CN110723304A - 适用于复杂海况条件下的舰载无人机降落捕获装置 - Google Patents

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徐小军
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
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    • B64F1/02—Arresting gear; Liquid barriers
    • B64F1/025—Arresting gear; Liquid barriers using decelerating or arresting beds

Abstract

本发明公开了适用于复杂海况条件下的舰载无人机降落捕获装置，包括捕获平台、用于抓取无人机底部的起落架的捕获机构、位于捕获平台下方的升降补偿平台、以及用于驱动升降补偿平台升降的升降驱动机构，所述捕获机构设于所述捕获平台上，所述捕获平台与所述升降补偿平台之间设有用于带动捕获平台前后左右摇摆的摇摆补偿机构。本发明具有结构简单、能够实现复杂海况条件下无人机平台安全降落等优点。

Description

适用于复杂海况条件下的舰载无人机降落捕获装置
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种适用于复杂海况条件下的舰载无人机降落捕获装置。
背景技术
在复杂、恶劣海况条件下，船体会发生左右横摇、前后纵摇以及上下升沉，造成无人机平台降落在舰船尾部甲板时受到严重影响。此外，加上侧风和舰尾紊乱气流条件，对无人机平台安全降落提出了巨大挑战，而此时无法进行人工操作进行回收。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、能够实现复杂海况条件下无人机平台安全降落的舰载无人机降落捕获装置。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种适用于复杂海况条件下的舰载无人机降落捕获装置，包括捕获平台、用于抓取无人机底部的起落架的捕获机构、位于捕获平台下方的升降补偿平台、以及用于驱动升降补偿平台升降的升降驱动机构，所述捕获机构设于所述捕获平台上，所述捕获平台与所述升降补偿平台之间设有用于带动捕获平台前后左右摇摆的摇摆补偿机构。
作为上述技术方案的进一步改进：所述捕获机构包括多组捕获组件，多组所述捕获组件沿所述起落架的圆周方向布置，所述捕获组件包括钩爪、沿起落架径向布置的导轨、以及用于驱动钩爪沿导轨往复移动的钩爪驱动件。
作为上述技术方案的进一步改进：所述钩爪与所述起落架接触的部位设有压力传感器。
作为上述技术方案的进一步改进：所述导轨为凹槽结构。
作为上述技术方案的进一步改进：所述摇摆补偿机构包括三组呈八字形布置的摇摆液压杆，所述捕获平台上设有三个支撑部，三个所述支撑部呈三角形布置，三组所述摇摆液压杆上端一一对应地与三个所述支撑部铰接，各所述摇摆液压杆下端与所述升降补偿平台铰接。
作为上述技术方案的进一步改进：所述升降驱动机构包括底座、上X型折叠架、下X型折叠架、以及设于上X型折叠架和下X型折叠架之间的升降液压杆，所述上X型折叠架上端与所述升降补偿平台铰接，下端与所述下X型折叠架上端铰接，下X型折叠架下端与所述底座铰接，所述升降液压杆两端分别与所述上X型折叠架和下X型折叠架铰接。
作为上述技术方案的进一步改进：所述底座上还设有限位件。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明适用于复杂海况条件下的舰载无人机降落捕获装置，顶层的捕获机构负责在无人机停靠降落捕获平台的时候，对无人机底部的起落架实施抓取，并将其牢牢固定在捕获平台上，为自动化回收提供先决条件，中层的摇摆补偿机构快速响应控制信号实现捕获平台前后左右的摇摆运动，以补偿由海况所引起的船体左右横摇和前后纵摇，底层的升降补偿平台在升降机构的作用下升降，进而通过摇摆补偿机构实现捕获平台的高低运动，以补偿由于海浪引起的船体高低升沉，从而使得捕获平台保持高度不变且处于水平状态，实现无人机平台安全降落。
附图说明
图1是本发明适用于复杂海况条件下的舰载无人机降落捕获装置的立体结构示意图。
图2是本发明摇摆补偿和上升补偿后的主视结构示意图。
图3是本发明无人机捕获前的立体结构示意图。
图4是本发明无人机捕获后的立体结构示意图。
图中各标号表示：1、捕获平台；11、支撑部；2、捕获机构；21、钩爪；22、导轨；23、钩爪驱动件；3、升降补偿平台；4、升降驱动机构；41、底座；42、上X型折叠架；43、下X型折叠架；44、升降液压杆；45、限位件；5、摇摆补偿机构；51、摇摆液压杆；6、无人机；61、起落架。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1至图4示出了本发明的一种实施例，如图1和图2所示，本实施例的适用于复杂海况条件下的舰载无人机降落捕获装置，包括捕获平台1、用于抓取无人机6底部的起落架61的捕获机构2、位于捕获平台1下方的升降补偿平台3、以及用于驱动升降补偿平台3升降的升降驱动机构4，捕获机构2设于捕获平台1上，捕获平台1与升降补偿平台3之间设有用于带动捕获平台1前后左右摇摆的摇摆补偿机构5。
该适用于复杂海况条件下的舰载无人机降落捕获装置，顶层的捕获机构2负责在无人机6停靠降落在捕获平台1的时候，对无人机6底部的起落架61实施抓取，并将其牢牢固定在捕获平台1上，为自动化回收提供先决条件，中层的摇摆补偿机构5快速响应控制信号实现捕获平台1前后左右的摇摆运动，以补偿由海况所引起的船体左右横摇和前后纵摇，底层的升降补偿平台3在升降驱动机构4的作用下升降，进而通过摇摆补偿机构5实现捕获平台1的高低运动，以补偿由于海浪引起的船体高低升沉，从而使得捕获平台1始终保持高度基本不变且基本处于水平状态，实现无人机6平台安全降落。
进一步地，本实施例中，捕获机构2包括多组捕获组件，组数优选2至8；多组捕获组件沿起落架61的圆周方向布置，捕获组件包括钩爪21、沿起落架61径向布置的导轨22、以及用于驱动钩爪21沿导轨22往复移动的钩爪驱动件23。无人机6降落之前，各钩爪21后退让出中心区域的空间，无人机6降落之后，各钩爪驱动件23驱动对应的钩爪21前进，各钩爪21将无人机6底部的起落架61牢固固定在捕获平台1上，结构简单、可靠。其中钩爪驱动件23例如可以是电机，电机输出端连接丝杆，利用丝杆螺母副实现钩爪21的往复运动。
更进一步地，本实施例中，钩爪21与起落架61接触的部位设有压力传感器(图中未示出)。当各压力传感器压力均发生变化时，说明各钩爪21均已经接触到起落架61，此时无人机6已经被可靠捕获，钩爪21停止前进，也可防止钩爪21施加在起落架61上的作用力过大，可靠性好。
作为优选的技术方案，本实施例中，导轨22为凹槽结构。导轨22采用凹槽结构，有利于保持无人机6降落区域的平整。
进一步地，本实施例中，摇摆补偿机构5包括三组呈八字形布置的摇摆液压杆51，捕获平台1上设有三个支撑部11，三个支撑部11呈三角形布置，三组摇摆液压杆51上端一一对应地与三个支撑部11铰接，各摇摆液压杆51下端与升降补偿平台3铰接。工作时，由六根摇摆液压杆51组成三个支点对捕获平台1提供支撑，摇摆液压杆51快速响应控制信号进行伸缩，通过三个支点的高低调节实现捕获平台在前后左右方向的摇摆运动，以补偿由海况所引起的船体左右横摇和前后纵摇，结构简单、可靠，相应速度快。
进一步地，本实施例中，升降驱动机构4包括底座41、上X型折叠架42、下X型折叠架43、以及设于上X型折叠架42和下X型折叠架43之间的升降液压杆44，上X型折叠架42上端与升降补偿平台3铰接，下端与下X型折叠架43上端铰接，下X型折叠架43下端与底座41铰接，升降液压杆44两端分别与上X型折叠架42和下X型折叠架43铰接。工作时，由升降液压杆44带动上X型折叠架42和下X型折叠架43伸缩或折叠，进而实现升降补偿平台3的上升或下降。
作为优选的技术方案，本实施例中，底座41上还设有限位件45。利用限位件45限制升降补偿平台3的最大下降高度。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种适用于复杂海况条件下的舰载无人机降落捕获装置，其特征在于：包括捕获平台(1)、用于抓取无人机(6)底部的起落架(61)的捕获机构(2)、位于捕获平台(1)下方的升降补偿平台(3)、以及用于驱动升降补偿平台(3)升降的升降驱动机构(4)，所述捕获机构(2)设于所述捕获平台(1)上，所述捕获平台(1)与所述升降补偿平台(3)之间设有用于带动捕获平台(1)前后左右摇摆的摇摆补偿机构(5)。
2.根据权利要求1所述的适用于复杂海况条件下的舰载无人机降落捕获装置，其特征在于：所述捕获机构(2)包括多组捕获组件，多组所述捕获组件沿所述起落架(61)的圆周方向布置，所述捕获组件包括钩爪(21)、沿起落架(61)径向布置的导轨(22)、以及用于驱动钩爪(21)沿导轨(22)往复移动的钩爪驱动件(23)。
3.根据权利要求2所述的适用于复杂海况条件下的舰载无人机降落捕获装置，其特征在于：所述钩爪(21)与所述起落架(61)接触的部位设有压力传感器。
4.根据权利要求2所述的适用于复杂海况条件下的舰载无人机降落捕获装置，其特征在于：所述导轨(22)为凹槽结构。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的适用于复杂海况条件下的舰载无人机降落捕获装置，其特征在于：所述摇摆补偿机构(5)包括三组呈八字形布置的摇摆液压杆(51)，所述捕获平台(1)上设有三个支撑部(11)，三个所述支撑部(11)呈三角形布置，三组所述摇摆液压杆(51)上端一一对应地与三个所述支撑部(11)铰接，各所述摇摆液压杆(51)下端与所述升降补偿平台(3)铰接。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的适用于复杂海况条件下的舰载无人机降落捕获装置，其特征在于：所述升降驱动机构(4)包括底座(41)、上X型折叠架(42)、下X型折叠架(43)、以及设于上X型折叠架(42)和下X型折叠架(43)之间的升降液压杆(44)，所述上X型折叠架(42)上端与所述升降补偿平台(3)铰接，下端与所述下X型折叠架(43)上端铰接，下X型折叠架(43)下端与所述底座(41)铰接，所述升降液压杆(44)两端分别与所述上X型折叠架(42)和下X型折叠架(43)铰接。
7.根据权利要求6所述的适用于复杂海况条件下的舰载无人机降落捕获装置，其特征在于：所述底座(41)上还设有限位件(45)。
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