CN109747839B - 一种尾部硬式空基无人机回收装置及回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种尾部硬式空基无人机回收装置，包括母机、机械手、可伸缩硬式回收杆、对接装置、锁链、绞车和回收控制器，机械手通过支架安装在母机后舱门位置上方舱内顶板上，可伸缩硬式回收杆一端通过转轴固定在母机机身腹部，并可绕转轴转动，可伸缩硬式回收杆另一端与对接装置连接，锁链一端与可伸缩硬式回收杆铰接，另一端与设置在母机机身内部的绞车连接，回收控制器安置在母机舱内，并通过线缆与可伸缩硬式回收杆、绞车及机械手连接，本发明能够通过一套设备实现多架无人机依次顺序回收，且无人机可直接收回母机舱内，回收效率较高。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器空基回收技术领域，尤其涉及一种尾部硬式空基无人机回收装置及回收方法。
背景技术
随着无人机技术的井喷式发展，无人机逐步在许多军、民用领域得到广泛应用。特别在军用领域，“无人机集群战术”得到了世界各国的高度重视，而无人机空基回收技术是实现“无人机集群作战”的关键难点之一。目前，我国在无人机空基回收技术领域，技术积累非常有限，没有直接的设计经验和成果可供借鉴，与国外存在较大差距，亟待开展相关研究。
现有空基精确回收方法与装置如专利CN106516144A、CN205770184U和CN107792381A等，采用的大多是撞网、撞线等方式。这些方式虽然能实现无人机的回收，但其缺点比较明显，没有对接安全防护措施，其中专利CN106516144A、CN205770184U提到的方法回收效率较低，容易发生无人机之间的磕碰，专利CN107792381A提到的回收方法对无人机的机体构型限制较大，适用范围较窄。本文提到的方法属于精确回收，可以把无人机直接收回舱内，并且对无人机的机体构型限制较小，适用范围更广。
发明内容
本发明的目的：提出一种尾部硬式空基无人机回收装置及回收方法，可实现无人机空基准确快速回收，提高对接安全性，扩大无人机的适用范围。
本发明的技术方案：
一种尾部硬式空基无人机回收装置，包括母机、机械手、可伸缩硬式回收杆、对接装置、锁链、绞车和回收控制器，所述的机械手通过支架安装在母机后舱门位置上方舱内顶板上，所述的可伸缩硬式回收杆一端通过转轴固定在母机机身腹部，并可绕转轴转动，可伸缩硬式回收杆另一端与对接装置连接，所述的锁链一端与可伸缩硬式回收杆铰接，另一端与设置在母机机身内部的绞车连接，所述的回收控制器安置在母机舱内，并通过线缆与可伸缩硬式回收杆、绞车及机械手连接。
所述的机械手采用液压驱动方式或机械驱动方式。
所述的可伸缩硬式回收杆采用液压驱动方式或机械驱动方式。
所述的母机机身下表面上设置有光学测量设备和视频监控设备，所述的光学测量设备和视频监控设备通过线缆与回收控制器连接。
所述的母机后舱门位置上方舱内顶板上也设置有视频监控设备，并通过线缆与回收控制器连接。
所述的对接装置包括一开口的圆形空腔，所述的圆形空腔开口处设置有两个对称的锁扣，所述的锁扣一端铰接在圆形空腔内壁上，另一端为自由端，所述的圆形空腔内还设置有两个对称的恢复弹片，两个恢复弹片一端分别与两个锁扣自由端两两对应连接，两个恢复弹片另一端均与圆形空腔内壁连接，所述的两个锁扣底部还均设置有限位装置。
一种尾部硬式空基无人机回收装置，所述的回收方法包括以下步骤：
步骤1：在无人机机背上安装对接环，并在对接环上安装指示灯；
步骤2：无人机在母机机身正下方的气流稳定区定速巡航，与母机的飞行姿态保持一致；
步骤3：升起无人机机背上安装的对接环，打开对接环上的指示灯；
步骤4：启动绞车，放下锁链，使得可伸缩硬式回收杆向下偏转，将对接装置放置到母机机身下部气流稳定区域；
步骤5：母机机身下部的光学测量设备和视频监控设备开始搜索无人机上的对接环，回收控制器提取出对接环的边界轮廓和特征点；
步骤6：回收控制器给无人机提供对接位置指令；
步骤7：根据对接位置指令，无人机调整与母机之间相对位置，使无人机上的对接环进入到对接位置；
步骤8：回收控制器锁定无人机上的对接环，并操控可伸缩硬式回收杆接近无人机上的对接环，直到对接装置与无人机上的对接环完成对接；
步骤9：收缩可伸缩硬式回收杆，启动绞车，将可伸缩硬式回收杆及无人机收回母机后舱内附近；
步骤10：放下机械手，在母机后舱门位置上方舱内顶板上的视频监控设备的引导下，抓取无人机，并将无人机收入母机舱内，完成无人机的回收。
本发明的有益效果：
提出一种尾部硬式空基无人机回收装置及回收方法，具有以下优点：
(1)能够通过一套设备实现多架无人机依次顺序回收，且无人机可直接收回母机舱内，回收效率较高；
(2)对接装置开口较大，与对接环呈十字交叉，对接难度较小，可降低回收过程中无人机与母机间的相互定位精度要求；
(3)对接过程通过计算机精准控制，可提高对接效率；
(4)回收区域位于母机前机身下方，气流稳定性较好，且对接区域设置在气流平稳区，母机对无人机的气动干扰较小，提高了回收过程中无人机和母机的安全性。
附图说明
图1为本发明装置结构示意图；
图2为对接装置结构示意图；
图3为对接原理示意图；
图4为准备对接状态示意图；
图5为对接成功，收回可伸缩硬式回收杆的内杆状态示意图；
图6为驱动绞车收回可伸缩硬式回收杆及无人机状态示意图；
图7为机械手抓取无人机状态示意图；
图8为完成回收作业状态示意图；
图中标识：1、母机，2、回收控制器，3、可伸缩硬式回收杆，4、绞车，5、锁链，6、对接装置，7、机械手，8、视频监控设备，9、光学测量设备，10、无人机，6-1、圆形空腔，6-2、锁扣，6-3、恢复弹片，6-4、限位装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的介绍，本发明所述的一种尾部硬式空基无人机回收装置，包括母机1、机械手7、可伸缩硬式回收杆3、对接装置6、锁链5、绞车4和回收控制器2，所述的机械手7通过支架安装在母机1后舱门位置上方舱内顶板上，所述的可伸缩硬式回收杆3一端通过转轴固定在母机1机身腹部，并可绕转轴转动，可伸缩硬式回收杆3另一端与对接装置6连接，所述的锁链5一端与可伸缩硬式回收杆3铰接，另一端与设置在母机1机身内部的绞车4连接，所述的回收控制器2安置在母机1舱内，并通过线缆与可伸缩硬式回收杆3、绞车4及机械手7连接。
所述的机械手7采用液压驱动方式或机械驱动方式。
所述的可伸缩硬式回收杆3采用液压驱动方式或机械驱动方式。
所述的母机1机身下表面上设置有光学测量设备9和视频监控设备8，所述的光学测量设备9和视频监控设备8通过线缆与回收控制器2连接。
所述的母机1后舱门位置上方舱内顶板上也设置有视频监控设备8，并通过线缆与回收控制器2连接。
所述的对接装置6包括一开口的圆形空腔6-1，所述的圆形空腔6-1开口处设置有两个对称的锁扣6-2，所述的锁扣6-2一端铰接在圆形空腔6-1内壁上，另一端为自由端，所述的圆形空腔6-1内还设置有两个对称的恢复弹片6-3，两个恢复弹片6-3一端分别与两个锁扣6-2自由端两两对应连接，两个恢复弹片6-3另一端均与圆形空腔6-1内壁连接，所述的两个锁扣6-2底部均设置有限位装置6-4。
一种尾部硬式空基无人机回收装置，所述的回收方法包括以下步骤：
步骤1：在无人机10机背上安装对接环，并在对接环上安装指示灯；
步骤2：无人机10在母机1机身正下方的气流稳定区定速巡航，与母机1的飞行姿态保持一致；
步骤3：升起无人机10机背上安装的对接环，打开对接环上的指示灯；
步骤4：启动绞车4，放下锁链5，使得可伸缩硬式回收杆3向下偏转，将对接装置6放置到母机1机身下部气流稳定区域，如图1所示；
步骤5：母机1机身下部的光学测量设备9和视频监控设备8开始搜索无人机10上的对接环，回收控制器2提取出对接环的边界轮廓和特征点；
步骤6：回收控制器2给无人机10提供对接位置指令；
步骤7：根据对接位置指令，无人机10调整与母机1之间相对位置，使无人机10上的对接环进入到对接位置；
步骤8：回收控制器2锁定无人机10上的对接环，并操控可伸缩硬式回收杆3接近无人机10上的对接环，直到对接装置6与无人机10上的对接环完成对接，如图4所示；
步骤9：收缩可伸缩硬式回收杆3，启动绞车4，将可伸缩硬式回收杆3及无人机10收回母机1后舱内附近，如图5、图6所示；
步骤10：放下机械手7，在母机7后舱门位置上方舱内顶板上的视频监控设备8的引导下，抓取无人机10，并将无人机10收入母机1舱内，完成无人机10的回收，如图7、图8所示。
Claims (6)
1.一种尾部硬式空基无人机回收装置，其特征在于：包括母机（1）、机械手（7）、可伸缩硬式回收杆（3）、对接装置（6）、锁链（5）、绞车（4）和回收控制器（2），所述的机械手（7）通过支架安装在母机（1）后舱门位置上方舱内顶板上，所述的可伸缩硬式回收杆（3）一端通过转轴固定在母机（1）机身腹部，并可绕转轴转动，可伸缩硬式回收杆（3）另一端与对接装置（6）连接，所述的锁链（5）一端与可伸缩硬式回收杆（3）铰接，另一端与设置在母机（1）机身内部的绞车（4）连接，所述的回收控制器（2）安置在母机（1）舱内，并通过线缆与可伸缩硬式回收杆（3）、绞车（4）及机械手（7）连接，母机（1）与无人机对接区域设置在母机（1）前机身下方的气流平稳区;
尾部硬式空基无人机回收装置的回收过程包括以下步骤：
步骤1：在无人机（10）机背上安装对接环，并在对接环上安装指示灯；
步骤2：无人机（10）在母机（1）机身正下方的气流稳定区定速巡航，与母机（1）的飞行姿态保持一致；
步骤3：升起无人机（10）机背上安装的对接环，打开对接环上的指示灯；
步骤4：启动绞车（4），放下锁链（5），使得可伸缩硬式回收杆（3）向下偏转，将对接装置（6）放置到母机（1）机身下部气流稳定区域；
步骤5：母机（1）机身下部的光学测量设备（9）和视频监控设备（8）开始搜索无人机（10）上的对接环，回收控制器（2）提取出对接环的边界轮廓和特征点；
步骤6：回收控制器（2）给无人机（10）提供对接位置指令；
步骤7：根据对接位置指令，无人机（10）调整与母机（1）之间相对位置，使无人机（10）上的对接环进入到对接位置；
步骤8：回收控制器（2）锁定无人机（10）上的对接环，并操控可伸缩硬式回收杆（3）接近无人机（10）上的对接环，直到对接装置（6）与无人机（10）上的对接环完成对接；
步骤9：收缩可伸缩硬式回收杆（3），启动绞车（4），将可伸缩硬式回收杆（3）及无人机（10）收回母机（1）后舱内附近；
步骤10：放下机械手（7），在母机（1）后舱门位置上方舱内顶板上的视频监控设备（8）的引导下，抓取无人机（10），并将无人机（10）收入母机（1）舱内，完成无人机（10）的回收。
2.根据权利要求1所述的一种尾部硬式空基无人机回收装置，其特征在于：所述的机械手（7）采用液压驱动方式或机械驱动方式。
3.根据权利要求1所述的一种尾部硬式空基无人机回收装置，其特征在于：所述的可伸缩硬式回收杆（3）采用液压驱动方式或机械驱动方式。
4.根据权利要求1所述的一种尾部硬式空基无人机回收装置，其特征在于：所述的母机（1）机身下表面上设置有光学测量设备（9）和视频监控设备（8），所述的光学测量设备（9）和视频监控设备（8）通过线缆与回收控制器（2）连接。
5.根据权利要求1所述的一种尾部硬式空基无人机回收装置，其特征在于：所述的母机（1）后舱门位置上方舱内顶板上也设置有视频监控设备（8），并通过线缆与回收控制器（2）连接。
6.根据权利要求1所述的一种尾部硬式空基无人机回收装置，其特征在于：所述的对接装置包括一开口的圆形空腔（6-1），所述的圆形空腔（6-1）开口处设置有两个对称的锁扣（6-2），所述的锁扣（6-2）一端铰接在圆形空腔（6-1）内壁上，另一端为自由端，所述的圆形空腔（6-1）内还设置有两个对称的恢复弹片（6-3），两个恢复弹片（6-3）一端分别与两个锁扣（6-2）自由端两两对应连接，两个恢复弹片（6-3）另一端均与圆形空腔（6-1）内壁连接，所述的两个锁扣（6-2）底部均设置有限位装置（6-4）。
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Families Citing this family (6)
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|---|---|---|---|---|
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3520502A (en) * | 1968-11-12 | 1970-07-14 | Lockheed Aircraft Corp | Cargo launching and recovery apparatus for aircraft |
| EP0786403A1 (de) * | 1996-01-27 | 1997-07-30 | Daimler-Benz Aerospace Aktiengesellschaft | Vorrichtung zum Absetzen und Wiederaufnehmen einer Drohne |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3520502A (en) * | 1968-11-12 | 1970-07-14 | Lockheed Aircraft Corp | Cargo launching and recovery apparatus for aircraft |
| EP0786403A1 (de) * | 1996-01-27 | 1997-07-30 | Daimler-Benz Aerospace Aktiengesellschaft | Vorrichtung zum Absetzen und Wiederaufnehmen einer Drohne |
| CN107697303A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-02-16 | 北京航空航天大学 | 一种基于航空拖曳式稳定靶标系统的无人机空基回收装置与方法 |
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