CN106877074B - 一种无人机充电系留线自动脱离装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无人机充电系留线自动脱离装置，包括固定安装于无人机上的推拉式电磁铁、挡板A，所述推拉式电磁铁设有由推拉式电磁铁吸合控制伸缩的弹簧，所述弹簧连接有挡板B，所述挡板B与接插件公头A和接插件公头B相固定，所述接插件公头A和接插件公头B与机载电池电连接且与接插件母头A和接插件母头B接插配合，所述挡板A上并排设有两个直径相等的第一通孔，所述第一通孔的直径大于接插件公头A和接插件公头B的外径且小于接插件母头A和接插件母头B的外径。本发明增加一个充电系留绳脱离装置以达到延长无人机续航时间的效果。

Description

一种无人机充电系留线自动脱离装置
技术领域
本发明涉及无人机技术，尤其是无人机充电技术。
背景技术
随着社会发展和科技进步，近年来，无人机呈现出前所未有的发展，从军事领域拓展到民用领域。谷歌、亚马逊、Facebook、腾讯、小米等互联网企业纷纷高调开展无人机业务。在无人机应用范围越来越来广泛的同时，市场上也出现了繁多的无人机种类，但是这些无人机都存在一个非常明显的不足——续航能力十分有限。目前，市面上的无人机主要采用锂聚合物电池作为只要动力来源，续航能力一般在20分钟到30分钟之间，但是其充电时间却大多超过了一小时。由于无人机需要尽可能的减少起飞重量，所以无法使用较重的大容量电池。所以无人机在一段时间的飞行后，就必须返回充电或者更换电池。这个缺陷大大的限制了无人机的发展和发挥。无人机电池续航问题，不仅是无人机行业发展的一个短板，也是世界亟待攻克的技术难题。虽然现在已经提出将无人机传统的锂聚合物电池用燃料电池、太阳能电池板或者更新型的锂电池代替，但是这些想法至今没有实质性的突破，商业化生产更是遥遥无期。所以，在空中为无人机持续充电就成了在电池技术得到突破前的一种可行的过渡方法。目前为止，过渡方法大多是两种，一种是通过无线充电的方式在一定区域内使得无人机可以在空中进行充电，另外一种是通过有线的方式从地面持续给无人机供电。
对于无人机的续航问题，通常情况下都是准备多块替换电池以满足对续航的要求。但是，如果只需要无人机在小范围内飞行，频繁的返回更换电池是十分费时费力的。在目前电池技术发展遇到瓶颈的状况下，如果无人机在空中可以通过有线充电则是一个有效的解决方法。
如果在空中使用有线充电就需要考虑在特殊情况下如何快速可靠的将充电电线脱离无人机，这就需要一个装置完成该功能。并且这款装置需要满足无人机起飞重量要尽可能的小的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种无人机充电系留线自动脱离装置，确保无人机在一定范围内可以持续飞行又满足在特殊需要时脱离充电线利用机载电池继续进行飞行的需求。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种无人机充电系留线自动脱离装置，包括固定安装于无人机上的推拉式电磁铁、挡板A，所述推拉式电磁铁以无人机的机载电池作为电源，在无人机控制电路上设有控制推拉式电磁铁吸合的电磁铁吸合电路，所述推拉式电磁铁设有由推拉式电磁铁吸合控制伸缩的弹簧，所述弹簧连接有挡板B，所述挡板A和挡板B沿弹簧伸缩方向并排设置，所述挡板B与接插件公头A和接插件公头B相固定，以使推拉式电磁铁动作时接插件公头A和接插件公头B可随挡板B进行推拉运动，所述接插件公头A和接插件公头B与机载电池电连接且与接插件母头A和接插件母头B接插配合，所述接插件母头A和接插件母头B与无人机充电系留线电连接以为无人机机载电池充电，所述挡板A上并排设有两个直径相等的第一通孔，所述第一通孔的直径大于接插件公头A和接插件公头B的外径且小于接插件母头A和接插件母头B的外径。
作为优选，所述挡板B上并排设有两个直径相等的第二通孔，所述第二通孔的直径大于接插件公头A和接插件公头B的直径。
作为优选，所述推拉式电磁铁通过固定螺丝固定在无人机上。
作为优选，所述挡板A通过固定螺丝固定在无人机底部。
本发明采用一个推拉式电磁铁实现对充电系留线的自动脱离，利用推拉式电磁铁的拉力将挡板另一边的充电线脱离充电口，以完成充电系留线的自动脱离。该技术方案的优点在于：增加一个充电系留绳脱离装置以达到延长无人机续航时间的效果，几乎不影响无人机起飞重量。脱离装置工作时，可以利用操作员手中的遥控装置进行遥控或者按照需要定时，当到达预定时间后该装置将充电系留绳从无人机上脱离，方便操作。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1为本发明无人机充电系留线自动脱离装置俯视图；
图2为本发明无人机充电系留线自动脱离装置侧视图；
附图标记：
1—电磁铁电源正极，2—电磁铁电源负极，3—推拉式电磁铁，4—固定螺丝D，5—固定螺丝C，6—接插件公头B，7—接插件公头A，8—固定螺丝A，9—挡板B，10—挡板A，11—固定螺丝B，12—接插件母头A，13—接插件母头B。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的工作机理进行详细说明：
如图1和图2所示，一种无人机充电系留线自动脱离装置，包括固定安装于无人机上的推拉式电磁铁3、挡板A10，所述推拉式电磁铁3以无人机的机载电池作为电源，在无人机控制电路上设有控制推拉式电磁铁3吸合的电磁铁吸合电路，所述推拉式电磁铁3设有由推拉式电磁铁吸合控制伸缩的弹簧，所述弹簧连接有挡板B9，所述挡板A10和挡板B9沿弹簧伸缩方向并排设置，所述挡板B9与接插件公头A7和接插件公头B6相固定，以使推拉式电磁铁3动作时接插件公头A7和接插件公头B6可随挡板B9进行推拉运动，所述接插件公头A7和接插件公头B6与机载电池电连接，也就是说电磁铁电源正极1、电磁铁电源负极2分别与机载电池的正极和负极连接，同时，接插件公头A7和接插件公头B6与接插件母头A12和接插件母头B13接插配合，所述接插件母头A12和接插件母头B13与无人机充电系留线电连接以为无人机机载电池充电。
其中，所述挡板A10上并排设有两个直径相等的第一通孔，所述第一通孔的直径大于接插件公头A7和接插件公头B6的外径且小于接插件母头A12和接插件母头B13的外径，这样，接插件公头A7和接插件公头B6可以穿过第一通孔，但是接插件母头A12和接插件母头B13无法穿过第一通孔，因此，充电系留线自动脱离时，在挡板A10的阻挡作用下，接插件母头A12和接插件母头B13会逐渐被收缩的弹簧从接插件公头A7和接插件公头B6中脱离出去。
另外，所述挡板B9上并排设有两个直径相等的第二通孔，所述第二通孔的直径大于接插件公头A7和接插件公头B6的直径，以使接插件公头A7和接插件公头B6可以穿过第二通孔。所述推拉式电磁铁3通过固定螺丝C5和固定螺丝D4固定在无人机上。所述挡板A10通过固定螺丝A8和B11固定在无人机底部。
首先将本发明装置安装在无人机底部，当无人机起飞时，将接插件母头A12和接插件母头B13的插头端分别插入接插件公头A7和接插件公头B6，另一端则通过无人机充电系留线接入电源为无人机充电。此时的推拉式电磁铁3处于断电状态即推拉式电磁铁3的弹簧无收缩。若无人机需要脱离充电系留线飞行时，由无人机操控人员手中的遥控器发出脱离信号，此时无人机通过飞行控制器控制推拉式电磁铁3原边线圈导通，弹簧收缩并吸合。由于挡板A10被固定螺丝A8和固定螺丝B11固定在无人机底部，所以挡板A10不会随电磁铁的弹簧运动。而挡板B9与电磁铁弹簧相固定并且与接插件公头A7和接插件公头B6相固定，所以当电磁铁弹簧收缩时，挡板B9带动接插件公头A7和接插件公头B6一起移动，又由于接插件母头A12和接插件母头B13的插头端无法穿过挡板A10，所以接插件母头A12和接插件母头B13的插头会逐渐被收缩的弹簧从接插件公头A7和接插件公头B6中脱离出去，这样充电系留线也将从无人机上脱离开来。之后，无人机由机载电池供电继续飞行。
除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明权利要求书中所定义的范围。

Claims (3)

1.一种无人机充电系留线自动脱离装置，其特征在于：包括固定安装于无人机上的推拉式电磁铁、挡板A，所述推拉式电磁铁以无人机的机载电池作为电源，在无人机控制电路上设有控制推拉式电磁铁吸合的电磁铁吸合电路，所述推拉式电磁铁设有由推拉式电磁铁吸合控制伸缩的弹簧，所述弹簧连接有挡板B，所述挡板A和挡板B沿弹簧伸缩方向并排设置，所述挡板B与接插件公头A和接插件公头B相固定，以使推拉式电磁铁动作时接插件公头A和接插件公头B可随挡板B进行推拉运动，所述接插件公头A和接插件公头B与机载电池电连接且与接插件母头A和接插件母头B接插配合，所述接插件母头A和接插件母头B与无人机充电系留线电连接以为无人机机载电池充电，所述挡板A上并排设有两个直径相等的第一通孔，所述第一通孔的直径大于接插件公头A和接插件公头B的外径且小于接插件母头A和接插件母头B的外径；所述挡板B上并排设有两个直径相等的第二通孔，所述第二通孔的直径大于接插件公头A和接插件公头B的直径；
当无人机起飞时，将接插件母头A和接插件母头B的插头端分别插入接插件公头A和接插件公头B，另一端则通过无人机充电系留线接入电源为无人机充电；此时的推拉式电磁铁处于断电状态即推拉式电磁铁的弹簧无收缩；
若无人机需要脱离充电系留线飞行时，由无人机操控人员手中的遥控器发出脱离信号，此时无人机通过飞行控制器控制推拉式电磁铁原边线圈导通，弹簧收缩并吸合；由于挡板A不会随电磁铁的弹簧运动；当电磁铁弹簧收缩时，挡板B带动接插件公头A和接插件公头B一起移动，又由于接插件母头A和接插件母头B的插头端无法穿过挡板A，所以接插件母头A和接插件母头B的插头会逐渐被收缩的弹簧从接插件公头A和接插件公头B中脱离出去。
2.根据权利要求1所述的一种无人机充电系留线自动脱离装置，其特征在于：所述推拉式电磁铁通过固定螺丝固定在无人机上。
3.根据权利要求2所述的一种无人机充电系留线自动脱离装置，其特征在于：所述挡板A通过固定螺丝固定在无人机底部。
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