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一种辅助起飞的无人机巢及起飞方法

申请号 CN202011537439.X 申请日 2020-12-23 公开(公告)号 CN112550751A 公开(公告)日 2021-03-26
申请人 朱必胜; 发明人 朱必胜;
摘要 本发明属于无人机技术领域,尤其是涉及一种辅助起飞的无人机巢及起飞方法,包括机体,所述机体内设有竖直设置的起飞腔,所述起飞腔内滑动连接有支撑板,所述起飞腔侧壁设有控制支撑板升降的驱动机构,所述驱动机构连接有缓冲机构,所述起飞腔底壁设有蓄能机构,所述蓄能机构将会作为驱动机构的动力来源,所述支撑板连接有控制蓄能机构状态的触发机构。本发明能够通过不同的蓄能模块进行逐渐的释能,进而确保在弹射的过程中弹射的作用力时逐渐增加的,进而确保在弹射初始阶段不会损伤机体,且后续又有着足够的加速能力确保无人机具有较好的起飞效果。
权利要求

1.一种辅助起飞的无人机巢,包括机体(1),其特征在于,所述机体(1)内设有竖直设置的起飞腔(2),所述起飞腔(2)内滑动连接有支撑板(3),所述起飞腔(2)侧壁设有控制支撑板(3)升降的驱动机构(4),所述驱动机构(4)连接有缓冲机构(5),所述起飞腔(2)底壁设有蓄能机构(6),所述蓄能机构(6)将会作为驱动机构(4)的动力来源,所述支撑板(3)连接有控制蓄能机构(6)状态的触发机构(7)。

2.根据权利要求1所述的一种辅助起飞的无人机巢,其特征在于,所述驱动机构(4)由收线轮(41)、滑轮组(42)、连接绳(43)以及连接轴(44)组成,所述起飞腔(2)两相对设置的侧壁内均设有传动腔(11),所述收线轮(41)通过连接轴(44)转动连接在传动腔(11)内,两个所述收线轮(41)通过连接轴(44)固定连接,所述滑轮组(42)位于收线轮(41)上方,所述连接绳(43)一端与收线轮(41)固定连接,所述连接绳(43)另一端穿过滑轮组(42)且与支撑板(3)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种辅助起飞的无人机巢,其特征在于,所述滑轮组(42)由滑轮(421)以及滑轮座(422)组成,所述滑轮座(422)固定连接在传动腔(11)内,所述滑轮(421)与滑轮座(422)转动连接。

4.根据权利要求3所述的一种辅助起飞的无人机巢,其特征在于,所述缓冲机构(5)由缓冲弹簧(51)、伸缩件(52)以及触碰条(53)组成,所述伸缩件(52)顶端与滑轮座(422)固定连接,所述伸缩件(52)底端与触碰条(53)固定连接,所述缓冲弹簧(51)上下两端分别与滑轮座(422)以及触碰条(53)固定连接,所述缓冲弹簧(51)轴向套设在伸缩件(52)外侧。

5.根据权利要求1所述的一种辅助起飞的无人机巢,其特征在于,所述蓄能机构(6)由蓄能段、传动段、蓄能电机(63)以及连接模块(64)组成,所述蓄能电机(63)以及连接模块(64)分别与蓄能段两端相连接,所述连接模块(64)与驱动机构(4)相连接。

6.根据权利要求5所述的一种辅助起飞的无人机巢,其特征在于,所述蓄能段由多个蓄能模块(61)组成,且所述蓄能模块(61)由蓄能腔(611)、蓄能弹簧(612)、蓄能板(613)、传动齿条(614)以及传动齿轮(615)组成,所述蓄能腔(611)设置在机体(1)内,所述蓄能弹簧(612)设有多个且上下两端分别与蓄能板(613)以及蓄能腔(611)底壁固定连接,所述传动齿条(614)底端与蓄能板(613)固定连接,所述蓄能腔(611)顶端设有连接腔(12),所述传动齿条(614)顶端延伸至连接腔(12)内与传动齿轮(615)啮合连接,多个所述传动齿轮(615)通过传动段相连接。

7.根据权利要求5所述的一种辅助起飞的无人机巢,其特征在于,所述传动段由多个传动模块(62)组成,所述传动模块(62)由固定轴(621)、传动筒(623)、控制轴(622)以及转动叶(624)组成,所述固定轴(621)与传动筒(623)固定连接,所述控制轴(622)另一端贯穿传动筒(623)并延伸至传动筒(623)内部与转动叶(624)固定连接,所述传动筒(623)内盛有电流变液,且所述传动筒(623)内壁设有两个相对设置的极板(625)。

8.根据权利要求7所述的一种辅助起飞的无人机巢,其特征在于,所述触发机构(7)由竖杆(71)、电阻(72)以及滑片(73)组成,所述竖杆(71)与支撑板(3)滑动连接,且所述滑片(73)设置在支撑板(3)上,所述滑片(73)与竖杆(71)相抵设置,所述电阻(72)设有多个且均匀固定连接在竖杆(71)上,多个所述电阻(72)分别与多个传动模块(62)中的极板(625)电性连接。

9.根据权利要求1‑8中任一项所述的一种辅助起飞的无人机巢起飞方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

S1、控制最为靠近传动轴(65)传动模块(62)中的极板(625)电路短暂的断路,使得该传动模块(62)中的电流变液短暂的转变成液态之后由迅速的变回固态,此时最为靠近传动轴(65)的蓄能模块(61)将会释能;

S2、蓄能模块(61)将会通过传动模块(62)、连接模块(64)以及驱动机构(4)使得支撑板(3)向上运动;

S3、支撑板(3)向上运动的过程中,支撑板(3)将会与触发机构(7)相配合使得多个蓄能机构(6)逐级释能,使得支撑板(3)受到向上的作用力逐渐增大,进而实现位于支撑板(3)上的无人机快速起飞。

说明书全文

一种辅助起飞的无人机巢及起飞方法

技术领域

[0001] 本发明属于无人机技术领域,尤其是涉及一种辅助起飞的无人机巢及起飞方法。

背景技术

[0002] 无人驾驶飞机简称“无人机”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作,尤其是近年来,无人机作为
一种高度自动化、智能化的飞行装备,因其独有的体积小、重量轻、用途广泛及空勤保障简
单、不受人生理条件限制等诸多优点,在各个领域被广泛应用。
[0003] 无人机的种类众多,按供能方式的不同可分为电动无人机和燃油无人机,而在无人机起飞时,若是仅依靠自身的飞行系统实现起飞,这样不但实际的起飞速度较为缓慢,且
起飞过程中将会消耗较多的能量影响实际上无人机的蓄能能力,诚然现有一些设备能够通
过弹射的方式实现辅助起飞,但是这些弹射装置在弹射过程中均有着弹射过程中作用力先
大后小不恒定,在弹射初始阶段容易损伤无人机机体,且后续加速能力又有限。
[0004] 为此,我们提出一种辅助起飞的无人机巢及起飞方法来解决上述问题。

发明内容

[0005] 本发明的目的是针对上述问题,提供一种辅助起飞的无人机巢及起飞方法。
[0006] 为达到上述目的,本发明采用了下列技术方案:一种辅助起飞的无人机巢,包括机体,所述机体内设有竖直设置的起飞腔,所述起飞腔内滑动连接有支撑板,所述起飞腔侧壁
设有控制支撑板升降的驱动机构,所述驱动机构连接有缓冲机构,所述起飞腔底壁设有蓄
能机构,所述蓄能机构将会作为驱动机构的动力来源,所述支撑板连接有控制蓄能机构状
态的触发机构。
[0007] 在上述的一种辅助起飞的无人机巢中,所述驱动机构由收线轮、滑轮组、连接绳以及连接轴组成,所述起飞腔两相对设置的侧壁内均设有传动腔,所述收线轮通过连接轴转
动连接在传动腔内,两个所述收线轮通过连接轴固定连接,所述滑轮组位于收线轮上方,所
述连接绳一端与收线轮固定连接,所述连接绳另一端穿过滑轮组且与支撑板固定连接。
[0008] 在上述的一种辅助起飞的无人机巢中,所述滑轮组由滑轮以及滑轮座组成,所述滑轮座固定连接在传动腔内,所述滑轮与滑轮座转动连接。
[0009] 在上述的一种辅助起飞的无人机巢中,所述缓冲机构由缓冲弹簧、伸缩件以及触碰条组成,所述伸缩件顶端与滑轮座固定连接,所述伸缩件底端与触碰条固定连接,所述缓
冲弹簧上下两端分别与滑轮座以及触碰条固定连接,所述缓冲弹簧轴向套设在伸缩件外
侧。
[0010] 在上述的一种辅助起飞的无人机巢中,所述蓄能机构由蓄能段、传动段、蓄能电机以及连接模块组成,所述蓄能电机以及连接模块分别与蓄能段两端相连接,所述连接模块
与驱动机构相连接。
[0011] 在上述的一种辅助起飞的无人机巢中,所述蓄能段由多个蓄能模块组成,且所述蓄能模块由蓄能腔、蓄能弹簧、蓄能板、传动齿条以及传动齿轮组成,所述蓄能腔设置在机
体内,所述蓄能弹簧设有多个且上下两端分别与蓄能板以及蓄能腔底壁固定连接,所述传
动齿条底端与蓄能板固定连接,所述蓄能腔顶端设有连接腔,所述传动齿条顶端延伸至连
接腔内与传动齿轮啮合连接,多个所述传动齿轮通过传动段相连接。
[0012] 在上述的一种辅助起飞的无人机巢中,所述传动段由多个传动模块组成,所述传动模块由固定轴、传动筒、控制轴以及转动叶组成,所述固定轴与传动筒固定连接,所述控
制轴另一端贯穿传动筒并延伸至传动筒内部与转动叶固定连接,所述传动筒内盛有电流变
液,且所述传动筒内壁设有两个相对设置的极板。
[0013] 在上述的一种辅助起飞的无人机巢中,所述触发机构由竖杆、电阻以及滑片组成,所述竖杆与支撑板滑动连接,且所述滑片设置在支撑板上,所述滑片与竖杆相抵设置,所述
电阻设有多个且均匀固定连接在竖杆上,多个所述电阻分别与多个传动模块中的极板电性
连接。
[0014] 本发明还公开了一种辅助起飞的无人机巢起飞方法,该方法包括以下步骤:
[0015] S1、控制最为靠近传动轴传动模块中的极板电路短暂的断路,使得该传动模块中的电流变液短暂的转变成液态之后由迅速的变回固态,此时最为靠近传动轴的蓄能模块将
会释能;
[0016] S2、蓄能模块将会通过传动模块、连接模块以及驱动机构使得支撑板向上运动;
[0017] S3、支撑板向上运动的过程中,支撑板将会与触发机构相配合使得多个蓄能机构逐级释能,使得支撑板受到向上的作用力逐渐增大,进而实现位于支撑板上起飞的无人机
在起飞阶段将会受到先小后大,后续加速能力充足的弹射作用,进而更加有利于无人机的
起飞。
[0018] 本发明的有益效果在于:在无人机起飞的阶段,控制远离蓄能电机中的传动模块断电,进而实现此时远离蓄能电机的一个蓄能模块将会释放能量,进而实现蓄能模块将会
通过传动模块以及驱动机构使得支撑板向上弹射。
[0019] 在支撑板向上弹射的过程中支撑板中的弹片将会与不同的电阻进行接触,进而通过不同的电阻实现将不同传动模块中的极板进行断电,进而实现通过不同的蓄能模块进行
逐渐释能,进而实现通过对于支撑板进行弹射。
[0020] 括而言之:本发明能够通过不同的蓄能模块进行逐渐的释能,进而确保在弹射的过程中弹射的作用力时逐渐增加的,进而确保在弹射初始阶段不会损伤机体,且后续又有
着足够的加速能力确保无人机具有较好的起飞效果。

附图说明

[0021] 图1是本发明提供的一种辅助起飞的无人机巢的正视切面结构示意图;
[0022] 图2是图1中A处放大结构示意图;
[0023] 图3是本发明提供的一种辅助起飞的无人机巢沿着图1中B‑B向切面结构示意图;
[0024] 图4是图3中C处放大结构示意图;
[0025] 图5是本发明提供的一种辅助起飞的无人机巢沿着图1中D‑DF向切面结构示意图;
[0026] 图6是图5中E处放大结构示意图;
[0027] 图7是本发明提供的一种辅助起飞的无人机巢中支撑板与触发机构连接处俯视结构示意图;
[0028] 图8是本发明提供的一种辅助起飞的无人机巢中触发机构与蓄能机构配合结构示意图。
[0029] 图中:1机体、11传动腔、12连接腔、2起飞腔、3支撑板、4驱动机构、41收线轮、42滑轮组、421滑轮、422滑轮座、43连接绳、44连接轴、5缓冲机构、51缓冲弹簧、52伸缩件、53触碰
条、6蓄能机构、61蓄能模块、611蓄能腔、612蓄能弹簧、613蓄能板、614传动齿条、615传动齿
轮、62传动模块、621固定轴、622控制轴、623传动筒、624转动叶、625极板、63蓄能电机、64连
接模块、641主动轮、642从动轮、643皮带、65传动轴、7触发机构、71竖杆、72电阻、73滑片。

具体实施方式

[0030] 以下实施例仅处于说明性目的,而不是想要限制本发明的范围。
[0031] 如图1‑8所示,一种辅助起飞的无人机巢及起飞方法,包括机体1,机体1内设有竖直设置的起飞腔2,起飞腔2内滑动连接有支撑板3,起飞腔2侧壁设有控制支撑板3升降的驱
动机构4。
[0032] 驱动机构4由收线轮41、滑轮组42、连接绳43以及连接轴44组成,起飞腔2两相对设置的侧壁内均设有传动腔11,收线轮41通过连接轴44转动连接在传动腔11内,两个收线轮
41通过连接轴44固定连接,滑轮组42位于收线轮41上方,连接绳43一端与收线轮41固定连
接,连接绳43另一端穿过滑轮组42且与支撑板3固定连接。
[0033] 滑轮组42由滑轮421以及滑轮座422组成,滑轮座422固定连接在传动腔11内,滑轮421与滑轮座422转动连接。
[0034] 支撑板3两端均设有与支撑板3一体成型的凸块1,且凸块1延伸至传动腔11与连接绳43固定连接内,当收线轮41转动并对于连接绳43进行收线时,此时连接绳43将会拉动支
撑板3向上移动。
[0035] 驱动机构4连接有缓冲机构5,缓冲机构5由缓冲弹簧51、伸缩件52以及触碰条53组成,伸缩件52顶端与滑轮座422固定连接,伸缩件52底端与触碰条53固定连接,缓冲弹簧51
上下两端分别与滑轮座422以及触碰条53固定连接,缓冲弹簧51轴向套设在伸缩件52外侧。
[0036] 当支撑板3急速向上运动时,支撑板3与触碰条53相抵时,此时触碰条53将会对于缓冲弹簧51进行挤压,进而实现通过缓冲弹簧51的形变实现对于支撑板3进行缓冲,避免支
撑板3与机体1之间进行撞击。
[0037] 起飞腔2底壁设有蓄能机构6,蓄能机构6由蓄能段、传动段、蓄能电机63以及连接模块64组成,蓄能电机63以及连接模块64分别与蓄能段两端相连接,连接模块64与驱动机
构4相连接。
[0038] 蓄能段由多个蓄能模块61组成,且蓄能模块61由蓄能腔611、蓄能弹簧612、蓄能板613、传动齿条614以及传动齿轮615组成。
[0039] 蓄能腔611设置在机体1内,蓄能弹簧612设有多个且上下两端分别与蓄能板613以及蓄能腔611底壁固定连接,传动齿条614底端与蓄能板613固定连接。
[0040] 蓄能腔611顶端设有连接腔12,传动齿条614顶端延伸至连接腔12内与传动齿轮615啮合连接,且传动齿条614位于中间部分设有啮合齿,传动齿条614上下两端均未设有啮
合齿,进而确保传动齿条614与传动齿轮615之间的最大传动距离一定。
[0041] 传动段由多个传动模块62组成,相邻传动齿轮615之间通过传动段相连接,位于蓄能段一端的蓄能模块61分别通过传动模块62与蓄能电机63相连接,位于蓄能段另一端的蓄
能模块61通过传动轴65与连接模块64相连接。
[0042] 连接模块64由主动轮641、从动轮642以及皮带643组成,主动轮641与传动轴65固定连接,传动轴65转动连接在连接腔12内,主动轮641与从动轮642之间通过皮带643传动连
接,从动轮642与驱动机构4中的连接轴44固定连接。
[0043] 传动模块62由固定轴621、传动筒623、控制轴622以及转动叶624组成,固定轴621与传动筒623固定连接,固定轴621另一端与传动齿轮615固定连接,控制轴622一端贯穿传
动筒623并延伸至传动筒623内部与转动叶624固定连接,控制轴622另一端与传动齿轮615
固定连接,且靠近蓄能电机63的传动模块62中的控制轴622将会与蓄能电机63输出端固定
连接。
[0044] 传动筒623内盛有电流变液,且传动筒623内壁设有两个相对设置的极板625,极板625在需要时可人工控制其状态,例如当需要对于蓄能模块61进行蓄能时,此时控制蓄能电
机63工作,控制多个极板625均强制始终处于通电状态,进而实现此时蓄能电机63将会通过
多个传动模块62实现多个蓄能模块61的蓄能,且能够实现对于支撑板3的下降调节。
[0045] 支撑板3连接有控制蓄能机构6状态的触发机构7,触发机构7由竖杆71、电阻72以及滑片73组成,竖杆71与支撑板3滑动连接,且滑片73设置在支撑板3上,滑片73与竖杆71相
抵设置,电阻72设有多个且均匀固定连接在竖杆71上,多个电阻72分别与多个传动模块62
中的极板625电性连接,最为靠近传动轴65传动模块62中的极板625电路由人工进行控制其
通断。
[0046] 电阻72与相应的极板625并联设置,且电阻72的阻值极小,当电阻72接入电路时,此时与电阻72电性连接的极板625将会被短路进而处于断路的状态,此时该极板625控制的
电流变液将会变为液态。
[0047] 现对本发明的操作原理做如下描述:
[0048] 需要起飞时,首先控制最为靠近传动轴65传动模块62中的极板625电路短暂的断路,使得该传动模块62中的电流变液短暂的转变成液态之后由迅速的变回固态,此时最为
靠近传动轴65的蓄能模块61将会释能。
[0049] 蓄能模块61中弹簧1将会推动蓄能板613向上运动,蓄能板613向上运动将会带动传动齿条614向上运动,传动齿条614向上运动将会通过传动齿轮615带动传动轴65转动,传
动轴65转动将会带动与之固定连接的主动轮641转动,主动轮641将会通过皮带643使得从
动轮642转动,从动轮642将会通过驱动机构4中的连接轴44使得收线轮41转动。
[0050] 收线轮41将会对于连接绳43进行收线,进而通过连接绳43拉动支撑板3向上运动,支撑板3向上运动的过程中,支撑板3内的滑片73将会与竖杆71中不同的电阻72接触。
[0051] 这过程中以图8为例,上述过程中竖杆71向上运动后,滑片73首先将会与竖杆71中b号位的电阻72接触,进而将会使得b号位的传动模块62中极板625断电,b号位的传动模块
62中电流变液将会转变成液态,进而实现此时传动模块62中b号位与c号位之间处于转动连
接,此时b号位的蓄能模块61将会释能,且将会通过a号位的传动模块62将能量进行释放,并
且使得支撑板3向上运动。
[0052] 当滑片73运动至与c号位的电阻72接触时,此时b号位传动模块62中的极板625将会恢复成通电状态,c号位传动模块62中的极板625将会转变成断电状态,此时b号位传动模
块62将会与c号位传动模块62固定连接,c号位传动模块62将会与d号位传动模块62转动转
动连接,此时c号位的蓄能模块61将会释能,且通过a号位的传动模块62以及b号位的传动模
块62使之带动支撑板3向上运动。
[0053] 支撑板3继续向上运动,进而实现在支撑板3向上运动的过程中,各个蓄能模块61逐级释能,使得支撑板3受到向上的作用力逐渐增大,进而实现位于支撑板3上起飞的无人
机在起飞阶段将会受到先小后大,后续加速能力充足的弹射作用,进而更加有利于无人机
的起飞。
[0054] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。