一种无人直升机用货物自动投放系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无人直升机用货物自动投放系统，设载货板被推动移动的方向为前后方向，载货板的载货基板的左右两侧分别置于系统机架的两个侧板上且能前后移动，货物锁定及解锁机构安装于系统机架上并位于载货基板的下方且用于控制载货板与系统机架之间的锁定及解锁，推货及脱货装置安装于系统机架上并位于载货基板的下方且用于控制对载货板的推动及载货板与所述系统机架之间的脱离，货物锁定及解锁机构和推货及脱货装置分别与控制器对应连接。本发明专利技术所述无人直升机用货物自动投放系统可同时实现投放前保持高度稳定性、投放时能够精确控制时间、能多点分货投放的功能，而且货物安装比较方便，装载容量较大，脱货迅速，投放精确。

【技术实现步骤摘要】
一种无人直升机用货物自动投放系统
本专利技术涉及一种无人直升机用货物投放设备，尤其涉及一种能够全自动投放货物的无人直升机用货物自动投放系统。
技术介绍
无人直升机即无人驾驶直升机，是指由无线电地面遥控飞行或/和自主控制飞行的可垂直起降的不载人飞行器，在构造形式上属于旋翼飞行器，在功能上属于垂直起降飞行器。近十几年来，随着复合材料、动力系统、传感器、尤其是飞行控制等技术的研究进展，无人直升机得到了迅速的发展，正日益成为人们关注的焦点。无人直升机具有独特的飞行性能及使用价值。与有人直升机相比，无人直升机由于无人员伤亡、体积小、造价低、战场生存力强等特点，在许多方面具有无法比拟的优越性。在民用方面，无人直升机在大气监测、交通监控、资源勘探、电力线路检测、森林防火等方面具有广泛的应用前景。随着应用场景的扩展，无人直升机的货物精确自动投放功能越来越重要，除了需要能够精确控制货物投放时间外，还需要尽可能满足投放前的高度稳定性，因为无人直升机可能在飞行过程中发生倾斜甚至翻滚，最好还能实现多点分货投放功能，以满足一次飞行、多点投放的功能。传统的无人直升机用货物自动投放技术研究还处于初级阶段，只是根据实际需要设计一些特定的自动投放装置，目前还没有一种无人直升机用货物自动投放装置能够同时实现投放前保持高度稳定性、投放时能够精确控制时间、能多点分货投放的功能。比如，专利号为“201320852797.9”的技术专利，公开了一种用于无人直升机的货物投放装置，包括支架、球形容器、环形托架，所述支架的顶部与无人机腹部固定连接，下部设置有小轴和环形托架行程监控装置，所述小轴的一端与环形托架连接，另一端通过联轴器与电气控制系统相连接，所述球形容器设置在环形托架上。将货物投放装置安装在无人直升机腹部，通过无人机电脑系统或远程电脑控制可使原来不能运输货物的无人直升机，具备装载、运输和投放货物的能力。上述用于无人直升机的货物投放装置存在以下缺陷：1、只能适用于小型无人机，且物资上下方向没有限位，投放前不能保持高度稳定性，在飞行过程中，飞行器只能保持水平方向，否则货物将会随飞行角度导致货物坠落；在风力的影响下，飞行器偏摆，圆形容器受重量下降，砸向地面，对地面的人员和物品砸伤，有极大的安全隐患，可实用性不强。2、该装置只能实现单次投放，一次投放完成后，需重新装载，无法实现一次飞行多点分货投放功能。3、货物安装繁琐，需要将投放的小物件放置在圆形容器内，在将圆形容器封装后再放置于托架上。4、该装置对货物的下降速度、货物的装载空间和重量有较大的局限性。综上，上述用于无人直升机的货物投放装置远不能同时实现投放前保持高度稳定性、投放时能够精确控制时间、能多点分货投放的功能。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种投放前保持高度稳定性、投放时能够精确控制且能多点分货投放的无人直升机用货物自动投放系统。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种无人直升机用货物自动投放系统，包括系统机架、载货板、货物锁定及解锁机构、推货及脱货装置、控制器，设所述载货板被推动移动的方向为前后方向，所述系统机架包括横向的底板和两个分别位于所述底板左右两侧且竖向的侧板，用于装载货物的所述载货板包括横向的载货基板，所述载货基板的左右两侧分别置于两个所述侧板上且能前后移动，所述货物锁定及解锁机构安装于所述系统机架上并位于所述载货基板的下方且用于控制所述载货板与所述系统机架之间的锁定及解锁，所述推货及脱货装置安装于所述系统机架上并位于所述载货基板的下方且用于控制对所述载货板的推动及所述载货板与所述系统机架之间的脱离，所述货物锁定及解锁机构的控制信号输入端和所述推货及脱货装置的控制信号输入端分别与所述控制器的控制信号输出端对应连接。上述结构中，系统机架的具体形状和尺寸根据实际需要而定，优选为长方形框架，使用时将系统机架的底板安装在无人直升机内的底面；载货板的具体形状和尺寸根据实际需要而定，优选为长方形板，使用时与货物固定安装在一起，或者将载货板作为装有货物的货厢的底板，在推货和脱货的过程中，载货板与货物一起移动和掉落；货物锁定及解锁机构、推货及脱货装置根据其上述功能可以有多种具体结构，只要能够实现上述功能且便于加工、安装即可；控制器是包括中央处理器及周边电子部件的常用控制器，根据实际需求设定不同参数即可实现所需的控制功能，可以用控制板、控制盒或控制箱的形式用螺栓固定安装在系统机架上，控制器可以是整个无人直升机的总体控制器，也可以是本系统的独立控制器，可以实现相应的遥控功能，这些都是根据实际需要采用现有常规技术能够轻易实现的。进一步，为了使载货基板易于滑动以便于推货和脱货，所述系统机架的两个侧板的上方设有上凸且上表面为外凸圆弧形面的圆弧形滑条，所述载货基板的左右两侧分别置于两个所述圆弧形滑条上。作为优选，为了使本系统适用于无人直升机内两侧舱门分别投放货物，一个所述系统机架、两个所述载货板、两个所述货物锁定及解锁机构、一个所述推货及脱货装置构成一个货物投放单元，所述无人直升机用货物自动投放系统包括两个所述货物投放单元，一个所述货物投放单元位于另一个所述货物投放单元的正后方；每一个所述货物投放单元中，一个所述载货板位于另一个所述载货板的正后方，两个所述货物锁定及解锁机构分别用于控制两个所述载货板与所述系统机架之间的锁定及解锁，所述推货及脱货装置用于控制对两个所述载货板的推动及两个所述载货板与所述系统机架之间的脱离。进一步，为了对载货板进行更好的限位以使其只能在前后方向移动，所述载货板还包括轴向为前后方向且径向截面为“L”形的“L”形限位条，两个所述“L”形限位条的上部分别与所述载货基板的左右两侧下面连接且分别位于所述系统机架的两个侧板的内侧，所述系统机架的两个侧板的内壁上设有轴向为前后方向的凸条，两个所述凸条分别置于两个所述“L”形限位条的“L”形缺口内使所述载货板能前后移动且不能上下及左右移动。作为优选，为了便于通过一个驱动设备同步控制位于两侧的同一个载货板的两个“L”形限位条的锁定与解锁以提高锁定稳定性并降低成本，所述货物锁定及解锁机构包括直线电机、传动推杆和拐臂传动机构，所述直线电机安装在所述系统机架的底板上，所述直线电机的驱动轴的轴向为前后方向，所述传动推杆的轴向为左右方向，所述直线电机的转轴与所述传动推杆的中段连接，所述系统机架的两个侧板的下部分别设有前后方向的条形孔，所述传动推杆的两端分别穿过对应的两个所述侧板的条形孔且能够前后移动，两个所述拐臂传动机构分别设于两个所述侧板的外侧，所述拐臂传动机构包括连接座和锁销，两个所述连接座分别与所述传动推杆的两端连接，两个所述侧板上与两个所述锁销对应的位置分别设有左右方向的限位通孔，所述“L”形限位条上与所述锁销对应的位置设有左右方向的锁定通孔或锁定盲孔，所述锁销穿过对应的所述限位通孔后能够插入对应的所述锁定通孔或锁定盲孔，所述拐臂传动机构能够在所述连接座前后移动时驱动对应的所述锁销在对应的所述限位通孔的限位作用下左本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人直升机用货物自动投放系统，其特征在于：包括系统机架、载货板、货物锁定及解锁机构、推货及脱货装置、控制器，设所述载货板被推动移动的方向为前后方向，所述系统机架包括横向的底板和两个分别位于所述底板左右两侧且竖向的侧板，用于装载货物的所述载货板包括横向的载货基板，所述载货基板的左右两侧分别置于两个所述侧板上且能前后移动，所述货物锁定及解锁机构安装于所述系统机架上并位于所述载货基板的下方且用于控制所述载货板与所述系统机架之间的锁定及解锁，所述推货及脱货装置安装于所述系统机架上并位于所述载货基板的下方且用于控制对所述载货板的推动及所述载货板与所述系统机架之间的脱离，所述货物锁定及解锁机构的控制信号输入端和所述推货及脱货装置的控制信号输入端分别与所述控制器的控制信号输出端对应连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人直升机用货物自动投放系统，其特征在于：包括系统机架、载货板、货物锁定及解锁机构、推货及脱货装置、控制器，设所述载货板被推动移动的方向为前后方向，所述系统机架包括横向的底板和两个分别位于所述底板左右两侧且竖向的侧板，用于装载货物的所述载货板包括横向的载货基板，所述载货基板的左右两侧分别置于两个所述侧板上且能前后移动，所述货物锁定及解锁机构安装于所述系统机架上并位于所述载货基板的下方且用于控制所述载货板与所述系统机架之间的锁定及解锁，所述推货及脱货装置安装于所述系统机架上并位于所述载货基板的下方且用于控制对所述载货板的推动及所述载货板与所述系统机架之间的脱离，所述货物锁定及解锁机构的控制信号输入端和所述推货及脱货装置的控制信号输入端分别与所述控制器的控制信号输出端对应连接。


2.根据权利要求1所述的无人直升机用货物自动投放系统，其特征在于：所述系统机架的两个侧板的上方设有上凸且上表面为外凸圆弧形面的圆弧形滑条，所述载货基板的左右两侧分别置于两个所述圆弧形滑条上。


3.根据权利要求1所述的无人直升机用货物自动投放系统，其特征在于：一个所述系统机架、两个所述载货板、两个所述货物锁定及解锁机构、一个所述推货及脱货装置构成一个货物投放单元，所述无人直升机用货物自动投放系统包括两个所述货物投放单元，一个所述货物投放单元位于另一个所述货物投放单元的正后方；每一个所述货物投放单元中，一个所述载货板位于另一个所述载货板的正后方，两个所述货物锁定及解锁机构分别用于控制两个所述载货板与所述系统机架之间的锁定及解锁，所述推货及脱货装置用于控制对两个所述载货板的推动及两个所述载货板与所述系统机架之间的脱离。


4.根据权利要求1、2或3所述的无人直升机用货物自动投放系统，其特征在于：所述载货板还包括轴向为前后方向且径向截面为“L”形的“L”形限位条，两个所述“L”形限位条的上部分别与所述载货基板的左右两侧下面连接且分别位于所述系统机架的两个侧板的内侧，所述系统机架的两个侧板的内壁上设有轴向为前后方向的凸条，两个所述凸条分别置于两个所述“L”形限位条的“L”形缺口内使所述载货板能前后移动且不能上下及左右移动。


5.根据权利要求4所述的无人直升机用货物自动投放系统，其特征在于：所述货物锁定及解锁机构包括直线电机、传动推杆和拐臂传动机构，所述直线电机安装在所述系统机架的底板上，所述直线电机的驱动轴的轴向为前后方向，所述传动推杆的轴向为左右方向，所述直线电机的转轴与所述传动推杆的中段连接，所述系统机架的两个侧板的下部分别设有前后方向的条形孔，所述传动推杆的两端分别穿过对应的两个所述侧板的条形孔且能够前后移动，两个所述拐臂传动机构分别设于两个所述侧板的外侧，所述拐臂传动机构包括连接座和锁销，两个所述连接座分别与所述传动推杆的两端连接，两个所述侧板上与两个所述锁销对应的位置分别设有左右方向的限位通孔，所述“L”形限位条上与所述锁销对应的位置设有左右方向的锁定通孔或锁定盲孔，所述锁销穿过对应的所述限位通孔后能够插入对应的所述锁定通孔或锁定盲孔，所述拐臂传动机构能够在所述连接座前后移动时驱动对应的所述锁销在对应的所述限位通孔的限位作用下左右移动，所述直线电机的控制信号输入端与所述控制器的控制信号输出端对应连接。


6.根据权利要求5所述的无人直升机用货物自动投放系统，其特征在于：所述拐臂传动机构还包括传动连杆、连杆座、拐臂和锁销座，所述连接座的上部与前后方向的所述传动连杆的下部固定连接，所述连杆座固定安装在所述传动连杆的上面，所述锁销与所述锁销座固定连接，所述拐臂由一体成型...

【专利技术属性】
技术研发人员：林华勇，杜波，
申请(专利权)人：成都康拓兴业科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51