【技术实现步骤摘要】
一种扑翼无人机自主弹射起飞与回收重复利用装置及方法
本专利技术涉及仿生学、机械学、机器人学、仪器科学、控制科学、计算机科学、传感器技术等的交叉领域,涉及一种扑翼无人机自主弹射起飞与回收重复利用装置及方法。
技术介绍
相比较于固定翼和旋翼无人机,扑翼无人机具有高效性、敏捷性和隐蔽性等优点,可执行大范围侦察探测、安全巡检和灾后搜索等任务,可以广泛应用于军事领域,在农业、林业等民用领域也有很大的应用前景。目前扑翼无人机的起飞仍然是一个问题,扑翼无人机的起飞方式直接影响了无人机系统的可靠性和稳定性,是扑翼无人机实现大范围应用的关键环节。而弹射起飞以其无需跑道、起飞角度可控、操作简单安全并且可在情况复杂的山林环境下工作等优点成为了近年来无人机的主要起飞方式之一,极大的放宽了无人机的使用限制,提高了环境适应性,扩大了扑翼式无人机的应用领域。申请号为201711406496.2的专利技术专利申请公开的“一种小型无人机起飞弹射架”中,利用卷扬机把弹射绳索拉紧,该弹射绳索一端固定在架子上,另一端与小车相连;弹射绳索被拉紧后具有一定的弹 ...
【技术保护点】
1.一种扑翼无人机自主弹射起飞与回收重复利用装置,包括底座(1)、姿态调整机构(2)、弹射机构(3)、回收机构(4)、控制处理单元(5)、传感器单元(6)和电源模块(7),其特征在于,所述姿态调整机构(2)安装在所述底座(1)的顶端,所述弹射机构(3)和回收机构(4)安装在所述姿态调整机构(2)上部,所述姿态调整机构(2)、弹射机构(3)和回收机构(4)均与控制处理单元(5)相连;所述姿态调整机构(2)、弹射机构(3)、回收机构(4)、控制处理单元(5)和传感器单元(6)均与电源模块(7)相连;/n所述的弹射机构(3)由弹射电机架(3-1)、弹射电机(3-2)、弹射输入齿轮 ...
【技术特征摘要】
1.一种扑翼无人机自主弹射起飞与回收重复利用装置,包括底座(1)、姿态调整机构(2)、弹射机构(3)、回收机构(4)、控制处理单元(5)、传感器单元(6)和电源模块(7),其特征在于,所述姿态调整机构(2)安装在所述底座(1)的顶端,所述弹射机构(3)和回收机构(4)安装在所述姿态调整机构(2)上部,所述姿态调整机构(2)、弹射机构(3)和回收机构(4)均与控制处理单元(5)相连;所述姿态调整机构(2)、弹射机构(3)、回收机构(4)、控制处理单元(5)和传感器单元(6)均与电源模块(7)相连;
所述的弹射机构(3)由弹射电机架(3-1)、弹射电机(3-2)、弹射输入齿轮(3-3)、缺齿齿轮(3-4)、缺齿齿轮轴(3-5)、绞盘齿轮(3-6)、绞盘齿轮轴(3-7),绞盘(3-8)、左滑杆(3-9)、右滑杆(3-10)、左压缩弹簧(3-11)、右压缩弹簧(3-12)、拉绳固定滑块(3-13)、扑翼机固定件(3-14)、滑轮轴(3-15)、滑轮(3-16)和拉绳(3-17);所述弹射电机架(3-1)固定在安装平台(2-8)顶端,所述弹射电机(3-2)固接在弹射电机架(3-1)上;所述弹射输入齿轮(3-3)安装在弹射电机(3-2)的输出轴上,且与所述缺齿齿轮(3-4)无缺齿的半边啮合;所述缺齿齿轮(3-4)固接在缺齿齿轮轴(3-5)上;所述的绞盘齿轮(3-6)固接在绞盘齿轮轴(3-7)上,且与缺齿齿轮(3-4)有缺齿的半边啮合;所述缺齿齿轮轴(3-5)和绞盘齿轮轴(3-7)均通过轴承与在弹射电机架(3-1)连接,可相对于弹射电机架转动;所述绞盘(3-8)固定在所述绞盘齿轮(3-6)上,并与其同轴;所述左滑杆(3-9)和所述右滑杆(3-10)平行,并且后端均固定在安装平台(2-8)上,所述左压缩弹簧(3-11)同轴套装在左滑杆(3-9)外表面,并且后端固定在安装平台(2-8)上,所述右压缩弹簧(3-12)同轴套装在右滑杆(3-10)外表面,后端固定在安装平台(2-8)上,左压缩弹簧(3-11)前端和右压缩弹簧(3-12)前端均固接拉绳固定滑块(3-13);所述扑翼机固定件(3-14)上设置有两个左右对称的通孔,分别套在左滑杆(3-9)和右滑杆(3-10)上,所述扑翼机固定件(3-14)紧靠着拉绳固定滑块(3-13),所述的滑轮轴(3-15)固定在所述的安装平台(2-8)上,所述的滑轮(3-16)套装在所述的滑轮轴(3-15)上,所述拉绳(3-17)的一端固接拉绳固定滑块(3-13)上,拉绳(3-17)的另一端穿过所述安装平台(2-8)上的圆孔,绕过滑轮(3-16)并固定在绞盘(3-8)上;
所述的回收机构(4)包括回收电机(4-1)、回收齿轮传动机构(4-2)、高弹力布(4-3)、回收平台框架(4-4)、链轮一(4-5)、链轮二(4-6)和回收机械臂(4-7),所述安装平台(2-8)设有多个通孔,用于安装回收电机(4-1)、回收齿轮传动机构(4-2)和回收机械臂(4-7),所述回收平台框架(4-4)为高弹性钢片,所述回收平台框架(4-4)上每隔相同的距离就有一个正方形通孔,用于和链轮一(4-5)和链轮二(4-6)啮合,所述安装平台(2-8)的底面设有左右两个对称的d型槽孔,槽孔前端外表面均设有圆台挡块,所述高弹力布(4-3)边缘包裹住回收平台框架(4-4),两端均有圆型通孔,用于套在安装平台(2-8)的d型槽孔前端外表面的圆台挡块上,所述回收平台框架(4-4)两端分别通过安装平台(2-8)的两个d型槽孔,分别与左右两个圆柱固定在一起,两个d型槽孔的中间各有一个长方体缺口,用于链轮一(4-5)和链轮二(4-6)与回收平台框架(4-4)啮合;
所述的电源模块(7)为姿态调整机构(2)、弹射机构(3)、回收机构(4)、传感器单元(5)和控制处理器(6)提供能源。
2.根据权利1所述的一种扑翼无人机自主弹射起飞与回收重复利用装置,其特征在于,所述的姿态调整机构(2)包括连接件(2-1)、配重(2-2)、基座根部(2-3)、姿态调整电机(2-4)、姿态调整输入齿轮(2-5)、姿态调整输出齿轮(2-6)、姿态调整输出齿轮轴(2-7)和安装平台(2-8),所述的连接件(2-1)的前端安装在底座(1)顶端,所述的配重(2-2)安装在连接件(2-1)的后端,所述的基座根部(2-3)安装在所述连接件(2-1)上部;基座根部(2-3)上安装有姿态调整电机(2-4),所述的姿态调整输入齿轮(2-5)固接在姿态调整电机输出轴上;所述姿态调整输入齿轮(2-5)与姿态调整输出齿轮(2-6)啮合;所述姿态调整输出齿轮(2-6)固接在姿态调整输出齿轮轴(2-7)上,所述的姿态调整输出齿轮轴(2-7)通过轴承安装在基座根部(2-3)上,并且与姿态调整电机的输出轴平行。
3.根据权利1所述的一种扑翼无人机自主弹射起飞与回收重复利用装置,其特征在于,所述的底座(1)包括三个脚垫分别为右脚垫(1-1-1)、左脚垫(1-1-2)和后脚垫(1-1-3)、三根脚管分别为右脚管(1-2-1)、左脚管(1-2-2)和后脚管(1-2-3)、脚管约束件(1-3)、中轴承接管(1-4)、中轴锁紧旋钮(1-5)、中轴(1-6)、俯仰调整手柄(1-7)和连接件锁紧旋钮(1-8),所述脚垫分别安装在对应脚管下端且与地面接触;所述脚管约束件(1-3)的三个外部套筒分别与三个脚管相连,所述脚管约束件(1-3)的内部套筒与中轴承接管(1-4)的底端相连;所述中轴承接管(1-4)的上端与三根脚管相连,所述中轴(1-6)下端套在中轴承接管(1-4)的内部,通过所述中轴锁紧旋钮(1-5)固定;所述中轴(1-6)上端与俯仰调整手柄(1-7)相连;所述俯仰调整手柄(1-7)与所述连接件锁紧旋钮(1-8)相连。
4.根据权利1所述的一种扑翼无人机自主弹射起飞与回收重复利用装置,其特征在于,所述回收齿轮传动机构(4-2)包括回收输入齿轮(4-2-1)、一级传动齿轮轴(4-2-2)、二级传动齿轮轴(4-2-3)、回收输出齿轮轴一(4-2-4)、回收输出齿轮轴二(4-2-5)、一级传动齿轮(4-2-6)、二级传动齿轮(4-2-7)、回收输出齿轮一(4-2-8)和回收输出齿轮二(4-2-9),所述回收输入齿轮(4-2-1)安装在所述回收电机(4-1)的输出轴上并与...
【专利技术属性】
技术研发人员:张军,张茂增,宋爱国,黄繁章,刘琪,李汉,江朝军,
申请(专利权)人:东南大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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