CN104743129A - 用于系留无人机的自动锁收放线装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于系留无人机的自动锁收放线装置，包括位置监测端和与位置监测端通过无线电连接的收放线端；位置监测端内部设置有用于确定系留无人机经度、纬度和高度的定位器和用于发送系留无人机位置信息包括经纬度信息和高度信息的信号发射器；收放线端内部设置有收放线执行机构、用于检测系留索拉力的系留索拉力传感器及用于接收无人机位置信息的信号接收器，留索拉力传感器和信号接收器均与收放线执行机构电路连接；收放线执行机构内部设置有用于带动绞盘的电机、用于驱动电机的电机驱动器及用于计算系留无人机到收放线执行机构的距离和控制电机带动绞盘收放线的控制器。
Description
技术领域
本发明涉及自动收放线装置技术领域，具体涉及一种用于系留无人机的自动锁收放线装置。
背景技术
系留无人机已在市场上出现，随之也出现了用于系留无人机的收放线装置，目前存在的系留无人机收放线装置仅能随着无人机飞行实现被动放线，而不能随着无人机降落实现自动收线；当无人机降落时，收放线装置需要人工转动收线装置进行收线，工作繁重，同时当人工未及时将多余的动力电缆收入收放线装置时，多余的动力电缆极易出现缠绕打结引发安全隐患；所以亟需一种用于系留无人机的自动锁收放线装置以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于系留无人机的自动锁收放线装置，该用于系留无人机的自动锁收放线装置可以很好地解决上述问题。
为达到上述要求，本发明采取的技术方案是：提供一种用于系留无人机的自动锁收放线装置，该用于系留无人机的自动锁收放线装置包括位置监测端和与位置监测端通过无线电连接的收放线端；位置监测端内部设置有用于确定系留无人机经度、纬度和高度的定位器和用于发送系留无人机位置信息包括经纬度信息和高度信息的信号发射器；收放线端内部设置有收放线执行机构、用于检测系留索拉力的系留索拉力传感器及用于接收无人机位置信息的信号接收器，留索拉力传感器和信号接收器均与收放线执行机构电路连接；收放线执行机构内部设置有用于带动绞盘的电机、用于驱动电机的电机驱动器及用于计算系留无人机到收放线执行机构的距离和控制电机带动绞盘收放线的控制器。
该用于系留无人机的自动锁收放线装置具有的优点如下：
（1）能通过定位器确定系留无人机在空中的位置，包括经度、纬度和高度。
（2）能结合系留无人机在空中的位置信息和系留索拉力传感器信息通过控制器计算系留无人机到收放线装置之间的系留索长度。
（3）控制器能根据系留无人机与收放线装置之间的系留索长度控制电机正转或者反转，实现自动收放线。
（4）通过实现自动收放线，将人从繁重的手工收放线中解放出来，节约了人力成本。
（5）操作简单、便捷。在系留无人机自动收放线装置正常工作后，无需人为操作，由控制器即可实现系留无人机升降时的自动收放线。
（6）通过实现自动收放线，避免了系留索缠绕打结，同时杜绝了由系留索缠绕打结带来的安全隐患。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示意性地示出了根据本申请一个实施例的用于系留无人机的自动锁收放线装置的结构示意图。
图2示意性地示出了根据本申请一个实施例的用于系留无人机的自动锁收放线装置的工作流程图。
其中：1、位置监测端；2、电源接口；3、定位器；4、信号发射器；5、收放线端；6、电源开关；7、电源接口；8、绞盘固定支架；9、绞盘；10、收放线执行机构；11、电机；12、电机驱动器；13、控制器；14、系留索拉力传感器；15、信号接收器。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。
在以下描述中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的实施例或示例可以包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度，但并非每个实施例或示例都必然包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度。另外，重复使用短语“根据本申请的一个实施例”虽然有可能是指代相同实施例，但并非必然指代相同的实施例。
为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。
根据本申请的一个实施例，提供一种用于系留无人机的自动锁收放线装置，如图1所示，包括位置监测端1和与位置监测端1通过无线电连接的收放线端5；位置监测端1内部设置有用于确定系留无人机经度、纬度和高度的定位器3和用于发送系留无人机位置信息包括经纬度信息和高度信息的信号发射器4；收放线端5内部设置有收放线执行机构10、用于检测系留索拉力的系留索拉力传感器14及用于接收无人机位置信息的信号接收器15，留索拉力传感器14和信号接收器15均与收放线执行机构10电路连接；收放线执行机构10内部设置有用于带动绞盘的电机11、用于驱动电机的电机驱动器12及用于计算系留无人机到收放线执行机构的距离和控制电机带动绞盘收放线的控制器13。
根据本申请的一个实施例，该用于系留无人机的自动锁收放线装置的位置监测端1内部还设置有与定位器3电路连接的电源接口2。
根据本申请的一个实施例，该用于系留无人机的自动锁收放线装置的收放线端5内部设置有与收放线执行机构10相连接的电源开关6，电源开关6与电源接口7相连接。
根据本申请的一个实施例，该用于系留无人机的自动锁收放线装置的收放线端5还包括用于固定所述控制器13、电机11、电机驱动器12、绞盘9、信号接收器15、系留索拉力传感器14、电源开关6及电源接口7的绞盘固定支架8。
根据本申请的一个实施例，该用于系留无人机的自动锁收放线装置，如图1所示，位置检测端1由电源接口2、定位器3和信号发射器4构成。系留无人机通过电源接口2为定位器3和信号发射器4供电，定位器3与信号发射器4之间采用有线连接，定位器3采集信号后传输至信号发射器4进行信号发射。
优选地，定位器3采用GPS定位器进行系留无人机经纬度和高度的确定，信号发射器采用无线数传进行数据传输。
优选地，定位器3和信号发射器4采用螺丝固定于系留无人机上，但不局限于采用螺丝进行固定。
如图1，收放线端5由信号接收器15、系留索拉力传感器14、控制器13、电机驱动器12、电机11、绞盘9、电源开关6、电源接口7和绞盘固定支架8。信号接收器15、系留索拉力传感器14、控制器13、电机驱动器12、电机11、绞盘9、电源开关6和电源接口7均固定在绞盘固定支架8上。收放线端5由电源接口7接入外部电源供电，由电源开关6进行电力开关控制。
优选地，信号接收器15采用无线数传进行数据接收，信号接收器15与控制器采用有线方式连接。
优选地，控制器13采用微型控制器，由单片机系统构成，但不局限于单片机系统。控制器13采用有线方式分别连接信号接收器15、系留索拉力传感器14和电机驱动器12。控制器13用于接收信号接收端5和拉力传感器信息，并根据这两个信息计算系留无人机到收放线结构之间的系留索距离，控制电机驱动器12驱动电机正反转实现收放线。
优选地，电机采用步进电机，其由电机驱动器12驱动，用于带动绞盘9正反转实现收放线。
优选地，电机驱动器采用步进电机驱动器，用于驱动电机。电机驱动器12与控制器13通过有线方式连接，受控制器控制。
优选地，绞盘9固定在绞盘固定支架8上，由电机11带动其正反转实现收放线。
该用于系留无人机的自动锁收放线装置的系留无人机自动收放线装置工作过程如下：
系留无人机自动收放线装置工作流程如图2所示。系留无人机自动收放线装置在工作流程中完成以下2个过程。
过程1：系留无人机在地面准备起飞
首先收放线端通过电源接口接通外部电源，打开电源开关为整个收放线端供电。接着位置检测端通过电源接口接通系留无人机电源为定位器和信号发射器供电。系统上电后，定位器首先检测当前系留无人机位置，通过信号发射端向收放线端发送系留无人机位置信息。收放线端的信号接收器接收到系留无人机位置信息后将系留无人机位置信息发送到控制器。控制器在接收到系留无人机位置信息后首先进行信息存储，接着根据自身位置信息和记录的系留无人机信息计算当前系留索长度。
过程2：系留无人机在空中飞行直至降落地面
系留无人机起飞后，定位器实时监测当前无人机位置，通过信号发射器发送至信号接收器。信号接收器接收到无人机位置信息后立刻将此信息发送至控制器，控制器接收到无人机位置信息后马上计算当前系留索长度并与前一次系留索计算长度进行比较得出系留索差值，系留索差值等于当前计算值减去前一次计算值。
无风情况下：
1）当系留索差值大于等于零时
控制器控制电机驱动器驱动电机正转实现放线同时控制系留索拉力传感器检测系留索拉力。当系留索拉力大于预设值时，电机正转放线直到系留索拉力小于预设值；当系留索拉力小于等于预设值时，持续放线直到放线长度等于当前得出的系留索差值。
2）当系留索差值小于零时
控制器控制电机驱动器驱动电机反转实现收线，同时控制系留索拉力传感器检测系留索拉力。当系留索拉力大于或等于预设值时，控制器控制电机驱动器停止驱动电机收线，否则继续收线直到收线长度等于系留差值或系留索拉力大于等于预设值。 执行此过程直到无人机降落。
有风情况下：
1）当系留索差值大于等于零时
控制器控制电机驱动器驱动电机正转实现放线同时控制系留索拉力传感器检测系留索拉力。当系留索拉力大于预设值时，电机正转放线直到系留索拉力小于预设值，当系留索拉力小于等于预设值时，持续放线直到放线长度等于当前得出的系留索差值。
2）当系留索差值小于零时
控制器控制电机驱动器驱动电机反转实现收线，同时控制系留索拉力传感器检测系留索拉力。当系留索拉力大于或等于预设值时，控制器控制电机驱动器停止驱动电机收线，否则继续收线直到收线长度等于系留差值或系留索拉力大于等于预设值。 执行此过程直到无人机降落。
以上所述实施例仅表示本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。因此本发明的保护范围应该以所述权利要求为准。
Claims (10)
1.一种用于系留无人机的自动锁收放线装置，其特征在于：包括位置监测端和与所述位置监测端通过无线电连接的收放线端；所述位置监测端内部设置有用于确定系留无人机经度、纬度和高度的定位器和用于发送系留无人机位置信息包括经纬度信息和高度信息的信号发射器；所述收放线端内部设置有收放线执行机构、用于检测系留索拉力的系留索拉力传感器及用于接收无人机位置信息的信号接收器，所述留索拉力传感器和信号接收器均与收放线执行机构电路连接；所述收放线执行机构内部设置有用于带动绞盘的电机、用于驱动电机的电机驱动器及用于计算系留无人机到收放线执行机构的距离和控制电机带动绞盘收放线的控制器。
2.根据权利要求1所述的用于系留无人机的自动锁收放线装置，其特征在于：所述位置监测端内部还设置有与所述定位器电路连接的电源接口。
3.根据权利要求1所述的用于系留无人机的自动锁收放线装置，其特征在于：所述收放线端内部设置有与所述收放线执行机构相连接的电源开关，所述电源开关与电源接口相连接。
4.根据权利要求1所述的用于系留无人机的自动锁收放线装置，其特征在于：所述收放线端还包括用于固定所述控制器、电机、电机驱动器、绞盘、信号接收器、系留索拉力传感器、电源开关及电源接口的绞盘固定支架。
5.根据权利要求1所述的用于系留无人机的自动锁收放线装置，其特征在于：所述定位器采用GPS定位器进行系留无人机经纬度和高度的确定。
6.根据权利要求1所述的用于系留无人机的自动锁收放线装置，其特征在于：所述信号发射器采用无线数传进行数据传输。
7.根据权利要求1所述的用于系留无人机的自动锁收放线装置，其特征在于：所述定位器和信号发射器采用螺丝固定于系留无人机上。
8.根据权利要求1所述的用于系留无人机的自动锁收放线装置，其特征在于：所述信号接收器采用无线数传进行数据接收，信号接收器与控制器采用有线方式连接。
9.根据权利要求1所述的用于系留无人机的自动锁收放线装置，其特征在于：所述电机采用步进电机，其由电机驱动器驱动，用于带动绞盘正反转实现收放线。
10.根据权利要求1所述的用于系留无人机的自动锁收放线装置，其特征在于：所述绞盘固定在绞盘固定支架上，由电机带动其正反转实现收放线。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20171208 Termination date: 20190312 |