CN109250141A - 一种多旋翼无人机配套的系留设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多旋翼无人机配套的系留设备，包括系留模块端、系留地面端和平台端，所述系留模块端安装在平台端内部，所述系留地面端位于地面与220V交流电源电性连接；本发明使用了系留模块端，来替代原装的一个智能电池，接是将220V交流输送到飞机端，通过飞机端直接将220V交流转换成低压直流，大大降低了系留对地面端的依赖程度，不但成本降低了，使用的方便性也大大提高了，同时地面端的系留装置可以自动收放线，而且还能通过手机APP来手动控制收放线，操作更加便捷。

Description

一种多旋翼无人机配套的系留设备
技术领域
本发明涉及多旋翼无人机配套的系留设备领域，具体为一种多旋翼无人机配套的系留设备。
背景技术
旋翼无人机是一种先进的垂直起降微型自动驾驶无人飞行器系统，适用于消防、交通、公安警用技侦等部门，可全地形起降，搭载任务载荷，用于执行目标侦察、跟踪和实时情报收集等多种空中任务；无人飞行器具有体积小巧、机动灵活、操作简单、维护便捷、携行方便、可靠性及性价比高等诸多优点，另外还具有全地形起降能力以及高度智能化，能以各种姿态飞行，如悬停、前飞、侧飞和倒飞等，具有固定翼无人机难以比拟的特殊使用价值。
现在的多旋翼无人机都是适用两块电池进行飞行，但是电池有容量限定，即使有配套大电池，两块大电池理论飞行时间也就三十多分钟，对于有些应用就受到了限值，比如举行大型露天活动(会场、庆典、演唱会等)、信号中继等，就需要无人机长时间飞行来完成任务，这时候无人机就受到了时长的限制，电池增大对飞机的效率和动力有很大影响，导致电池不能一直增大，所以在电池设备下，时长是有限的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多旋翼无人机配套的系留设备，为了克服上述的技术问题，使用了系留模块端，来替代原装的一个智能电池，接是将220V交流输送到飞机端，通过飞机端直接将220V交流转换成低压直流，大大降低了系留对地面端的依赖程度，不但成本降低了，使用的方便性也大大提高了，同时地面端的系留装置可以自动收放线，而且还能通过手机APP来手动控制收放线，操作更加便捷。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种多旋翼无人机配套的系留设备，包括系留模块端、系留地面端和平台端，所述系留模块端安装在平台端内部，所述系留地面端位于地面与220V交流电源电性连接；
所述的系留模块端包括智能接口模块、AC转DC模块、EMC电路模块、风冷散热结构和外壳；所述系留模块端外侧设置有外壳，外壳一侧设置有智能接口模块，所述外壳内部设置有AC转DC模块和EMC电路模块，所述AC转DC模块分别与智能接口模块、EMC电路模块电性连接；所述智能接口模块与多旋翼无人机双向通信连接；
所述风冷散热结构包括散热风扇、散热栅和散热孔，所述外壳顶部中心处安装有散热风扇，所述外壳顶部且位于散热风扇四周均匀分布有散热栅，所述外壳外侧四周均开设有若干个散热孔；
所述系留地面端包括收放线机构、收放线控制板模块和220V交流电源；所述收放线机构与220V交流电源电性连接，所述收放线控制板模块和收放线机构通信连接；
所述收放线机构包括系留线盘、系留出线、伺服电机、电控箱、光电滑环电机和滑环，所述系留线盘一侧安装有伺服电机，所述伺服电机底部设置有电控箱，所述电控箱内部安装有收放线控制板模块，所述系留线盘另一侧安装有光电滑环电机，所述光电滑环电机外侧套设有滑环，所述系留线盘外侧缠绕有系留出线，所述系留出线一端与220V交流电源连接，且另一端穿过滑环与多旋翼无人机连接；
所述平台端包括配套智能电池、多旋翼无人机和配套遥控器，所述配套智能电池与多旋翼无人机电性连接；配套遥控器和多旋翼无人机通信连接。
作为本发明进一步的方案：所述AC转DC模块将220V交流电直接转换为大功率直流电，所述系留模块端的长：宽：高：139*87*60。
作为本发明进一步的方案：所述智能接口模块与智能电池完全匹配。
作为本发明进一步的方案：所述系留模块端和配套智能电池均安装在多旋翼无人机外侧。
作为本发明进一步的方案：所述放线控制板模块和收放线机构电性连接，所述手机APP和放线控制板模块通信连接。
作为本发明进一步的方案：所述配套智能电池的型号为TB50；智能接口模块的型号为STM32F103RCT6。
本发明的有益效果：本发明通过合理的结构设计，本发明系留设备为220V交流电直接转换成低压直流，给无人机供电，转换效率大于94％，具有转换效率高，操作便捷，成本低等优点；系留模块可与多旋翼无人机无缝连接，兼容原装智能电池协议，可实现多旋翼无人机的长航时特点；采用铝制金属外壳，并且在每个外壳上加装有散热风扇，同时铝制金属外壳顶部设置有散热栅，外侧四周均开设有散热孔，增加散热效果，确保交流转直流模块稳定、高效的工作；收放线自动控制，可以通过收放线控制板模块控制收放线机构对系留出线进行收放，也可以通过手机APP与收放线控制板模块通信连接，通过手机APP手动控制完成收放线，操作简单方便，便于使用；本发明系留设备的交流电源可以是市电，也可以是逆变器转换的交流电或者是油机发电的电源。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明结构框图。
图2为本发明系留模块端结构示意图。
图3为本发明收放线机构结构示意图。
图4为本发明电控箱内部结构示意图。
图中：10、系留模块端；11、智能接口模块；12、AC转DC模块；13、EMC电路模块；14、风冷散热结构；15、外壳；16、散热风扇；17、散热栅；18、散热孔；20、系留地面端；21、收放线机构；22、收放线控制板模块；23、220V交流电源；30、平台端；31、配套智能电池；32、多旋翼无人机；33、配套遥控器；201、系留线盘；202、系留出线；203、伺服电机；204、电控箱；205、光电滑环电机；206、滑环。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-4所示，一种多旋翼无人机配套的系留设备，包括系留模块端10、系留地面端20和平台端30，系留模块端10安装在平台端30内部，系留模块端10替代一个原配套的智能电池，系留地面端20位于地面与220V交流电源23电性连接；
的系留模块端10包括智能接口模块11、AC转DC模块12、EMC电路模块13、风冷散热结构14和外壳15；系留模块端10外侧设置有外壳15，外壳15一侧设置有智能接口模块11，外壳15内部设置有AC转DC模块12和EMC电路模块13，AC转DC模块12分别与智能接口模块11、EMC电路模块13电性连接；智能接口模块11与多旋翼无人机32双向通信连接，接收和控制电源的输出，并把电源的参数发送给多旋翼无人机32；
风冷散热结构14包括散热风扇16、散热栅17和散热孔18，外壳15顶部中心处安装有散热风扇16，外壳15顶部且位于散热风扇16四周均匀分布有散热栅17，外壳15外侧四周均开设有若干个散热孔18；
系留地面端20包括收放线机构21、收放线控制板模块22和220V交流电源23；收放线机构21与220V交流电源23电性连接，收放线控制板模块22和收放线机构21通信连接；
收放线机构21包括系留线盘201、系留出线202、伺服电机203、电控箱204、光电滑环电机205和滑环206，系留线盘201一侧安装有伺服电机203，伺服电机203底部设置有电控箱204，电控箱204内部安装有收放线控制板模块22，系留线盘201另一侧安装有光电滑环电机205，光电滑环电机205外侧套设有滑环206，系留线盘201外侧缠绕有系留出线202，系留出线202一端与220V交流电源23连接，且另一端穿过滑环206与多旋翼无人机32连接；
平台端30包括配套智能电池31、多旋翼无人机32和配套遥控器33，配套智能电池31与多旋翼无人机32电性连接；配套遥控器33和多旋翼无人机32通信连接，多旋翼无人机32的型号为大疆M200、M210和大疆悟2，配套智能电池31和配套智能电池31和大疆M200、M210和大疆悟2配套使用。
AC转DC模块12将220V交流电直接转换为大功率直流电，与多旋翼无人机32的电压匹配，直接给多旋翼无人机32供电，系留模块端10的长：宽：高：139*87*60，系留模块端10体积小重量轻。
智能接口模块11与智能电池31完全匹配，可实现无缝替换。
系留模块端10和配套智能电池31均安装在多旋翼无人机32外侧，系留模块端10和配套智能电池31同时给多旋翼无人机32供电，可实现匹配，两电压有压差时不反冲，而且系留模块端10故障时，可通过智能电池给多旋翼无人机32供电，遥控器上回报错，来提示系留模块端10故障，保证多旋翼无人机32的安全降落，不会炸机。
放线控制板模块22和收放线机构21电性连接，手机APP和放线控制板模块22通信连接，收放线控制板模块22既可以自动实时控制系留线的收放，也可以通过手机APP来手动控制系留线的收放。
配套智能电池31的型号为TB50；智能接口模块11的型号为STM32F103RCT6，便于配合使用。
本发明的工作原理：通过配套遥控器33遥控多旋翼无人机32工作时，安装在多旋翼无人机32上的配套智能电池31和系留模块端10同时给多旋翼无人机32供电，其中系留地面端20的收放线控制板模块22通过系留出线202将220V交流电源23和多旋翼无人机32的进行连接，系留模块端10的AC转DC模块12将220V交流电直接转换为大功率直流电供电，手机APP和放线控制板模块22通信连接收放线控制板模块22，通过控制伺服电机203带动系留线盘201正反转完成收放线，系留出线202穿过滑环206，其中光电滑环电机205控制滑环206来回移动，在收放线时配合系留出线202在系留线盘201上的位置进行移动，便于收放线的进行。
本发明通过合理的结构设计，本发明系留设备为220V交流电直接转换成低压直流，给无人机供电，转换效率大于94％，具有转换效率高，操作便捷，成本低等优点；系留模块端10可与多旋翼无人机32无缝连接，兼容原装智能电池协议，可实现多旋翼无人机32的长航时特点；采用铝制金属外壳15，并且在每个外壳15上加装有散热风扇16，同时铝制金属外壳15顶部设置有散热栅17，外侧四周均开设有散热孔18，增加散热效果，确保交流转直流模块稳定、高效的工作；收放线自动控制，可以通过收放线控制板模块22控制收放线机构21对系留出线202进行收放，也可以通过手机APP与收放线控制板模块22通信连接，通过手机APP手动控制完成收放线，操作简单方便，便于使用；本发明系留设备的交流电源可以是市电，也可以是逆变器转换的交流电或者是油机发电的电源。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种多旋翼无人机配套的系留设备，其特征在于，包括系留模块端(10)、系留地面端(20)和平台端(30)，所述系留模块端(10)安装在平台端(30)内部，所述系留地面端(20)位于地面与220V交流电源(23)电性连接；
所述的系留模块端(10)包括智能接口模块(11)、AC转DC模块(12)、EMC电路模块(13)、风冷散热结构(14)和外壳(15)；所述系留模块端(10)外侧设置有外壳(15)，外壳(15)一侧设置有智能接口模块(11)，所述外壳(15)内部设置有AC转DC模块(12)和EMC电路模块(13)，所述AC转DC模块(12)分别与智能接口模块(11)、EMC电路模块(13)电性连接；所述智能接口模块(11)与多旋翼无人机(32)双向通信连接；
所述风冷散热结构(14)包括散热风扇(16)、散热栅(17)和散热孔(18)，所述外壳(15)顶部中心处安装有散热风扇(16)，所述外壳(15)顶部且位于散热风扇(16)四周均匀分布有散热栅(17)，所述外壳(15)外侧四周均开设有若干个散热孔(18)；
所述系留地面端(20)包括收放线机构(21)、收放线控制板模块(22)和220V交流电源(23)；所述收放线机构(21)与220V交流电源(23)电性连接，所述收放线控制板模块(22)和收放线机构(21)通信连接；
所述收放线机构(21)包括系留线盘(201)、系留出线(202)、伺服电机(203)、电控箱(204)、光电滑环电机(205)和滑环(206)，所述系留线盘(201)一侧安装有伺服电机(203)，所述伺服电机(203)底部设置有电控箱(204)，所述电控箱(204)内部安装有收放线控制板模块(22)，所述系留线盘(201)另一侧安装有光电滑环电机(205)，所述光电滑环电机(205)外侧套设有滑环(206)，所述系留线盘(201)外侧缠绕有系留出线(202)，所述系留出线(202)一端与220V交流电源(23)连接，且另一端穿过滑环(206)与多旋翼无人机(32)连接；
所述平台端(30)包括配套智能电池(31)、多旋翼无人机(32)和配套遥控器(33)，所述配套智能电池(31)与多旋翼无人机(32)电性连接；配套遥控器(33)和多旋翼无人机(32)通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机配套的系留设备，其特征在于，所述AC转DC模块(12)将220V交流电直接转换为大功率直流电,所述系留模块端(10)的长：宽：高：139*87*60。
3.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机配套的系留设备，其特征在于，所述智能接口模块(11)与智能电池(31)完全匹配。
4.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机配套的系留设备，其特征在于，所述系留模块端(10)和配套智能电池(31)均安装在多旋翼无人机(32)外侧。
5.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机配套的系留设备，其特征在于，所述放线控制板模块(22)和收放线机构(21)电性连接，所述手机APP和放线控制板模块(22)通信连接。
6.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机配套的系留设备，其特征在于，所述配套智能电池(31)的型号为TB50；智能接口模块(11)的型号为STM32F103RCT6。
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