CN108750134A - 一种侧臂式多自由度无人机连续弹射装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种侧臂式多自由度无人机连续弹射装置，属包含调整机构、弹射机构、传送机构和控制模块；调整机构包含基台、转台、基座、侧臂、悬梁、第一电机、主动齿轮、第一电动伸缩杆和第二电动伸缩杆；弹射机构包含滑槽、滑块、第一位置传感器、第二位置传感器、伸缩机构和电磁铁；传送机构包含第二电机、主辊轴、从辊轴和传送带。本发明实现了舰载无人机的连续批量弹射，在无人干涉的情况下，自动抓取无人机，调整发射方向与角度，进行连续弹射，解决了甲板无人机弹射只能单次弹射且弹射周期长的问题，同时也解决了弹射过程中基于难以改变弹射方向的问题。

Description

一种侧臂式多自由度无人机连续弹射装置

技术领域

本发明涉及无人机领域，尤其涉及一种侧臂式多自由度无人机连续弹射装置。

背景技术

传统的无人机弹射架一般是位于地面或者运载车上，在既定的弹射攻角下，由人力将无人机架设在位于弹射架上方的托车上，滑车带动无人机快速前进直至起飞，之后，滑车复位，下一架无人机被抬上来，继续弹射作业。整个过程必须有工作人员参与，且每次弹射只能发射一架无人机，弹射间隔时间较长。

此外，在甲板上进行弹射作业时，海面上风速以及风向是必须要考虑的因素，传统无人机弹射架在甲板上进行弹射作业时难以改变弹射方向与弹射角度，这就极大地降低了甲板作战的效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种侧臂式多自由度无人机连续弹射装置。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种侧臂式多自由度无人机连续弹射装置，包含调整机构、弹射机构、传送机构和控制模块；

所述调整机构包含基台、转台、基座、侧臂、悬梁、第一电机、主动齿轮、第一电动伸缩杆和第二电动伸缩杆；

所述转台呈圆柱状，其下端面通过轴承和所述基座相连，能够相对所述基座自由转动，且转台的侧壁上周向设有一圈齿条；

所述第一电机设置在所述基台上，其输出轴和所述主动齿轮的转轴固连，所述主动齿轮和所述转台侧壁上的齿条啮合，所述第一电机用于控制所述转台转动；

所述基座设置在所述转台上，和所述转台固定相连；

所述侧臂一端和所述基座铰接，另一端和所述悬梁的一端铰接，所述悬梁的另一端和所述弹射机构固连；

所述第一电动伸缩杆一端和所述基座铰接，另一端和所述侧壁铰接，用于调整所述侧臂和所述基座之间的角度；

所述第二电动伸缩杆一端和所述悬梁铰接，另一端和所述基座铰接，用于调整所述悬梁和所述侧壁之间的角度；

所述弹射机构包含滑槽、滑块、第一位置传感器、第二位置传感器、伸缩机构和电磁铁；

所述滑槽和所述悬梁的另一端固连，且所述滑槽和水平面的夹角大于等于预设的角度阈值；

所述滑块设置在所述滑槽内，能够在所述滑槽内自由滑动；

所述滑槽两端均设有防止所述滑块滑出的止位机构；

所述第一位置传感器、第二位置传感器分别设置在所述滑槽的两端，所述第一位置传感器用于感应所述滑块是否处于滑槽的末端，所述第二位置传感器用于感应所述滑块是否处于所述滑槽的首端；

所述伸缩机构设置在所述滑块上，其伸缩端和所述电磁铁固连；

所述传送机构用于将无人机传送至所述滑块正下方，包含第二电机、主辊轴、从辊轴和传送带；

所述第二电机的输出轴和所述主辊轴固连，用于带动所述主辊轴转动；

所述主辊轴通过所述传动带和所述从辊轴驱动连接；

所述控制模块分别和所述第一电机、第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、第一位置传感器、第二位置传感器、伸缩机构、电磁铁、第二电机电气相连。

作为本发明一种侧臂式多自由度无人机连续弹射装置进一步的优化方案，所述预设的角度阈值为30°。

本发明的工作流程如下：

步骤1），控制模块控制第二电机工作，将传送带上的无人机传送至滑块正下方，此时滑块处于滑槽的末端；

步骤2），控制模块控制伸缩机构工作，将电磁铁放下至无人机上；

步骤3），控制模可控制电磁铁工作，将无人机吸附在电磁铁上；

步骤4），控制模块控制伸缩机构收缩，使得电磁铁贴近滑块；

步骤6），控制模块控制第一电机、第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆工作，通过调整转台、侧臂、悬梁对无人机的发射角度做调整；

步骤7），无人机飞行，带动滑块在滑槽中滑动，当滑块到达滑槽的首端时，第二传感器将信息传递给所述控制模块，控制模块控制电磁铁停止工作，无人机发射完成；

步骤8），控制模块控制转台、侧臂、悬梁复位；

步骤9），滑块通过自身重力滑落至滑槽的末端。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1. 实现无人机连续批量弹射，解决了传统无人机弹射器弹射周期较长的问题；

2. 弹射时可随时调整弹射方向与角度，解决了甲板上面对不同风向与风速难以调整发射方向的问题。

3. 实现了自动化无人干涉，节省了战舰甲板作战时多余的人员调动。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中调整机构和滑槽相配合的结构示意图；

图3是本发明中传送装置的结构示意图。

图中，1-基台，2-基座，3-侧臂，4-悬梁，5-第一电动伸缩杆，6-第二电动伸缩杆，7-滑槽，8-滑块，9-伸缩机构，10-电磁铁，11-传送带，12-第二电机，13-无人机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。

如图1所示，本发明公开了一种侧臂式多自由度无人机连续弹射装置，包含调整机构、弹射机构、传送机构和控制模块。

如图2所示，所述调整机构包含基台、转台、基座、侧臂、悬梁、第一电机、主动齿轮、第一电动伸缩杆和第二电动伸缩杆；

所述转台呈圆柱状，其下端面通过轴承和所述基座相连，能够相对所述基座自由转动，且转台的侧壁上周向设有一圈齿条；

所述第一电机设置在所述基台上，其输出轴和所述主动齿轮的转轴固连，所述主动齿轮和所述转台侧壁上的齿条啮合，所述第一电机用于控制所述转台转动；

所述基座设置在所述转台上，和所述转台固定相连；

所述侧臂一端和所述基座铰接，另一端和所述悬梁的一端铰接，所述悬梁的另一端和所述弹射机构固连；

所述第一电动伸缩杆一端和所述基座铰接，另一端和所述侧壁铰接，用于调整所述侧臂和所述基座之间的角度；

所述第二电动伸缩杆一端和所述悬梁铰接，另一端和所述基座铰接，用于调整所述悬梁和所述侧壁之间的角度。

所述弹射机构包含滑槽、滑块、第一位置传感器、第二位置传感器、伸缩机构和电磁铁；

所述滑槽和所述悬梁的另一端固连，且所述滑槽和水平面的夹角大于等于预设的角度阈值；

所述滑块设置在所述滑槽内，能够在所述滑槽内自由滑动；

所述滑槽两端均设有防止所述滑块滑出的止位机构；

所述第一位置传感器、第二位置传感器分别设置在所述滑槽的两端，所述第一位置传感器用于感应所述滑块是否处于滑槽的末端，所述第二位置传感器用于感应所述滑块是否处于所述滑槽的首端；

所述伸缩机构设置在所述滑块上，其伸缩端和所述电磁铁固连。

如图3所示，所述传送机构用于将无人机传送至所述滑块正下方，包含第二电机、主辊轴、从辊轴和传送带；

所述第二电机的输出轴和所述主辊轴固连，用于带动所述主辊轴转动；

所述主辊轴通过所述传动带和所述从辊轴驱动连接；

所述控制模块分别和所述第一电机、第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、第一位置传感器、第二位置传感器、伸缩机构、电磁铁、第二电机电气相连。

作为本发明一种侧臂式多自由度无人机连续弹射装置进一步的优化方案，所述预设的角度阈值为30°。

本发明的工作流程如下：

步骤1），控制模块控制第二电机工作，将传送带上的无人机传送至滑块正下方，此时滑块处于滑槽的末端；

步骤2），控制模块控制伸缩机构工作，将电磁铁放下至无人机上；

步骤3），控制模可控制电磁铁工作，将无人机吸附在电磁铁上；

步骤4），控制模块控制伸缩机构收缩，使得电磁铁贴近滑块；

步骤6），控制模块控制第一电机、第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆工作，通过调整转台、侧臂、悬梁对无人机的发射角度做调整；

步骤7），无人机飞行，带动滑块在滑槽中滑动，当滑块到达滑槽的首端时，第二传感器将信息传递给所述控制模块，控制模块控制电磁铁停止工作，无人机发射完成；

步骤8），控制模块控制转台、侧臂、悬梁复位；

步骤9），滑块通过自身重力滑落至滑槽的末端。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种侧臂式多自由度无人机连续弹射装置，其特征在于，包含调整机构、弹射机构、传送机构和控制模块；

所述调整机构包含基台、转台、基座、侧臂、悬梁、第一电机、主动齿轮、第一电动伸缩杆和第二电动伸缩杆；

所述转台呈圆柱状，其下端面通过轴承和所述基座相连，能够相对所述基座自由转动，且转台的侧壁上周向设有一圈齿条；

所述第一电机设置在所述基台上，其输出轴和所述主动齿轮的转轴固连，所述主动齿轮和所述转台侧壁上的齿条啮合，所述第一电机用于控制所述转台转动；

所述基座设置在所述转台上，和所述转台固定相连；

所述侧臂一端和所述基座铰接，另一端和所述悬梁的一端铰接，所述悬梁的另一端和所述弹射机构固连；

所述第一电动伸缩杆一端和所述基座铰接，另一端和所述侧壁铰接，用于调整所述侧臂和所述基座之间的角度；

所述第二电动伸缩杆一端和所述悬梁铰接，另一端和所述基座铰接，用于调整所述悬梁和所述侧壁之间的角度；

所述弹射机构包含滑槽、滑块、第一位置传感器、第二位置传感器、伸缩机构和电磁铁；

所述滑槽和所述悬梁的另一端固连，且所述滑槽和水平面的夹角大于等于预设的角度阈值；

所述滑块设置在所述滑槽内，能够在所述滑槽内自由滑动；

所述滑槽两端均设有防止所述滑块滑出的止位机构；

所述第一位置传感器、第二位置传感器分别设置在所述滑槽的两端，所述第一位置传感器用于感应所述滑块是否处于滑槽的末端，所述第二位置传感器用于感应所述滑块是否处于所述滑槽的首端；

所述伸缩机构设置在所述滑块上，其伸缩端和所述电磁铁固连；

所述传送机构用于将无人机传送至所述滑块正下方，包含第二电机、主辊轴、从辊轴和传送带；

所述第二电机的输出轴和所述主辊轴固连，用于带动所述主辊轴转动；

所述主辊轴通过所述传动带和所述从辊轴驱动连接；

所述控制模块分别和所述第一电机、第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、第一位置传感器、第二位置传感器、伸缩机构、电磁铁、第二电机电气相连。

2.根据权利要求1所述的侧臂式多自由度无人机连续弹射装置，其特征在于，所述预设的角度阈值为30°。