一种用于蚁群协作无人机的对接机构及方法技术

本发明专利技术公开了一种用于蚁群协作无人机的对接机构及方法，对接机构包含锁定件和对接件；锁定件的上端面设有滑槽，滑槽内设有两个经弹簧预紧相抵的滑块，且两个滑块相抵处设有圆形的锁定孔，两个滑块的下端面以锁定通孔为中心设有呈圆台状的第一凹槽；锁定件的下端面以第一凹槽为中心设有呈圆台状的第二凹槽；第二凹槽周边周向均匀设有若干限位卡槽；对接件包含基座、直线电机、驱动杆、连杆、顶锥、复位弹簧和反向锥台；基座中空，其上端面设有和第二凹槽相匹配的锥形凸起，锥形凸起周边周向均匀设有若干和限位卡槽一一对应的限位卡扣。本发明专利技术实现了锁定件和对接件的锁死和分离，并可调整对接件和锁定件的周向配合角度，结构简单，使用方便。使用方便。使用方便。

【技术实现步骤摘要】
一种用于蚁群协作无人机的对接机构及方法


[0001]本专利技术涉及对接机构领域，尤其涉及一种用于蚁群协作无人机的对接机构及方法。

技术介绍

[0002]无人机经过几十年的发展，当前已经进入飞速发展时期，随着无人机应用领域不断拓展，任务类型越来越广泛，无人机单独的应用已无法满足复杂多变的应用环境。因此，展开了无人机蚁群协作及其相关领域的研究。对蚁群协作控制的无人机，若通过对接机构实现空中对接、分离，无人机将会有更广阔的应用前景。
[0003]从对接技术来看，目前已有的对接机构可分为电磁锁定和机械锁定两种结构。电磁锁定机构依靠电磁铁之间的电磁吸引力进行对接锁定，结构相对简单。但其工作过程中需要磁铁长时间通电来保证无人机之间的对接锁定状态，消耗无人机宝贵的电力能源，对无人机本身的续航有一定的影响。此外，长时间通电产生的电磁场，也会对飞控的传感器（特别是罗盘）和飞控电路产生难以预测的影响。
[0004]机械锁定机构依靠机械的配合来进行对接锁定，由于其利用机械结构的自锁性能来锁定，无需长时间消耗无人机本身的能源，不会对飞行本身产生较大的负面影响。此外，采用这种机械式对接机构，可以传递较大的载荷。但是这种结构相比于电磁对接机构，一般结构较为复杂。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
中所涉及到的缺陷，提供一种用于蚁群协作无人机的对接机构及方法。
[0006]本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种用于蚁群协作无人机的对接机构，包含锁定件和对接件；所述锁定件的上端面设有滑槽；所述滑槽内设有第一滑块、第二滑块、第一预紧弹簧和第二预紧弹簧，其中，所述第一滑块、第二滑块均呈矩形，能够在所述滑槽中自由滑动；所述第一预紧弹簧一端和所述滑槽的一端相抵、另一端和所述第一滑块相抵，第二预紧弹簧一端和所述滑槽的另一端相抵、另一端和所述第二滑块相抵，第一预紧弹簧、第二预紧弹簧均呈压缩状态，使得第一滑块、第二滑块相抵；所述第一滑块、第二滑块相抵处设有圆形的锁定孔，且第一滑块、第二滑块的下端面以所述锁定通孔为中心设有呈圆台状的第一凹槽；所述锁定件的下端面以所述第一凹槽为中心设有呈圆台状的第二凹槽，所述锁定孔、第一凹槽、第二凹槽依次联通且同轴；所述锁定件的下端面在所述第二凹槽周边周向均匀设有若干限位卡槽；所述对接件包含基座、直线电机、驱动杆、连杆、顶锥、复位弹簧和反向锥台；所述基座中空，其上端面设有和所述第二凹槽相匹配的锥形凸起，且基座上端面
在锥形凸起周边周向均匀设有若干和所述限位卡槽一一对应的限位卡扣；所述基座在锥形凸起的轴线处设有通孔；所述直线电机设置在所述基座内，其输出轴和所述驱动杆同轴固连；所述驱动杆远离直线电机的一端从基座的通孔伸出至锥形凸起外、和所述连杆的一端同轴固连；所述连杆的另一端和所述顶锥的底面固连；所述顶锥底面的直径、驱动杆端面的直径均大于所述连杆端面的直径；所述反向锥台为两端开口的空心圆台，反向锥台、复位弹簧均套在所述连杆上，其中，所述复位弹簧一端和所述反向锥台的内壁相抵、另一端和顶锥的底面相抵，使得反向锥台较小的一端和伸缩杆的顶端相抵。
[0007]作为本专利技术一种用于蚁群协作无人机的对接机构进一步的优化方案，所述限位卡槽为半球形凹槽，限位卡扣采用弹片弹珠。
[0008]本专利技术还公开了一种该用于蚁群协作无人机的对接机构的对接方法，包含以下步骤：需要对接时，对接件的锥形凸起在外力作用下沿着第二凹槽前进，直至锥形凸起和第二凹槽贴合，限位卡扣和限位卡槽受力一一卡合、以限制对接件和锁定件周向运动；控制直线电机驱动顶锥抵住锁定孔前进，使得第一滑块、第二滑块受力张开；顶锥底部通过锁定孔时，第一滑块、第二滑块在第一预紧弹簧、第二预紧弹簧的作用力下卡在顶锥和反向锥台之间，此时直线电机停止工作，对接件和锁定件在轴向被锁死；需要分离时，控制直线电机驱动驱动杆继续前进，反向锥台的底面抵住第一凹槽，使得第一滑块、第二滑块受力张开，直至反向锥台穿过锁定孔、外壁和锁定孔相抵，此时，控制直线电机收缩，反向锥台受力，顶锥克服复位弹簧的张力、其底面和所述反向锥台的底面相抵，接着，反向锥台使得第一滑块、第二滑块受力张开，带着顶锥通过锁定孔，此时控制直线电机停止工作，对接件和锁定件在轴向被解锁；对接件的锥形凸起在外力作用下远离第二凹槽，使得限位卡扣和限位卡槽受力一一解锁，对接件和锁定件在周向被解锁。
[0009]本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本专利技术通过顶锥和反向锥台实现了锁定件和对接件的锁死和分离，并通过弹珠和限位卡槽实现周向的锁定，在锁定后克服弹珠的剪切力使得对接件和锁定件相对旋转以调节弹珠和限位卡槽的对应关系，即可调整对接件和锁定件的周向配合角度，结构简单，使用方便，有效解决无人机对接时，导向锥及顶锥过长而无法实现对接的问题。
附图说明
[0010]图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术中锁定件正面的结构示意图；图3为本专利技术中锁定件反面的结构示意图；图4为本专利技术中对接件的结构示意图；图5为本专利技术轴向锁定时的局部结构示意图；图6为本专利技术轴向解锁时的局部结构示意图。
[0011]图中，1
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锁定件，2
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对接件，3
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滑槽，4
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第一滑块，5
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第二滑块，6
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第一预紧弹簧，7
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第二预紧弹簧，8
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第二凹槽，9
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限位卡槽，10
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第一凹槽，11
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锁定孔，12
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基座，13
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直线电机，
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顶锥，15
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复位弹簧，16
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反向锥台，17
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驱动杆，18
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连杆。
具体实施方式
[0012]下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明：本专利技术可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本专利技术的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。
[0013]应当理解，尽管这里可以使用术语第一、第二、第三等描述各个元件、组件和/或部分，但这些元件、组件和/或部分不受这些术语限制。这些术语仅仅用于将元件、组件和/或部分相互区分开来。因此，下面讨论的第一元件、组件和/或部分在不背离本专利技术教学的前提下可以成为第二元件、组件或部分。
[0014]如图1所示，本专利技术公开了一种用于蚁群协作无人机的对接机构，包含锁定件和对接件；如图2所示，所述锁定件的上端面设有滑槽；所述滑槽内设有第一滑块、第二滑块、第一预紧弹簧和第二预紧弹簧，其中，所述第一滑块、第二滑块均呈矩形，能够在所述滑槽中自由滑动；所述第一预紧弹簧一端和所述滑槽的一端相抵、另一端和所述第一滑块相抵，第二预紧弹簧一端和所述滑槽的另一端相抵、另一端和所述第二滑块相抵，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于蚁群协作无人机的对接机构，其特征在于，包含锁定件和对接件；所述锁定件的上端面设有滑槽；所述滑槽内设有第一滑块、第二滑块、第一预紧弹簧和第二预紧弹簧，其中，所述第一滑块、第二滑块均呈矩形，能够在所述滑槽中自由滑动；所述第一预紧弹簧一端和所述滑槽的一端相抵、另一端和所述第一滑块相抵，第二预紧弹簧一端和所述滑槽的另一端相抵、另一端和所述第二滑块相抵，第一预紧弹簧、第二预紧弹簧均呈压缩状态，使得第一滑块、第二滑块相抵；所述第一滑块、第二滑块相抵处设有圆形的锁定孔，且第一滑块、第二滑块的下端面以所述锁定通孔为中心设有呈圆台状的第一凹槽；所述锁定件的下端面以所述第一凹槽为中心设有呈圆台状的第二凹槽，所述锁定孔、第一凹槽、第二凹槽依次联通且同轴；所述锁定件的下端面在所述第二凹槽周边周向均匀设有若干限位卡槽；所述对接件包含基座、直线电机、驱动杆、连杆、顶锥、复位弹簧和反向锥台；所述基座中空，其上端面设有和所述第二凹槽相匹配的锥形凸起，且基座上端面在锥形凸起周边周向均匀设有若干和所述限位卡槽一一对应的限位卡扣；所述基座在锥形凸起的轴线处设有通孔；所述直线电机设置在所述基座内，其输出轴和所述驱动杆同轴固连；所述驱动杆远离直线电机的一端从基座的通孔伸出至锥形凸起外、和所述连杆的一端同轴固连；所述连杆的另一端和所述顶锥的底面固连；所述顶锥底面的直径、驱动杆端面的直径均大于所述连杆端面的直径；所述反向锥台为两端...

【专利技术属性】
技术研发人员：李传鹏，刘润泽，尹超，王志强，罗雨，
申请(专利权)人：沈阳飞机设计研究所扬州协同创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：