一种多旋翼无人机自动回收、释放与充电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种多旋翼无人机自动回收、释放与充电装置，该装置包括固定于多旋翼无人机顶部的收放杆和固定于回收平台上的收放装置；收放杆的杆体上设有充电触点，充电触点外的杆体上套有弹性垫层，弹性垫层上开设与充电触点对应的开孔；收放装置包括与回收平台连接的安装架、网体部分、动力传动部分和控制器；上网体的每个网格的前端角落设置夹持充电头一，下网体的每个网格的后端角落设置夹持充电头二；动力传动部分包括电机、自锁传动装置、主动齿轮、从动齿轮和丝杠螺母。本实用新型专利技术所公开的装置结构简单，夹持和释放动作迅速可靠，对无人机定位精度要求低，在牢固夹持的同时还可为无人机自动充电。时还可为无人机自动充电。时还可为无人机自动充电。

【技术实现步骤摘要】
一种多旋翼无人机自动回收、释放与充电装置


[0001]本技术涉及无人机回收释放
，特别涉及一种多旋翼无人机自动回收、释放与充电装置。

技术介绍

[0002]近几年，多旋翼无人机发展迅猛，已广泛应用于娱乐、物流、监测、救援等民用领域和军事领域。而且，相对于固定翼无人机，多旋翼无人机具有更突出的优势，比如体积小、噪音小、隐蔽性好，释放和回收要求场地小，功能模块丰富，控制简单、性价比高，更容易大规模组队等。尤其是在当前5G技术已逐步付诸应用的背景下，大规模无人机群的应用已成为不可阻挡的趋势，成为多旋翼无人机发展的新的潮流。然而，大规模无人机群无法使用人工的方式进行逐个释放、充电和回收，亟需无人机自动回收、充电和释放技术的开发和应用。
[0003]虽然受先天条件的限制，多旋翼无人机在飞行速度、载重量、续航里程等方面尚有很大的不足，然而将其与移动平台(如车辆或直升机等，可兼作通讯中转站或指挥中心)结合使用将轻易地克服这些不足，极大地拓展应用场景。而无论如何，都必须通过一种装置，保证无人机可以通过移动平台顺利地释放和回收以及携带移动。另外，由于移动平台的位移不确定性及复杂环境下多旋翼无人机飞行状态下不易精确定位，故该装置还必须具有足够的回收容错能力。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本技术提供了一种多旋翼无人机自动回收、释放与充电装置，以达到结构简单，夹持和释放动作迅速可靠，对无人机定位精度要求低，可作为一个模块整体装卸，在牢固夹持的同时还可为无人机自动充电的目的。
[0005]为达到上述目的，本技术的技术方案如下：
[0006]一种多旋翼无人机自动回收、释放与充电装置，包括固定于多旋翼无人机顶部的收放杆和固定于回收平台上的收放装置；所述收放杆的杆体上设有充电触点，所述充电触点外的杆体上套有弹性垫层，所述弹性垫层上开设与所述充电触点对应的开孔；
[0007]所述收放装置包括与回收平台连接的安装架、网体部分、动力传动部分和控制器，所述网体部分包括上网体和下网体，所述上网体通过连接杆连接上方的限位板，所述上网体前端固定连接滚珠丝杠，后端开设导向孔；所述下网体通过支撑杆连接安装架，所述下网体前端固定连接后压板，后端连接导向杆；所述滚珠丝杠穿过后压板，所述导向杆穿过导向孔；所述上网体的每个网格的前端角落设置夹持充电头一，所述下网体的每个网格的后端角落设置夹持充电头二；
[0008]所述动力传动部分包括电机、自锁传动装置、主动齿轮、从动齿轮和丝杠螺母，所述电机通过自锁传动装置连接主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合，所述从动齿轮与丝杠螺母固定连接，所述丝杠螺母位于滚珠丝杠上，所述丝杠螺母的前后两侧分别安装前推力轴承和后推力轴承，所述前推力轴承连接前压板，所述后推力轴承连接所述后压板，前
压板和后压板之间通过螺栓固定连接。
[0009]上述方案中，所述自锁传动装置为单向自锁传动装置或双向自锁传动装置。
[0010]进一步的，所述双向自锁传动装置包括主动轴、从动轴和固定环，所述主动轴与所述电机轴连接，所述从动轴与主动齿轮连接，所述固定环通过安装座固定在安装架上；所述主动轴和固定环之间设置主动轴轴承，所述从动轴和固定环之间设置从动轴轴承，所述主动轴和从动轴之间连接扭转弹簧；
[0011]所述主动轴包括输入端和与从动轴相配合的主动配合端，所述主动配合端设有中空腔，所述中空腔内沿径向相对设置两个扇形块，所述中空腔内一侧端面上位于扇形块之间设置两个轴销一；
[0012]所述从动轴包括输出端和与主动轴相配合的从动配合端，所述从动配合端的端面上开设用于容纳所述主动配合端的圆柱盲孔，所述从动配合端的侧面开设一对与所述圆柱盲孔相通的方孔一，所述圆柱盲孔的开口端面上还设有与方孔一相通的一对楔形槽；
[0013]每个所述方孔一内均活动设置一个止动杆，两个止动杆之间连接压缩弹簧，所述止动杆上设置销轴二，相邻的销轴一和销轴二之间设置连接部件，所述止动杆、压缩弹簧和连接部件均位于中空腔和圆柱盲孔内；
[0014]所述固定环的环面上开设若干方孔二，所述止动杆的一端可插入所述方孔二中。
[0015]上述方案中，所述收放杆为中空结构，顶部设置锥形凸台，底部设有与多旋翼无人机连接的底座，所述底座上设置充电连接点。
[0016]上述方案中，所述限位板后端开设长条孔，位于下网体后端的一根支撑杆位于长条孔内。
[0017]上述方案中，所述后压板顶部固定安装于所述安装架上。
[0018]上述方案中，所述控制器安装于所述安装架上。
[0019]上述方案中，所述上网体、下网体的框架以及支撑杆均为中空结构，内部布设充电线路与所述控制器相连。
[0020]一种多旋翼无人机回收、释放与充电方法，采用上述的多旋翼无人机自动回收、释放与充电装置，包括回收充电过程和释放过程，在回收多旋翼无人机前，上网体和下网体的网孔处于对齐状态；所述回收充电过程如下：
[0021]当多旋翼无人机飞到下网体下方后，再自主向上移动使收放杆插入网孔中，在收放杆顶部触碰到限位板后，向控制器发出信号，启动电机正向旋转，通过自锁传动装置、带动主动齿轮、从动齿轮和丝杠螺母旋转，因丝杠螺母位置固定，故滚珠丝杠连同上网体一起向后水平移动；
[0022]上网体向后水平移动将使收放杆所在的网孔缩小，从而夹住收放杆，收放杆上的弹性垫层被压缩，露出充电触点，与上网体和下网体上的夹持充电头一和夹持充电头二接触，网孔进一步缩小，弹性垫层被压缩到最小，充电触点和夹持充电头也紧密接触，此时，上网体到达预定位置，收放杆被夹紧；
[0023]控制器在收到上网体到达预定位置的信号后，切断电机的电源，自锁传动装置动作，保证上网体和下网体对收放杆的夹持不会放松，然后自锁传动装置将夹持牢固的信号发送给控制器，控制器通知无人机停机；
[0024]所述释放过程如下：
[0025]在需要释放多旋翼无人机时，控制器首先通知所夹持的多旋翼无人机启动，然后控制电机反向转动，通过自锁传动装置，带动主动齿轮、从动齿轮和丝杠螺母旋转，丝杠螺母位置固定，故滚珠丝杠带动上网体向前移动，使收放杆所在的网孔放大，此时收放杆上的弹性垫层在弹性作用下恢复形状，当上网体移到最前端时，向控制器发出信号，控制器切断电机电源，最后多旋翼无人机向下飞出，脱离收放装置。
[0026]上述方案中，在回收充电过程中，电机正转，电机轴带动双向自锁传动装置的主动轴转动，主动轴先通过连杆带动止动杆拉回，然后再带动从动轴共同旋转；在收放杆被夹紧后，切断电机电源，双向自锁传动装置的压缩弹簧将止动杆向外顶，在收放杆的弹性垫层膨胀力以及外界振动作用下，上网体有向前的微小移动，使得双向止动器的止动杆立即卡进固定环的最近的孔中，保证上网体和下网体对收放杆的夹持不会放松；在释放过程中，电机反转，电机轴将带动双向自锁传动装置的主动轴反转将止动杆拉回，然后继续带动从动轴一起反转。
[0027]通过上述技术方案，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多旋翼无人机自动回收、释放与充电装置，其特征在于，包括固定于多旋翼无人机顶部的收放杆和固定于回收平台上的收放装置；所述收放杆的杆体上设有充电触点，所述充电触点外的杆体上套有弹性垫层，所述弹性垫层上开设与所述充电触点对应的开孔；所述收放装置包括与回收平台连接的安装架、网体部分、动力传动部分和控制器，所述网体部分包括上网体和下网体，所述上网体通过连接杆连接上方的限位板，所述上网体前端固定连接滚珠丝杠，后端开设导向孔；所述下网体通过支撑杆连接安装架，所述下网体前端固定连接后压板，后端连接导向杆；所述滚珠丝杠穿过后压板，所述导向杆穿过导向孔；所述上网体的每个网格的前端角落设置夹持充电头一，所述下网体的每个网格的后端角落设置夹持充电头二；所述动力传动部分包括电机、自锁传动装置、主动齿轮、从动齿轮和丝杠螺母，所述电机通过自锁传动装置连接主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合，所述从动齿轮与丝杠螺母固定连接，所述丝杠螺母位于滚珠丝杠上，所述丝杠螺母的前后两侧分别安装前推力轴承和后推力轴承，所述前推力轴承连接前压板，所述后推力轴承连接所述后压板，前压板和后压板之间通过螺栓固定连接。2.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机自动回收、释放与充电装置，其特征在于，所述自锁传动装置为单向自锁传动装置或双向自锁传动装置。3.根据权利要求2所述的一种多旋翼无人机自动回收、释放与充电装置，其特征在于，所述双向自锁传动装置包括主动轴、从动轴和固定环，所述主动轴与所述电机轴连接，所述从动轴与主动齿轮连接，所述固定环通过安装座固定在安装架上；所述主动轴和固定环之间设置主动轴轴承，所述从动轴和固定环之间设置从动轴轴承，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，马永杰，邓伟，蒋庆林，温京亚，张天鹏，褚东志，
申请(专利权)人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所，
类型：新型
国别省市：