CN109748158A - 一种无人机线缆自动收放装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无人机线缆自动收放装置，包括外箱和位于外箱顶部的起落平台，外箱内部设有支架，支架底部设有第一支撑架，所述第一支撑架与线缆装置连接，线缆装置中的线缆转轴与伺服电机电连接。线缆连接到光电滑环上，光电滑环输出线缠绕到线缆转轴上，所述支架中设有第二支撑架，辅助卷线装置安装在第二支撑架上。所述线缆转轴一端设有啮齿，所述啮齿和齿轮啮合，所述齿轮与手动摇杆连接，所述手动摇杆位于第一支撑架上。本发明通过多种实现方法，能够满足多种环境下的应用需求。本发明结构件采用铝合金型材，大大降低了系统重量，本发明能够搭载在移动交通工具上使用，也可人工背负使用。

Description

一种无人机线缆自动收放装置

技术领域

本发明属于无人机收放控制技术领域，尤其是涉及一种无人机线缆自动收放装置。

背景技术

遥感直升机泛指用于航空遥感的各类旋翼式飞机，包括遥控直升机和多轴无人机。遥感飞机主要作为遥感平台，装载各种传感器，如：航摄用摄像机、多光谱摄像机、各种扫描仪、辐射计、测高仪等。通常是在机腹设置不同的窗口，便于对地观测。一般对遥感直升机的要求是：稳定性好、续航时间长、较强数据传输能力，能提供较大设备空间及能源供应，甚至是要求具有全天候飞行能力。采用有线方式传输动力及数据的无人机系统是提高续航能力的一种解决办法，由于载重、体积和飞行时间的限制，有线无人机大多依靠地面电源通过线缆供电，在无人机上升和下降的过程中，线缆需要进行有序的放线和收线，以防止无人机运行过程中可能遇到的线缆缠绕，阻碍飞行等问题。

中国发明专利《一种线缆收放装置》(公开号：102849538A；公开日：2013年1月2日)中提供了一种线缆收放装置，该装置包括安装在底座上的升降立柱，通过升降立柱上安装的升降轴座安装有中心轴，在中心轴上安装有手轮和至少均布有三个支角的主转盘以及与主转盘对应设置的锁紧端盖，在主转盘的每个支角内侧沿中心方向设置有T型滑槽，T型滑槽的背部居中设置有与T型滑槽对应的条形滑槽，在锁紧端盖上与主转盘对应的每个支角上开设有与条形滑槽对应的长条形孔，在每组对应的条形滑槽和长条形孔之间架设有线缆支撑轴，在线缆支撑轴上靠近T型滑槽的一端安装有固定在主转盘上的T型滑块。该装置用于无人机时，可用于系留缆绳的收线与放线功能，但是需要人工进行收线操作，自动化程度不高，且浪费时间成本和人力成本。

中国发明专利《一种无人机收纳箱》（公开号：106672253A，公开日：2017年5月17日）中提供了一种无人机线缆收纳箱，由机械部分、电器控制系统组成，通过升降机构完成无人机储存位置与起飞位置转换；通过卷筒机构收放无人机供电通讯线缆；通过旋翼展开机构实现小旋翼的折叠与展开。本发明的效果是，主要用于收纳及固定大型多旋翼无人机，可作为无人机起降平台，并可为无人机提供长距离供电、通信等。该装置用于无人机时，容易出现线缆回收时不顺畅，容易卡线的问题，同时该装置智能通过通电控制，不适合特殊环境的使用。

发明内容

本发明要解决的问题是，提供一种无人机线缆自动收放装置，解决现有技术中存在的放线收线不畅，使用方式单一，不能适应不同环境与不同应用方式的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种无人机线缆自动收放装置，包括外箱和位于外箱顶部的起落平台，外箱内部设有支架，支架底部设有第一支撑架，所述第一支撑架与线缆装置连接；所述线缆装置包括线缆转轴、光电滑环、伺服电机、手动摇杆、齿轮和线缆，所述线缆转轴与伺服电机电连接；线缆连接到光电滑环上，光电滑环输出线缠绕到线缆转轴上；所述支架中设有第二支撑架，辅助卷线装置安装在第二支撑架上；所述线缆转轴一端设有啮齿，所述啮齿和齿轮啮合，所述齿轮与手动摇杆连接，所述手动摇杆位于第一支撑架上。

进一步的，所述辅助卷线装置包括步进电机、丝杠、滑块和固定板；所述步进电机在丝杠传动作用下带动滑块沿着丝杠运动，固定板一端固定在滑块上，固定板另一端设有一个通孔，所述线缆从所述通孔中穿过。

进一步的，所述外箱、支架、第一支撑架、第二支撑架、手动摇杆和齿轮为铝合金材料。

进一步的，所述的滑块和固定板为铝合金材料。

进一步的，还包括背带，所述背带位于所述外箱外部，所述背带为单肩背带或双肩背带。

进一步的，所述外箱底部设有移动装置，所述移动装置为万向轮或定滑轮。

进一步的，所述外箱底部设有固定装置，所述固定装置为卡扣装置、粘接装置或螺纹连接装置中的任意一种。

本发明通过多种实现方法，能够满足多种环境下的应用需求。本发明结构件采用铝合金型材，大大降低了系统重量，本发明能够搭载在移动交通工具上使用，也可人工背负使用，环境适应能力强。

附图说明

图1为本发明一种无人机线缆自动收放装置整体结构示意图；

图2为本发明一种无人机线缆自动收放装置内部左视角的结构示意图；

图3为本发明一种无人机线缆自动收放装置内部右视角的结构示意图；

图中：

1、多轴无人机 1-1、无人机架 1-2、传感器

1-3、线缆接头 2、外箱 3、背带

4、支架 5、线缆装置 5-1、光电滑环

5-2、伺服电机 5-3、手动摇杆 5-4、齿轮

5-5、线缆 6、辅助卷线装置 6-1、步进电机

6-2、丝杠 6-3、滑块 6-4、固定板

7、起落平台 。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

如图1所示，本发明包括外箱和位于外箱顶部的起落平台，还包括背带，所述背带位于所述外箱外部，所述背带为单肩背带或双肩背带。

如图2及图3所示，所述外箱内部设有支架，支架底部设有第一支撑架，所述第一支撑架与线缆装置连接；所述线缆装置包括线缆转轴、光电滑环、伺服电机、手动摇杆、齿轮和线缆，所述线缆转轴与伺服电机电连接；线缆连接到光电滑环上，光电滑环输出线缠绕到线缆转轴上；所述支架中设有第二支撑架，辅助卷线装置安装在第二支撑架上；所述线缆转轴一端设有啮齿，所述啮齿和齿轮啮合，所述齿轮与手动摇杆连接，所述手动摇杆位于第一支撑架上。所述辅助卷线装置包括步进电机、丝杠、滑块和固定板；所述步进电机在丝杠传动作用下带动滑块沿着丝杠运动，固定板一端固定在滑块上，固定板另一端设有一个通孔，所述线缆从所述通孔中穿过。

所述外箱、支架、第一支撑架、第二支撑架、手动摇杆、齿轮、滑块和固定板为铝合金材料。

所述外箱底部设有移动装置，所述移动装置为万向轮或定滑轮。所述外箱底部设有固定装置，所述固定装置为卡扣装置、粘接装置或螺纹连接装置中的任意一种。

实施例1：在动力供给充足，常规应用的情况下：

首先将线缆通过固定板上的通孔和起落平台中间的圆孔后，通过线缆接头连接到多轴无人机上。收到起飞控制指令后，多轴无人机升起，带动线缆向外拉伸，同时线缆转轴在伺服电机的带动下开始转动，在辅助卷线装置的动态控制作用下，线缆能够顺畅的向多轴无人机升起的方向延伸。当遥感探测作业完成，收到降落控制指令后，多轴无人机开始降落，线缆在辅助卷线装置的动态控制作用下卷到线缆转轴上，直至多轴无人机降落在起落平台上。在该种情况下，手动摇杆是无法操作的。

实施例2：当动力供给不充足，需人工辅助的情况下：

首先将线缆通过固定板上的通孔和起落平台中间的圆孔后，通过线缆接头连接到多轴无人机上。收到起飞控制指令后，多轴无人机升起，带动线缆向外拉伸，由操作者摇动手动摇杆，通过齿轮与啮齿的啮合带动线缆转轴转动，线缆向多轴无人机上升的方向不断延伸。当遥感探测作业完成，收到降落控制指令后，多轴无人机开始降落，由操作者摇动手动摇杆带动线缆转轴转动，线缆回绕在线缆转轴上，直至多轴无人机降落在起落平台上。

实施例3：需要短时间远距离遥感作业或者需要快速降落的情况下：

当收到相应控制指令后，线缆接头断开多轴无人机与线缆的连接，多轴无人机继续进行特种遥感作业或者快速降落的要求的位置，线缆在自动或者手动作用下回收到线缆转轴上。

本发明所述的多轴无人机可以是遥控直升机，或者其他可垂直升降的飞行装置。该多轴无人机机身带有电池，在电池的作用下能够进行短时间飞行。本发明实施例对各器件的型号除做特殊说明的以外，其他器件的型号不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。

本发明通过多种实现方法，能够满足多种环境下的应用需求。本发明结构件采用铝合金型材，大大降低了系统重量，本发明能够搭载在移动交通工具上使用，也可人工背负使用，环境适应能力强。

以上对本发明的三个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种无人机线缆自动收放装置，其特征在于：包括外箱和位于外箱顶部的起落平台，外箱内部设有支架，支架底部设有第一支撑架，所述第一支撑架与线缆装置连接；所述线缆装置包括线缆转轴、光电滑环、伺服电机、手动摇杆、齿轮和线缆，所述线缆转轴与伺服电机电连接；线缆连接到光电滑环上，光电滑环输出线缠绕到线缆转轴上；所述支架中设有第二支撑架，辅助卷线装置安装在第二支撑架上；所述线缆转轴一端设有啮齿，所述啮齿和齿轮啮合，所述齿轮与手动摇杆连接，所述手动摇杆位于第一支撑架上。

2.根据权利要求1所述的无人机线缆自动收放装置，其特征在于：所述辅助卷线装置包括步进电机、丝杠、滑块和固定板；所述步进电机在丝杠传动作用下带动滑块沿着丝杠运动，固定板一端固定在滑块上，固定板另一端设有一个通孔，所述线缆从所述通孔中穿过。

3.根据权利要求1所述的无人机线缆自动收放装置，其特征在于：所述外箱、支架、第一支撑架、第二支撑架、手动摇杆和齿轮为铝合金材料。

4.根据权利要求2所述的无人机线缆自动收放装置，其特征在于：所述的滑块和固定板为铝合金材料。

5.根据权利要求1或2所述的无人机线缆自动收放装置，其特征在于： 还包括背带，所述背带位于所述外箱外部，所述背带为单肩背带或双肩背带。

6.根据权利要求1或2所述的无人机线缆自动收放装置，其特征在于：所述外箱底部设有移动装置，所述移动装置为万向轮或定滑轮。

7.根据权利要求1或2所述的无人机线缆自动收放装置，其特征在于：所述外箱底部设有固定装置，所述固定装置为卡扣装置、粘接装置或螺纹连接装置中的任意一种。