CN108082522B - 无人机发射装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无人机发射装置及方法，属于无人机领域。本主要包括支架及推行小车；支架包括支腿及滑行板，支腿支撑滑行板，滑行板为推行小车提供滑行支撑轨道；推行小车用于承载无人机并推动无人机以给其初速度。使用时，先将滑行板支撑固定并形成合适的仰角，将无人机放置在推行小车上，并使得无人机的尾部与推行件抵靠；将推行小车拉向滑行板的后端，并使得弹性件弹性变形；最后释放推行小车，推行小车在弹性件的作用下沿滑行板向前运动后，拦截杆通过挂锁组件将推行小车拦住，无人机在惯性的作用下飞离推行小车。因此，上述无人机发射装置及方法能够通过发射装置给无人机一个飞行初速度，从而比较方便地将其发射升空。

Description

无人机发射装置及方法

技术领域

本发明涉及无人机领域，具体而言，涉及一种无人机发射装置及方法。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，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。

对于固定翼无人机，在其起飞之前需要给其一个初速度，这是往往需要用到无人机发射装置。

因此，提供一种无人机发射装置及发射方法，这具有比较重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人机发射装置及方法。利用上述装置及方法能够比较方便地将无人机发射升空。

本发明是这样实现的：

一种无人机发射装置，包括：

支架，所述支架包括支腿及滑行板，所述支腿滑行板连接，用于支撑所述滑行板；

推行小车，所述推行小车设置在所述滑行板上，用于承载无人机，所述推行小车通过弹性件与所述滑行板连接，所述推行小车上设置有推行件，用于推行所述无人机；

所述弹性件弹性变形后能够给所述推行小车作用力，使得所述推行小车沿所述滑行板从后端向前端运动；

阻拦装置，所述阻拦装置设置在所述滑行板前端的两侧，包括拦截杆及两个缓冲机构，所述缓冲机构分别位于所述滑行板前端的两侧；

所述缓冲机构包括基座及缓冲件，所述基座与所述滑行板固定连接，所述连接杆的两端分别与两个缓冲件连接；所述缓冲件能够弹性变形；

挂锁组件，所述挂锁组件包括挂锁本体、挂锁门及限位块，所述挂锁本体与所述推行小车连接，所述挂锁本体的横截面呈U型，所述挂锁本体形成容置空间，U型开口朝所述推行小车的前端；

所述挂锁门及所述限位块设置在所述挂锁本体的开口处，所述挂锁门的上端或下端通过扭转弹簧与所述挂锁本体铰接；所述限位块阻止所述挂锁门朝远离所述挂锁本体的方向转动；

所述拦截杆碰到所述挂锁门时，所述挂锁门能够朝靠近所述挂锁本体的方向转动，所述拦截杆能够通过所述挂锁本体的U型开口进入到容置空间内，所述挂锁门能够复位。

进一步，

所述缓冲机构的基座上设置有磁铁，所述磁铁形成磁场；所述缓冲件上还设设置有线圈，所述线圈位于磁场内；

所述无人机发射装置还包括储电装置，所述储电装置与线圈连接，所述缓冲件弹性变形时，所述线圈能够产生电动势并将电能存储在所述储电装置中。

进一步，

所述缓冲件包括压缩弹簧及绕线杆，所述压缩弹簧的一端与所述基座连接，另一端与所述拦截杆连接；

所述绕线杆设置在所述压缩弹簧内，并垂直于所述拦截杆；所述线圈绕在所述绕线杆上。

进一步，

所述无人机发射装置还包括拉绳及收绳装置，所述收绳装置包括卷筒及驱动转轴，所述驱动转轴与所述卷筒连接，所述卷筒与所述滑行板转动连接；

所述拉绳的一端与所述推行小车连接，另一端与所述卷筒连接。

进一步，

所述驱动转轴与所述卷筒之间设置有电磁离合器，所述电磁离合器与所述储电装置电连接，连接回路上设置有开关。

进一步，

所述驱动转轴的转轴上设置有棘轮机构。

进一步，

所述弹性件为拉伸变形件。

进一步，

所述支腿为伸缩结构。

一种无人机发射方法，利用了所述的无人机发射装置，包括以下步骤：

a.将无人机放置在推行小车上，并使得无人机的尾部与推行件抵靠；

b.将推行小车拉向滑行板的后端，并使得弹性件弹性变形；

c.释放推行小车，推行小车在弹性件的作用下沿滑行板向前运动后，拦截杆通过挂锁组件将推行小车拦住，无人机在惯性的作用下飞离推行小车。

进一步，

b步骤中，通过转动驱动转轴，将拉绳绕在卷筒上，从而通过拉绳将推行小车拉向滑行板的后端；c步骤中，棘轮机构阻止卷筒反转放绳，通过操作开关断开电磁离合器后，棘轮机构与卷筒的连接被断开，推行小车在弹性件的作用下朝滑行板前端运动。

本发明的有益效果是：

通过上述设计得到的无人机发射装置及方法，使用时，先将滑行板支撑固定并形成合适的仰角，将无人机放置在推行小车上，并使得无人机的尾部与推行件抵靠；将推行小车拉向滑行板的后端，并使得弹性件弹性变形；最后释放推行小车，推行小车在弹性件的作用下沿滑行板向前运动后，拦截杆通过挂锁组件将推行小车拦住，无人机在惯性的作用下飞离推行小车。

因此，上述无人机发射装置及方法能够通过发射装置给无人机一个飞行初速度，从而比较方便地将其发射升空。

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是本发明实施方式提供的无人机发射装置与无人机的装配示意图；

图2是本发明实施方式提供的无人机发射装置拆除支腿后的结构示意图；

图3是本发明实施方式提供的挂锁组件及阻拦装置的结构示意图；

图4是本发明实施方式提供的图2的俯视图。

图标：100-无人机发射装置；110-支架；112-支腿；114-滑行板；120-推行小车；122-推行件；124-弹性件；130-阻拦装置；132-拦截杆；134-缓冲机构；1342-基座；1344-绕线杆；1346-连接板；140-挂锁组件；142-挂锁本体；144-挂锁门；146-限位块；150-拉绳；160-收绳装置；162-卷筒；164-驱动转轴；166-棘轮机构；168-电磁离合器；170-储电装置；180-开关；200-无人机。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式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方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，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设备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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”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。

实施例1：

如图1，本实施例提供了一种无人机发射装置100，用于发射需要提供初速度的无人机200；主要包括支架110及推行小车120。支架110包括支腿112及滑行板114，支腿112支撑滑行板114，滑行板114为推行小车120提供滑行支撑轨道；推行小车120用于承载无人机200并推动无人机200以给其初速度。

具体地，如图1，支架110包括支腿112及滑行板114，支腿112为伸缩机构，以便于调节滑行板114的高度及倾斜角度。推行小车120包括承载板及滚轮，承载板的后端设置有推行件122，本实施例中，推行件122为设置在后端的板状结构。推行小车120推动无人机200时，主要靠推行件122给无人机200推力。在其它实施例中，推行件122不限于板状结构，可以是其它能够限制无人机左右及向后的运动但不限制无人机向前运动的结构。

为了使得推行小车120能够推动无人机200，推行小车120通过弹性件124与滑行板114连接。将推行小车120向后拉动时，弹性件124弹性变形，从而能够给推行小车120作用力，该作用力给推行小车120加速度，并使得推行小车120向前运动。推行小车120运动过程中，又通过推行件122给无人机200一个加速度。本实施例中，弹性件124为弹性拉绳150，其一端与滑行板114前端连接，另一端与推行小车120的承载板连接。在其他实施例中，弹性件124可以是拉绳150弹簧，或者，弹性件124可以是压缩弹簧，压缩弹簧设置在推行小车120的后方。

推行小车120在向前运动的过程中，为了防止在弹性件124的拉力作用下推行小车120前后往复运动，推行小车120被碰坏，滑行板114前端还设置有阻拦装置130。阻拦装置130包括拦截杆132及两个缓冲机构134，缓冲机构134分别位于滑行板114前端的两侧，缓冲机构134包括基座1342及缓冲件，基座1342与滑行板114固定连接。连接杆的两端分别与两个缓冲件连接，缓冲件能够弹性变形。

具体地，如图2和图3，本实施例中缓冲件采用了压缩弹簧，压缩弹簧的一端与基座1342固定连接，另一端设置有连接板1346，连接板1346用于与拦截杆132固定连接。

如图2和图3，推行小车120的承载板前端设置了挂锁组件140，挂锁组件140包括挂锁本体142、挂锁门144及限位块146。挂锁本体142与推行小车120的承载板连接，挂锁本体142的横截面呈U型，挂锁本体142形成容置槽，容置槽的开口朝推行小车120的前端。

挂锁门144及限位块146设置在挂锁本体142的开口处，挂锁门144的上端通过扭转弹簧与挂锁本体142铰接；限位块146阻止挂锁门144朝远离挂锁本体142的方向转动。

当推行小车120运动到阻拦装置130位置时，拦截杆132碰到挂锁门144，并将挂锁门144推开，拦截杆132进入到容置槽中。容置槽的槽底与容置槽开口的距离大于拦截杆132的外径，故当拦截杆132能够与挂锁门144脱离，挂锁门144能够在扭力弹簧的作用下复位。拦截杆132被限制在挂锁组件140中，从而使得推行小车120只能小幅度的往复运动。因此挂锁组件140的设计能够进一步防止推行小车120向后运动碰到其它机构产生损坏。

为了进一步提高缓冲机构134的缓冲效果，并充分利用推行小车120的动能。缓冲机构134的基座1342上设置有磁铁，磁铁形成磁场；缓冲件还包括绕线杆1344，压缩弹簧套设在绕线杆1344上，绕线杆1344通过连接板1346与拦截杆132垂直连接。绕线杆1344上设置有线圈，线圈与储电装置170连接，缓冲件弹性变形时，线圈能够产生电动势并将电能存储在储电装置170中。本实施例中，储电装置170为蓄电池。

由于线圈中产生电流时，线圈在磁场中能够收到磁场力，磁场力也能减小推行小车120来回震动的幅度；从而改善缓冲效果。

如图3和图4，为了更加方便地向后拉动推行小车120，本实施例中还设置了拉绳150及收绳装置160。收绳装置160包括卷筒162及驱动转轴164，驱动转轴164的一端通过电磁离合器168与卷筒162的转轴连接，另一端设置有棘轮机构166及驱动电机(图中未示出)。卷筒162通过连接结构与滑行板114转动连接；拉绳150的一端与推行小车120连接，另一端与卷筒162连接。

电磁离合器168与储电装置电连接，连接回路上设置有开关180，通过操作开关180可以控制电磁离合器168的离合。

当需要将推行小车120向后拉动时，将电磁离合器168连接，开启驱动电机，驱动电机通过卷筒162及拉绳150将推行小车120拉动到后端。由于设置了棘轮机构166，关闭驱动电机后，卷筒162不能自动反转放绳。只有当断开电磁离合器168的连接之后，棘轮机构166与卷筒162转轴的连接也随之断开，在弹性件124的拉力作用下卷筒162能够反转放绳，从而推行小车120能够被拉动向前运动。

实施例2：

本实施例提供了一种无人机200发射方法，利用了实施例1中的无人机发射装置100，包括以下步骤：

a.将无人机200放置在推行小车120上，并使得无人机200的尾部与推行件122抵靠；

b.将推行小车120拉向滑行板114的后端，并使得弹性件124弹性变形；通过转动驱动转轴164，将拉绳150绕在卷筒162上，从而通过拉绳150将推行小车120拉向滑行板114的后端；

c.释放推行小车120，推行小车120在弹性件124的作用下沿滑行板114向前运动后，拦截杆132通过挂锁组件140将推行小车120拦住，无人机200在惯性的作用下飞离推行小车120。棘轮机构166阻止卷筒162反转放绳，通过操作开关180断开电磁离合器168后，棘轮机构166与卷筒162的连接被断开，推行小车120在弹性件124的作用下朝滑行板114前端运动。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人机发射装置，其特征在于，包括：

支架，所述支架包括支腿及滑行板，所述支腿与滑行板连接，用于支撑所述滑行板；

推行小车，所述推行小车设置在所述滑行板上，用于承载无人机，所述推行小车通过弹性件与所述滑行板连接，所述推行小车上设置有推行件，用于推行所述无人机；

所述弹性件弹性变形后能够给所述推行小车作用力，使得所述推行小车沿所述滑行板从后端向前端运动；

阻拦装置，所述阻拦装置设置在所述滑行板前端，包括拦截杆及两个缓冲机构，所述缓冲机构分别位于所述滑行板前端的两侧；

所述缓冲机构包括基座及缓冲件，所述基座与所述滑行板固定连接，所述拦截杆的两端分别与两个缓冲件连接；所述缓冲件能够弹性变形；

挂锁组件，所述挂锁组件包括挂锁本体、挂锁门及限位块，所述挂锁本体与所述推行小车连接，所述挂锁本体的横截面呈U型，所述挂锁本体形成容置槽，容置槽的开口朝所述推行小车的前端；

所述挂锁门及所述限位块设置在所述挂锁本体的开口处，所述挂锁门的上端或下端通过扭转弹簧与所述挂锁本体铰接；所述限位块阻止所述挂锁门朝远离所述挂锁本体的方向转动；

所述拦截杆碰到所述挂锁门时，所述挂锁门能够朝靠近所述挂锁本体的方向转动，所述拦截杆能够通过所述挂锁本体的U型开口进入到容置空间内，所述挂锁门能够复位。

2.根据权利要求1所述的无人机发射装置，其特征在于，所述缓冲机构的基座上设置有磁铁，所述磁铁形成磁场；所述缓冲件上还设设置有线圈，所述线圈位于磁场内；

所述无人机发射装置还包括储电装置，所述储电装置与线圈连接，所述缓冲件弹性变形时，所述线圈能够产生电动势并将电能存储在所述储电装置中。

3.根据权利要求2所述的无人机发射装置，其特征在于，所述缓冲件包括压缩弹簧及绕线杆，所述压缩弹簧的一端与所述基座连接，另一端与所述拦截杆连接；

所述绕线杆设置在所述压缩弹簧内，并垂直于所述拦截杆；所述线圈绕在所述绕线杆上。

4.根据权利要求2所述的无人机发射装置，其特征在于，所述无人机发射装置还包括拉绳及收绳装置，所述收绳装置包括卷筒及驱动转轴，所述驱动转轴与所述卷筒连接，所述卷筒与所述滑行板转动连接；

所述拉绳的一端与所述推行小车连接，另一端与所述卷筒连接。

5.根据权利要求4所述的无人机发射装置，其特征在于，所述驱动转轴与所述卷筒之间设置有电磁离合器，所述电磁离合器与所述储电装置电连接，连接回路上设置有开关。

6.根据权利要求4所述的无人机发射装置，其特征在于，所述驱动转轴的转轴上设置有棘轮机构。

7.根据权利要求1所述的无人机发射装置，其特征在于，所述弹性件为拉伸变形件。

8.根据权利要求1所述的无人机发射装置，其特征在于，所述支腿为伸缩结构。

9.一种无人机发射方法，利用了权利要求1至8任一项所述的无人机发射装置，其特征在于，包括以下步骤：

a.将无人机放置在推行小车上，并使得无人机的尾部与推行件抵靠；

b.将推行小车拉向滑行板的后端，并使得弹性件弹性变形；

c.释放推行小车，推行小车在弹性件的作用下沿滑行板向前运动后，拦截杆通过挂锁组件将推行小车拦住，无人机在惯性的作用下飞离推行小车。

10.根据权利要求9所述的无人机发射方法，其特征在于，b步骤中，通过转动驱动转轴，将拉绳绕在卷筒上，从而通过拉绳将推行小车拉向滑行板的后端；c步骤中，棘轮机构阻止卷筒反转放绳，通过操作开关断开电磁离合器后，棘轮机构与卷筒的连接被断开，推行小车在弹性件的作用下朝滑行板前端运动。

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