CN109649657B - 一种与无人机配合投放小物资的定点投放装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种与无人机配合投放小物资的定点投放装置，包括无人机，无人机的底部安装主板，主板的下方依次间隔的设置上托板、下托板，主板上安装驱动装置，主板与上托板之间安装弹射装置；上托板与下托板之间容纳投放物，驱动装置与下托板之间通过连接带连接在一起，所述驱动装置能够固定或者放开连接带，所述连接带被放开的过程中，所述投放物能够被弹射出去；还包括视觉识别系统；其中，所述视觉识别系统安装在主板上，所述视觉识别系统与驱动装置信号连接或电连接，所述视觉识别系统用于目标识别，所述驱动装置根据视觉识别系统的指令进行工作，使连接带放开，弹射装置失去压迫力，下托板失去平衡力，从而弹射装置弹射投放物。

Description

一种与无人机配合投放小物资的定点投放装置

技术领域

本发明涉及一种可搭载在不同无人机下，并在一定高度上将轻小物品精准弹射的投放装置，属于无人机应用领域中无人机所挂载物品的自动投放领域。

背景技术

目前市场中存在的军用无人机及救灾的无人机投放物资普遍为体积、重量较大的物体，精确度较差且难以实现对物资的有效保护。所以在面对战场上投放小型急救药品或为深入敌后的侦查分队投放少量弹药补给等情况时，目前现有的无人机系统仍然难以完成任务，且目前市场上没有专门针对这种应用场景的技术。与此同时市面上大部分探测器难以做到对目标的有效识别，存在对目标识别的缺陷，所以说难以满足无人机的识别需求，因此市场上的投放装置基本上仍然以人工投放为主，自动投放领域存在很大的空白；同时目前市面上大部分投放装置兼容性较差，只能运用在某一种固定的机型上，鉴于此设计开发出一套能够搭载在不同无人机上的精准投放装置，从而为填补目前市场上自动投放领域存在的空白具有重大意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服已有技术之缺陷，提供一种能够实现自动投放的定点投放功能，且能够搭载在不同无人机上的投放装置，实现上述目的的技术方案如下：

一种与无人机配合投放小物资的定点投放装置，包括无人机，所述无人机的底部安装主板，所述主板的下方间隔的设置上托板，所述上托板的下方间隔的设置下托板，所述主板、上托板、下托板平行的设置；其中主板上安装驱动装置，所述主板与上托板之间安装弹射装置；所述上托板与下托板之间容纳投放物，所述弹射装置能够通过上托板压迫投放物；所述驱动装置与下托板之间通过连接带连接在一起，所述驱动装置能够固定或者放开连接带，所述连接带被放开的过程中，所述投放物能够被弹射出去；

还包括视觉识别系统；其中，所述视觉识别系统安装在主板上，所述视觉识别系统与驱动装置信号连接或电连接，所述视觉识别系统用于目标识别，所述驱动装置根据视觉识别系统的指令进行工作，使连接带放开，弹射装置失去压迫力，下托板失去平衡力，从而弹射装置弹射投放物。

弹射之前，所述连接带将投放物稳固在上托板与下托板之间，给与投放物一个稳固的支撑。当需要投放物品的时候，连接带会抽离固定块的卡扣，从而使连接带失去固定点，投放物自身的压力、以及失去主板压力的弹簧迫使投放物被弹出去，实现定点投放的目的。

本发明能够根据不同的目标区域调整投放装置的投放目标，能够将运输物品弹射到目标区域，投放装置可重复使用，投放装置可以安装到不同的无人机上，并可根据实际情况调整识别的目标，从而达到轻小物品的精准投放。

附图说明

图1为本发明整体示意图；

图2为图1的局部放大图；

图3为本发明侧视图；

附图序号说明：主板1、上托板2、下托板3、连接带4、舵机5、固定块6、舵机臂7、钢丝绳9、弹簧10、卡块11、长焦距镜头12、侧托板13；

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细的说明。

图中，一种与无人机配合投放小物资的定点投放装置包括无人机(图中未示出)，所述无人机的底部安装主板1，所述主板1的下方间隔的设置上托板2，所述上托板2的下方间隔的设置下托板3，所述主板1、上托板2、下托板3平行的设置；其中主板1上安装驱动装置，所述主板1与上托板2之间安装弹射装置；所述上托板2与下托板3之间容纳投放物，所述弹射装置能够通过上托板2压迫投放物；所述驱动装置与下托板3之间通过连接带4连接在一起，从而主板1可以压迫弹射装置，也将下托板3与主板1连接在一起；优选连接带4为弹性绳，所述驱动装置能够固定或者放开连接带4，所述连接带4被放开的过程中，所述弹射装置因为失去压迫力而产生的弹力将投放物弹射出去；

驱动装置依靠视觉识别系统的识别进行工作；其中所述视觉识别系统安装在主板1上，所述视觉识别系统与驱动装置信号连接或电连接，所述视觉识别系统用于目标识别，所述驱动装置根据视觉识别系统的指令进行工作，使连接带4放开，弹射装置失去压迫力，下托板3失去平衡力，从而弹射装置弹射投放物，完成投放的工作。

下面具体的描述组成本申请装置的各个部分的具体结构：

首先描述驱动装置的构成，驱动装置是本装置的动力部分，为后续的一系列工作提供动力，其包括舵机5、固定块6、舵机臂7、钢丝绳9；所述舵机5和固定块6间隔的安装在主板1上，舵机5中的电机主轴上安装舵机臂7，所述主轴上缠绕钢丝绳9，所述钢丝绳9的自由端穿过舵机臂7后卡固在固定块6上，所述舵机5能够带动主轴旋转，将钢丝绳缠绕或者放松。固定块6上具有卡扣孔，钢丝绳穿过卡扣孔后能够将钢丝绳9卡紧，或者钢丝绳9穿过固定块6之后、在钢丝绳的自由端连接一Z字形卡扣，Z字形卡扣防止钢丝绳抽离固定块6，当舵机旋转带动钢丝绳9回抽的时候，钢丝绳9与Z字形卡扣分离，从而抽离钢丝绳。

钢丝绳9的刚性和柔性很好，同时刚性也能负载很重的物体。固定块4的中间具有穿孔，钢丝绳的自由端穿过穿孔，穿孔为钢丝绳的走势提供一个刚性支撑，在来回伸缩的时候能够顺利工作。舵机5可以采用热熔胶固定在主板1上。当然也可以采用其他的固定方式，只要能够将舵机5安装在主板1的任何固定方式都可以。

弹射装置采用弹簧10即可，弹簧10将上、下托板固定，可以是数个刚性较好的弹簧间隔的安装在上、下托板之间，增加弹簧的弹射力度。优选弹簧呈三角形连线的摆放在主板1与上托板2之间上。

所述连接带4的一端套接在钢丝绳9上，连接带4的另一端穿过下托板3后固定在主板1上；当钢丝绳9回缩的过程中，所述连接带4抽离钢丝绳9，连接带4会滑落，弹簧10失去压迫，从而将投放物弹射出去。

优选连接带4为弹性绳，弹性绳自身的弹力方便拉紧主板1与下托板3。更加优选的是弹性绳的一个自由端设置卡块11，所述卡块11的中间具有插孔，所述钢丝绳9从卡块的插孔穿过，卡块11的设置方便钢丝绳9的抽离，同时也方便弹性绳的套接。

本发明中还比较关键的是弹性绳与下托板3的连接关系，所述下托板3的中部设置一个或者数个插孔；所述弹性绳的自由端重复穿过插孔后固定在主板1上；这里的重复穿过的意思是弹性绳至少在一个插孔里穿插两次，这样，当弹性绳抽离钢丝绳9的时候，下托板3不会脱离本发明的整个装置。

或者直接在下托板3的中部设置一个或者数个连接环，所述连接带的自由端重复穿过拉环后固定在主板1上；也可以将弹性绳使用螺丝钉在下托板3上。

弹性绳将下托板7悬吊起来，同时弹性绳还能夹在上托板2的左右两侧，整个装置会非常稳定，上、下托板不会倾斜。

所述视觉识别系统包括机器视觉模块与长焦距镜头12，所述机器视觉模块与长焦距镜头12信号连接，当舵机接收到机器视觉模块信号时，控制钢丝绳旋转，将钢丝绳从卡住弹力绳的卡扣中抽出，高强度弹力绳滑落，弹簧弹动，将投射物品弹出，从而达到弹射定点的目的。

其中，所述主板1的一端安装有侧托板13，所述机器视觉模块、长焦距镜头12安装在侧托板13上，机器视觉模块的底部设置粘胶，所述机器视觉模块可以通过粘胶的方式安装在侧托板13上；侧托板13倾斜安装，侧托板13与主板1之间形成30-60度的夹角。

机器视觉模块与长焦距镜头12负责目标识别，所识别目标可为设定颜色的物体或者设定形状的物体，可由不同投放时间、不同目标而改变，变化范围较广，机器视觉模块可以由双面背胶魔术贴子母扣粘贴在侧托板上，可以自由调整其粘贴的位置，优选侧托板12与主板1之间的夹角为45度，夹角的设置是为了机器视觉模块可以更好的识别物体或者位置，不会遮挡识别的视线。

使用的时候，首先将将投放物摆放在上、下托板之间，之后把弹性绳挂在钢丝绳上，接着钢丝绳穿过固定块后固定在固定块上。开启舵机，调整钢丝绳的松紧程度，使钢丝绳呈直直的直线状态，调整弹簧，使主板下压弹簧。之后启动无人机，无人机起飞，当到达指定地点之后，舵机再次工作，将钢丝绳缠绕在主轴上，弹性绳脱离钢丝绳，上托板和主板之间的弹簧放松，下托板失去一边的悬吊之力，投放物失去支撑被投放下去。本发明中，机器视觉模块与长焦距镜头12识别物体或者地点的功能是现有技术，将识别信息反馈给舵机的具体过程可以使用现有技术。

无人机与本装置之间具有供电模块，所述供电模块可以是降压模块，供电模块为机器视觉模块和无人机供电。

本发明中，机器视觉模块与舵机的具体的电路连接关系如下：所述舵机的信号线连接在机器视觉模块(OPEN MV3)的P7上，舵机的正极焊接在机器视觉模块(OPEN MV3)的usb上，为正级进行供电，舵机的负极焊接在机器视觉模块(OPEN MV3)的GND上，负极导通。

以上仅为本发明实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本发明实施例，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围内。

Claims (6)

1.一种与无人机配合投放小物资的定点投放装置，包括无人机，所述无人机的底部安装主板，所述主板的下方间隔的设置上托板，所述上托板的下方间隔的设置下托板，所述主板、上托板、下托板平行的设置；其中主板上安装驱动装置，所述主板与上托板之间安装弹射装置；所述上托板与下托板之间容纳投放物，所述弹射装置能够通过上托板压迫投放物；所述驱动装置与下托板之间通过连接带连接在一起，所述驱动装置能够固定或者放开连接带，所述连接带被放开的过程中，所述投放物能够被弹射出去；

还包括视觉识别系统；其中，所述视觉识别系统安装在主板上，所述视觉识别系统与驱动装置信号连接或电连接，所述视觉识别系统用于目标识别，所述驱动装置根据视觉识别系统的指令进行工作，使连接带放开，弹射装置失去压迫力，下托板失去平衡力，从而弹射装置弹射投放物；所述弹射装置采用弹簧；

所述驱动装置包括舵机、固定块、舵机臂、钢丝绳；所述舵机和固定块间隔的安装在主板上，舵机中的电机主轴上安装舵机臂，所述主轴上缠绕钢丝绳，所述钢丝绳的自由端穿过舵机臂后卡固在固定块上，所述舵机能够带动主轴旋转，将钢丝绳缠绕或者放松；

所述连接带的一端套接在钢丝绳上，连接带的另一端穿过下托板后固定在主板上；当钢丝绳回缩的过程中，所述连接带滑落，弹簧失去压迫，将投放物弹射出去；所述连接带为弹性绳。

2.根据权利要求1所述的一种与无人机配合投放小物资的定点投放装置，其特征在于：所述视觉识别系统包括机器视觉模块与长焦距镜头，所述机器视觉模块设置在长焦距镜头的下方，并且机器视觉模块与长焦距镜头信号连接；其中，所述主板的一端安装有侧托板，所述机器视觉模块安装在侧托板上。

3.根据权利要求2所述的一种与无人机配合投放小物资的定点投放装置，其特征在于：所述侧托板与主板之间形成30-60度的夹角。

4.根据权利要求2所述的一种与无人机配合投放小物资的定点投放装置，其特征在于：所述机器视觉模块的底部设置粘胶，所述机器视觉模块通过粘胶的方式安装在侧托板上。

5.根据权利要求1所述的一种与无人机配合投放小物资的定点投放装置，其特征在于：所述连接带的一个自由端设置卡块，所述卡块的中间具有插孔，所述钢丝绳从卡块的插孔穿过。

6.根据权利要求1所述的一种与无人机配合投放小物资的定点投放装置，其特征在于：所述下托板的中部设置一个或者数个插孔；所述连接带的自由端重复穿过插孔后固定在主板上；

和/或下托板的中部设置一个或者数个连接环，所述连接带的自由端重复穿过拉环后固定在主板上；

和/或所述连接带通过螺丝或者卡扣固定在下托板上。