阀门锁定自适应变形起落架及其控制方法技术

本发明专利技术提供了一种阀门锁定自适应变形起落架及其控制方法，阀门锁定自适应变形起落架包括固定连接的结构部件和动力架，结构部件底部通过滑动支脚连接有支脚底端。所述的结构部件包括十字形结构，十字形结构四个端点分别连接有支脚作动筒，十字形结构中央安装有通过引流管连接的汇集桶和储水桶，其中储水桶下方安装有带线圈的衔铁，汇集桶上部安装有轭铁开关阀，汇集桶四周分别开有与四根支脚作动筒连接的流水管；所述的轭铁开关阀包括轭铁，滑筒和阀芯，其中，轭铁位置与衔铁相对，滑筒与储水桶下方的导轨连接，沿导轨滑动，阀芯位于汇集桶之中控制汇集桶开关，阀芯的内部有两个半圆形缺口。本发明专利技术可使垂直起降无人机在崎岖地形下进行正常起降，具有结构简单，控制方便，制造成本低，维护成本低且便于维护等特点。

Valve locking adaptive deformation landing gear and its control method

The invention provides a valve locking adaptive deformation landing gear and its control method. The valve locking adaptive deformation landing gear comprises a fixed connecting structural part and a power rack, and the bottom part of the structural part is connected with the foot end of the foot by sliding supporting feet. Parts of the structure comprises a cruciform structure, cruciform structure four ends are respectively connected with a supporting foot actuator, cruciform central installation through the drainage tube connected to the collection bucket and the bucket, the bucket is arranged with a coil armature, collection bucket is installed on the upper part of the yoke valve, collection bucket around are respectively provided with a cylinder connecting water pipe and four supporting feet; the valve yoke includes yoke, sliding sleeve and spool, the relative position and the armature yoke, the guide rail slide below the barrel and the barrel connected to slide along the guide rail, the control valve is positioned in the collection bucket collection barrel switch valve inside there are 2.5 circular gap. The invention can make the vertical takeoff and landing UAV have normal take-off and landing under rugged terrain, and has the characteristics of simple structure, convenient control, low manufacturing cost, low maintenance cost and easy maintenance.

【技术实现步骤摘要】
阀门锁定自适应变形起落架及其控制方法
本专利技术涉及垂直起降无人机起落架领域，具体是一种适应复杂地形的阀门锁定自适应变形起落架及其控制方法。
技术介绍
目前，垂直起降无人机在军用或民用领域应用十分广泛。但垂直起降无人机虽然对起降场地要求相对于固定翼飞机大大降低，但对于像在复杂崎岖地形等极端条件下的起降难度大大增加，几乎不可能完成在崎岖地形下的正常起降。美国DARPA公司研发了一套变形机械起落架，该起落架能用于可垂直起降飞行器，并且可在崎岖地形下进行正常起降。但该变形起落架具有以下缺点，该变形起落架结构复杂，需要多个伺服装置使得机构复杂，且需要对起落架的多个支脚分别进行专门的主动控制，控制方式复杂,制造成本高,维修成本高。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术的问题，提供了一种阀门锁定自适应变形起落架及其控制方法，可在崎岖地形下进行正常起降，变形起落架结构简单，控制方便,制造成本低,维修成本低且便于维修。本专利技术提供了一种阀门锁定自适应变形起落架，包括固定连接的结构部件和动力架，结构部件底部通过滑动支脚连接有支脚底端。所述的支脚底端外部为圆柱框架，圆柱框架内部设有金属片A的下片，圆柱框架底部为半球形脚，半球形脚与金属片A的下片通过支脚绝缘柱连接。所述的滑动支脚包括通过第一绝缘片和金属片B的下片连接的小支脚支柱和大支脚支柱，小支脚支柱另一端固定有挡片，挡片通过支脚绝缘柱连接有金属片A的上片，其中支脚绝缘柱穿过支脚底端的圆柱框架，金属片A的上片安装在圆柱框架内部与金属片A的下片相对；大支脚支柱另一端固定有滑唆，大支脚支柱圆周上设有水挡片。所述的动力架上装有动力系统，为无人机提供动力。所述的结构部件包括十字形结构，十字形结构四个端点分别连接有支脚作动筒，十字形结构中央安装有通过引流管连接的汇集桶和储水桶，其中储水桶上方开有与大气连通的圆孔，储水桶下方安装有带线圈的衔铁，汇集桶上部安装有轭铁开关阀，汇集桶四周分别开有与四根支脚作动筒连接的流水管；所述的轭铁开关阀包括轭铁，滑筒和阀芯，其中，轭铁位置与衔铁相对，滑筒与储水桶下方的导轨连接，沿导轨滑动，阀芯位于汇集桶之中控制汇集桶开关，阀芯的内部有两个半圆形缺口。支脚作动筒底部连接有金属片B的上片，滑动支脚的大支脚支柱伸入支脚作动筒内部，金属片B的上片的下方与滑动支脚的金属片B的下片相对，金属片B的上片上方通过第二绝缘片与支脚作动筒内部的挡片连接。每个支脚的金属片A上下片与金属片B上下片串联，四个支脚的线路并联后与线圈和电池串联，当任意支脚的两对金属片都接触后线圈通电。支脚底端沿着小支脚支柱滑动，当支脚底端触地时，支脚底端向上滑动，直至金属片A的上下两片贴合，然后滑动支脚会沿着支脚作动筒上升会导致金属片B的上下两片可以贴合；当支脚底端离地时，支脚底端向下滑动，金属片A的上下两片分离，由挡片控制支脚底端下滑，继而滑动支脚沿着支脚作动筒下滑，金属片B的上下两片分离，挡片限制滑动支脚的下滑。四个滑动支脚伸到最长时支脚作动筒，流水管，汇集桶，引流管充满液体,储水桶内是空的，此时线圈没有电流通过，轭铁开关阀没有上升；当任意支脚接触地面时，滑动支脚会沿着支脚作动筒上升从而将支脚作动筒的部分液体通过流水管，汇集桶，引流管最终挤压到储水桶中，当任意一个支脚的金属片A的上下两片贴合，金属片B的上下两片贴合则线圈会通电，带有磁性的衔铁会吸引轭铁开关阀上升，流水管与汇集桶之间的连接孔被阀芯堵死导致四个支脚作动筒与流水管的液体不能向上排出，从而导致滑动支脚不能继续上升，此时滑动支脚被锁住。所述的结构部件和动力架之间通过橡胶圆柱固定，橡胶圆柱具有减震的作用。本专利技术还提供了一种阀门锁定自适应变形起落架的控制方法，包括以下过程：1）飞机在空中飞行时，起落架的四个支脚底端以及四个滑动支脚在受重力的作用下自然下滑到最低端；2）在无人机选定区域降落的过程中，最先接触到地面的支脚底端的金属片A的上下片在地面支撑的作用下贴合，此时无人机继续缓慢下落，没有接触到地面的支脚底端会相继与地面接触使各个支脚底端的金属片的A的上下片贴合，此时无人机继续缓慢降落，在地面支撑的作用下滑动支脚会继续收缩到各支脚作动筒中，使各支脚作动筒中的液体沿着流水管，汇集桶和引流管最终到储水桶中；当最先接触地面的滑动支脚的金属片B的上下片贴合时，线圈的电路会接通使衔铁产生磁性从而吸引轭铁开关阀上升，当轭铁与衔铁贴合时，汇集桶与流水管的连通口被阀芯封堵，此时其余滑动支脚在液体压力的作用下无法继续收缩从而起到锁紧滑动支脚的目的，最终旋翼无人机成功降落；3）当无人机起飞时由于每个支脚底端的金属片A的上下片在离开地面的一瞬间由于受到重力的作用会自动断开，从而导致电路断开，衔铁会失去磁性，继而轭铁开关阀垂直下降，此时汇集桶与各支脚流水管的连接口会打开，在旋翼无人机上升过程中滑动支脚在重力作用下伸出，储水桶的液体会在重力的作用下沿着引流管，汇集桶和流水管流向各支脚作动筒中，当旋翼无人机完全起飞后，各滑动支脚会全部伸出，最终实现无人机在复杂地面的成功起飞。本专利技术有益效果在于：与垂直起降无人机的传统起落架相比，该变形起落架可以实现垂直起降无人机在崎岖地形下的正常起降，减少了垂直起降无人机对起降场地的要求，扩大了垂直起降无人机的应用范围。与世界上现有的唯一一种美国DARPA公司生产的变形机械起落架相比该变形起落架结构简单，控制方法简单，制造成本低，维护成本低且便于维护。附图说明图1为起落架整体结构示意图。图2为支脚底端结构示意图。图3为滑动支脚结构示意图。图4为滑动支脚下部放大示意图。图5为滑动支脚上部放大示意图。图6为动力架结构示意图。图7为结构部件示意图。图8为支脚作动筒底部剖视图。图9为支脚底端，滑动支脚与部分结构部件的装配图图10为支脚底端与滑动支脚的装配图。图11为结构部件17的对称面的简易剖面图。图12为衔铁结构示意图。图13为轭铁开关阀示意图。图14为支脚锁定的工作原理剖面示意图。图15为衔铁吸引轭铁开关阀上升示意图。图16为四轴动力架与结构部件连接示意图。图17为本专利技术线路图。图18为飞机在空中飞行时滑动支脚示意图。图19为无人机降落过程中滑动支脚示意图。图20为无人机成功降落时滑动支脚示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。本专利技术提供了一种阀门锁定自适应变形起落架，整体结构如图1所示，包括固定连接的结构部件17和动力架16，结构部件17底部通过滑动支脚6连接有支脚底端1。所述的支脚底端1如图2所示，外部为圆柱框架5，圆柱框架5内部设有金属片A的下片3，圆柱框架5底部为半球形脚2，半球形脚2与金属片A的下片3通过支脚绝缘柱4连接。所述的滑动支脚6如图3所示，包括通过第一绝缘片11和金属片B的下片10连接的小支脚支柱12和大支脚支柱13，其下部放大如图4所示，小支脚支柱12另一端固定有挡片8，挡片8通过支脚绝缘柱9连接有金属片A的上片7，其中支脚绝缘柱9穿过支脚底端1的圆柱框架5，金属片A的上片7安装在圆柱框架5内部与金属片A的下片3相对；其上部放大如图5所示，大支脚支柱13另一端固定有滑唆15，大支脚支柱13圆周上设有水挡片14。所述的动力架如图6所示，装有动力系统，为无人机提供动力。所述的结构部件17如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阀门锁定自适应变形起落架，其特征在于：包括固定连接的结构部件（17）和动力架（16），结构部件（17）底部通过滑动支脚（6）连接有支脚底端（1）；所述的支脚底端（1）外部为圆柱框架（5），圆柱框架（5）内部设有金属片A的下片（3），圆柱框架（5）底部为半球形脚（2），半球形脚（2）与金属片A的下片（3）通过支脚绝缘柱（4）连接；所述的滑动支脚（6）包括通过第一绝缘片（11）和金属片B的下片（10）连接的小支脚支柱（12）和大支脚支柱（13），小支脚支柱12另一端固定有挡片（8），挡片（8）通过支脚绝缘柱（9）连接有金属片A的上片（7），其中支脚绝缘柱（9）穿过支脚底端（1）的圆柱框架（5），金属片A的上片（7）安装在圆柱框架（5）内部与金属片A的下片（3）相对；大支脚支柱（13）另一端固定有滑唆（15），大支脚支柱（13）圆周上设有水挡片（14）；所述的动力架（16）上装有动力系统；所述的结构部件（17）包括十字形结构，十字形结构四个端点分别连接有支脚作动筒（18），十字形结构中央安装有通过引流管（21）连接的汇集桶（20）和储水桶（22），其中储水桶（22）上方开有与大气连通的圆孔（24），储水桶（22）下方安装有带线圈（29）的衔铁（28），汇集桶（20）上部安装有轭铁开关阀（30），汇集桶（20）四周分别开有与四根支脚作动筒（18）连接的流水管（19）；所述的轭铁开关阀（30包括轭铁（31），滑筒（32）和阀芯（33），其中，轭铁（31）位置与衔铁（28）相对，滑筒（32）与储水桶（22）下方的导轨（23）连接，沿导轨（23）滑动，阀芯（33）位于汇集桶（20）之中控制汇集桶（20）开关，阀芯（33）的内部有两个半圆形缺口（34）；支脚作动筒（18）底部连接有金属片B的上片（25），滑动支脚（6）的大支脚支柱（13）伸入支脚作动筒（18）内部，金属片B的上片（25）的下方与滑动支脚（6）的金属片B的下片（10）相对，金属片B的上片（25）上方通过第二绝缘片（26）与支脚作动筒（18）内部的挡片（27）连接；每个支脚的金属片A上下片与金属片B上下片串联，四个支脚的线路并联后与线圈（29）和电池串联，当任意支脚的两对金属片都接触后线圈（29）通电；支脚底端（1）沿着小支脚支柱（12）滑动，当支脚底端（1）触地时，支脚底端（1）向上滑动，直至金属片A的上下两片贴合，然后滑动支脚（6）会沿着支脚作动筒（18）上升会导致金属片B的上下两片可以贴合；当支脚底端（1）离地时，支脚底端（1）向下滑动，金属片A的上下两片分离，由挡片（8）控制支脚底端（1）下滑，继而滑动支脚（6）沿着支脚作动筒（18）下滑，金属片B的上下两片分离，挡片（27）限制滑动支脚（6）的下滑；四个滑动支脚（6）伸到最长时支脚作动筒（18），流水管（19），汇集桶（20），引流管（21）充满液体,储水桶（22）内是空的，此时线圈（29）没有电流通过，轭铁开关阀（30）没有上升；当任意支脚接触地面时，滑动支脚（6）会沿着支脚作动筒（18）上升从而将支脚作动筒（18）的部分液体通过流水管（19），汇集桶（20），引流管（21）最终挤压到储水桶中，当任意一个支脚的金属片A的上下两片贴合，金属片B的上下两片贴合则线圈会通电，带有磁性的衔铁（28）会吸引轭铁开关阀（30）上升，流水管（19）与汇集桶（20）之间的连接孔被阀芯（33）堵死导致四个支脚作动筒（18）与流水管（19）的液体不能向上排出，从而导致滑动支脚（6）不能继续上升，此时滑动支脚（6）被锁住。...

【技术特征摘要】
1.一种阀门锁定自适应变形起落架，其特征在于：包括固定连接的结构部件（17）和动力架（16），结构部件（17）底部通过滑动支脚（6）连接有支脚底端（1）；所述的支脚底端（1）外部为圆柱框架（5），圆柱框架（5）内部设有金属片A的下片（3），圆柱框架（5）底部为半球形脚（2），半球形脚（2）与金属片A的下片（3）通过支脚绝缘柱（4）连接；所述的滑动支脚（6）包括通过第一绝缘片（11）和金属片B的下片（10）连接的小支脚支柱（12）和大支脚支柱（13），小支脚支柱12另一端固定有挡片（8），挡片（8）通过支脚绝缘柱（9）连接有金属片A的上片（7），其中支脚绝缘柱（9）穿过支脚底端（1）的圆柱框架（5），金属片A的上片（7）安装在圆柱框架（5）内部与金属片A的下片（3）相对；大支脚支柱（13）另一端固定有滑唆（15），大支脚支柱（13）圆周上设有水挡片（14）；所述的动力架（16）上装有动力系统；所述的结构部件（17）包括十字形结构，十字形结构四个端点分别连接有支脚作动筒（18），十字形结构中央安装有通过引流管（21）连接的汇集桶（20）和储水桶（22），其中储水桶（22）上方开有与大气连通的圆孔（24），储水桶（22）下方安装有带线圈（29）的衔铁（28），汇集桶（20）上部安装有轭铁开关阀（30），汇集桶（20）四周分别开有与四根支脚作动筒（18）连接的流水管（19）；所述的轭铁开关阀（30包括轭铁（31），滑筒（32）和阀芯（33），其中，轭铁（31）位置与衔铁（28）相对，滑筒（32）与储水桶（22）下方的导轨（23）连接，沿导轨（23）滑动，阀芯（33）位于汇集桶（20）之中控制汇集桶（20）开关，阀芯（33）的内部有两个半圆形缺口（34）；支脚作动筒（18）底部连接有金属片B的上片（25），滑动支脚（6）的大支脚支柱（13）伸入支脚作动筒（18）内部，金属片B的上片（25）的下方与滑动支脚（6）的金属片B的下片（10）相对，金属片B的上片（25）上方通过第二绝缘片（26）与支脚作动筒（18）内部的挡片（27）连接；每个支脚的金属片A上下片与金属片B上下片串联，四个支脚的线路并联后与线圈（29）和电池串联，当任意支脚的两对金属片都接触后线圈（29）通电；支脚底端（1）沿着小支脚支柱（12）滑动，当支脚底端（1）触地时，支脚底端（1）向上滑动，直至金属片A的上下两片贴合，然后滑动支脚（6）会沿着支脚作动筒（18）上升会导致金属片B的上下两片可以贴合；当支脚底端（1）离地时，支脚底端（1）向下滑动，金属片A的上下两片分离，由挡片（8）控制支脚底端（1）下滑，继而滑动支脚（6）沿着支脚作动筒（18）下滑，金属片B的上下两片分离，挡片（...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯卓群，郑祥明，程宏宝，马春瑶，杨海鹏，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32