一种火星四旋翼飞行器及滑道式倒立释放与部署装置制造方法及图纸

一种火星四旋翼飞行器及滑道式倒立释放与部署装置，它涉及一种飞行器及释放与部署装置。本发明专利技术为了解决目前没有合适的火星四旋翼飞行器结构、折展及部署方案的问题。本发明专利技术包括着陆器、底部翻转部件、外包络部件、多自由度机械臂和火星飞行器；底部翻转部件和多自由度机械臂并排安装在着陆器的上表面，外包络部件的底部安装在底部翻转部件上，火星飞行器倒立设置在外包络部件内。本发明专利技术属于航天飞行器技术领域。术领域。术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种火星四旋翼飞行器及滑道式倒立释放与部署装置


[0001]本专利技术涉及一种飞行器及释放与部署装置，属于航天飞行器


技术介绍

[0002]目前火星地表勘探的主要方式是火星车，火星车属于轮式机器人，其移动范围受地形影响严重。由于火星表面存在多种地貌，仅有部分地貌适合火星车执行勘探任务。而火星飞行器的活动范围不受地貌影响，可在勘探多种地貌的同时，协助火星车执行任务。并且现已证实火星旋翼飞行器的可行性。
[0003]火星四旋翼飞行器操作方式简单、灵活，相较于其他构型，更为适合火星环境。但四旋翼飞行器机械结构部分尺寸大，结构不紧凑。为使飞行器结构紧凑以便执行航天任务，需要对飞行器进行折展。
[0004]火星飞行器均依托于着陆器及火星车，在飞行器展开完成后，需将飞行器部署在火星地表。为简化辅助结构，折展与部署过程需协调配合。但目前没有合适的火星四旋翼飞行器结构、折展及部署方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术为解决目前没有合适的火星四旋翼飞行器结构、折展及部署方案的问题，进而提出一种火星四旋翼飞行器及滑道式倒立释放与部署装置。
[0006]本专利技术为解决上述问题采取的技术方案是：本专利技术包括着陆器、底部翻转部件、外包络部件、多自由度机械臂和火星飞行器；底部翻转部件和多自由度机械臂并排安装在着陆器的上表面，外包络部件的底部安装在底部翻转部件上，火星飞行器倒立设置在外包络部件内。
[0007]进一步的，底部翻转部件包括翻转电机、一级伸缩臂、二级伸缩臂和翻转连接件；翻转电机固定安装在着陆器的上表面，一级伸缩臂的末端与翻转电机的电机轴固定连接，二级伸缩臂的末端插入一级伸缩臂的首端内，翻转连接件与二级伸缩臂的首端固定连接，外包络部件与翻转连接件连接。
[0008]进一步的，外包络部件包括外包络盖、外包络壳体、火工品一、包带、多个火工品二和两个牵引组件；外包络壳体的顶部设有开口，外包络盖盖装在外包络壳体顶部的开口上，且外包络盖的边缘通过多个火工品二与外包络壳体顶部开口处的边缘连接，外包络壳体的底部与翻转连接件固定连接，外包络壳体的底部通过包带与着陆器的圆柱形固定端固定连接，火星飞行器倒立设置在外包络壳体内，火星飞行器的顶部通过火工品一与外包络壳体内的底面连接，外包络壳体顶部开口的外侧对称设有所述牵引组件。
[0009]进一步的，每个所述牵引组件包括两个定滑轮、牵引绳和牵引电机；牵引电机固定安装在外包络壳体顶部开口的外侧，两个定滑轮对称设置在外包络壳体顶部开口的内侧和外侧，牵引绳的一端与牵引电机的电机轴固定连接，牵引绳的另一端绕过两个定滑轮后与飞火星飞行器连接。
[0010]进一步的，火星飞行器包括四个推进电机、四个桨夹、四组桨叶、采样机构、四个旋翼臂、机身、四个锁紧连杆组件、四个旋翼臂连接组件和太阳能电池板；四个旋翼臂均布设置在机身的四周，每个旋翼臂的内端通过旋翼臂连接组件与机身连接，每个旋翼臂的外端安装一个推进电机，推进电机的电机轴上安装一组桨叶，每组桨叶通过桨夹折叠在一起，太阳能电池板安装在机身的顶部，采样机构安装在机身的底部，每个旋翼臂的内容通过一个锁紧连杆组件与机身贴合。
[0011]进一步的，火星飞行器还包括四个轮组部件和四个支撑腿在；四个支撑腿呈矩形设置在机身的底部，每个支撑腿的上端与机身的底面固定连接，每个支撑腿的下端安装一个轮组部件。
[0012]本专利技术的有益效果是：本专利技术提出的一种火星四旋翼飞行器及滑道式倒立释放与部署装置，采用了火星四旋翼飞行器旋翼臂、支撑腿等部件的折展方案，收拢后整体尺寸小，折展过程简单；同时提出了向下释放部署方案，减少了部署所需辅助机构，降低了结构复杂度及部署难度，对火星飞行器折展及部署等具有重要意义。
附图说明
[0013]图1是本专利技术的整体结构示意图；
[0014]图2是在外包络部件内火星飞行器折叠结构剖视图；
[0015]图3是外包络壳体及牵引装置三维示意图；
[0016]图4是火星飞行器折叠结构三维示意图；
[0017]图5是底部翻转部件三维示意图；
[0018]图6是着陆器及火星飞行器初始状态三维示意图；
[0019]图7是包络盖去除状态三维示意图；
[0020]图8是包络整体翻转状态三维示意图；
[0021]图9是飞行器向下牵引状态三维示意图；
[0022]图10是飞行器倒立释放完成状态三维示意图；
[0023]图11是火星飞行器起飞准备状态三维示意图；
[0024]图12是火星飞行器飞行状态三维示意图。
具体实施方式
[0025]具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种火星四旋翼飞行器及滑道式倒立释放与部署装置包括着陆器1、底部翻转部件2、外包络部件3、多自由度机械臂4和火星飞行器5；底部翻转部件2和多自由度机械臂4并排安装在着陆器1的上表面，外包络部件3的底部安装在底部翻转部件2上，火星飞行器5倒立设置在外包络部件3内。
[0026]具体实施方式二：结合图5说明本实施方式，本实施方式所述一种火星四旋翼飞行器及滑道式倒立释放与部署装置的底部翻转部件2包括翻转电机2
‑
1、一级伸缩臂2
‑
2、二级伸缩臂2
‑
3和翻转连接件2
‑
4；翻转电机2
‑
1固定安装在着陆器1的上表面，一级伸缩臂2
‑
2的末端与翻转电机2
‑
1的电机轴固定连接，二级伸缩臂2
‑
3的末端插入一级伸缩臂2
‑
2的首端内，翻转连接件2
‑
4与二级伸缩臂2
‑
3的首端固定连接，外包络部件3与翻转连接件2
‑
4连接。
[0027]底部翻转部件2中一级伸缩臂2
‑
2、二级伸缩臂2
‑
3间为同轴伸缩筒式结构，具有移
动副；翻转电机2
‑
1与一级伸缩臂2
‑
2连接并提供翻转驱动力；翻转连接件2
‑
4与二级伸缩臂2
‑
3和外包络部件3中外包络壳体3
‑
2进行固定；在翻转过程中，二级伸缩臂2
‑
3会带动外包络部件2整体翻转，并且同时会向外伸展。
[0028]多自由度机械臂4固定端与着陆器1完成连接固定，用于火工品二3
‑
5爆炸后，拿掉外包络盖3
‑
1。
[0029]其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
[0030]具体实施方式三：结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式所述一种火星四旋翼飞行器及滑道式倒立释放与部署装置的外包络部件3包括外包络盖3
‑
1、外包络壳体3
‑
2、火工品一3
‑
3、包带3
‑
4、多个火工品二3
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火星四旋翼飞行器及滑道式倒立释放与部署装置，其特征在于：所述一种火星四旋翼飞行器及滑道式倒立释放与部署装置包括着陆器(1)、底部翻转部件(2)、外包络部件(3)、多自由度机械臂(4)和火星飞行器(5)；底部翻转部件(2)和多自由度机械臂(4)并排安装在着陆器(1)的上表面，外包络部件(3)的底部安装在底部翻转部件(2)上，火星飞行器(5)倒立设置在外包络部件(3)内。2.根据权利要求1所述的一种火星四旋翼飞行器及滑道式倒立释放与部署装置，其特征在于：底部翻转部件(2)包括翻转电机(2
‑
1)、一级伸缩臂(2
‑
2)、二级伸缩臂(2
‑
3)和翻转连接件(2
‑
4)；翻转电机(2
‑
1)固定安装在着陆器(1)的上表面，一级伸缩臂(2
‑
2)的末端与翻转电机(2
‑
1)的电机轴固定连接，二级伸缩臂(2
‑
3)的末端插入一级伸缩臂(2
‑
2)的首端内，翻转连接件(2
‑
4)与二级伸缩臂(2
‑
3)的首端固定连接，外包络部件(3)与翻转连接件(2
‑
4)连接。3.根据权利要求1或2所述的一种火星四旋翼飞行器及滑道式倒立释放与部署装置，其特征在于：外包络部件(3)包括外包络盖(3
‑
1)、外包络壳体(3
‑
2)、火工品一(3
‑
3)、包带(3
‑
4)、多个火工品二(3
‑
5)和两个牵引组件；外包络壳体(3
‑
2)的顶部设有开口，外包络盖(3
‑
1)盖装在外包络壳体(3
‑
2)顶部的开口上，且外包络盖(3
‑
1)的边缘通过多个火工品二(3
‑
5)与外包络壳体(3
‑
2)顶部开口处的边缘连接，外包络壳体(3
‑
2)的底部与翻转连接件(2
‑
4)固定连接，外包络壳体(3
‑
2)的底部通过包带(3
‑
4)与着陆器(1)的圆柱形固定端固定连接，火星飞行器(5)倒立设置在外包络壳体(3
‑
2)内，火星飞行器(5)的顶部通过火工品一(3
‑
3)与外包络壳体(3
‑
2)内的底面连接，外包络壳体(3
‑
2)顶部开口的外侧对称设有所述牵引组件。4.根据权利要求3所述的一种火星四旋翼飞行器及滑道式倒立释放与部署装置，其特征在于：每个所述牵引组件包括两个定滑轮(3
‑
6)、牵引绳(3
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：唐德威，董雅超，全齐全，朱凯杰，蔡皓，邓宗全，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：