CN109018357A - 无人机远程投放装置及其投放方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人机挂载技术领域，具体涉及一种无人机远程投放装置及其投放方法，该投放装置包括：设置在无人机的支撑腿上的快速插拔挂载平台，设置在快速插拔挂载平台上的自动投放箱体，自动投放箱体包括：下端具有投放门的投放箱本体、电缸、放料端口、合页、铰轴座，放料端口设置在投放箱本体侧壁上，投放门通过合页铰接在投放箱本体上，电缸固连在投放箱本体侧壁上，铰轴座的一端固连在投放门上，电缸的控制部分接入无人机的整机电路，本发明的优点是：利用无人机的高机动性，高精准型，操作简单的优点，通过在无人机上增设用于快速填充物品，便于多次投放的自动投放箱体，在保证操作人员安全的基础上，实现空中快速精准投放功能。

Description

无人机远程投放装置及其投放方法

技术领域

本发明涉及无人机挂载技术领域，具体涉及一种无人机远程投放装置及其投放方法。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，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行器，无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称。与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点。由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义，世界各主要军事国家都在加紧进行无人驾驶飞机的研制工作。

目前，阻车钉、传单、药品、救援物资等投放主要依赖人力或大型载人飞行器，耗费资源、投入大、机动性差、精准性差，填装不便无法快速多次投放。因此需要一种机动性强，投放精准，安全可靠的投放方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种无人机远程投放装置，用于快速到达现场，精准投放，快速多次投放，以克服上述现有技术的不足。

本发明的技术方案是这样实现的，该投放装置包括：设置在无人机的支撑腿上的快速插拔挂载平台，设置在快速插拔挂载平台上的自动投放箱体，自动投放箱体包括：下端具有投放门的投放箱本体、电缸、放料端口、合页、铰轴座，放料端口设置在投放箱本体侧壁的中上位置，投放门通过合页铰接在投放箱本体上，电缸固连在投放箱本体侧壁上，电缸与合页位于投放箱本体的同一侧壁上，铰轴座的形状为L形，铰轴座的一端固连在投放门靠近合页的位置或直接固连在位于投放门上的合页上，铰轴座的另一端上设置有销轴，电缸伸出的活塞杆铰接在销轴上，电缸的控制部分接入无人机的整机电路。

作为优选，快速插拔挂载平台包括：电池托板、挂载机座、卡接机构、角度调节臂、梯形插接块、弹簧锁紧机构、梯形插接座，挂载机座通过第一铰接轴铰接在电池托板的底面，两个卡接机构各通过一个第二铰接轴铰接在电池托板的两侧，两个角度调节臂对称连接在电池托板的两侧，梯形插接块固连在挂载机座的底部，梯形插接座滑动连接在梯形插接块上，弹簧锁紧机构安装在梯形插接座和梯形插接块上，自动投放箱体的顶部与梯形插接座固连。

作为优选，电池托板上带有两个减重孔、两个连接轴座对称固连在电池托板一侧下面，第一铰接轴通过两个连接轴座将其与挂载机座铰接，电池托板的两侧还带有两个连接耳，连接耳上加工有铰接孔，第二铰接轴通过铰接孔将卡接机构与电池托板铰接，电池托板的两个连接耳上还设置有限位块用于限制卡接机构的上转角度，挂载机座上带有两个减重孔，在挂载机座的两个侧面分别加工有螺纹孔。

作为优选，卡接机构包括与电池托板铰接的固定卡和通过快装螺栓与固定卡连接的活动卡，固定卡和活动卡连接后形成两个卡接孔，固定卡和活动卡上分别加工有减重孔。

作为优选，角度调节臂为弧形片状结构，在角度调节臂上开有一个弧形调节孔，角度调节臂通过固定螺栓与电池托板固连，弧形调节孔内设置有一个调节锁定螺栓，调节锁定螺栓的一端与螺纹孔螺纹连接。

作为优选，梯形插接块通过多个螺钉连接在挂载机座的两个减重孔之间下面，梯形插接块的前端带有一个第一凸起，第一凸起上带有一个安装弹簧锁紧机构的安装孔，梯形插接块的两个侧面为对称向外倾斜的倾斜面，梯形插接座上带有多个连接挂载物体的连接孔，在梯形插接座上加工有一个与梯形插接块匹配的梯形插接槽，梯形插接座的前端带有一个第二凸起，第二凸起上带有一个锁紧槽，锁紧槽与安装孔相对应，挂载机座的下面梯形插接块的后面固连有一个挡块，挡块用于在梯形插接座插入梯形插接块后的限位。

作为优选，弹簧锁紧机构的下面带有弹簧锁紧插头，弹簧锁紧插头的上面带有一个拉环，拉环拉起时弹簧锁紧插头缩回，拉环放下时弹簧锁紧插头伸出卡入梯形插接座上的锁紧槽内。

作为优选，合页由转动部和固定部组成，固定部固连在投放箱本体侧壁的底部，转动部固连在投放门上，铰轴座的一端固连在转动部上，铰轴座的另一端设置有销轴避让槽，销轴避让槽的两侧侧壁上设置有销轴安装孔，销轴安装在销轴安装孔内。

作为优选，投放箱本体的外壁上设置有铝制外壳层，铝制外壳层的表面涂抹有防火耐燃层。

本发明的另一个目的是提供一种无人机远程投放装置的投放方法，包括以下步骤：

步骤S1：准备需要投放的物品；

步骤S2：将所需投放的物品从自动投放箱体的放料端口放入自动投放箱体内，其中，自动投放箱体的底部的投放门保持关闭状态；

步骤S3：将自动投放箱体挂载在快速插拔挂载平台上，将快速插拔挂载平台挂载在无人机的支撑腿上，其中，快速插拔挂载平台的挂载方法为

步骤S31：将挂载机座通过一个第一铰接轴铰接在电池托板的底面上，将两个卡接机构各通过一个第二铰接轴铰接在电池托板的两侧上，将两个角度调节臂对称螺栓连接在电池托板的两侧，将梯形插接块螺栓连接在挂载机座的底部，将梯形插接座滑动连接在梯形插接块上，将弹簧锁紧机构安装在梯形插接座和梯形插接块上，

步骤S32：反向旋拧两个卡接机构的快装螺栓，使卡接机构的固定卡与活动卡分离，将固定卡和活动卡连接后形成两个卡接孔安装在无人机的支撑腿上的支撑柱上，正向旋拧两个卡接机构的快装螺栓，将卡接机构固定在无人机的支撑腿上，

步骤S33：旋拧调节角度调节臂上的调节锁定螺栓调节挂载机座与电池托板之间的角度，使挂载机座与电池托板之间形成30°-45°夹角，

步骤S34：拉动弹簧锁紧插头的拉环，将自动投放箱体顶部的梯形插接座滑动连接在挂载机座底部的梯形插接块上，释放弹簧锁紧插头的拉环，将梯形插接座限位在梯形插接块上；

步骤S4：启动无人机遥控器，控制无人机到达投放目标处，利用遥控器控制电缸开启，利用电缸的活塞杆控制投放门的开启，需要投放的物品从开启的投放门下落，完成投放后，控制无人机回到安全位置继续装料投放或者进库备用，其中，无人机飞到目标的方式为，通过在无人机上安装有视频传输系统、定位系统与高度感知系统；视频传输系统，用于拍摄无人机周围环境信息，并将拍摄信息发送给遥控器；定位系统，用于定位无人机所在的位置；高度感知系统，用于定位无人机所在的高度。

本发明的优点及积极效果是：

1、本发明利用无人机的高机动性，高精准型，操作简单的优点，通过

在无人机上增设用于快速填充物品，便于多次投放的自动投放箱体，在保证操作人员安全的基础上，实现空中快速精准投放功能。

2、本发明通过快速插拔平台与脚架固定卡扣，将平台与无人机脚架固定。将挂载平台插入快速插拔平台与挂载平台插拔滑轨将快速插拔平台与挂载平台固定螺栓锁紧，保证两平台完全固定结合通过角度调节滑轨调节挂载平台角度，通过角度调节固定螺栓固定角度。

3、本发明的自动投放箱体利用铝制外壳包裹设备，表面处理防火耐燃材料，模块化设计，实现快速安装，快速切换。

4、本发明的自动投放箱体的动力源的控制部分接入无人机的整机电路，确保自动投放箱体的投放门开启的准确性的同时，还可通过无人机的操作手柄实现远程控制。

附图说明

图1是发明的立体结构的正面图。

图2是发明的立体结构的背面图。

图3是发明的分解图。

图4是发明的快速插拔挂载平台的立体图。

图5是发明的快速插拔挂载平台的爆炸图。

附图标记：快速插拔挂载平台A、自动投放箱体B、电池托板1、减重孔1-1、连接轴座1-2、连接耳1-3、铰接孔1-4、限位块1-5、第一铰接轴2、挂载机座3、减重孔3-1、螺纹孔3-2、第二铰接轴4、卡接机构5、固定卡5-1、快装螺栓5-2、活动卡5-3、卡接孔5-4、减重孔5-5、角度调节臂6、弧形调节孔6-1、固定螺栓6-2、调节锁定螺栓6-3、梯形插接块7、第一凸起7-1、安装孔7-2、倾斜面7-3、弹簧锁紧机构8、弹簧锁紧插头8-1、拉环8-2、梯形插接座9、连接孔9-1、梯形插接槽9-2、第二凸起9-3、锁紧槽9-4、挡块10、投放门11、投放箱本体12、电缸13、放料端口14、合页15、转动部15-1、固定部15-2、铰轴座16、销轴避让槽16-1、销轴17。

具体实施方式

参阅图1-3，本发明包括：设置在无人机的支撑腿上的快速插拔挂载平台A，设置在快速插拔挂载平台上的自动投放箱体B，

参阅图4-5，本发明的快速插拔挂载平台A包括电池托板1，通过第一铰接轴2铰接在电池托板1下面的挂载机座3，通过第二铰接轴4对称铰接在电池托板1两侧的卡接机构5，对称连接在电池托板1两侧的角度调节臂6，连接在挂载机座3下面的梯形插接块7，设置在梯形插接块7前端的弹簧锁紧机构8，梯形插接座9；电池托板1上带有两个减重孔1-1、两个连接轴座1-2对称固连在电池托板1一侧下面，第一铰接轴2通过两个连接轴座1-2将其与挂载机座3铰接，电池托板1的两侧还带有两个连接耳1-3，连接耳1-3上加工有铰接孔1-4，第二铰接轴4通过铰接孔1-4将卡接机构5与电池托板1铰接，电池托板1的两个连接耳1-3上还设置有限位块1-5用于限制卡接机构5的上转角度，挂载机座3上带有两个减重孔3-1，在挂载机座3的两个侧面分别加工有螺纹孔3-2，卡接机构5包括与电池托板1铰接的固定卡5-1和通过快装螺栓5-2与固定卡5-1连接的活动卡5-3，固定卡5-1和活动卡5-3连接后形成两个卡接孔5-4，固定卡5-1和活动卡5-3上分别加工有减重孔5-5，角度调节臂6为弧形片状结构，在角度调节臂6上开有一个弧形调节孔6-1，角度调节臂6通过固定螺栓6-2与电池托板1固连，弧形调节孔6-1内设置有一个调节锁定螺栓6-3，调节锁定螺栓6-3的一端与螺纹孔3-2螺纹连接，梯形插接块7通过多个螺钉连接在挂载机座3的两个减重孔3-1之间下面，梯形插接块7的前端带有一个第一凸起7-1，第一凸起7-1上带有一个安装弹簧锁紧机构8的安装孔7-2，梯形插接块7的两个侧面为对称向外倾斜的倾斜面7-3，梯形插接座9上带有多个连接挂载物体的连接孔9-1，在梯形插接座9上加工有一个与梯形插接块7匹配的梯形插接槽9-2，梯形插接座9的前端带有一个第二凸起9-3，第二凸起9-3上带有一个锁紧槽9-4，锁紧槽9-4与安装孔7-2相对应，挂载机座3的下面梯形插接块7的后面固连有一个挡块10，挡块10用于在梯形插接座9插入梯形插接块7后的限位，弹簧锁紧机构8的下面带有弹簧锁紧插头8-1，弹簧锁紧插头8-1的上面带有一个拉环8-2，拉环8-2拉起时弹簧锁紧插头8-1缩回，拉环8-2放下时弹簧锁紧插头8-1伸出卡入梯形插接座9上的锁紧槽9-4。

参阅图1-3，本发明的自动投放箱体B包括：下端具有投放门11的投放箱本体12、电缸13、放料端口14、合页15、铰轴座16，放料端口14设置在投放箱本体12侧壁的中上位置，投放门11通过合页15铰接在投放箱本体12上，电缸13固连在投放箱本体12的侧壁上，电缸13与合页15位于投放箱本体12的同一侧壁上，铰轴座16的形状为L形，铰轴座16的一端直接固连在位于投放门11上的合页15上，铰轴座16的另一端上设置有销轴17，电缸13伸出的活塞杆铰接在销轴17上，电缸13的控制部分接入无人机的整机电路，合页15由转动部15-1和固定部15-2组成，固定部15-2固连在投放箱本体12侧壁的底部，转动部15-1固连在投放门11上，铰轴座16的一端固连在转动部15-1上，铰轴座16的另一端设置有销轴避让槽16-1，销轴避让槽16-1的两侧侧壁上设置有销轴安装孔，销轴17安装在销轴安装孔内，投放箱本体12的外壁上设置有铝制外壳层，铝制外壳层的表面涂抹有防火耐燃层。

一种无人机远程投放装置的投放方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：准备需要投放的物品（如阻车钉、传单、药品、救援物资）；

步骤S2：将所需投放的物品从自动投放箱体B的放料端口14放入自动投放箱体B内，其中，自动投放箱体B的底部的投放门11保持关闭状态；

步骤S3：将自动投放箱体B挂载在快速插拔挂载平台A上，将快速插拔挂载平台A挂载在无人机的支撑腿上，其中，快速插拔挂载平台A的挂载方法为

步骤S31：将挂载机座3通过一个第一铰接轴2铰接在电池托板1的底面上，将两个卡接机构3各通过一个第二铰接轴4铰接在电池托板1的两侧上，将两个角度调节臂6对称螺栓连接在电池托板1的两侧，将梯形插接块7螺栓连接在挂载机座3的底部，将梯形插接座9滑动连接在梯形插接块7上，将弹簧锁紧机构8安装在梯形插接座9和梯形插接块7上，

步骤S32：反向旋拧两个卡接机构5的快装螺栓5-2，使卡接机构5的固定卡5-1与活动卡5-3分离，将固定卡5-1和活动卡5-3连接后形成两个卡接孔5-4安装在无人机的支撑腿上的支撑柱上，正向旋拧两个卡接机构5的快装螺栓5-2，将卡接机构5固定在无人机的支撑腿上，

步骤S33：旋拧调节角度调节臂6上的调节锁定螺栓6-3调节挂载机座3与电池托板1之间的角度，使挂载机座3与电池托板1之间形成30°-45°夹角，

步骤S34：拉动弹簧锁紧插头8-1的拉环8-2，将自动投放箱体B顶部的梯形插接座9滑动连接在挂载机座3底部的梯形插接块7上，释放弹簧锁紧插头8-1的拉环8-2，将梯形插接座9限位在梯形插接块7上；

步骤S4：启动无人机遥控器，控制无人机到达投放目标处，利用遥控器控制电缸13开启，利用电缸13的活塞杆控制投放门11的开启，需要投放的物品从开启的投放门下落，完成投放后，控制无人机回到安全位置继续装料投放或者进库备用，其中，利用无人机视频传输系统、定位系统与高度感知系统确定投放的准确度，其中，无人机飞到目标的方式为，通过在无人机上安装有视频传输系统、定位系统与高度感知系统；视频传输系统，用于拍摄无人机周围环境信息，并将拍摄信息发送给遥控器；定位系统，用于定位无人机所在的位置；高度感知系统，用于定位无人机所在的高度。

Claims (10)

1.一种无人机远程投放装置，其特征在于，包括：设置在无人机的支撑腿上的快速插拔挂载平台，设置在所述快速插拔挂载平台上的自动投放箱体，所述自动投放箱体包括：下端具有投放门的投放箱本体、电缸、放料端口、合页、铰轴座，所述放料端口设置在所述投放箱本体侧壁的中上位置，所述投放门通过所述合页铰接在所述投放箱本体上，所述电缸固连在所述投放箱本体侧壁上，所述电缸与所述合页位于所述投放箱本体的同一侧壁上，所述铰轴座的形状为L形，所述铰轴座的一端固连在所述投放门靠近合页的位置或直接固连在位于所述投放门上的合页上，所述铰轴座的另一端上设置有销轴，所述电缸伸出的活塞杆铰接在所述销轴上，所述电缸的控制部分接入所述无人机的整机电路。

2.根据权利要求1所述的无人机远程投放装置，其特征在于，所述快速插拔挂载平台包括：电池托板、挂载机座、卡接机构、角度调节臂、梯形插接块、弹簧锁紧机构、梯形插接座，所述挂载机座通过第一铰接轴铰接在所述电池托板的底面，两个所述卡接机构各通过一个第二铰接轴铰接在所述电池托板的两侧，两个所述角度调节臂对称连接在所述电池托板的两侧，所述梯形插接块固连在所述挂载机座的底部，所述梯形插接座滑动连接在所述梯形插接块上，所述弹簧锁紧机构安装在所述梯形插接座和梯形插接块上，所述自动投放箱体的顶部与所述梯形插接座固连。

3.根据权利要求2所述的无人机远程投放装置，其特征在于，所述电池托板上带有两个减重孔、两个连接轴座对称固连在电池托板一侧下面，所述第一铰接轴通过两个连接轴座将其与挂载机座铰接，所述电池托板的两侧还带有两个连接耳，所述连接耳上加工有铰接孔，所述第二铰接轴通过铰接孔将卡接机构与电池托板铰接，所述电池托板的两个连接耳上还设置有限位块用于限制卡接机构的上转角度，所述挂载机座上带有两个减重孔，在挂载机座的两个侧面分别加工有螺纹孔。

4.根据权利要求3所述的无人机远程投放装置，其特征在于，所述卡接机构包括与电池托板铰接的固定卡和通过快装螺栓与固定卡连接的活动卡，所述固定卡和活动卡连接后形成两个卡接孔，所述固定卡和活动卡上分别加工有减重孔。

5.根据权利要求2所述的无人机远程投放装置，其特征在于，所述角度调节臂为弧形片状结构，在角度调节臂上开有一个弧形调节孔，所述角度调节臂通过固定螺栓与电池托板固连，所述弧形调节孔内设置有一个调节锁定螺栓，所述调节锁定螺栓的一端与螺纹孔螺纹连接。

6.根据权利要求2所述的无人机远程投放装置，其特征在于，所述梯形插接块通过多个螺钉连接在挂载机座的两个减重孔之间下面，所述梯形插接块的前端带有一个第一凸起，所述第一凸起上带有一个安装弹簧锁紧机构的安装孔，所述梯形插接块的两个侧面为对称向外倾斜的倾斜面，所述梯形插接座上带有多个连接挂载物体的连接孔，在梯形插接座上加工有一个与梯形插接块匹配的梯形插接槽，所述梯形插接座的前端带有一个第二凸起，所述第二凸起上带有一个锁紧槽，所述锁紧槽与安装孔相对应，所述挂载机座的下面梯形插接块的后面固连有一个挡块，所述挡块用于在梯形插接座插入梯形插接块后的限位。

7.根据权利要求2所述的无人机远程投放装置，其特征在于，所述弹簧锁紧机构的下面带有弹簧锁紧插头，所述弹簧锁紧插头的上面带有一个拉环，所述拉环拉起时弹簧锁紧插头缩回，拉环放下时弹簧锁紧插头伸出卡入梯形插接座上的锁紧槽内。

8.根据权利要求1所述的无人机远程投放装置，其特征在于，所述合页由转动部和固定部组成，所述固定部固连在所述投放箱本体侧壁的底部，所述转动部固连在所述投放门上，所述铰轴座的一端固连在所述转动部上，所述铰轴座的另一端设置有销轴避让槽，所述销轴避让槽的两侧侧壁上设置有销轴安装孔，所述销轴安装在所述销轴安装孔内。

9.根据权利要求1所述的无人机远程投放装置，其特征在于，所述投放箱本体的外壁上设置有铝制外壳层，所述铝制外壳层的表面涂抹有防火耐燃层。

10.一种无人机远程投放装置的投放方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：准备需要投放的物品；

步骤S2：将所需投放的物品从自动投放箱体的放料端口放入自动投放箱体内，其中，所述自动投放箱体的底部的投放门保持关闭状态；

步骤S3：将所述自动投放箱体挂载在快速插拔挂载平台上，将快速插拔挂载平台挂载在无人机的支撑腿上，其中，所述快速插拔挂载平台的挂载方法为

步骤S31：将挂载机座通过一个第一铰接轴铰接在电池托板的底面上，将两个卡接机构各通过一个第二铰接轴铰接在电池托板的两侧上，将两个角度调节臂对称螺栓连接在电池托板的两侧，将梯形插接块螺栓连接在挂载机座的底部，将梯形插接座滑动连接在梯形插接块上，将弹簧锁紧机构安装在所述梯形插接座和梯形插接块上，

步骤S32：反向旋拧两个卡接机构的快装螺栓，使卡接机构的固定卡与活动卡分离，将固定卡和活动卡连接后形成两个卡接孔安装在无人机的支撑腿上的支撑柱上，正向旋拧两个卡接机构的快装螺栓，将卡接机构固定在无人机的支撑腿上，

步骤S33：旋拧调节角度调节臂上的调节锁定螺栓调节挂载机座与电池托板之间的角度，使挂载机座与电池托板之间形成30°-45°夹角，

步骤S34：拉动弹簧锁紧插头的拉环，将自动投放箱体顶部的梯形插接座滑动连接在挂载机座底部的梯形插接块上，释放弹簧锁紧插头的拉环，将梯形插接座限位在梯形插接块上；

步骤S4：启动无人机遥控器，控制无人机到达投放目标处，利用遥控器控制电缸开启，利用电缸的活塞杆控制投放门的开启，需要投放的物品从开启的投放门下落，完成投放后，控制无人机回到安全位置继续装料投放或者进库备用，其中，无人机飞到目标的方式为，通过在无人机上安装有视频传输系统、定位系统与高度感知系统；视频传输系统，用于拍摄无人机周围环境信息，并将拍摄信息发送给遥控器；定位系统，用于定位无人机所在的位置；高度感知系统，用于定位无人机所在的高度。