一种无人机机载投放装置、投放控制系统及控制方法制造方法及图纸

本申请提供一种无人机机载投放装置、投放控制系统及控制方法，包括：驱动机构及连接在驱动机构下方的载物箱；驱动机构包括第一安装板及第二安装板，第二安装板上连接步进电机，第二安装板下方连接载物箱；第一安装板与第二安装板之间设置主动齿轮，主动齿轮固定在步进电机的输出轴上，主动齿轮外侧对称水平啮合四个从动齿轮，各个从动齿轮上分别缠绕牵引绳；第二安装板上对应各个从动齿轮分别固定连接导向结构，牵引绳的一端固定在从动齿轮上，另一端穿过导向结构后向下延伸连接在载物箱上；导向结构上设置停止微动开关。本申请的有益效果是：通过驱动机构中的步进电机的转动使得牵引绳牵引载物箱在垂直升降，从而增加投放的准确性与稳定性。

A UAV airborne delivery device, delivery control system and control method

【技术实现步骤摘要】
一种无人机机载投放装置、投放控制系统及控制方法
本公开涉及无人机搜救
，具体涉及一种无人机机载投放装置、投放控制系统及控制方法。
技术介绍
现在无人机搜救领域大部分都是依靠高清和热像摄像头进行外围考查和检测，无法真正的对伤员起到帮助的作用，另外传统的伞降物资不确定性很大，定向性较差，而且中途可能会造成物资的损失，不能保证物资能够定点、垂直向地送达遇难人员的身边。
技术实现思路
本申请的目的是针对以上问题，提供一种无人机机载投放装置、投放控制系统及控制方法。第一方面，本申请提供一种无人机机载投放装置，可拆卸地安装在所述无人机的下方，包括：驱动机构及连接在所述驱动机构下方的载物箱；所述驱动机构包括可拆卸地安装在所述无人机底面的第一安装板，所述第一安装板的下方通过第一支撑机构连接第二安装板，所述第二安装板远离所述第一安装板的一侧固定连接步进电机，所述步进电机的输出轴穿过所述第二安装板后延伸至第二安装板与第一安装板之间；所述第二安装板下方连接所述载物箱；所述第一安装板与第二安装板之间设置主动齿轮，所述主动齿轮固定在步进电机的输出轴上，所述主动齿轮外侧对称水平啮合四个从动齿轮，各个所述从动齿轮上分别缠绕牵引绳；所述第二安装板上对应各个所述从动齿轮分别固定连接导向结构，各个所述导向结构对称设置在所述载物箱的上方；所述牵引绳的一端固定在所述从动齿轮上，另一端穿过所述导向结构后向下延伸连接在所述载物箱上；所述导向结构远离所述从动齿轮一端的下边缘安装对应所述载物箱设置的停止微动开关。根据本申请实施例提供的技术方案，所述导向结构包括水平设置的导向碳管以及设置在所述导向碳管远离从动齿轮一端的转动组件，所述导向碳管远离所述转动组件的一端通过固定座固定在所述第二安装板上；所述牵引绳的活动端依次穿过导向碳管及转动组件后连接在所述载物箱上。根据本申请实施例提供的技术方案，所述转动组件包括一对安装套，一对所述安装套包裹在所述导向碳管的外侧，一对所述安装套之间分别设有轴承、定位轴及滚轴，所述轴承与定位轴相对设置在一对所述安装套之间，所述轴承内嵌在一个所述安装套内，所述定位轴的一端固定在另一个所述安装套内，所述轴承与定位轴之间连接有可转动地滚轴。根据本申请实施例提供的技术方案，所述驱动机构上设有所述无人机可触发的启动微动开关。根据本申请实施例提供的技术方案，所述载物箱的底部设有箱门，所述载物箱上对应所述箱门设置控制箱门开闭的舵机。根据本申请实施例提供的技术方案，所述载物箱上安装超声波传感器。根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一安装板的上方安装缓冲结构，所述缓冲结构包括第一缓冲板及第二缓冲板，所述第二缓冲板远离第一缓冲板的侧面的四角分别通过减震球固定在所述第一安装板的上表面；所述第一缓冲板与第二缓冲板之间固定连接支撑柱。根据本申请实施例提供的技术方案，所述载物箱的顶板的四角分别安装箱体连接件，所述牵引绳的活动端固定在所述箱体连接件上。第二方面，本申请提供一种无人机机载装置投放控制系统，包括：控制所述驱动机构的第一控制系统及控制所述载物箱的第二控制系统；所述第一控制系统包括第一控制器、第一数传模块、第一降压模块及第一电源；所述第一电源配置用于对所述第一降压模块进行供电；所述第一降压模块配置用于对所述第一控制器进行供电；所述第一控制器配置用于接收所述停止微动开关及启动微动开关的信号，并向所述步进电机发送控制信号；第二控制系统包括第二控制器、第二数传模块、第二降压模块、第三降压模块、第四降压模块及第二电源；所述第二电源配置用于分别对所述第二降压模块、第三降压模块及第四降压模块进行供电；所述第二降压模块配置用于对所述第二控制器进行供电；所述第三降压模块及第四降压模块分别对一对所述舵机进行供电；所述第二控制器配置用于接收所述超声波传感器的信号，并向一对所述舵机发送控制信号；所述第一数传模块及第二数传模块配置用于所述第一控制器及第二控制器之间的信号通信。第三方面，本申请提供一种无人机机载装置投放控制方法，括以下步骤：触发启动微动开关；控制步进电机正向转动；接收超声波传感器信号；控制步进电机停止转动；第一设定时间间隔后启动一对舵机正向转动，舵机带动箱门旋转第一设定角度后控制舵机停止转动；第二设定时间间隔后启动一对舵机反向转动，舵机带动箱门旋转第一设定角度后控制舵机停止转动；接收舵机复位信号；控制步进电机反向转动；接收停止微动开关的信号；控制步进电机停止转动。本专利技术的有益效果：本申请提供一种无人机机载投放装置，可拆卸地安装在所述无人机的下方，包括：驱动机构及连接在所述驱动机构下方的载物箱；所述驱动机构包括可拆卸地安装在所述无人机底面的第一安装板，所述第一安装板的下方通过第一支撑机构连接第二安装板，所述第二安装板远离所述第一安装板的一侧固定连接步进电机，所述步进电机的输出轴穿过所述第二安装板后延伸至第二安装板与第一安装板之间；所述第二安装板下方连接所述载物箱；所述第一安装板与第二安装板之间设置主动齿轮，所述主动齿轮固定在步进电机的输出轴上，所述主动齿轮外侧对称水平啮合四个从动齿轮，各个所述从动齿轮上分别缠绕牵引绳；所述第二安装板上对应各个所述从动齿轮分别固定连接导向结构，各个所述导向结构对称设置在所述载物箱的上方；所述牵引绳的一端固定在所述从动齿轮上，另一端穿过所述导向结构后向下延伸连接在所述载物箱上；所述导向结构远离所述从动齿轮一端的下边缘安装对应所述载物箱设置的停止微动开关。步进电机旋转带动主动齿轮旋转，主动齿轮旋转带动啮合的四个从动齿轮旋转，从而使得缠绕在从动齿轮上的牵引绳在导向结构的方向导引下进行竖直方向内的伸缩，从而实现连接在牵引绳上的载物箱的升降移动，因此当无人机带动驱动机构及载物箱到达指定地点后，将载物箱竖直下降到距离地面一定距离后，打开载物箱的箱门从而实现载物箱内物资的投放，从而通过无人机实现物资的垂直、定点准确投放。附图说明图1为本申请第一种实施例的轴侧结构示意图；图2为本申请第一种实施例的主视结构示意图；图3为本申请第一种实施例中主动齿轮与从动齿轮配合的爆炸结构示意图；图4为本申请第一种实施例中载物箱的爆炸结构示意图；图5为本申请第一种实施例中导向结构的爆炸结构示意图；图6为本申请第二种实施例的原理框图；图7为本申请第二种实施例的第一控制系统的电路接线图；图8为本申请第二种实施例的第二控制系统的电路接线图；图9为本申请第三种实施例的流程示意图；图中所述文字标注表示为：110、第一安装板；120、第二安装板；200、载物箱；210、箱门；220、舵机；230、超声波传感器；240、箱体连接件；300、步进电机；410、主动齿轮；420、从动齿轮；500、牵引绳；600、停止微动开关；710、导向碳管；720、安装套；721、轴承；722、定位轴；723、滚轴；730本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机机载投放装置，可拆卸地安装在所述无人机的下方，其特征在于，包括：驱动机构及连接在所述驱动机构下方的载物箱(200)；/n所述驱动机构包括可拆卸地安装在所述无人机底面的第一安装板(110)，所述第一安装板(110)的下方通过第一支撑机构连接第二安装板(120)，所述第二安装板(120)远离所述第一安装板(110)的一侧固定连接步进电机(300)，所述步进电机(300)的输出轴穿过所述第二安装板(120)后延伸至第二安装板(120)与第一安装板(110)之间；所述第二安装板(120)下方连接所述载物箱(200)；/n所述第一安装板(110)与第二安装板(120)之间设置主动齿轮(410)，所述主动齿轮(410)固定在步进电机(300)的输出轴上，所述主动齿轮(410)外侧对称水平啮合四个从动齿轮(420)，各个所述从动齿轮(420)上分别缠绕牵引绳(500)；所述第二安装板(120)上对应各个所述从动齿轮(420)分别固定连接导向结构，各个所述导向结构对称设置在所述载物箱(200)的上方；所述牵引绳(500)的一端固定在所述从动齿轮(420)上，另一端穿过所述导向结构后向下延伸连接在所述载物箱(200)上；所述导向结构远离所述从动齿轮(420)一端的下边缘安装对应所述载物箱(200)设置的停止微动开关(600)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种无人机机载投放装置，可拆卸地安装在所述无人机的下方，其特征在于，包括：驱动机构及连接在所述驱动机构下方的载物箱(200)；
所述驱动机构包括可拆卸地安装在所述无人机底面的第一安装板(110)，所述第一安装板(110)的下方通过第一支撑机构连接第二安装板(120)，所述第二安装板(120)远离所述第一安装板(110)的一侧固定连接步进电机(300)，所述步进电机(300)的输出轴穿过所述第二安装板(120)后延伸至第二安装板(120)与第一安装板(110)之间；所述第二安装板(120)下方连接所述载物箱(200)；
所述第一安装板(110)与第二安装板(120)之间设置主动齿轮(410)，所述主动齿轮(410)固定在步进电机(300)的输出轴上，所述主动齿轮(410)外侧对称水平啮合四个从动齿轮(420)，各个所述从动齿轮(420)上分别缠绕牵引绳(500)；所述第二安装板(120)上对应各个所述从动齿轮(420)分别固定连接导向结构，各个所述导向结构对称设置在所述载物箱(200)的上方；所述牵引绳(500)的一端固定在所述从动齿轮(420)上，另一端穿过所述导向结构后向下延伸连接在所述载物箱(200)上；所述导向结构远离所述从动齿轮(420)一端的下边缘安装对应所述载物箱(200)设置的停止微动开关(600)。


2.根据权利要求1所述的无人机机载投放装置，其特征在于，所述导向结构包括水平设置的导向碳管(710)以及设置在所述导向碳管(710)远离从动齿轮(420)一端的转动组件，所述导向碳管(710)远离所述转动组件的一端通过固定座(730)固定在所述第二安装板(120)上；所述牵引绳(500)的活动端依次穿过导向碳管(710)及转动组件后连接在所述载物箱(200)上。


3.根据权利要求2所述的无人机机载投放装置，其特征在于，所述转动组件包括一对安装套(720)，一对所述安装套(720)包裹在所述导向碳管(710)的外侧，一对所述安装套(720)之间分别设有轴承(721)、定位轴(722)及滚轴(723)，所述轴承(721)与定位轴(722)相对设置在一对所述安装套(720)之间，所述轴承(721)内嵌在一个所述安装套(720)内，所述定位轴(722)的一端固定在另一个所述安装套(720)内，所述轴承(721)与定位轴(722)之间连接有可转动地滚轴(723)。


4.根据权利要求1所述的无人机机载投放装置，其特征在于，所述驱动机构上设有所述无人机可触发的启动微动开关。


5.根据权利要求1所述的无人机机载投放装置，其特征在于，所述载物箱(200)的底部设有箱门(210)，所述载物箱(200)上对应所述箱门(210)设置控制箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜子涛，张智皓，冯慧，刘佳欣，梁志明，郭广涛，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12