处设有总控器5，机座1的上表面设有防护盖6，机座1为钛合金机座，机架2为钛合金机架，当总控器5对地面站发出的指令信息进行接收分析后，总控器5将指令传递至plc控制器8，通过plc控制器8的调控，电机3运转带动螺旋桨4旋转即可使该四轴无人机进行运动；
28.抗摔减震机构9：设置于机座1的底面，抗摔减震机构9包括缺口91、销杆92、支撑腿93、联动杆94和扭簧95，缺口91对称设置于机座1的底面四角，缺口91的内部均设有销杆92，销杆92的外弧面中部均转动连接有支撑腿93，纵向对应的两个支撑腿93底端通过联动杆94相连，缺口91的前后内壁均设有扭簧95，位于同一缺口91内部的两个扭簧95均套设于销杆92的外部并与支撑腿93固定连接，抗摔减震机构9还包括限位凸起96，限位凸起96分别设置于四个支撑腿93的上端弧面，当四轴无人机降落时，联动杆94会优先与地面发生接触，此时支撑腿93会朝着缺口91的外沿处发生旋转，使得机座1受到的竖直冲击力向左右两侧分散，限位凸起9能够对支撑腿93的最大收缩位置进行限定，确保该四轴无人机降落时支撑腿93呈倾斜状态与地面发生接触；
29.其中：机座1的上表面设有蓄电池7和plc控制器8，plc控制器8的输入端电连接蓄电池7的输出端，电机3的输入端电连接plc控制器8的输出端，总控器5的输出端电连接plc控制器8的输入端。
30.其中：缺口91的内部顶壁均设有橡胶垫10，扭簧95则能够在以销杆92为圆心的圆周角度内起到一定的弹性缓冲作用，当支撑腿93旋转至最大角度时会与橡胶垫10发生接触，以免支撑腿93与缺口91的内部顶壁发生硬性接触而产生二次震动。
31.其中：机座1的底面四角对称设有套筒11，纵向对应的两个套筒11之间竖向滑动连接有u形肋12，u形肋12的两个竖直肋体上表面均设有弹簧13，弹簧13的上端分别与所在的套筒11内部顶壁固定连接，在支撑腿93旋转一定角度时，u形肋12会与地面发生冲击并缩入套筒11的内部，通过弹簧13的弹性势能来适度抵消机座1受到的竖直冲击力，从而避免该四轴无人机降落时因冲击力过大而出现摔毁。
32.其中：u形肋12的纵向肋体中部以及联动杆94的前后两端均固定套设有聚乙烯泡沫套14，能够代替u形肋12或联动杆94与地面发生直接接触，以免该四轴无人机与地面发生硬性碰撞。
33.本实用新型提供的一种抗摔的四轴无人机结构的工作原理如下：当总控器5对地面站发出的指令信息进行接收分析后，总控器5将指令传递至plc控制器8，通过plc控制器8的调控，电机3运转带动螺旋桨4旋转即可使该四轴无人机进行运动，当四轴无人机降落时，联动杆94会优先与地面发生接触，此时支撑腿93会朝着缺口91的外沿处发生旋转，使得机座1受到的竖直冲击力向左右两侧分散，扭簧95则能够在以销杆92为圆心的圆周角度内起到一定的弹性缓冲作用，当支撑腿93旋转至最大角度时会与橡胶垫10发生接触，以免支撑腿93与缺口91的内部顶壁发生硬性接触而产生二次震动，另外，在支撑腿93旋转一定角度时，u形肋12会与地面发生冲击并缩入套筒11的内部，通过弹簧13的弹性势能来适度抵消机座1受到的竖直冲击力，从而避免该四轴无人机降落时因冲击力过大而出现摔毁，聚乙烯泡沫套14则能够代替u形肋12或联动杆94与地面发生直接接触，以免该四轴无人机与地面发生硬性碰撞。
34.值得注意的是，以上实施例中所公开的电机3选用的是a2212kv980无刷电机马达，总控器5选用的是树莓派4b，plc控制器8选用的是pixhawk2.4.8控制器，plc控制器8控制电机3工作采用现有技术中常用的方法。
35.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作任何其他形式的限制，而依据本实用新型的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本实用新型所要求保护的范围。