[發(fā)明專利]一種基于對(duì)向爪刺單元的旋翼無(wú)人機(jī)頂面雙穩(wěn)態(tài)棲息機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111016724.1
• 申請(qǐng)日: 2021-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN113619788B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 昌敏;王佳琦;任武;唐林凱;鄭中原;徐子逸;白俊強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B64C39/02
• 分類號(hào): B64C39/02;B64D47/00;B64D47/08;B64U10/14;B64U20/87
• 代理公司: 西安匠星互智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 61291
• 代理人: 陳星

1.一種基于對(duì)向爪刺單元的旋翼無(wú)人機(jī)頂面雙穩(wěn)態(tài)棲息機(jī)構(gòu)，其特征在于：安裝在旋翼無(wú)人機(jī)的頂面，包括爪刺單元、雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)、安裝座、機(jī)架、舵機(jī)和柔性連接機(jī)構(gòu)；

所述安裝座安裝在旋翼無(wú)人機(jī)的頂面，柔性連接機(jī)構(gòu)連接安裝座與機(jī)架，舵機(jī)安裝在機(jī)架側(cè)面；

所述機(jī)架為爪刺單元、雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)以及舵機(jī)提供安裝基礎(chǔ)；

所述爪刺單元包括爪刺足、滑塊和滑動(dòng)軸；其中至少四根滑動(dòng)軸在機(jī)架上下方向分兩層布置相互平行布置；兩個(gè)滑塊對(duì)稱安裝于滑動(dòng)軸上；每個(gè)滑塊在機(jī)架主體的前后方向的外側(cè)具有向內(nèi)傾斜的爪刺足用于抓附，且滑塊還穿在上層滑動(dòng)軸上，能夠沿上層滑動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；在機(jī)架主體的上下方向，在滑塊內(nèi)端一側(cè)下部具有伸出的長(zhǎng)臂，該長(zhǎng)臂穿在部分下層滑動(dòng)軸上，能夠沿下層滑動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并與雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)中的一根第一連桿固定連接；

所述雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)包括第一連桿和第二連桿；兩根第一連桿相互平行布置在機(jī)架的前后方向兩端，并穿在下層滑動(dòng)軸上；第一連桿兩端分別轉(zhuǎn)動(dòng)連接一根第二連桿，處于同一側(cè)的兩根第二連桿通過(guò)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)配合；當(dāng)同一側(cè)的兩根第二連桿處于彎角狀態(tài)時(shí)，兩根第一連桿處于靠近狀態(tài)，且此時(shí)兩個(gè)滑塊處于分離狀態(tài)；當(dāng)同一側(cè)的兩根第二連桿受壓從彎角狀態(tài)變?yōu)橹本€狀態(tài)后，兩根第一連桿相互遠(yuǎn)離，此時(shí)兩個(gè)滑塊相互靠近；

所述舵機(jī)內(nèi)裝有舵臂；通過(guò)舵臂能夠?qū)⑼粋?cè)的兩根第二連桿從直線狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閺澖菭顟B(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于對(duì)向爪刺單元的旋翼無(wú)人機(jī)頂面雙穩(wěn)態(tài)棲息機(jī)構(gòu)，其特征在于：機(jī)架主體為“日”字形框架結(jié)構(gòu)，前后兩個(gè)空間為爪刺單元中兩個(gè)滑塊的運(yùn)動(dòng)空間，在機(jī)架主體一側(cè)安裝舵機(jī)；在機(jī)架前后兩端具有爪刺單元中四根滑動(dòng)軸的安裝孔。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種基于對(duì)向爪刺單元的旋翼無(wú)人機(jī)頂面雙穩(wěn)態(tài)棲息機(jī)構(gòu)，其特征在于：在機(jī)架主體兩側(cè)還有外伸支臂，支臂上具有豎直向上的爪刺足。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于對(duì)向爪刺單元的旋翼無(wú)人機(jī)頂面雙穩(wěn)態(tài)棲息機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述柔性連接機(jī)構(gòu)將安裝座和機(jī)架的四角相連接，柔性連接機(jī)構(gòu)使用硅膠材料制成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于對(duì)向爪刺單元的旋翼無(wú)人機(jī)頂面雙穩(wěn)態(tài)棲息機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述舵機(jī)型號(hào)為AFRC-D1302，重1.9g，扭矩0.15kg-cm，電氣接口為JR插頭，供電電壓3.7V，控制信號(hào)為PWM波，周期20ms，常態(tài)為脈寬900us，脈寬1700us時(shí)雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)解鎖。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種基于對(duì)向爪刺單元的旋翼無(wú)人機(jī)頂面雙穩(wěn)態(tài)棲息機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述棲息機(jī)構(gòu)為60mm×48mm×24mm，質(zhì)量為13g。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于對(duì)向爪刺單元的旋翼無(wú)人機(jī)頂面雙穩(wěn)態(tài)棲息機(jī)構(gòu)，其特征在于：棲息過(guò)程中，在四旋翼無(wú)人機(jī)向上驅(qū)動(dòng)力的作用下，柔性連接機(jī)構(gòu)變形，將無(wú)人機(jī)對(duì)棲息機(jī)構(gòu)施加的向上的壓力轉(zhuǎn)化為爪刺單元的法向預(yù)壓力和相向運(yùn)動(dòng)的切向?qū)ψチΓ跒樽Υ虇卧岣呦蛏项A(yù)壓力的同時(shí)帶動(dòng)爪刺單元中的滑塊相向?qū)ψィΥ套愦倘氲V棉板中，進(jìn)而為四旋翼無(wú)人機(jī)提供附著力；在復(fù)飛狀態(tài)時(shí)，雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)通過(guò)舵臂旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)解鎖，兩個(gè)滑塊由向內(nèi)對(duì)抓的狀態(tài)變?yōu)橄蛲膺\(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，爪刺單元與吊頂?shù)母街鵂顟B(tài)解除，四旋翼無(wú)人機(jī)攜帶棲息組件脫離吊頂。