CN112706924A - 释放装置、无人机和释放方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种释放装置。该释放装置包括：固定座(1)；一个或多个电热丝(3、3’)，其设置在固定座中；以及一根或多根牵引绳(4)，其沿着纵向方向贯穿固定座，用于牵引一个或多个任务载荷并且能够被电热丝熔断。在固定座上设置有在纵向方向上相互对准的两个开放式凹口(12)。牵引绳搭设在两个开放式凹口中以预备被电热丝熔断。本发明还提供采用了上述释放装置的无人机以及释放方法。通过采用本发明的技术方案，能够方便且可靠地进行释放操作。

Description

释放装置、无人机和释放方法

技术领域

本发明涉及释放装置、无人机和释放方法。

背景技术

随着无人机技术的日益成熟，通过无人机搭载设备，执行抛投任务的需求越来越多。现有的抛投关键通常以舵机、电机、推杆为动力元件，配以复杂的连杆、插销、卡扣等机械结构，实现对任务载荷的搭载及抛投。例如“舵机+插销”的方案：将舵机与插销相连，通过舵机旋转来控制插销的开合，载荷悬挂在闭合的插销上，舵机旋转使插销打开，载荷自动掉落。

现有技术存在以下缺点：

1)现有的技术方案电控和机械方案复杂，推杆、插销等多次运行后容易出现挂杆或被物品卡死以及无法正常闭合的现象。

2)现有技术方案更适合执行单个任务载荷的抛投任务。如果需要同时搭载多个任务载荷，则电气部件和机械结构也需要随之成倍地增加，这样会成倍地增加抛投装置本身的重量，限制任务载荷的重量，同时影响无人机的续航时间。

发明内容

【技术问题】

为了解决上述技术问题以及潜在的其他技术问题而做出了本发明。

【技术方案】

根据本发明的一方面，提供一种释放装置。该释放装置包括：固定座；一个或多个电热丝，其设置在固定座中；以及一根或多根牵引绳，其沿着纵向方向贯穿固定座，用于牵引一个或多个任务载荷，并且能够被电热丝熔断。在固定座上设置有在纵向方向上相互对准的两个开放式凹口。牵引绳搭设在两个开放式凹口中以预备被电热丝熔断。

具体地，当牵引绳搭设在两个开放式凹口中时，位于两个开放式凹口之间的牵引绳的一部分与电热丝交叉或邻接。

所述释放装置可以包括两个或更多个电热丝。各个电热丝能够彼此独立地通电，从而能够彼此独立地完成将牵引绳熔断的操作。

所述释放装置还可以包括可拆卸式盖。该可拆卸式盖可拆卸地覆盖在固定座上并且能够阻挡牵引绳沿着横向方向从凹口中滑出。

所述释放装置可以包括两根或更多根牵引绳。这些牵引绳共同牵引同一个任务载荷，或者每根牵引绳各自牵引仅一个任务载荷。

开放式凹口的入口区可以形成迷宫式构造，以阻挡牵引绳沿着横向方向从凹口中滑出。

根据本发明的另一方面，提供一种无人机。该无人机包括：上文所述的释放装置；以及一个或多个电源，其用于向释放装置的电热丝供电。

可选地，每个电源各自独立地向相应的一个释放装置的电热丝供电，或者多个电源向同一个释放装置的电热丝供电。

根据本发明的另一方面，提供一种利用无人机对任务载荷进行释放的方法，其特征在于，使用两个或更多个释放装置的牵引绳牵引同一个任务载荷。这样，仅当所有的牵引绳都被熔断时，所述同一个任务载荷才被释放。

【技术效果】

通过采用本发明的技术方案，获得了一种重量轻、结构简单可靠、控制简便的释放装置。另外，本发明提供了一种利用无人机快速释放任务载荷的方法。

附图说明

为了便于理解本发明，在下文中基于示例性实施例并结合附图来更详细地描述本发明。在附图中使用相同或相似的附图标记来表示相同或相似的构件。应当理解的是，附图仅是示意性的，附图中的构件的尺寸和比例不一定精确。

图1是根据本发明的一个实施例的释放装置的立体图。

图2是根据本发明的另一个实施例的释放装置的立体图。

图3是根据本发明的另一个实施例的释放装置的立体图。

图4是根据本发明的另一个实施例的释放装置的立体图。

图5A和图5B分别是根据本发明的另一个实施例的释放装置的立体图和侧视图。

具体实施方式

在下文中参考附图来详细描述本发明。

图1是根据本发明的一个实施例的释放装置的立体图。如图1所示，释放装置包括：固定座1；电热丝3，其设置在固定座1中；以及牵引绳4，其沿着纵向方向(即，图1所示的牵引绳4的延伸方向)贯穿固定座1，用于牵引任务载荷(未示出)并且能够被电热丝3熔断。牵引绳4采用尼龙绳或其他结实耐磨且可高温熔断的材质。

具体地，固定座1例如由耐高温的聚酰亚胺塑料制成。固定座1的下侧设置有固定耳片10，在固定耳片10中设置有固定孔11。可以利用螺钉或铆钉通过固定孔11将固定座1固定到无人机上。可以想到的是，在某些情况下，固定座1也可以通过焊接、粘接、卡扣等方式固定到无人机上。固定座1具有腔体，电热丝3设置于该腔体内并且总体上呈螺旋管状。可以想到的是，电热丝3也可以呈其他形状，例如圆盘状、平面状等，只要能够将电热丝3熔断即可。电热丝3的两端分别与正电极及负电极(在下文中统称为电极2)相连并由螺钉22固定到电极2上。电极2由紧固螺栓21固定到固定座1上并且与电源(未示出)相连。

如图1所示，在固定座上设置有在纵向方向上相互对准的两个开放式凹口12。这里的“开放式”的意思是，凹口12从固定座1的腔体的边缘面开始凹入，凹口12的内部相对于固定座1的腔体的边缘面是开放的，换句话说，凹口12的内壁面与固定座1的腔体的边缘面是连续的。

通过采用开放式凹口12，牵引绳4(的任何一段)可以从固定座1外部开始经由开放式凹口12的入口区13直接搭设到开放式凹口12中。可以想到，无论牵引绳4的一端是否已经连接到任务载荷上，牵引绳4总是能够搭设到两个开放式凹口12中。因此，操作起来非常方便。

相反，虽然现有技术中的一些释放装置也设置有穿线孔，用于牵引绳从该穿线孔中穿过，但是这种穿线孔不是开放式的凹口，而是完整的、外周封闭的孔。结果，牵引绳需要从其端部开始穿过该穿线孔。操作起来不方便。

如图1所示，在牵引绳4搭设到两个开放式凹口12中之后，牵引绳4与电热丝3呈交叉状态。可以想到，在电热丝3本身的形状、布置方式改变的情况下，牵引绳4与电热丝3不一定呈交叉状态。因此，图1所示的状态仅是示意性的，本领域技术人员能够想到其他布置方式也是可行的，只要牵引绳4能够被电热丝3熔断即可。例如，当牵引绳搭设在两个开放式凹口中时，位于两个开放式凹口之间的牵引绳4的一部分与电热丝3邻接。

在实际中，当无人机牵引任务载荷到达目标区域之后，控制器(未示出)给释放装置的电热丝3通电，电热丝3产生的高温瞬间熔断牵引绳4，从而完成任务载荷的释放。整个过程仅需给电热丝3通电不超过1秒钟即可。

图2是根据本发明的另一个实施例的释放装置的立体图。图2所示的释放装置与图1所示的释放装置的区别在于包括两个电热丝3、3’，各个电热丝3、3’能够彼此独立地通电，从而能够彼此独立地完成将牵引绳4熔断的操作。这是一种冗余设计，以确保在仅一个电热丝尚能正常工作而其余电热丝失效的情况下牵引绳4仍然能够可靠地熔断。

图3是根据本发明的另一个实施例的释放装置的立体图。图3所示的释放装置与图1所示的释放装置的区别在于还包括可拆卸地覆盖在固定座1上的盖5。盖5能够阻挡牵引绳4沿着横向方向(即，与牵引绳的延伸方向垂直的方向)从凹口12中滑出来，还能够阻挡外界环境中的杂物进入固定座1的腔体中。

图4是根据本发明的另一个实施例的释放装置的立体图。图4所示的释放装置与图3所示的释放装置的区别在于包括多根(图4中为3根)牵引绳4、4’、4”。这些牵引绳4、4’、4”可以共同牵引同一个任务载荷。或者，每根牵引绳各自牵引仅一个任务载荷(在这种情况下，多个任务载荷会被同时释放)。

图5A和图5B分别是根据本发明的另一个实施例的释放装置的立体图和侧视图。出于示意得更清楚的目的，在图5A和图5B中省略了一些部件。图5A和图5B所示的释放装置与图1所示的释放装置的区别在于，开放式凹口12的入口区形成迷宫式构造13’，以阻挡牵引绳4可能沿着横向方向从凹口12中滑出。图5A和图5B所示的迷宫式构造13’仅是示意性的，本领域技术人员能够想到其他类型的迷宫式构造也是可行的。

当将本发明的释放装置应用在无人机上时，该无人机可以包括：一个或多个释放装置；以及一个或多个电源，其用于向释放装置的电热丝3供电。可选地，每个电源各自独立地向相应的一个释放装置的电热丝3供电。

可选地，多个电源向同一个释放装置的电热丝3供电。这是一种冗余设计，以确保在仅一个电源能正常供电而其余电源无法正常供电的情况下电热丝3仍然能够可靠地通电。

可选地，使用两个或更多个释放装置的牵引绳4牵引同一个任务载荷。这样，仅当所有的牵引绳4都被熔断时，该同一个任务载荷才被释放。这是一种容错设计，用于避免任务载荷被错误地释放。总体上看，这有利于提高释放装置的可靠性。

尽管在上文中以本发明的释放装置在无人机上的应用为例对本发明的释放装置进行了描述，但是应该理解的是，本发明的释放装置也可以应用在诸如热气球、降落伞、飞艇、滑翔机等场合。

虽然在上文中参考具体的实施例对本发明的技术目的、技术方案和技术效果进行了详细的说明，但是应当理解的是，上述实施例仅是示例性的，而不是限制性的。在本发明的实质精神和原则之内，本领域技术人员做出的任何修改、等同替换、改进均被包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种释放装置，包括：

固定座(1)；

一个或多个电热丝(3、3’)，其设置在所述固定座中；以及

一根或多根牵引绳(4、4’、4”)，其沿着纵向方向贯穿所述固定座，用于牵引一个或多个任务载荷，并且能够被所述电热丝熔断，

其特征在于，在所述固定座上设置有在纵向方向上相互对准的两个开放式凹口(12)，所述牵引绳搭设在所述两个开放式凹口中以预备被所述电热丝熔断。

2.根据权利要求1所述的释放装置，其中，当所述牵引绳搭设在所述两个开放式凹口中时，位于所述两个开放式凹口之间的牵引绳的一部分与所述电热丝交叉或邻接。

3.根据权利要求1或2所述的释放装置，包括两个或更多个电热丝(3、3’)，各个电热丝能够彼此独立地通电，从而能够彼此独立地完成将所述牵引绳熔断的操作。

4.根据权利要求1或2所述的释放装置，还包括可拆卸式盖(5)，所述可拆卸式盖可拆卸地覆盖在所述固定座上并且能够阻挡所述牵引绳沿着横向方向从所述凹口中滑出。

5.根据权利要求1或2所述的释放装置，包括两根或更多根牵引绳，这些牵引绳共同牵引同一个任务载荷，或者每根牵引绳各自牵引仅一个任务载荷。

6.根据权利要求1或2所述的释放装置，其中，所述开放式凹口的入口区(13)形成迷宫式构造(13’)，以阻挡所述牵引绳沿着横向方向从所述凹口中滑出。

7.一种无人机，其特征在于，所述无人机包括：

一个或多个如权利要求1至6中任一项所述的释放装置；以及

一个或多个电源，其用于向所述释放装置的电热丝供电。

8.根据权利要求7所述的无人机，其中，每个电源各自独立地向相应的一个释放装置的电热丝供电。

9.根据权利要求7所述的无人机，其中，多个电源向同一个释放装置的电热丝供电。

10.一种利用如权利要求8所述的无人机对任务载荷进行释放的方法，其特征在于，

使用两个或更多个释放装置的牵引绳牵引同一个任务载荷，仅当所有的牵引绳都被熔断时，所述同一个任务载荷才被释放。

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