的情況下,當(dāng)起落架完成展開(kāi)時(shí),各機(jī)械臂I可分別伸展到不同長(zhǎng)度并都與地面接觸,保證對(duì)飛機(jī)9形成穩(wěn)定的支撐。
[0063]進(jìn)一步的,如圖3所示,本實(shí)施例的機(jī)械臂I是分為“三段”的形式,其中任意兩相鄰段之間可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)(或者說(shuō)可折疊或打開(kāi)),從而整個(gè)機(jī)械臂I是能彎折的,或者說(shuō)是能折疊的。當(dāng)機(jī)械臂I不使用時(shí),可被折疊起來(lái),從而使其所占的空間很小;而在要使用時(shí),機(jī)械臂I又可逐步伸展至很長(zhǎng)的長(zhǎng)度??梢?jiàn),這樣折疊式的機(jī)械臂I結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好,長(zhǎng)度變化范圍大。
[0064]而且,由于機(jī)械臂I的安裝基座11能相對(duì)于飛機(jī)9底面轉(zhuǎn)動(dòng),故其實(shí)際上具有三個(gè)自由度。這樣,在機(jī)械臂I伸長(zhǎng)時(shí),還可調(diào)整伸出去的機(jī)械臂I是伸向什么方向的,或者說(shuō)可調(diào)節(jié)機(jī)械臂I的實(shí)際支撐點(diǎn)(轉(zhuǎn)輪)的位置。具體的,一方面可根據(jù)地面的情況,選擇合適的支撐點(diǎn),避開(kāi)不適合接觸的地面位置(如爛泥等軟質(zhì)地面);另一方面,通過(guò)選擇實(shí)際支撐點(diǎn)的位置,還可提供更穩(wěn)定的支撐,例如,各機(jī)械臂I與地面的實(shí)際接觸點(diǎn)可均位于機(jī)身的范圍之外,從而大大提高了支撐的穩(wěn)定性。
[0065]優(yōu)選的,優(yōu)選的,若起落架為用于載人飛機(jī)的起落架,其中轉(zhuǎn)輪的直徑在170?300mm;而若起落架為用于無(wú)人機(jī)的起落架,則其中轉(zhuǎn)輪的直徑在5?70_。
[0066]顯然,轉(zhuǎn)輪的尺寸與其承壓能力和在降落時(shí)降低沖擊的能力相關(guān),經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),在使用本實(shí)施例的起落架的情況下,對(duì)于一般的載人飛機(jī),其中轉(zhuǎn)輪的直徑在170?300mm即可滿(mǎn)足要求;而對(duì)于無(wú)人機(jī),由于其尺寸一般較小,故轉(zhuǎn)輪直徑在5?70_即可。
[0067]更優(yōu)選的,轉(zhuǎn)輪為麥克納姆輪2;起落架還包括用于驅(qū)動(dòng)麥克納姆輪2轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0068]現(xiàn)有的起落架轉(zhuǎn)輪有些并無(wú)動(dòng)力,故飛機(jī)9仍需要牽引車(chē)的牽引才可運(yùn)動(dòng);有些轉(zhuǎn)輪則運(yùn)動(dòng)方向受限,故飛機(jī)9的轉(zhuǎn)向等運(yùn)動(dòng)不靈活,需要很大的操作空間。而本實(shí)施例中采用帶有轉(zhuǎn)輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的麥克納姆輪2解決了以上問(wèn)題。麥克納姆輪2又稱(chēng)Mecanum輪,如圖4所示,麥克納姆輪的主體21的輪緣上有多個(gè)與相對(duì)輪軸傾斜(通常為傾斜45度)設(shè)置的輥輪22,這些輥輪22可各自獨(dú)立的進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。由此,如圖5所示,通過(guò)使麥克納姆輪的主體21和各輥輪22分別進(jìn)行不同方向和速度的轉(zhuǎn)動(dòng),即可使二者的運(yùn)動(dòng)分量組合出多種不同的綜合結(jié)果,從而在飛機(jī)9朝向不變的情況下,實(shí)現(xiàn)向任意方向的運(yùn)動(dòng)(由于用麥克納姆輪2實(shí)現(xiàn)任意方向的運(yùn)動(dòng)的具體方法是已知的,故在此不再詳細(xì)描述)。由此,通過(guò)采用麥克納姆輪2,可讓使用本實(shí)施例起落架的飛機(jī)9在很小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)靈活的全方運(yùn)動(dòng)。
[0069]另外,麥克納姆輪2實(shí)際是通過(guò)多個(gè)輥輪22與地面接觸的,故其所受的力被多個(gè)輥輪22分擔(dān),由此在整體尺寸相同的情況下,麥克納姆輪2承受壓力和沖擊的能力較強(qiáng),硅特別適用于需要承載很重的飛機(jī)9的起落架中。
[0070]進(jìn)一步優(yōu)選的,轉(zhuǎn)輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為設(shè)于麥克納姆輪2輪轂內(nèi)的輪轂電機(jī)3。
[0071]其中,如圖4所示,輪轂電機(jī)3是指直接安裝在被驅(qū)動(dòng)輪(麥克納姆輪2)的輪轂內(nèi)的電極,其可省去的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),從而節(jié)省空間。
[0072]進(jìn)一步優(yōu)選的,麥克納姆輪2的輥輪22由聚氨酯材料構(gòu)成。
[0073]由于麥克納姆輪2中的輥輪22多且很小,故一般不能采用充氣輪的形式,為此,可選用既具有較高強(qiáng)度,又具有較好韌性和抗沖擊性的材料制造輥輪22,以進(jìn)一步改善其抗沖擊性和承壓性能。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),聚氨酯材料特別適用于制造輥輪22 ο當(dāng)然,若采用其他的高強(qiáng)度材料制造輥輪22,也是可行的。
[0074]優(yōu)選的,機(jī)械臂I有3個(gè),3個(gè)機(jī)械臂I與飛機(jī)9的連接點(diǎn)為等邊三角形的3個(gè)頂點(diǎn)。
[0075]顯然,要提供穩(wěn)定的支撐,則至少需要3個(gè)機(jī)械臂I,而此時(shí)的機(jī)械臂I優(yōu)選排成等邊三角形,以便對(duì)飛機(jī)9的各位置都提供穩(wěn)定的支撐。
[0076]當(dāng)然,如前所述,雖然機(jī)械臂I與飛機(jī)9的連接點(diǎn)構(gòu)成三角形,但由于安裝基座11能繞與飛機(jī)9底面垂直的方向轉(zhuǎn)動(dòng),故各機(jī)械臂I可轉(zhuǎn)動(dòng)到不同的方向上,因此,最終各機(jī)械臂I與地面的接觸點(diǎn)(轉(zhuǎn)輪)并不一定是等腰三角形。
[0077]優(yōu)選的,作為本實(shí)施例的另一種形式,機(jī)械臂I有4個(gè),且4個(gè)機(jī)械臂I與飛機(jī)9的連接點(diǎn)為矩形或等腰梯形的4個(gè)頂點(diǎn)。
[0078]顯然,雖然3個(gè)機(jī)械臂I形成三角形即可在理論上提供穩(wěn)定的支撐。但若起落架所占的面積有限,則可能需要更多的機(jī)械臂I才能提供足夠穩(wěn)定的支撐。如圖1、圖2所示,研究發(fā)現(xiàn),4個(gè)組成四邊形(如矩形、等腰梯形等)的機(jī)械臂I通常足以提供穩(wěn)定的支撐。
[0079]優(yōu)選的,安裝基座11、第一連桿12、第二連桿13的長(zhǎng)度比在0.8?1.2: 2.6?3.4:
1.7?2.3;更優(yōu)選為1:3:2。
[0080]顯然,機(jī)械臂I的各“段”間的長(zhǎng)度比例對(duì)于機(jī)械臂I的運(yùn)動(dòng)方式、受力分布等都是有影響的。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn),由于安裝基座11主要用于與飛機(jī)9連接并實(shí)現(xiàn)相對(duì)于飛機(jī)9底面旋轉(zhuǎn)的自由度,故其長(zhǎng)度不用太大;而要實(shí)現(xiàn)“折疊(或者說(shuō)實(shí)現(xiàn)的長(zhǎng)度控制)”功能的第一連桿12和第二連桿13則應(yīng)較長(zhǎng)。而在兩個(gè)連桿中,則優(yōu)選是第一連桿12更長(zhǎng),因?yàn)榈谝贿B桿12的運(yùn)動(dòng)可帶動(dòng)第二連桿13。進(jìn)一步的,安裝基座11、第一連桿12、第二連桿13的長(zhǎng)度比優(yōu)選為1:3: 2或接近該比例的值,這樣可保證在折疊時(shí),安裝基座11和第二連桿13的長(zhǎng)度之和基本與第一連桿12相當(dāng),達(dá)到“完全折疊”的效果。
[0081]優(yōu)選的,對(duì)于用于載人飛機(jī)的起落架,其中安裝基座11、第一連桿12、第二連桿13的總長(zhǎng)度在1.5?2m;而對(duì)于用于無(wú)人機(jī)的起落架,其中安裝基座11、第一連桿12、第二連桿13的總長(zhǎng)度在0.12?0.3m。
[0082]由于載人飛機(jī)一般尺寸較大,因此其起落架的機(jī)械臂I的長(zhǎng)度也相應(yīng)較大,優(yōu)選位于以上的范圍內(nèi);而無(wú)人機(jī)的尺寸一般較小,故其起落架機(jī)械臂I的長(zhǎng)度相應(yīng)較小。
[0083]優(yōu)選的,安裝基座11能繞與飛機(jī)9底面垂直的方向360度的轉(zhuǎn)動(dòng);安裝基座11與第一連桿12間的夾角能在O?180度間變化;第一連桿13與第二連桿13間的夾角能在O?180度間變化。
[0084]也就是說(shuō),安裝基座11優(yōu)選能進(jìn)行360度的全方位自由旋轉(zhuǎn),以使機(jī)械臂I的朝向最為靈活;而安裝基座11與第一連桿12間,以及第一連桿13與第二連桿13間則優(yōu)選均可在完全折疊(O度)和完全打開(kāi)(180度)的角度間轉(zhuǎn)動(dòng),以使機(jī)械臂I實(shí)現(xiàn)最大范圍內(nèi)的長(zhǎng)度變化。
[0085]優(yōu)選的,用于驅(qū)動(dòng)安裝基座11與第一連桿12間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),以及用于驅(qū)動(dòng)第一連桿12與第二連桿13間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);而用于驅(qū)動(dòng)安裝基座11繞與飛機(jī)9底面垂直的方向轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為電驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0086]也就是說(shuō),以上安裝基座11、第一連桿12、第二連桿13間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)優(yōu)選是通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的,而安裝基座11相對(duì)飛機(jī)9的轉(zhuǎn)動(dòng)則是通過(guò)電驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。這是因?yàn)?,液壓?qū)動(dòng)往往可提供很大的驅(qū)動(dòng)力,但相對(duì)速度較慢,電驅(qū)動(dòng)則反之;而在支撐飛機(jī)9時(shí),安裝基座11、第一連桿12、第二連桿13間必須保持特定的相對(duì)角度,且同時(shí)還要克服很大的飛機(jī)9的重力,故它們之間的關(guān)節(jié)受力較大,優(yōu)選采用液壓驅(qū)動(dòng);相對(duì)的,安裝基座11則只要能快速的相對(duì)飛機(jī)9旋轉(zhuǎn)到所需位置即可,其并不受很大的力,故優(yōu)選采用電驅(qū)動(dòng)。
[0087]優(yōu)選的,起落架還包括設(shè)于飛機(jī)9的底面的圖像采集單元;在起落架進(jìn)行展開(kāi)時(shí),圖像采集單元采集飛機(jī)9下方的圖像,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)根據(jù)圖像驅(qū)動(dòng)各安裝基座11繞與飛機(jī)9的底面垂直的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0088]如前所述,通過(guò)安裝基座11的轉(zhuǎn)動(dòng)可使機(jī)械臂I支撐在地面的不同位置。為此,可在飛機(jī)9底部設(shè)置圖像采集單元(如攝像頭),從而采集飛機(jī)9下方的地面的圖像,通過(guò)分析該圖像確定將要進(jìn)行降落的地面哪些位置適于與機(jī)械臂I接觸,哪些位置不適于與機(jī)械臂I接觸(如為爛泥等軟質(zhì)地面),之后根據(jù)分析結(jié)果驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂I進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),使其“躲開(kāi)”不適合的地面,保證各機(jī)械臂I都支撐在相對(duì)平整、牢固的地面上,提供更穩(wěn)定的支撐。
[0089]優(yōu)選的,當(dāng)起落架處于展開(kāi)狀態(tài)時(shí),若力反饋器檢測(cè)到任意機(jī)械臂I不再受力,則驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)該機(jī)械臂I繼續(xù)漸伸展直至力反饋器檢測(cè)到該機(jī)械臂I受力,之后驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)該機(jī)械臂I保持當(dāng)前狀態(tài)。
[0090]當(dāng)起落架完成伸長(zhǎng)并處于展開(kāi)狀態(tài)時(shí)(此時(shí)飛機(jī)9必然落在地面上),飛機(jī)9仍有可能進(jìn)行滑行等運(yùn)動(dòng),故與起落架接觸的地面狀況可能發(fā)生改變,某些原本已經(jīng)觸地的機(jī)械臂I可能會(huì)運(yùn)動(dòng)到地面的凹陷處從而不再觸地,從而也不再受力,這會(huì)造成支撐的不穩(wěn)定。在此情況下,若發(fā)現(xiàn)某機(jī)械臂I不再受力,則驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可驅(qū)動(dòng)其繼續(xù)伸長(zhǎng),直到其再次觸地并受力為止,從而在移動(dòng)過(guò)程中提供穩(wěn)定的支撐。
[0091]由此可見(jiàn),以上起落架優(yōu)選是用于垂直降落飛機(jī)的,特別是用于直升機(jī)或螺旋槳無(wú)人機(jī)的。這是因?yàn)?