CN107310731A - 一种无人机自动脱伞器及降落伞装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无人机自动脱伞器及降落伞装置，属于航空航天技术领域。无人机自动脱伞器包括支撑机构、驱动机构以及降落伞连接机构，降落伞连接机构包括连接器、脱伞绳以及活动助力杆，支撑机构上开设有安装孔；活动助力杆的两端分别安装在安装孔内，脱伞绳的一端可活动地连接在活动助力杆上，另一端与连接器可活动地连接；驱动机构安装在支撑机构上，驱动机构的一端与活动助力杆连接，驱动机构用于驱动活动助力杆移动以使得脱伞绳脱离活动助力杆。该降落伞装置具有上述的无人机自动脱伞器，具有适用性高、结构简单可靠、价格低廉以及使用便捷的特点。

Description

一种无人机自动脱伞器及降落伞装置

技术领域

本发明涉及轨道运输技术领域，尤其涉及一种无人机自动脱伞器及降落伞装置。

背景技术

在现有的航空领域中，无人机的脱伞器基本上可以分为三大类，一是机械式脱伞器，二是电磁式脱伞器，三是改进型脱伞器。

其中，现有的机械式无人机脱伞器包括外壳、内壳、锁芯、弹簧、安全销和球体，外壳内部有上下两个腔，上腔的顶端开口，下腔的下端开口，内壳从下腔开口处装入下腔，锁芯包括上端的连接杆、中部的限位板和下端的柱体，连接杆装入外壳的上腔内部，连接杆的前端在腔体外部，上腔上部的壳体上和连接杆设有对应的安全销孔，安全销插入安全销孔内，上腔内部的连接杆上套装弹簧，上腔和下腔之间设有与锁芯上的限位板配合的限位台，外壳下腔壁上设有凹槽，内壳的壳壁上开有可装入球体的圆孔，凹槽与圆孔形成的空间内装入球体，锁芯上的柱体下部为圆柱，圆柱侧面与球体接触，圆柱上端连接一个圆台，圆台上部与限位板连接，圆台上部表面开有圆弧槽，圆弧槽的槽底距内壳内壁距离大于球体的直径。

该种结构的脱伞器的基本设计思路，是将此机构作为可分离式降落伞结构的一部分，通过两端壳体结构的分离来实现降落伞的自动分离。此种两段式无人机降落伞的自动脱伞器存在着以下缺点，即操作性差、可靠性差、结构复杂且价格较高，且不易实现自动控制。

因此，设计一种适用性高、结构简单可靠、价格低廉以及使用便捷的脱伞器对于我国航空航天事业的发展进程有着极为重大的推进意义。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种无人机自动脱伞器，此无人机自动脱伞器旨在解决现有技术中的脱伞器存在的操作性差和结构复杂的问题；

本发明的另一目的在于提供一种降落伞装置，此降落伞装置旨在解决现有技术中降落伞装置存在的操作性差和结构复杂的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种无人机自动脱伞器，所述无人机自动脱伞器包括支撑机构、驱动机构以及降落伞连接机构，所述降落伞连接机构包括连接器、脱伞绳以及活动助力杆，所述支撑机构上开设有安装孔；

所述活动助力杆的两端分别安装在所述安装孔内，所述脱伞绳的一端可活动地连接在所述活动助力杆上，另一端与所述连接器可活动地连接；

所述驱动机构安装在所述支撑机构上，所述驱动机构的一端与所述活动助力杆连接，所述驱动机构用于驱动所述活动助力杆移动以使得所述脱伞绳脱离所述活动助力杆。

作为本发明的一种优选技术方案，所述活动助力杆为圆柱抽销。

作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动机构包括舵机、舵机动作杆以及连接片，所述舵机动作杆的一端与所述舵机传动连接，另一端与所述连接片转动连接，所述连接片远离所述舵机动作杆的一端与所述活动助力杆传动连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述连接器包括第一连接组件和第二连接组件，所述脱伞绳的一端固定连接在所述第一连接组件上，另一端穿过所述第二连接组件与所述活动助力杆连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一连接组件包括第一圆环和第一挂环，所述第一挂环的一端与所述第一圆环套接，另一端与所述脱伞绳连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第二连接组件包括第二圆环和第二挂环，所述第二挂环的一端与所述第二圆环套接，另一端与所述脱伞绳连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述脱伞绳包括第一折绳段和多段第二折绳段，所述第一折绳段的一端连接在所述活动助力杆上，另一端与所述第二折绳段连接，所述多段第二折绳段的一端与所述第一挂环固定连接，另一端分别多次穿过所述第一挂环和所述第二挂环。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一挂环包括第一本体和第一卡扣件，所述第一本体呈开口的环状结构，所述第一卡扣件能够打开或是闭合所述第一本体。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第二挂环包括第二本体和第二卡扣件，所述第二本体呈开口的环状结构，所述第二卡扣件能够打开或是闭合所述第二本体。

一种无人机降落伞装置，所述无人机降落伞装置包括降落伞和以上所述的无人机自动脱伞器，所述降落伞安装在所述无人机自动脱伞器上。

本发明的有益效果是：

本发明通过上述设计提供一种无人机自动脱伞器，该无人机自动脱伞器具有支撑机构、驱动机构以及降落伞连接机构；其中，由于脱伞绳的一端可活动地连接在活动助力杆上，另一端与连接器可活动地连接，驱动机构的一端与活动助力杆连接，驱动机构用于驱动活动助力杆移动以使得脱伞绳脱离活动助力杆；因此，当舵机通过连接片来拉动圆柱抽销从而克服其与安装孔之间的摩擦力时，脱伞绳即可从圆柱抽销上脱离开来；当脱伞绳脱离之后，降落伞本身具有的拉力和无人机本身的重力会轻而易举的将脱伞绳从连接器中拉出，从而降落伞脱离无人机。此阶段中只要圆柱抽销被舵机拉走，无论外界出现何种情况，只要舵机工作正常，降落伞就不会对无人机产生任何不利影响。同时，整个装置需要复位之时，仅需要将降落伞和脱伞绳按照一定流程装回原来的位置，然后手动推动舵机动作杆复位并且使得脱伞绳装回到原来的位置即可再次使用。此复位过程不需要任何的专业工具，操作简单易学。由以上可知，该无人机自动脱伞器具有如下特点：第一，适用性高，不受外界环境影响；第二，不需要制动机构，结构简单可靠，价格低廉；第三，不需要机械结构自我分离，装配和复位操作都极其简单；第四，便于实现电脑自动控制，选择脱伞时机。

本发明通过上述设计提供一种降落伞装置，该降落伞装置包括降落伞和上述的无人机自动脱伞器，降落伞安装在无人机自动脱伞器上。由此可知，该降落伞装置具有适用性高、结构简单可靠、价格低廉以及使用便捷的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的无人机自动脱伞器结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的无人机自动脱伞器第一角度视图；

图3为本发明第一实施例提供的无人机自动脱伞器第二角度视图；

图4为本发明第一实施例提供的连接器结构示意图；

图5为本发明第二实施例提供的降落伞装置结构示意图。

图标：1-无人机自动脱伞器；2-支撑机构；3-驱动机构；4-降落伞连接机构；5-连接器；6-脱伞绳；7-活动助力杆；8-安装孔；9-圆柱抽销；10-舵机；11-舵机动作杆；12-连接片；13-第一连接组件；14-第二连接组件；15-第一圆环；16-第一挂环；17-第二圆环；18-第二挂环；19-第一折绳段；20-第二折绳段；21-第一本体；22-第一卡扣件；24-第二本体；25-第二卡扣件；26-降落伞装置；27-降落伞。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

第一实施例：

请参照图1，配合参照图2至图4，本实施例提供一种无人机自动脱伞器1，其包括支撑机构2、驱动机构3以及降落伞连接机构4，驱动机构3安装在支撑机构2上，降落伞连接机构4的一端与驱动机构3连接。

其中，降落伞连接机构4包括连接器5、脱伞绳6以及活动助力杆7，支撑机构2上开设有安装孔8；活动助力杆7的两端分别安装在安装孔8内，脱伞绳6的一端可活动地连接在活动助力杆7上，另一端与连接器5可活动地连接；驱动机构3安装在支撑机构2上，驱动机构3的一端与活动助力杆7连接，驱动机构3用于驱动活动助力杆7移动以使得脱伞绳6脱离活动助力杆7。

本实施例中，活动助力杆7采用的是圆柱抽销9。

驱动机构3包括舵机10、舵机动作杆11以及连接片12，舵机动作杆11的一端与舵机10传动连接，另一端与连接片12转动连接，连接片12远离舵机动作杆11的一端与活动助力杆7传动连接。

连接器5包括第一连接组件13和第二连接组件14，脱伞绳6的一端固定连接在第一连接组件13上，另一端穿过第二连接组件14与活动助力杆7连接。

第一连接组件13包括第一圆环15和第一挂环16，第一挂环16的一端与第一圆环15套接，另一端与脱伞绳6连接。

第二连接组件14包括第二圆环17和第二挂环18，第二挂环18的一端与第二圆环17套接，另一端与脱伞绳6连接。

脱伞绳6包括第一折绳段19和多段第二折绳段20，第一折绳段19的一端连接在活动助力杆7上，另一端与第二折绳段20连接，多段第二折绳段20的一端与第一挂环16固定连接，另一端分别多次穿过第一挂环16和第二挂环18。

其中，第一挂环16包括第一本体21和第一卡扣件22，第一本体21呈开口的环状结构，第一卡扣件22能够打开或是闭合第一本体21。

第二挂环18包括第二本体24和第二卡扣件25，第二本体24呈开口的环状结构，第二卡扣件25能够打开或是闭合第二本体24。

无人机自动脱伞器1的工作原理是：

第一阶段：降落伞27打开。此时，降落伞27连接在降落伞连接机构4上，降落伞连接机构4则连接在由脱伞绳6、第一连接组件13以及第二连接组件14共同组成的类似滑轮组的机构上。脱伞绳6挂在圆柱抽销9上，圆柱抽销9的左右两端固定在支撑机构2的安装孔8内，拉力被转化为圆柱抽销9和支撑机构2间的应力，脱伞器6其他结构部分所受到的机械力为零，所以不必加入任何多余制动机构。

第二阶段：降落伞27分离。此时，舵机10通过连接片12拉动圆柱抽销9克服其与安装孔8间的摩擦力，脱伞绳6即可脱离。脱伞绳6脱离后，降落伞27本身的拉力和无人机本身的重力会轻而易举的将脱伞绳6从降落伞连接机构4中拉出，降落伞27脱离。

此阶段中只要圆柱抽销9被舵机10拉走，无论外界出现何种情况，只要舵机10工作正常，降落伞27就不会对无人机产生任何不利影响。根据长期实践的经验，本机构可以在零高度零速度和任何外界气象条件下，保证无人机的安全。

第三阶段：复位。此时，仅需要将降落伞27和脱伞绳6按照一定流程装回原来位置，然后手动推动舵机动作杆11复位并使脱伞绳6装回到原来位置即可再次使用。复位过程不需要任何专业工具，操作简单易学。

综上所述，该无人机自动脱伞器1具有支撑机构2、驱动机构3以及降落伞连接机构4；其中，由于脱伞绳6的一端可活动地连接在活动助力杆7上，另一端与连接器5可活动地连接，驱动机构3的一端与活动助力杆7连接，驱动机构3用于驱动活动助力杆7移动以使得脱伞绳6脱离活动助力杆7；因此，当舵机10通过连接片12来拉动圆柱抽销9从而克服其与安装孔8之间的摩擦力时，脱伞绳6即可从圆柱抽销9上脱离开来；当脱伞绳6脱离之后，降落伞27本身具有的拉力和无人机本身的重力会轻而易举的将脱伞绳6从连接器5中拉出，从而降落伞27脱离无人机。此阶段中只要圆柱抽销9被舵机10拉走，无论外界出现何种情况，只要舵机10工作正常，降落伞27就不会对无人机产生任何不利影响。同时，整个装置需要复位之时，仅需要将降落伞27和脱伞绳6按照一定流程装回原来的位置，然后手动推动舵机动作杆11复位并且使得脱伞绳6装回到原来的位置即可再次使用。此复位过程不需要任何的专业工具，操作简单易学。

由以上可知，该无人机自动脱伞器1具有如下特点：第一，适用性高，不受外界环境影响；第二，不需要制动机构，结构简单可靠，价格低廉；第三，不需要机械结构自我分离，装配和复位操作都极其简单；第四，便于实现电脑自动控制，选择脱伞时机。

第二实施例：

请参照图5，配合参照图1，降落伞装置26包括降落伞27和第一实施例中的无人机自动脱伞器1，降落伞27安装在无人机自动脱伞器1上。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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，应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人机自动脱伞器，其特征在于：所述无人机自动脱伞器包括支撑机构、驱动机构以及降落伞连接机构，所述降落伞连接机构包括连接器、脱伞绳以及活动助力杆，所述支撑机构上开设有安装孔；

所述活动助力杆的两端分别安装在所述安装孔内，所述脱伞绳的一端可活动地连接在所述活动助力杆上，另一端与所述连接器可活动地连接；

所述驱动机构安装在所述支撑机构上，所述驱动机构的一端与所述活动助力杆连接，所述驱动机构用于驱动所述活动助力杆移动以使得所述脱伞绳脱离所述活动助力杆。

2.根据权利要求1所述的无人机自动脱伞器，其特征在于：所述活动助力杆为圆柱抽销。

3.根据权利要求1所述的无人机自动脱伞器，其特征在于：所述驱动机构包括舵机、舵机动作杆以及连接片，所述舵机动作杆的一端与所述舵机传动连接，另一端与所述连接片转动连接，所述连接片远离所述舵机动作杆的一端与所述活动助力杆传动连接。

4.根据权利要求1所述的无人机自动脱伞器，其特征在于：所述连接器包括第一连接组件和第二连接组件，所述脱伞绳的一端固定连接在所述第一连接组件上，另一端穿过所述第二连接组件与所述活动助力杆连接。

5.根据权利要求4所述的无人机自动脱伞器，其特征在于：所述第一连接组件包括第一圆环和第一挂环，所述第一挂环的一端与所述第一圆环套接，另一端与所述脱伞绳连接。

6.根据权利要求5所述的无人机自动脱伞器，其特征在于：所述第二连接组件包括第二圆环和第二挂环，所述第二挂环的一端与所述第二圆环套接，另一端与所述脱伞绳连接。

7.根据权利要求6所述的无人机自动脱伞器，其特征在于：所述脱伞绳包括第一折绳段和多段第二折绳段，所述第一折绳段的一端连接在所述活动助力杆上，另一端与所述第二折绳段连接，所述多段第二折绳段的一端与所述第一挂环固定连接，另一端分别多次穿过所述第一挂环和所述第二挂环。

8.根据权利要求7所述的无人机自动脱伞器，其特征在于：所述第一挂环包括第一本体和第一卡扣件，所述第一本体呈开口的环状结构，所述第一卡扣件能够打开或是闭合所述第一本体。

9.根据权利要求8所述的无人机自动脱伞器，其特征在于：所述第二挂环包括第二本体和第二卡扣件，所述第二本体呈开口的环状结构，所述第二卡扣件能够打开或是闭合所述第二本体。

10.一种无人机降落伞装置，其特征在于：所述无人机降落伞装置包括降落伞和权利要求1至9任一项所述的无人机自动脱伞器，所述降落伞安装在所述无人机自动脱伞器上。