一种主动式锥形辅助导引卡固机构制造技术

一种主动式锥形辅助导引卡固机构，它涉及无人机回收领域，它包括复位弹性元件、座环、底座和多个肋板；座环安装在底座上，座环上沿周向布置有多个肋板，肋板转动安装在座环上，座环与底座之间布置有与二者连接的复位弹性元件，初始状态，多个肋板围成一个倒锥形结构，底座上加工有能使无人机底部锥形适配器通过的贯通孔。本发明专利技术适用于无人机海上回收，扩大了无人机回收面积，减少了无人机控制精度，提高了回收稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种主动式锥形辅助导引卡固机构
本专利技术涉及无人机回收领域，根据可变形无人机海面回收与重复使用技术的研究需要，提出了一种主动式可变形无人机海面回收捕获系统，并根据海面回收捕获系统的抓取要求进一步提出了一种用于实现在海上回收过程中对于可变形无人机可靠抓取的主动式锥形辅助导引卡固机构。
技术介绍
目前无人机的回收方式主要有伞降回收、撞网回收、起落架滑轮着陆、空中勾取回收等，而不同回收方式的抓取锁定装置有所不同，在1985—1994年间，降落伞回收和撞网回收是主要的无人机回收方式，代表性专利为UB2219777A和US5109788A。在1995—1999年间，撞线回收开始发展，代表性专利为美国INSITU公司1999年提出的公开号为US6264140B1的专利。进入21世纪以来，INSITU公司继续对撞线回收方式进行改进，2003年提出了公开号为US7059564B2的专利；在2005—2009年间出现了空中回收方式的核心专利US20120048996A1。在2010—2012年期间，2011年，美国AURORA公司提交了公开号为US20130082137A1的专利申请。2012年，以色列的YOFFE，Meir申请的公开号为WO2013/171735A1的专利申请展示了一种“定点起降”的无人机回收系统；该回收系统质量轻，在海上也可保持稳定。这两个专利均是INSITU天钩回收技术的延续。另外，在2010年AAI公司提交了航空探测器小型无人机上采用的撞网回收装置专利US8453967B2；在2012年雷锡恩公司提交了公开号为US20130341462A1的专利申请，该专利公开了将无人机降落在竖直排列的弹性材料做成的滚轮上，然后由捕获机构进行回收，提供了一种新的回收思路。综上所述，以往技术方案，在海上无人机回收方面，已公开技术和装置仍然存在着系统复杂、控制精度低、控制主动性差、锁定稳定性有待提高等问题。
技术实现思路
本专利技术是为克服现有技术的不足，提出一种扩大无人机回收面积，减少无人机控制精度的适用于无人机海上回收的主动式锥形辅助导引卡固机构。本专利技术采取的技术方案是：一种主动式锥形辅助导引卡固机构，它包括复位弹性元件、座环、底座和多个肋板；座环安装在底座上，座环上沿周向布置有多个肋板，肋板转动安装在座环上，座环与底座之间布置有与二者连接的复位弹性元件，初始状态，多个肋板围成一个倒锥形结构，底座上加工有能使无人机底部锥形适配器通过的贯通孔。进一步地，座环包括两个环和多个限位块，两个环上下并排设置并通过多个限位块相连，限位块插装在底座上。通常，两个环为金属环。进一步地，复位弹性元件为扭簧，扭簧套装在上座环的上环上，扭簧的一端与底座连接，扭簧的另一端与肋板连接。进一步地，肋板的一端弯曲，肋板的另一端加工有一个能嵌入扭簧另一端部的沟槽，肋板的另一端与座环转动连接。进一步地，底座包括与座环相配合安装的定位座和与该定位座间隔设置并连为一体的连接板，定位座为一端敞口而另一端带有底板的筒状结构；底板和平板中部开有能使无人机底部锥形适配器通过的贯通孔，定位座内侧壁面加工有与限位块配合的插槽，限位块插装在插槽上，底板中部的孔上设有向敞口延伸的锥筒。进一步地，主动式锥形辅助导引卡固机构还包括接近开关和多个推拉式电磁铁；平板的与定位座相邻的一端面上沿周向布置有多个推拉式电磁铁，推拉式电磁铁的基座安装在平板上，多个推拉式电磁铁的多个弹簧牵引杆指向贯通孔，推拉式电磁铁的弹簧牵引杆伸长后能锁定无人机底部锥形适配器；接近开关安装在平板的与定位座相邻的一端面上，接近开关接收进入贯通孔内的无人机底部发出的信号并发出指令。与现有技术相比较，本专利技术的有益效果是：本专利技术所提供的主动式锥形辅助导引卡固机构能在无人机回收对接初段起容差导引作用，降低无人机姿态及位置定位精度；在回收至回收桶内的过程，起到卡固的作用，防止无人机与回收桶内部产生刮碰。进一步的提高了海上无人机的回收稳定性和精度，降低了无人机回收过程中的锁定难度。同时也减小无人机控制精度，扩大了无人机回收面积。附图说明图1为本专利技术的一种主动式锥形辅助导引卡固机构的示意图；图2为底座和座环相互布置结构示意图；图3为底座由锥筒方向看的结构示意图；图4为底座由动力源方向看的结构示意图图5为座环结构示意图；图6为推拉式电磁铁的结构示意图；图7为无人机底部锥形适配器在主动式锥形辅助导引卡固机构带动下逐渐被楔紧的示意图；图8为肋板结构示意图；图9为肋板上沟槽示意图；图10为回收无人机时主动式锥形辅助导引卡固机构的肋板完全张开状态图；图11为回收无人机时主动式锥形辅助导引卡固机构的肋板待闭合状态图；图12为回收无人机时主动式锥形辅助导引卡固机构的肋板完全闭合状态图。图中所示标号：肋板1，沟槽1-1，复位弹性元件2，座环3，环3-1，限位块3-2，底座4，贯通孔4-0，定位座4-1，动力源连接座4-2，推拉式电磁铁5，无人机6。具体实施方式下面结合图1和图7对本专利技术进行详细说明。参见图1-图2说明，本实施方式的主动式锥形辅助导引卡固机构为一种适用于无人机海上回收的主动式锥形辅助导引卡固机构，它包括复位弹性元件2、座环3、底座4和多个肋板1；座环3安装在底座4上，座环3上沿周向布置有多个肋板1，肋板1转动安装在座环3上，座环3与底座4之间布置有与二者连接的复位弹性元件2，初始状态，多个肋板1围成一个倒锥形结构，底座4上加工有能使无人机底部锥形适配器通过的贯通孔4-0。肋板是整个主动式锥形辅助导引卡固机构展开和闭合的执行机构，在回收过程中，在回收筒的限制下，逐渐闭合；在释放过程中，在复位弹性元件的作用下，逐渐展开。多个肋板配合形成锥形导引结构，在闭合状态时，结构外围包络半径小于回收筒内部直径，可以收放到回收筒中；在锥形辅助结构展开时，使锥形结构展开面积大幅增加，大幅度提高回收面积，从而减小无人机控制精度。参见图5说明，为了保证工作稳定可靠，座环3包括两个环3-1和多个限位块3-2，两个环3-1上下并排设置并通过多个限位块3-2相连，限位块3-2插装在底座4上。座环3用于连接各个肋板1，使各个肋板1可以在座环3处进行展开和闭合动作。限位块3-2的数量为40个。作为一种优选的方案，复位弹性元件2为扭簧，扭簧套装在上座环3的上环上，扭簧的一端与底座4连接，扭簧的另一端与肋板1连接。通常，两个环3-1均为金属环。参见图8和图9说明，作为一种优选的方案，肋板1的一端弯曲，肋板1的另一端加工有一个能嵌入扭簧另一端部的沟槽1-1，肋板1的另一端与座环3转动连接。在每个肋板1对应的座环3位置处放置一个扭簧，扭簧套装在座环3的上金属环上，一端压在底座4的卡槽上，另一端压在肋板1的沟槽内，在没有回收筒限制的时候，在扭簧的作用下，整个锥形结构处于展开状态，在回收过程中，由于回收筒的半径限制，主动式锥形辅助导引卡固机构逐渐闭合，扭簧被压缩，释放过程中，由于复位扭簧的作用，主动式锥形辅助导引卡固机构逐渐展开。参见图3和图4说明，底座4包括与座环3相配合安装的定位座4-1和与该定位座4-1间隔设置并连为一体的连接板4-2，定位座4-1为一端敞口而另一端带有底板的筒状结构；底板和连接板4-2中部开有能使无人机底部锥形适配器通过的贯通孔，定位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主动式锥形辅助导引卡固机构，其特征在于：它包括复位弹性元件(2)、座环(3)、底座(4)和多个肋板(1)；座环(3)安装在底座(4)上，座环(3)上沿周向布置有多个肋板(1)，肋板(1)转动安装在座环(3)上，座环(3)与底座(4)之间布置有与二者连接的复位弹性元件(2)，初始状态，多个肋板(1)围成一个倒锥形结构，底座(4)上加工有能使无人机底部锥形适配器通过的贯通孔(4‑0)。

【技术特征摘要】
1.一种主动式锥形辅助导引卡固机构，其特征在于：它包括复位弹性元件(2)、座环(3)、底座(4)和多个肋板(1)；座环(3)安装在底座(4)上，座环(3)上沿周向布置有多个肋板(1)，肋板(1)转动安装在座环(3)上，座环(3)与底座(4)之间布置有与二者连接的复位弹性元件(2)，初始状态，多个肋板(1)围成一个倒锥形结构，底座(4)上加工有能使无人机底部锥形适配器通过的贯通孔(4-0)。2.根据权利要求1所述一种主动式锥形辅助导引卡固机构，其特征在于：座环(3)包括两个环(3-1)和多个限位块(3-2)，两个环(3-1)上下并排设置并通过多个限位块(3-2)相连，限位块(3-2)插装在底座(4)上。3.根据权利要求2所述一种主动式锥形辅助导引卡固机构，其特征在于：复位弹性元件(2)为扭簧，扭簧套装在上座环(3)的上环上，扭簧的一端与底座(4)连接，扭簧的另一端与肋板(1)连接。4.根据权利要求3所述一种主动式锥形辅助导引卡固机构，其特征在于：肋板(1)的一端延伸有弯曲部，肋板(1)的另一端加工有一个能嵌入扭簧另一端部的沟槽，肋板(1)的另一端套在上部的环(3-1)上。5.根据权利要求2、3或4所述一种主动式锥形辅助导引卡固机构，其特征在于：底座(4)包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德友，王洪杰，付晓龙，李国栋，宫汝志，齐乃明，霍明英，范子琛，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23