CN109131889B - 一种无人机挂载式远程投放装置及投放方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无人机挂载式远程投放装置及投放方法，该投放装置包括无人机、安装在无人机上的挂载平台、设置在挂载平台下方与挂载平台连接的电发火触发单元、与电发火触发单元连接的弹夹、用于控制投放的遥控器；其中，所述无人机上安装有视频传输系统、定位系统与高度感知系统；所述电发火触发单元包括壳体、安装在壳体外侧壁的至少两个快换夹挂体、设置在壳体内的蓄电池、设置在壳体内与蓄电池连接的信号接收器、设置在壳体内的多个击发单元；所述弹夹包括连接板、固定在连接板上的弹筒组件、安装在连接板外侧壁与快换夹挂体配套使用的快换夹；该投放装置能够准确确定投放位置，解决现有投放装置精度差、机动性差的技术问题。

Description

一种无人机挂载式远程投放装置及投放方法

技术领域

本发明属于中国人民解放军武装部队以及警用的电发火催泪弹、烟雾弹、爆震弹、枪榴弹发射装置领域，具体涉及一种无人机挂载式远程投放装置及投放方法，该投放装置主要用于电发火催泪弹、烟雾弹、爆震弹、枪榴弹等的远程击发投放。

背景技术

目前，电发火催泪弹、烟雾弹、爆震弹、枪榴弹主要在装甲车、手持枪榴弹发射器等武器上实现击发使用，其具有投射简单，安全可靠，便携，快速驱散人群等特点；但是，现有技术难以实现精准投放以及快速机动性，对操作人员的精准度难以把控，需要距离投放点较近位置，对投放人员安全有很大影响；另外，现有装弹方式为取出已发射弹壳再次填充法，操作过程繁琐，无法实现快速装弹；因此，需要一种机动性强，投放精准，可快速装弹、安全可靠的投放装置及投放方法。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种无人机挂载式远程投放装置，以解决现有电发火催泪弹、烟雾弹、爆震弹、枪榴弹投放装置精确度差、机动性差、操作人员安全性无法保证、无法实现快速装弹的技术难题。该远程投放装置利用无人机的高机动性、高精准性，实现电发火催泪弹、烟雾弹、爆震弹、枪榴弹的精准投放，保障操作人员的安全。

为实现上述目的，本发明提供的一种无人机挂载式远程投放装置，包括：无人机、安装在无人机上的挂载平台、设置在挂载平台下方与挂载平台连接的电发火触发单元、与电发火触发单元连接的弹夹、用于控制投放的遥控器；其中，所述无人机上安装有视频传输系统、定位系统与高度感知系统；所述视频传输系统，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；所述定位系统，用于定位无人机所在的位置；所述高度感知系统，用于定位无人机所在的高度；

所述电发火触发单元包括壳体、安装在壳体外侧壁的至少两个快换夹挂体、设置在壳体内的蓄电池、设置在壳体内与蓄电池连接的信号接收器、设置在壳体内的多个击发单元；所述蓄电池，用于为信号接收器供电；所述信号接收器，用于接收遥控器发射的信号，当接收到投放信号时，控制蓄电池给击发单元供电；在所述击发单元上有正击发探针和负击发探针，所述正击发探针与负击发探针均外漏在壳体外侧，蓄电池供电后正击发探针与负击发探针构成供电通路，用于为弹夹内的弹供电，实现击发功能；

所述弹夹包括连接板、固定在连接板上的弹筒组件、安装在连接板外侧壁与快换夹挂体配套使用的快换夹；在所述连接板上与弹筒组件上的装弹孔相对应的位置均加工有安装孔；在所述安装孔的顶面加工有一圈环形卡槽；所述环形卡槽用于将弹固定在弹筒组件内，实现准确定位；

所述弹筒组件由多个各自独立的弹筒构成；

所述遥控器，用于控制无人机飞行，同时根据视频传输系统、定位系统与高度感知系统传送回来的信息控制投放。

作为本发明的优选，所述挂载平台包括：电池托板、铰接在电池托板下面的挂载基座、对称铰接在电池托板两侧的卡接机构、对称连接在电池托板两侧的角度调节臂、连接在挂载基座下面的快速插拔机构；其中，所述电池托板，用于放置无人机电池组，无人机的四条脚架固定在卡接机构上；所述角度调节臂与电池托板固连，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挂载基座上的螺纹孔螺纹连接，在快速插拔机构的下面安装有电发火触发单元。

作为本发明的优选，所述击发单元与弹夹接触的一侧设置有减震垫；所述的正击发探针与负击发探针通过弹簧安装在击发单元内部，正击发探针与负击发探针相对壳体能够进行伸缩，避免弹击发时对击发单元造成冲撞，损坏击发单元，同时也减少作用到无人机上的作用力，避免对后续发射产生影响；且所述的正击发探针与负击发探针的端部均为平面结构，这样可以增加与催泪弹、烟雾弹、爆震弹、枪榴弹的接触面积，保证每个弹均能够击发成功。

作为本发明的优选，所述弹筒组件外侧的两组弹筒相对中间的弹筒向外倾斜2-5°，这样可以避免多个弹共同发射时各个弹之间发生干涉，造成碰撞。

作为本发明的进一步优选，所述快速插拔机构包括：连接在挂载基座下面的梯形插接块、设置在梯形插接块前端的弹簧锁紧机构、与梯形插接块配套使用的梯形插接座；所述梯形插接块通过多个螺钉连接在挂载基座的下面，梯形插接块的前端加工有一个第一凸起；所述第一凸起上加工有一个用于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；所述梯形插接座上加工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加工有一个第二凸起；所述第二凸起上加工有一个锁紧槽；所述锁紧槽与安装孔相对应；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。

作为本发明的进一步优选，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。

作为本发明的进一步优选，所述电池托板的两个连接耳上还设置有限位块，所述限位块安装在第二铰接轴上，限位块为L型结构，用于限制卡接机构的上转角度；在所述挂载基座的下面，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。

作为本发明的更进一步优选，所述电池托板上加工有两个减重孔，所述挂载基座上加工有两个减重孔，所述固定卡和活动卡上分别加工有减重孔。

本发明的另一个目的在于提供一种无人机挂载式远程投放方法，以解决现有投放装置精确度差、机动性差、操作人员安全性无法保证的技术难题。

为实现上述目的，本发明提供的无人机挂载式远程投放方法，具体包括以下步骤：

步骤S1、将电发火催泪弹、烟雾弹、爆震弹或枪榴弹装到弹夹内，电发火触发单元放置在弹夹的上方，通过快换夹将弹夹与电发火触发单元固连在一起；

步骤S2、将挂载平台的卡接机构拆开，将无人机的四条腿架安装固定在卡接机构上，再将快速插拔机构上的梯形插接座与电发火触发单元连接；之后通过调节锁定螺栓调整投放角度；

步骤S3、将梯形插接座与电发火触发单元一同插入梯形插接块上，通过弹簧锁紧机构将梯形插接座与梯形插接块连接固定；然后将无人机电池组放置在挂载平台的电池托板上，电池组通过电线与无人机连接，为无人机供电；

步骤S4、确定无人机与挂载平台组装后好，通过遥控器启动无人机，无人机起飞，视频传输系统、定位系统与高度感知系统不断监测感知无人机周围环境信息以及无人机位置和高度信息，并将监测信息发送给遥控器；

步骤S5、操作人员通过遥控器确定投放位置，确定达到指定位置后发送投放信号，信号接收器接收到信号后，控制蓄电池给电发火触发单元供电，击发单元上的正击发探针和负击发探针得电后，实现对电发火催泪弹、烟雾弹、爆震弹或枪榴弹的击发；

步骤S6、击发后通过遥控器控制无人机返还，向上拉动弹簧锁紧机构，将梯形插接座与电发火触发单元拔出，之后按照上述步骤进行二次安装、投射，反复重复上述操作即可实现无缝连接执行任务。

本发明具有以下优点和效果：

(1)本发明提供的投放装置与无人机配合，利用无人机上的视频传输系统、定位系统与高度感知系统对周围环境进行感知，准确确定投放位置，解决现有投放装置精度差、机动性差的技术问题，提高操作人员安全性；另外，通过挂载平台通过角度调节固定螺栓可调整挂载装置的倾斜角度，实现投放角度的调整，进一步提高投放精度，实现高精准投放。

(2)本发明投放装置上的挂载平台可以实现快速插拔，弹筒组件与电发火触发单元也是通过快速固定架连接固定，当需要二次投放时，可以直接将电发火触发单元从挂载平台上卸下来，然后将投放后的弹夹卸下，将预先放置好弹的新弹夹快速安装，再与电发火触发单元一起插向挂载平台，实现二次发射，有效解决现有二次发射时必须取出已发射弹壳再次填充新弹，操作繁琐的技术问题，实现可快速装弹。

(3)本发明提供的投放装置结构简单，安装紧凑，设计合理，通过标准化设计，快速插拔方式，实现在第一批弹发射的同时，第二批已经准备完毕，在第一批返回时只需更换弹夹即可，实现快速再次起飞无缝连接执行任务。

(4)本发明提供投放方法先通过无人机上的视频传输系统、定位系统与高度感知系统使催泪弹、烟雾弹、爆震弹、枪榴弹等快速到达处置现场，并实现对投放位置的精准定位，当确定投放位置后，发出遥控信号，电发火触发单元上的击发单元得电，实现精准投放，有效保障操作人员的安全；投放后可以快速返回完成二次投放，操作简单，安全可靠，节省时间。

附图说明

图1是本发明远程投放装置的轴测图。

图2是本发明远程投放装置的侧视图。

图3是本发明远程投放装置的主视图。

图4是本发明电发火触发单元的分解图。

图5是本发明弹夹的俯视图。

图6是本发明挂载平台的轴测图。

图7是本发明挂载平台的的分解图。

图8是本发明电池托板与挂载基座连接示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员能够更好的理解本发明的技术方案及其优点，下面结合附图对本申请进行详细描述，但并不用于限定本发明的保护范围。

参阅图1至图4，本发明提供的无人机挂载式远程投放装置包括：无人机1、安装在无人机上的挂载平台2、设置在挂载平台下方与挂载平台连接的电发火触发单元3、与电发火触发单元连接的弹夹4、用于控制投放的遥控器；其中，所述无人机1上安装有视频传输系统、定位系统与高度感知系统；所述视频传输系统，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；所述定位系统，用于定位无人机所在的位置；所述高度感知系统，用于定位无人机所在的高度；

所述电发火触发单元3，包括壳体31、安装在壳体外侧壁的至少两个快换夹挂体32、设置在壳体内的蓄电池、设置在壳体内与蓄电池连接的信号接收器、设置在壳体内的多个击发单元33；所述蓄电池，用于为信号接收器供电；所述信号接收器，用于接收遥控器发射的信号，当接收到投放信号时，控制蓄电池给击发单元33供电；在所述击发单元上有正击发探针和负击发探针，所述正击发探针与负击发探针均外漏在壳体外侧，蓄电池供电后正击发探针与负击发探针构成供电通路，用于为弹夹内的弹供电，实现击发功能；

参阅图4、图5，所述弹夹4，包括连接板41、固定在连接板上的弹筒组件42、安装在连接板外侧壁与快换夹挂体配套使用的快换夹43；在所述连接板41上与弹筒组件上的装弹孔相对应的位置均加工有安装孔44；在所述安装孔的顶面加工有一圈环形卡槽45；所述环形卡槽用于将弹5固定在弹筒组件42内，实现准确定位；所述弹筒组件42由多个各自独立的弹筒构成；所述遥控器，用于控制无人机飞行，同时根据视频传输系统、定位系统与高度感知系统传送回来的信息控制投放。

参阅图6至图8，所述挂载平台2包括：电池托板21、通过第一铰接轴22铰接在电池托板21下面的挂载基座23、通过第二铰接轴24对称铰接在电池托板21两侧的卡接机构25、对称连接在电池托板21两侧的角度调节臂26、连接在挂载基座23下面的快速插拔机构；所述快速插拔机构包括与挂载基座23固连的梯形插接块27、设置在梯形插接块27前端的弹簧锁紧机构28、与梯形插接块配套使用的梯形插接座29；其中，所述电池托板21，用于放置无人机电池组6，无人机的四条脚架固定在卡接机构25上；所述角度调节臂26通过固定螺栓262与电池托板21固连，角度调节臂26为弧形片状结构，在角度调节臂26上开有一个弧形调节孔261；所述弧形调节孔内261设置有一个调节锁定螺栓263；所述调节锁定螺栓263的一端与挂载基座23上的螺纹孔232螺纹连接；所述梯形插接座29插入梯形插接块27上，通过弹簧锁紧机构28将梯形插接块27与梯形插接座29连接固定，在梯形插接座29的下面安装有电发火触发单元3；

所述电池托板21上加工有两个减重孔211，电池托板21与挂载基座23连接的一侧对称固连有两个连接轴座212；所述第一铰接轴22穿过两个连接轴座212与挂载基座23，将电池托板21与挂载基座23铰接；所述电池托板21的两侧还带有两个连接耳213，所述连接耳213上加工有铰接孔214，所述第二铰接轴24穿过铰接孔214与卡接机构25，将卡接机构25与电池托板21铰接；在所述电池托板21的两个连接耳213上还设置有限位块215，所述限位块215安装在第二铰接轴24上，限位块215为L型结构，用于限制卡接机构25的上转角度；

所述挂载基座23上加工有两个减重孔231，在挂载基座23的两个侧面分别加工有螺纹孔232，调节锁定螺栓263的一端与挂载基座23上的螺纹孔232螺纹连接；

所述卡接机构25包括与电池托板21铰接的固定卡251和通过快装螺栓252与固定卡251连接的活动卡253；所述固定卡251和活动卡253连接后形成两个卡接孔254；所述固定卡251和活动卡253上分别加工有减重孔255；

所述梯形插接块27通过多个螺钉连接在挂载基座23的下面，梯形插接块27的前端加工有一个第一凸起271；所述第一凸起271上加工有一个用于安装弹簧锁紧机构28的安装孔272；梯形插接块27的两个侧面为对称向外倾斜的倾斜面273；所述梯形插接座29上加工有多个连接挂载物体的连接孔291，在梯形插接座29上加工有一个与梯形插接块27匹配的梯形插接槽292；所述梯形插接座29的前端加工有一个第二凸起293；所述第二凸起293上加工有一个锁紧槽294；所述锁紧槽294与安装孔272相对应；所述弹簧锁紧机构28的下面带有弹簧锁紧插头281，所述弹簧锁紧插头281的上面带有一个拉环282，所述拉环282拉起时弹簧锁紧插头281缩回，拉环282放下时弹簧锁紧插头281伸出，卡入梯形插接座9上的锁紧槽294；在所述挂载基座23的下面，梯形插接块27的后面固连有一个挡块210；所述挡块210用于在梯形插接座29插入梯形插接块27后的限位；

本发明所述击发单元33与弹夹4接触的一侧设置有减震垫；所述的正击发探针与负击发探针通过弹簧安装在击发单元33内部，正击发探针与负击发探针相对壳体能够进行伸缩，避免弹击发时对击发单元造成冲撞，损坏击发单元，同时也减少作用到无人机上的作用力，避免对后续发射产生影响；所述的正击发探针与负击发探针的端部均为平面结构，这样可以增加与催泪弹、烟雾弹、爆震弹、枪榴弹的接触面积，保证每个弹均能够击发成功。

所述击发单元33为六个，所述弹筒组件42由六个各自独立的弹筒构成，每个击发单元对应一个弹筒，击发单元与弹筒内的弹接触；所述弹筒横向设置两个、纵向设置三个，弹筒的口径为38mm。

所述弹筒组件42外侧的两组弹筒相对中间的弹筒向外倾斜2-5°，这样可以避免多个弹共同发射时各个弹之间发生干涉，造成碰撞。

本发明还提供一种无人机挂载式远程投放方法，具体包括以下步骤：

步骤S1、将电发火催泪弹、烟雾弹、爆震弹或枪榴弹装到弹夹4内，电发火触发单元3放置在弹夹的上方，通过快换夹43将弹夹与电发火触发单元固连在一起；

步骤S2、将挂载平台2的卡接机构25拆开，将无人机的四条腿架安装固定在卡接机构25上，再将快速插拔机构上的梯形插接座29与电发火触发单元3连接；之后通过调节锁定螺栓263调整投放角度；

步骤S3、将梯形插接座29与电发火触发单元3一同插入梯形插接块27上，通过弹簧锁紧机构28将梯形插接座与梯形插接块连接固定；然后将无人机电池组6放置在挂载平台的电池托板21上，电池组通过电线与无人机连接，为无人机供电；

步骤S4、确定无人机与挂载平台组装后好，通过遥控器启动无人机，无人机起飞，视频传输系统、定位系统与高度感知系统不断监测感知无人机周围环境信息以及无人机位置和高度信息，并将监测信息发送给遥控器；

步骤S5、操作人员通过遥控器确定投放位置，确定达到指定位置后发送投放信号，信号接收器接收到信号后，控制蓄电池给电发火触发单元供电，击发单元上的正击发探针和负击发探针得电后，实现对电发火催泪弹、烟雾弹、爆震弹或枪榴弹的击发；

步骤S6、击发后通过遥控器控制无人机返还，向上拉动弹簧锁紧机构，将梯形插接座与电发火触发单元拔出，之后按照上述步骤进行二次安装、投射，反复重复上述操作即可实现无缝连接执行任务。

Claims (7)

1.一种无人机挂载式远程投放装置，其特征在于：包括无人机、安装在无人机上的挂载平台、设置在挂载平台下方与挂载平台连接的电发火触发单元、与电发火触发单元连接的弹夹、用于控制投放的遥控器；其中，所述无人机上安装有视频传输系统、定位系统与高度感知系统；所述视频传输系统，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；所述定位系统，用于定位无人机所在的位置；所述高度感知系统，用于定位无人机所在的高度；

所述电发火触发单元包括壳体、安装在壳体外侧壁的至少两个快换夹挂体、设置在壳体内的蓄电池、设置在壳体内与蓄电池连接的信号接收器、设置在壳体内的多个击发单元；所述蓄电池，用于为信号接收器供电；所述信号接收器，用于接收遥控器发射的信号，当接收到投放信号时，控制蓄电池给击发单元供电；在所述击发单元上有正击发探针和负击发探针，所述正击发探针与负击发探针均外漏在壳体外侧，蓄电池供电后正击发探针与负击发探针构成供电通路，用于为弹夹内的弹供电，实现击发功能；

所述弹夹包括连接板、固定在连接板上的弹筒组件、安装在连接板外侧壁与快换夹挂体配套使用的快换夹；在所述连接板上与弹筒组件上的装弹孔相对应的位置均加工有安装孔；在所述安装孔的顶面加工有一圈环形卡槽；所述环形卡槽用于将弹固定在弹筒组件内，实现准确定位；

所述弹筒组件由多个各自独立的弹筒构成；

所述遥控器，用于控制无人机飞行，同时根据视频传输系统、定位系统与高度感知系统传送回来的信息控制投放；

所述击发单元与弹夹接触的一侧设置有减震垫；所述的正击发探针与负击发探针通过弹簧安装在击发单元内部，正击发探针与负击发探针的端部均为平面结构，正击发探针与负击发探针相对壳体能够进行伸缩；

所述弹筒组件外侧的两组弹筒相对中间的弹筒向外倾斜2-5°。

2.根据权利要求1所述的一种无人机挂载式远程投放装置，其特征在于：所述挂载平台包括：电池托板、铰接在电池托板下面的挂载基座、对称铰接在电池托板两侧的卡接机构、对称连接在电池托板两侧的角度调节臂、连接在挂载基座下面的快速插拔机构；其中，所述电池托板，用于放置无人机电池组，无人机的四条脚架固定在卡接机构上；所述角度调节臂与电池托板固连，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挂载基座上的螺纹孔螺纹连接，在快速插拔机构的下面安装有电发火触发单元。

3.根据权利要求2所述的一种无人机挂载式远程投放装置，其特征在于：所述快速插拔机构包括：连接在挂载基座下面的梯形插接块、设置在梯形插接块前端的弹簧锁紧机构、与梯形插接块配套使用的梯形插接座；所述梯形插接块通过多个螺钉连接在挂载基座的下面，梯形插接块的前端加工有一个第一凸起；所述第一凸起上加工有一个用于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；所述梯形插接座上加工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加工有一个第二凸起；所述第二凸起上加工有一个锁紧槽；所述锁紧槽与安装孔相对应；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。

4.根据权利要求2所述的一种无人机挂载式远程投放装置，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。

5.根据权利要求2所述的一种无人机挂载式远程投放装置，其特征在于：所述电池托板的两个连接耳上还设置有限位块，所述限位块安装在第二铰接轴上，限位块为L型结构，用于限制卡接机构的上转角度；在所述挂载基座的下面，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。

6.根据权利要求4所述的一种无人机挂载式远程投放装置，其特征在于：所述电池托板上加工有两个减重孔，所述挂载基座上加工有两个减重孔，所述固定卡和活动卡上分别加工有减重孔。

7.权利要求1所述的无人机挂载式远程投放装置的投放方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤S1、将电发火催泪弹、烟雾弹、爆震弹或枪榴弹装到弹夹内，电发火触发单元放置在弹夹的上方，通过快换夹将弹夹与电发火触发单元固连在一起；

步骤S2、将挂载平台的卡接机构拆开，将无人机的四条腿架安装固定在卡接机构上，再将快速插拔机构上的梯形插接座与电发火触发单元连接；之后通过调节锁定螺栓调整投放角度；

步骤S3、将梯形插接座与电发火触发单元一同插入梯形插接块上，通过弹簧锁紧机构将梯形插接座与梯形插接块连接固定；然后将无人机电池组放置在挂载平台的电池托板上，电池组通过电线与无人机连接，为无人机供电；

步骤S4、确定无人机与挂载平台组装后好，通过遥控器启动无人机，无人机起飞，视频传输系统、定位系统与高度感知系统不断监测感知无人机周围环境信息以及无人机位置和高度信息，并将监测信息发送给遥控器；

步骤S5、操作人员通过遥控器确定投放位置，确定达到指定位置后发送投放信号，信号接收器接收到信号后，控制蓄电池给电发火触发单元供电，击发单元上的正击发探针和负击发探针得电后，实现对电发火催泪弹、烟雾弹、爆震弹或枪榴弹的击发；

步骤S6、击发后通过遥控器控制无人机返还，向上拉动弹簧锁紧机构，将梯形插接座与电发火触发单元拔出，之后按照上述步骤进行二次安装、投射，反复重复上述操作即可实现无缝连接执行任务。

Images