CN110104199B - 一种用于无人机空中发射平台的起降装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种用于无人机空中发射平台的起降装置，涉及无人机技术领域，能够实现固定翼无人机与旋翼发射平台的对接。本发明包括：四个两两相同的固定机构锁合套及四个对应的滑块，锁合套与滑块以杆相连接，锁合套可绕杆旋转。两个采用一端左旋一端右旋的螺杆，螺杆与滑块以相应的螺纹连接，当电机带动螺杆转动后滑块可沿螺杆移动。一块带有凹槽的平板，平板上的凹槽部分对应锁定装置的位置，凹槽内壁行程槽的设计可使锁合套在随滑块移动过程中自动实现绕与滑块相连杆的旋转。位于平板上的挡板，可以绕杆升起和下降。本发明适用于固定翼无人机与旋翼发射平台对接。

Description

一种用于无人机空中发射平台的起降装置

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种用于无人机空中发射平台的起降装置。

背景技术

四旋翼飞行器易于操纵，具有较好的稳定性。固定翼飞行器起飞重量大，航程远，相比旋翼飞行器有不可替代的优势。然而固定翼飞行器需要的起飞距离长，在很多情况下，地面环境不支持起降作业。

为了实现固定翼飞行器短距起飞，目前方案是通过安装在飞机上以实现缩短起飞滑跑距离的辅助装置以及可实现垂直起落的垂直起降飞行器，但大都是应用在军事领域的有人飞行器上。

并且这类方案通常都需要增加额外的机构，机械结构复杂且成本很高，在起飞阶段也会消耗大量燃料，影响续航半径。而由于常规的旋翼飞行器的旋翼朝上放置，若简单采用旋翼+固定结合的设计方式，结构重量将严重超标，并且两种翼之间也会形成干扰，难以设计相应的飞控程序，飞行稳定极低。

发明内容

本发明的实施例提供一种用于无人机空中发射平台的起降装置，能够实现固定翼无人机与旋翼发射平台的起降。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

四个可以旋转的锁合套，锁合套可绕各自的旋转轴旋转，其运动轨迹如同花瓣开闭的样子，其中前锁合套(6)的侧面细杆(vi)在其外侧，而后锁合套(1)的侧面细杆(ii)在其内侧。四个对应的滑块(2)，后锁合套(1)和前锁合套(6)与滑块(2)以杆分别在锁合套的下端旋转轴(i)和(v)处相连接，锁合套可绕其旋转；两个采用一端左旋一端右旋的)和(前螺杆(9)和后螺杆(3)，)和(前螺杆(9)和后螺杆(3)与滑块(2)以相应的螺纹连接，当电机驱动)和(前螺杆(9)和后螺杆(3)转动后滑块(2)沿螺杆移动；一块带有凹槽的平板(4)，平板上的前后凹槽部分对应锁定装置的位置，凹槽内壁行程槽的设计可使锁合套在随滑块移动过程中自动实现绕与滑块相连杆的旋转，其中前锁合套(6)的外侧细杆(vi)对应平板(4)前端凹槽(7)内壁的行程槽(iv)，行程槽(iv)外侧为曲线状，内侧为直线状，前锁合套(6)外侧细杆(vi)与行程槽(iv)嵌合在一起并可在其内移动，后锁合套(1)的内侧细杆(ii)对应平板(4)后端凹槽(8)内壁的行程槽(iii)，行程槽(iii)外侧为直线状，内侧为曲线状，后锁合套(1)内侧细杆(ii)与行程槽(iii)嵌合在一起并可在其内移动；位于平板上的挡板(5)，可以绕杆升起和下降。

本发明中进行了改进设计，将旋翼调整为向下放置。为了防止锁定装置影响四旋翼飞行器的飞行气动性能，减少对接时对无人机的干扰，将平板设计为沉入四旋翼机体，使其上部与对接平台水平。在旋翼飞行器协助固定翼无人机起降的对接的场景下，通过花瓣式的前/后锁合套机构完成固定翼无人机起落架的锁定与解锁，锁定时锁合套竖直起来锁定机轮，解锁状态下锁合套倒下上部与对接平台水平。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的固定翼与四旋翼对接装置总装配结构的示意图；

图2为本发明实施例提供的前锁合套的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的后锁合套的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的前锁合套、前螺杆与滑块连接的示意图；

图5为本发明实施例提供的后锁合套、后螺杆与滑块连接的示意图；

图6为本发明实施例提供的平板前段凹槽内壁行程槽与前锁合套相嵌合细节的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的平板后段凹槽内壁行程槽与后锁合套相嵌合细节的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的对接状态下对接装置的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的非对接状态下对接装置的结构示意图；

其中，附图中的各标号表示：

后锁合套-1、滑块-2、后螺杆-3、平板-4、挡板-5、前锁合套-6、前端凹槽-7、后端凹槽-8、前螺杆9、后锁合套下端旋转轴-i、后锁合套侧面细杆-ii、平板后端凹槽内壁行程槽-iii、平板前端凹槽内壁行程槽-iv、前锁合套下端旋转轴-v、前锁合套侧面细杆-vi。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。下文中将详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本实施例提供一种用于无人机空中发射平台的起降装置，其中包括：

平板(4)安置在旋翼飞行器上，在平板(4)开设有中空的前端凹槽(7)和后端凹槽(8)，用于盛放固定翼无人机的起落架的机轮。

在所述前端凹槽(7)和所述后端凹槽(8)中，还开设有收纳槽，所述收纳槽用于盛放收纳状态下倒置的后锁合套(1)和前锁合套(6)。

前锁合套(6)的下部孔径和后锁合套(1)的下部孔径，都与滑块(2)通过固定杆相连接。

前锁合套(6)的侧面细杆(vi)在前锁合套(6)的外侧，所述前端凹槽(7)的内壁中开设行程槽(iv)，行程槽(iv)的外侧为曲线状，内侧为直线状，侧面细杆(vi)嵌合在行程槽(iv)内，并可在其内移动。

后锁合套(1)的侧面细杆(ii)在后锁合套(1)的内侧，所述后端凹槽(8)的内壁中开设行程槽(iii)，行程槽(iii)的外侧为直线状，内侧为曲线状，侧面细杆(ii)嵌合在行程槽(iii)内，并可在其内移动。

滑块(2)分别与)和(前螺杆(9)和后螺杆(3)螺纹连接，)和(前螺杆(9)和后螺杆(3)分别有一端与电机相连。

其中，后锁合套(1)和前锁合套(6)安装在滑块(2)的杆上，以便于所述锁合套各绕自身的旋转轴(i)和(v)旋转。其中，由于类似于花瓣开闭的轨迹，行业内通常会将后锁合套(1)和前锁合套(6)的结构称之为“花瓣”，该结构在一些生产线上和技术人员之间，也可以称为“舌头”。

后锁合套(1)和前锁合套(6)与滑块(2)以杆相连接，锁合套可绕其旋转，同时，在滑块(2)的移动过程中后锁合套(1)和前锁合套(6)随之移动。

两个采用一端左旋一端右旋的)和(前螺杆(9)和后螺杆(3)，螺杆(3)(9)与滑块(2)以相应的螺纹连接，当电机驱动)和(前螺杆(9)和后螺杆(3)转动后滑块(2)沿)和(前螺杆(9)和后螺杆(3)移动。

平板(4)的前后端都有中空的凹槽，空凹槽用于盛放所述固定翼无人机的起落架的机轮，另两处凹槽盛放非连接状态下倒置的后锁合套(1)和前锁合套(6)；凹槽内壁行程槽的设计可使锁合套在随滑块移动过程中自动实现绕与滑块相连杆的旋转，其中平板(4)前端凹槽(7)内壁的行程槽(iv)外侧为曲线状，内侧为直线状，前锁合套(6)外侧细杆(vi)与行程槽(iv)嵌合在一起并可在其内移动，平板(4)后端凹槽(8)内壁的行程槽(iii)外侧为直线状，内侧为曲线状，后锁合套(1)内侧细杆(ii)与行程槽(iii)嵌合在一起并可在其内移动；

挡板(5)位于平板(4)凹槽前端部分，可以翻转拦住固定翼无人机的前机轮，确定所述固定翼无人机的前后姿态。

电机可以安装于平板(4)下。当所述电机运转时，)和(前螺杆(9)和后螺杆(3)转动并带动滑块(2)移动，滑块(2)的移动带动后锁合套(1)和前锁合套(6)移动。同时后锁合套侧面细杆(ii)在平板(4)后端凹槽(8)内壁的行程槽(iii)限制下、前锁合套(6)侧面细杆(vi)在前端凹槽(7)内壁的行程槽(iv)的限制下，绕各自的旋转轴(i)和(v)进行翻转，直至锁定固定翼无人机的机轮。

挡板(5)与所述前端凹槽(7)相邻，挡板(5)在翻转状态下，用于拦住固定翼无人机的前机轮，从而确定所述固定翼无人机的前后姿态。

在目前已有的固定翼无人机的发射与回收方式众多，除了传统的滑跑起降，其主要发射方式是通过提供动力的方式使固定翼无人机的速度与高度瞬时增大，包括手抛发射、零长发射、弹射式发射和空中发射等等，而回收方式是对运动中的固定翼无人机提供缓冲以吸取能量使其速度与高度瞬间减小，包括撞线回收、降落伞回收、撞网回收、部分回收与空中回收等。但是因手抛、零长、弹射式发射以及撞线、撞网、和降落伞回收容易对机体造成损伤，因此设想可以采用空中发射与回收。结合四旋翼飞行器的垂直起降与固定翼无人机载荷大、航程远的优点，空中发射与回收可分为两种类型，一种是采用短距-垂直起降飞机，虽然它兼具四旋翼与固定翼的优点但是它的航程短、作战半径受到限制，因此考虑到前种方式，用四旋翼飞行器辅助固定翼无人机起降。

由于常规四旋翼飞行器的旋翼朝上放置，因而在四旋翼飞行器与固定翼无人机的合体与分离过程中，两者之间容易形成干扰，因此将旋翼调整为向下放置。将四旋翼飞行器作为移动的机场，将固定翼无人机托运至空中完成起降，不必受场地对固定翼起降的限制。

为了防止锁定装置影响四旋翼飞行器的飞行气动性能，减少对接时对无人机的干扰，将平板设计为沉入四旋翼机体，使其上部与对接平台水平。在旋翼飞行器协助固定翼无人机起降的对接的场景下，通过花瓣式的前/后锁合套机构完成固定翼无人机起落架的锁定与解锁，锁定时锁合套竖直起来锁定机轮，解锁状态下锁合套倒下上部与对接平台水平。从而使得固定翼飞行器在地面环境不具备的情况下，也能够完成起降任务的问题，实现特种作业。并且回避了旋翼+固定结合的设计方式，实用性更高。

在本实施例中，分别在后锁合套(1)和前锁合套(6)上，侧面延伸一段凸台并装设细杆(ii)和(vi)，细杆的运动轨迹各受行程槽(iii)和行程槽(iv)限制。每一个后锁合套(1)和前锁合套(6)结构通过滑块(2)与细杆(ii)和(vi)的移动进行锁定与解锁，对机轮运动轨迹无干扰。

具体的，在前锁合套(6)中：下端的轴线(v)与滑块(2)上的杆相连接。侧面的细杆(vi)位于前锁合套(6)的外侧，并与平板(4)前端凹槽(7)内壁的行程槽(iv)相连，当前螺杆(9)转动驱动滑块(2)移动时，前锁合套(6)发生移动，侧面细杆(vi)与前端凹槽(7)内壁行程槽(iv)完成轨迹限制。从而带动前锁合套(6)绕其下端旋转轴(v)的翻转。所述起落架的前轮处安装的锁定装置，在2个前锁合套(6)被翻转后，向内侧移动从所述固定翼无人机的前轮的左右两侧，锁定所述前轮。

在后锁合套(1)中：下端的轴线(i)与滑块(2)上的杆相连接。侧面的细杆(ii)位于后锁合套(1)的内侧，并与平板(4)后端凹槽(8)内壁的行程槽(iii)相连，当后螺杆(3)转动驱动滑块(2)移动时，后锁合套(6)发生移动，侧面细杆(ii)与凹槽内壁行程槽(iii)完成轨迹限制，从而带动后锁合套(1)绕其下端旋转轴(i)的翻转。所述起落架的后轮处安装的锁定装置，在各自的后锁合套(1)被翻转后，向外侧移动至凹槽最外端，待固定翼无人机在平板(4)停稳后再向内测移动，分别从所述固定翼无人机的两个后机轮的外侧，锁定左右两侧的后机轮。所述平板(4)的前后端凹槽部分各不相同，前端凹槽(7)内壁行程槽(iv)外侧为曲线状，内侧为直线状，前锁合套(6)在移动至外侧时，细杆(vi)在行程槽(iv)内由直线部分到曲线部分，带动前锁合套(6)绕其与滑块(2)相连的旋转轴(v)向外翻转倒下至平板(4)留下的座槽内。而后端凹槽(8)内壁行程槽(iii)外侧为直线状，内侧为曲线状，后锁合套(1)在外侧竖起状态下向内移动时，细杆(ii)在行程槽(iii)内由直线部分到曲线部分，带动后锁合套(1)绕其与滑块(2)相连的旋转轴(i)向内翻转倒下至平板(4)留下的座槽内。

后锁合套(1)和前锁合套(6)的数量，匹配所述固定翼无人机的起落架的机轮的数量。

进一步的，如图2、图3所示的，本实施例中的前锁合套(6)与后锁合套(1)结构，与起落架轮胎尺寸相匹配，形状设计为半圆形且边缘突出，考虑到无人机起落架尺寸偏小，因此突出部分设计为起落架轮胎厚度。

所述旋翼飞行器上安装4个锁合套，所述固定翼无人机上安装有前三点式起落架。所述起落架的前轮处安装两个前锁合套(6)。所述起落架的后轮处安装两个后锁合套(1)。

前锁合套(6)和后锁合套(1)，都与所述固定翼无人机的起落架的机轮的尺寸相匹配。前锁合套(6)或者后锁合套(1)的形状，设计为半圆形且边缘突出，突出部分等于起落架轮胎厚度。

本实施例以固定翼无人机与四旋翼的应用场景为例，其中总装配图如图1所示，四个两两相同的固定机构后锁合套(1)和前锁合套(6)及四个对应的滑块(2)，后锁合套(1)和前锁合套(6)与滑块(2)以杆相连接，后锁合套(1)和前锁合套(6)可绕其相连的旋转轴(i)和(v)旋转。两个采用一端左旋一端右旋的)和(前螺杆(9)和后螺杆(3)，螺杆(3)和(9)与滑块(2)以相应的螺纹连接，当电机带动螺杆(3)和(9)转动后滑块(2)可沿螺杆(3)(9)移动。一块带有凹槽的平板(4)，平板(4)上的凹槽部分对应锁定装置的位置，凹槽内壁行程槽(iii)和(iv)的设计可使后锁合套(1)和前锁合套(6)在随滑块(2)移动过程中自动实现绕与滑块(2)相连旋转轴(i)和(v)的旋转。位于平板(4)上的挡板(5)，可以绕杆升起和下降。

所述旋翼发射平台上安装4个锁合套，每个锁合套绕各自的旋转轴(i)或

(v)旋转。所述固定翼无人机上安装有前三点式起落架。所述起落架的前起落架处由两个前锁合套(6)固定。所述起落架的两个主起落架由两个后锁合套(1)固定。其中锁合套的运动轨迹如同花瓣开闭的样子，后锁合套(1)和前锁合套(6)翻转的旋转角度由锁合套侧面细杆所在直线和旋转轴的距离、平板凹槽内壁行程槽轨迹有关。例如：

对于四旋翼发射平台来说，安装在四旋翼平台上的，是放置了锁定装置的平板，总装配图如图1所示，该结构包括：两个后锁合套(1)，其中包括下端旋转轴(i)和内侧细杆(ii)、四个滑块(2)、两个一端左旋一端右旋的)和(前螺杆(9)和后螺杆(3)、一块带有凹槽的平板(4)，其中包括后端凹槽(8)内壁的行程槽(iii)和前端凹槽(7)内壁的行程槽(iv)、一块挡板(5)、两个前锁合套(6)，其中包括下端旋转轴(v)和外侧细杆(vi)。

每一个锁合套(1)和(6)都能绕着固定于滑块(2)的旋转轴(i)和(v)旋转；在每一个锁合套(1)和(6)上，侧面延伸一段凸台并各装设一根细杆(ii)和(vi)，细杆的运动轨迹将受平板(4)凹槽内壁的行程槽(iii)和(iv)限制，在电机驱动下，)和(前螺杆(9)和后螺杆(3)转动带着连接在一起的滑块(2)与每一个后锁合套(1)和前锁合套(6)移动，同时后锁合套(1)和前锁合套(6)的侧面细杆(ii)和(vi)也各在平板(4)的行程槽(iii)和(iv)内移动，在轨迹限制下后锁合套(1)和前锁合套(6)完成绕其下端旋转轴(i)和(v)的翻转。其中，两个前锁合套(6)用于对接固定翼无人机的前起落架，而两个后锁合套(1)用于对接固定翼无人机的两个主起落架，具体来说：

一、前锁合套(6)中：下端的轴线(v)与滑块(2)上的杆相连接，侧面的细杆(vi)位于前锁合套(6)外侧并与平板(4)凹槽内壁的行程槽(iv)相连，当前螺杆(9)转动带动滑块(2)移动时，前锁合套(6)随之移动，侧面细杆(vi)与前端凹槽内壁行程槽(iv)完成轨迹限制，前端凹槽(7)内壁行程槽(iv)外侧为曲线状，内侧为直线状，前锁合套(6)在移动至外侧时，细杆(vi)在行程槽(iv)内由直线部分到曲线部分，带动前锁合套(6)绕其与滑块(2)相连的旋转轴(v)向外翻转倒下至平板(4)留下的座槽内，从而带动前锁合套(6)绕其下端旋转轴(v)的翻转。

前轮锁定机构即为两个前锁合套(6)在配合下从两侧锁定机轮，前锁合套(6)的结构示意图如图2所示，前锁合套(6)、前螺杆(9)与滑块(2)相连接的结构示意图如图4所示，前锁合套(6)侧面细杆(vi)与平板(4)前端凹槽(7)内壁行程槽(iv)装配细节如图6所示，在两个前锁合套(6)被翻转后，从所述固定翼无人机的前轮的左右两侧向中间移动，锁定所述前轮。

二、后锁合套(1)中：下端的轴线(i)与滑块(2)上的杆相连接，侧面的细杆(ii)位于后锁合套(1)内侧并与平板(4)后端凹槽(8)内壁的行程槽(iii)相连，当后螺杆(3)转动驱动滑块(2)移动时，后锁合套(6)随之移动，其侧面细杆(ii)与凹槽内壁行程槽(iii)完成轨迹限制，后端凹槽内壁行程槽(iii)外侧为直线状，内侧为曲线状，后锁合套(1)在外侧竖起状态下向内移动时，细杆(ii)在行程槽(iii)内由直线部分到曲线部分，带动后锁合套(1)绕其与滑块(2)相连的旋转轴(i)向内翻转倒下至平板(4)留下的座槽内。

后轮锁定机构即为两个后锁合套(1)在配合下从两侧锁定机轮，后锁合套(1)的结构示意图如图3所示，后锁合套(1)、后螺杆(3)与滑块(2)连接的结构示意图如图5所示，后锁合套(1)侧面细杆(ii)与平板(4)后端凹槽(8)内壁行程槽(iii)装配细节如图7所示，在两个后锁合套(1)被翻转移动至最外端后，分别从所述固定翼无人机的两个主起落架的外侧向中间移动，锁定左右两侧的后机轮。

本实施例提供了一种可靠的对接装置，利用简单的结构，设计一种轻便稳定的花瓣式旋转机构完成固定翼无人机起落架的锁定与解锁。

四个后锁合套(1)和前锁合套(6)的运动轨迹设计为花瓣开闭的形式，可以减少其对机轮的干扰。在解锁状态，呈现花瓣展开的形式，不会影响机轮的起落。处于锁定状态，可如闭合的花瓣般将固定翼起落架牢牢抱住。

后锁合套(1)和前锁合套(6)与滑块(2)以杆相连接，锁合套可分别绕其旋转轴(i)和(v)旋转，同时，在滑块(2)的移动过程中后锁合套(1)和前锁合套(6)随之移动。如图8、图9分别为连接状态与非连接状态下结构示意图，锁合套也处于不同的姿态下。

挡板(5)位于平板(4)前端凹槽(7)前方，翻转升起后可拦住固定翼无人机的前起落架，用以固定翼无人机降落有偏差时的前后姿态调整。

在本实施例的优选方案中，前锁合套(6)和后锁合套(1)的内侧材料采用橡胶材料，既可增大摩擦力，牢牢抱住固定翼无人机的起落架，防止其因锁定不稳产生振动，干扰整体的气动特性，同时又可对固定翼无人机的起落架起到保护作用，不会损坏起落架轮胎。

可选的，前锁合套(6)或者后锁合套(1)的上半部，采用三叉式车轮锁，在外侧贴近机轮时，将机轮抱住，锁紧处的构造为三爪固定，每个固定爪之间成120°角。通过设计为三爪固定，在外侧贴近机轮的同时，使用锁紧装置将机轮牢牢抱住，锁紧装置处构造为稳定的三爪固定，且由于每个固定爪之间成120°角，可自由伸缩抱紧机轮，从而适应起落架的不同尺寸机轮的无人机。

本实施例所提供的装置的具体工作原理：

传统的固定翼无人机的发射与回收技术或者容易对固定翼结构造成伤害，或者对场地要求较高。将四旋翼飞行器作为移动的机场，将固定翼无人机托运至空中完成起降，不必受场地对固定翼起降的限制。传统固定翼无人机回收方式大多为无人机在高速飞行情况下被截停，使固定翼无人机机体受到很大的冲击力，对固定翼的损耗较高，本发明在四旋翼飞行器与固定翼无人机达到相同的平飞速度时使其运动轨迹拟合成平行线，然后采用锁定装置的锁定与解锁实现收放，可降低固定翼无人机的损耗节省成本。

四旋翼飞行器平台托运固定翼无人机起飞时，固定翼无人机对四旋翼飞行器的影响主要是增加了一部分任务载荷，飞行时产生的气动力对于合体系统的飞行姿态产生了部分影响，但是因垂直起飞的速度较小，固定翼无人机所产生的气动力相对于四旋翼产生的驱动力很小，因此固定翼无人机对四旋翼飞行器的影响可以忽略不计。

空中发射阶段，当四旋翼与固定翼无人机飞行速度达到固定翼的最小平飞速度时，在电机的控制下，平板前端挡板(5)放下，前后段螺杆(9)和(3)开始转动，前后的两对锁合套(6)和(1)都随滑块(2)向外移动，由于螺杆是一端左旋一端右旋设计，相应螺纹的滑块(2)以相反方向向外移动，此时对固定翼无人机的锁定已完全放开，固定翼无人机可以安全可靠的进入独立飞行状态，注意此时前后锁合套并不是处于相同状态，前锁合套(6)因前端凹槽(7)内壁行程槽(iv)与前锁合套细杆(vi)的嵌合轨迹控制以自动倒下，处于“张开”状态，而后锁合套(1)因平板(4)空间限制，没有在此设计成倒下状态，而是需对后端电机通以与之前方向相反的电流使后锁合套(1)与滑块(2)以相同方向向中间移动，到达后端行程槽(iii)轨迹改变段相应位置后锁合套(1)绕其旋转轴(i)翻转向内侧倒下。此时前后锁合套(6)和(1)都为展开形式，整个装置与平板(4)上表面相平即与四旋翼机身上表面相平，对四旋翼飞行器的气动性能影响可忽略。

空中回收阶段，在固定翼将要靠近四旋翼时，前端挡板(5)率先升起，随后先将倒下的后锁合套(1)在随滑块(2)的移动中翻转竖立起来，并移动至平板(4)最外端，固定翼无人机返程降落到四旋翼平台后，其前起落架触碰至挡板(5)，确定了前后姿态，前后轮稍陷于平板(4)凹槽内，在固定翼无人机起落架处于凹槽的同时激活平板(4)下的电机，驱动后螺杆(3)随电机一起转动并带动滑块(2)与后锁合套(1)直接向中间移动，推动固定翼至两个后锁合套(1)同时锁定两个主起落架轮胎的位置，前锁合套(6)以与发射阶段相反的姿态先从座槽内翻转升起再向中间移动锁定固定翼无人机前起落架的位置，如图8所示。后锁合套(1)和前锁合套(6)的轨迹的设计如同关闭的花瓣一样在外侧向内侧闭合，由滑块机构(2)带动其凹槽内移动，侧面细杆(ii)和(vi)各在行程槽(iii)和(iv)内运动带动“花瓣”抱住机轮。这种设计不仅可以减少对固定翼起落架的干扰，还可将机轮牢牢抱住，防止固定翼无人机产生振动影响四旋翼飞行器的飞行性能。平板前端挡板(5)的设计对固定翼无人机进行了前后姿态的调整确定，当固定翼无人机有少许水平偏移时，前后锁合套(6)和(1)的移动翻转对其进行左右姿态纠正，使合体后二者保持稳定，避免因对接不稳定引起合体飞行的振动干扰。

固定翼无人机在四旋翼平台上发射和回收两个阶段过程，空中发射阶段比较简单，在固定翼无人机达到最小平飞速度后后锁合套(1)和前锁合套(6)进行解锁向外侧移动，挡板(5)翻转倒下，空中回收阶段，当固定翼无人机前机轮触碰至升起的挡板(5)后稍陷于前端凹槽(7)上后激发传感装置形成一个触发信号激活电机驱动)和(前螺杆(9)和后螺杆(3)转动，使滑块(2)带动后锁合套(1)和前锁合套(6)移动，并通过其翻转将固定翼无人机起落架牢牢地固定在四旋翼飞行器上。

本实施例提供的装置在实际应用中，可以完成在起降环境恶劣情况下四旋翼平台辅助固定翼无人机发射与回收阶段完成对接，不必受场地对固定翼起降的限制。

由于将四旋翼飞行器作为移动的机场，将固定翼无人机托运至空中完成起降，可以使发射与回收过程中对固定翼无人机的损耗降低。

花瓣式锁定装置的设计可减少对固定翼起落架的干扰，在固定翼无人机的锁定可靠性高，且装置简单轻便，不会影响四旋翼无人机的气动性能。

进一步的，本实施例提供的对接装置可对固定翼无人机的姿态进行纠正，使四旋翼飞行器与固定翼无人机合体后保持稳定，因此适用于完成四旋翼与固定翼的对接固定。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种用于无人机空中发射平台的起降装置，其特征在于，包括：

平板(4)安置在旋翼飞行器上，在平板(4)开设有中空的前端凹槽(7)和后端凹槽(8)，用于盛放固定翼无人机的起落架的机轮；

在所述前端凹槽(7)和所述后端凹槽(8)中，还开设有收纳槽，所述收纳槽用于盛放收纳状态下倒置的后锁合套(1)和前锁合套(6)；

前锁合套(6)的下部孔径和后锁合套(1)的下部孔径，都与滑块(2)通过固定杆相连接；

前锁合套(6)的侧面细杆(vi)在前锁合套(6)的外侧，所述前端凹槽(7)的内壁中开设行程槽(iv)，前端凹槽的内壁中的行程槽(iv)的外侧为曲线状，内侧为直线状，前锁合套的侧面细杆(vi)嵌合在前端凹槽的内壁中的行程槽(iv)内；

后锁合套(1)的侧面细杆(ii)在后锁合套(1)的内侧，所述后端凹槽(8)的内壁中开设行程槽(iii)，后端凹槽的内壁中的行程槽(iii)的外侧为直线状，内侧为曲线状，后锁合套的侧面细杆(ii)嵌合在后端凹槽的内壁中的行程槽(iii)内；

四个滑块(2)分为两组，每组包含两个滑块(2)，前螺杆(9)和后螺杆(3)都通过各自的螺纹分别与一组滑块连接，前螺杆(9)和后螺杆(3)分别有一端与电机相连；

前锁合套(6)的侧面细杆(vi)在前锁合套(6)的外侧；

后锁合套(1)的侧面细杆(ii)在后锁合套(1)的内侧；电机安装于平板(4)下；

当所述电机运转时，前螺杆(9)和后螺杆(3)转动并带动滑块(2)移动，滑块(2)的移动带动后锁合套(1)和前锁合套(6)移动；

同时后锁合套(1)侧面细杆(ii)在平板(4)凹槽内壁的后端凹槽的内壁中的行程槽(iii)的限制下，前锁合套(6)侧面细杆(vi)在前端凹槽的内壁中的行程槽(iv)的限制下，绕各自的旋转轴线(i)和(v)进行翻转，直至锁定固定翼无人机的机轮；

分别在后锁合套(1)和前锁合套(6)上，侧面延伸一段凸台并各装设一根细杆(ii)、(vi)，其运动轨迹分别受后端凹槽的内壁中的行程槽(iii)和前端凹槽的内壁中的行程槽(iv)限制。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，挡板(5)与所述前端凹槽(7)相邻，挡板(5)在翻转状态下，用于拦住固定翼无人机的前机轮。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在前锁合套(6)中：

下端的轴线(v)与滑块(2)上的杆相连接；

侧面的细杆(vi)位于前锁合套(6)的外侧，并与平板(4)前端凹槽(7)内壁的行程槽(iv)相连，当前螺杆(9)转动驱动滑块(2)移动时，前锁合套(6)发生移动，侧面细杆(vi)与前端凹槽内壁行程槽(iv)完成轨迹限制。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在后锁合套(1)中：

下端的轴线(i)与滑块(2)上的杆相连接；

侧面的细杆(ii)位于后锁合套(1)的内侧，并与平板(4)后端凹槽(8)内壁的行程槽(iii)相连，当后螺杆(3)转动驱动滑块(2)移动时，后锁合套(1)发生移动，侧面细杆(ii)与凹槽内壁行程槽(iv)完成轨迹限制。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，后锁合套(1)和前锁合套(6)的数量，匹配所述固定翼无人机的起落架的机轮的数量。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述旋翼飞行器上安装4个锁合套，所述固定翼无人机上安装有前三点式起落架；

所述起落架的前轮处安装两个前锁合套(6)；

所述起落架的后轮处安装两个后锁合套(1)。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，前锁合套(6)和后锁合套(1)，都与所述固定翼无人机的起落架的机轮的尺寸相匹配；

前锁合套(6)或者后锁合套(1)的形状，设计为半圆形且边缘突出，突出部分等于起落架轮胎厚度。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，前锁合套(6)和后锁合套(1)的内侧材料采用橡胶材料。

9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，前锁合套(6)或者后锁合套(1)的上半部，采用三叉式车轮锁，在外侧贴近机轮时，将机轮抱住，锁紧处的构造为三爪固定，每个固定爪之间成120°角。