CN114229014A - 一种无人机失控坠落防护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人机失控坠落防护装置。它包括内置有弹性元件的外壳、靠压在弹性元件上的降落伞以及安装在外壳顶部的顶盖，外壳内还设置有位于弹性元件下方的液体流动式触发装置，液体流动式触发装置通过联锁机构与顶盖进行配合安装，降落伞通过连接绳连接在外壳内，通过液体流动式触发装置的控制能够驱动联锁机构动作使顶盖与壳体之间进行解锁，与此同时利用弹性元件将降落伞顶出壳体外。优点是：在无人机出现故障或人为操作不当时，无人机失控会出现翻滚或失控急降，此时液体流动式触发装置可以进行电流的接通，从而驱动联锁机构动作使顶盖与壳体之间进行解锁，同时利用弹性元件将降落伞顶出壳体外，打开降落伞，使无人机平稳、缓慢落地。
Description
技术领域
本发明涉及一种在无人机失控坠落时用的辅助装置，具体地说是一种无人机失控坠落防护装置。
背景技术
无人机中机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。无人机在回收时，可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降落伞或拦网回收，可反复使用多次，广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等。
目前，使用中的无人机在出现意外情况时，地面通常是无法控制将要坠落的无人机的，而现有常规的无人机又没有有效的保护装置，因此容易给地面人员造成危险，同时又造成经济损失，为了避免这一现象，现有技术中也公开了一些无人机的防护结构或防护装置，但是常规的防护装置，大多采用机械触发结构，其结构十分复杂，难于实现。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构设计简单，易于实现且可靠性好，防护安全高的无人机失控坠落防护装置。
为了解决上述技术问题，本发明的无人机失控坠落防护装置，包括内置有弹性元件的外壳、靠压在弹性元件上的降落伞以及安装在外壳顶部的顶盖，外壳内还设置有位于弹性元件下方的液体流动式触发装置，液体流动式触发装置通过联锁机构与顶盖进行配合安装，降落伞通过连接绳连接在外壳内，通过液体流动式触发装置的控制能够驱动联锁机构动作使顶盖与壳体之间进行解锁，与此同时利用弹性元件将降落伞顶出壳体外。
所述液体流动式触发装置包括有液体流动式触发器、与液体流动式触发器连接的电磁铁以及连接在液体流动式触发器和电磁铁之间的电源。
所述电源和液体流动式触发器之间还设置有控制电路板。
液体流动式触发器包括储液筒、储液筒上安装的上盖以及上盖和储液筒上设置的一对接触片，所述储液筒内盛放有导电液体，通过所述导电液体与该对所述接触片同时接触能够实现电流的接通。
该对所述接触片包括上盖上设置的上环形导电触片和储液筒上设置的下环形导电触片，所述储液筒内设置有位于上环形导电触片和下环形导电触片之间的防溅挡片。
所述联锁机构包括拉杆、拉杆顶端安装的用于对顶盖进行锁定的活动锁扣装置以及拉杆底部设置的与电磁铁配合的铁片，所述电磁铁通电后能够吸住所述铁片，从而带动拉杆向下运动使活动锁扣装置与顶盖进行脱开。
所述活动锁扣装置包括通过拐臂铰接在外壳内壁上的锁扣本体以及外壳的内壁与锁扣本体之间连接的拉簧，所述顶盖上设置有与活动锁扣的卡钩，在拉簧的作用下能够使活动锁扣锁定的顶盖的卡钩。
所述外壳上连接有用于对无人机进行捆扎的绑绳以及安装在绑绳上的绑带扣。
本发明的优点在于：
（1）在无人机出现故障或人为操作不当时，无人机失控会出现翻滚或失控急降，此时液体流动式触发装置可以进行电流的接通，从而驱动联锁机构动作使顶盖与壳体之间进行解锁，与此同时利用弹性元件将降落伞顶出壳体外，打开降落伞，使无人机平稳、缓慢落地。
（2）液体流动式触发装置的结构设计，仅仅利用了触发器以及电磁铁和电源的配合便可实现触发动作的控制，无需复杂的机械结构设计，制造成本低且实现容易。
（3）通过在上盖和储液筒上设置的一对能够在无人机会出现翻滚或失控时(通过导电液不同位置的流动)与导电液体接触进行电流导通的接触片，巧妙地利用了飞机实时姿态实现触发，其结构设计简单、触发方式易于实现，同时在该对接触片之间设置防溅片，还可以有效防止导电液体在正常飞行时，大量的导电液体溅到触点上，保证了使用的可靠性。
（4）通过设置的控制电路板可以设置电流大小，在电流达到一定强度时，才可触发接通电路，防止误触发，进一步提高了使用的可靠性。
（5）通过在外壳上连接的绑绳以及安装在绑绳上的绑带扣，可以直接将外壳绑在无人机上，便于该装置的拆卸和更换安装，提高了使用的便捷性。
附图说明
图1为本发明无人机失控坠落防护装置的主视结构示意图；
图2为图1的A处放大结构示意图；
图3为本发明无人机失控坠落防护装置的俯视结构示意图；
图4为本发明中触发装置的原理图；
图5为本发明中触发的状态一结构示意图；
图6为本发明中触发的状态二结构示意图；
图7为本发明中触发的状态三结构示意图；
图8为本发明中触发的状态四结构示意图；
图9为本发明中触发的状态五结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明的无人机失控坠落防护装置作进一步详细说明。
如图所示，本发明的无人机失控坠落防护装置，包括外壳2、液体流动式触发装置5以及降落伞3，外壳2的下部连接有用于对无人机进行捆扎的绑绳22以及安装在绑绳上的绑带扣23，由此利用绑绳22和绑带扣23可以将外壳2绑定在无人机上，所说的液体流动式触发装置5包括有液体流动式触发器8、与液体流动式触发器连接的电磁铁9以及连接在液体流动式触发器和电磁铁之间的电源10，当然，还可以在电源9和液体流动式触发器8之间还设置有控制电路板11，同时在控制电路板11和触发器8之间连接有开关27，开关27从外壳内伸出外壳外，控制电路板11可设置电流大小，在电流达到一定强度时，才可触发接通电路，防止误触发；外壳2的内腔从下至上通过两块隔板分隔成三个腔体，底部的腔体作为安置电源10的电源仓，中间的腔体作为安置液体流动式触发装置5的主体部分（电磁铁和液体流动式触发器）的控制仓，上部的腔体作为安置降落伞的降落伞仓，上面一块隔板上固定安装有支撑弹簧作为支撑降落伞的弹性元件1，同时将降落伞3通过连接绳7连接在该块隔板上，外壳顶部的封盖顶盖4后使得降落伞3靠压在支撑弹簧上表面上，液体流动式触发装置5通过联锁机构6与顶盖4进行配合安装，通过液体流动式触发装置5的控制能够驱动联锁机构动作使顶盖4与壳体2之间进行解锁，与此同时利用支撑弹簧的弹力将降落伞顶出壳体2外。
进一步地，所说的液体流动式触发器8包括（圆筒形）储液筒12、储液筒上通过密封垫安装的上盖13以及上盖上设置的上环形导电触片24和储液筒上设置的下环形导电触片25，安装时，上盖13可以通过螺纹旋接在储液筒12的顶部并且在上盖13内垫有密封垫进行密封，上盖13上设置有出气孔29，储液筒12内盛放有导电液体，在正常状态下导电液体并不与上环形导电触片24和下环形导电触片25接触，只有当储液筒12发生倾倒时，才能够使导电液体与该对接触片同时接触能够实现电流的接通，还可以在储液筒12内设置有位于上环形导电触片24和下环形导电触片25之间的防溅挡片26，防溅挡片26上排布有通孔，防溅挡片26可以防止导电液体在正常飞行时，大量的导电液体溅到上环形导电触片24和下环形导电触片25上。
再进一步地，如图2所示，所说的联锁机构6包括拉杆15、拉杆顶端安装的用于对顶盖4进行锁定的活动锁扣装置16以及拉杆底部设置的与电磁铁9配合的铁片17，电磁铁9通电后能够吸住铁片17，从而带动拉杆向下运动使活动锁扣装置与顶盖4进行脱开，而所说的活动锁扣装置16包括锁扣本体21以及拉簧18，由图可见，锁扣本体21大致呈三段折弯结构，锁扣本体21的折弯段中部通过摆臂19铰接在外壳2的内壁上侧，拉簧18位于摆臂19上方并且连接在外壳2的内壁与锁扣本体21之间，顶盖4通过铰链铰接在外壳顶部或者直接通过折弯的压台限位在外壳的顶部，而顶盖4上远离铰接点或压台一侧设置有与活动锁扣16的卡钩20，锁扣本体21的上部折弯段水平设置，由此可以压在活动锁扣16的卡钩20上，由此在常态下，在拉簧18的作用下能够使活动锁扣16的上部折弯段压在顶盖4的卡钩上，实现顶盖的锁定，当拉杆向下运动时，使得锁扣本体21沿着摆臂摆动，从而克服拉簧18的拉力使得锁扣本体21的上部折弯段与活动锁扣16的卡钩20脱离，实现顶盖的解锁。
另外，为了保证使用的可靠性，还可以在外壳内设置有用于对联锁机构进行保护的保护板28，通过保护板的阻挡可以防止降落伞与联锁机构干涉并保证降落伞在打开过程中触碰联锁机构。
其工作原理如下：
将本发明的无人机失控坠落防护装置通过绑带绑在无人机上，打开外壳侧面的开关，在无人机失控出现翻滚或失控急降情况时，液体流动式触发器内的导电液体随无人机的翻滚或急降不平衡状态造成的倾斜，导电液体会流到不同的位置与上盖的上环形导电触片24接触，实现电流的接通，电流接通后电磁铁通电吸住铁片，向下带动拉杆，使活动锁扣在摆臂作用下摆动，随之解除顶盖与外壳之间的锁定，使顶盖打开，降落伞被支撑弹簧弹出，打开降落伞，使无人机平稳、缓慢落地。
其中，在无人机失控翻滚时，不同极限位置导电液体与上环形导电触片24和下环形导电触片25的接触状态如图5-9所示，图5是正常飞行状态，图6是左向侧翻滚90°状态，图7是右向侧翻滚90°；图8是翻滚180°；图9是无人机失控在自由落体时导电液体与上环形导电触片24和下环形导电触片25的接触状态。
Claims (8)
1.一种无人机失控坠落防护装置，包括内置有弹性元件（1）的外壳（2）、靠压在弹性元件（1）上的降落伞（3）以及安装在外壳顶部的顶盖（4），所述外壳（2）内还设置有位于弹性元件（1）下方的液体流动式触发装置（5），所述液体流动式触发装置（5）通过联锁机构（6）与顶盖（4）进行配合安装，所述降落伞（3）通过连接绳（7）连接在外壳（2）内，通过所述液体流动式触发装置（5）的控制能够驱动所述联锁机构动作使顶盖（4）与壳体（2）之间进行解锁，与此同时利用弹性元件（1）将降落伞顶出壳体（2）外。
2.按照权利要求1所述的无人机失控坠落防护装置，其特征在于：所述液体流动式触发装置（5）包括有液体流动式触发器（8）、与液体流动式触发器连接的电磁铁（9）以及连接在液体流动式触发器和电磁铁之间的电源（10）。
3.按照权利要求2所述的无人机失控坠落防护装置，其特征在于：所述电源（9）和液体流动式触发器（8）之间还设置有控制电路板（11）。
4.按照权利要求2或3所述的无人机失控坠落防护装置，其特征在于：所述液体流动式触发器（8）包括储液筒（12）、储液筒上安装的上盖（13）以及上盖和储液筒上设置的一对接触片（14），所述储液筒（12）内盛放有导电液体，通过所述导电液体与该对所述接触片（14）同时接触能够实现电流的接通。
5.按照权利要求4所述的无人机失控坠落防护装置，其特征在于：该对所述接触片（14）包括上盖上设置的上环形导电触片（24）和储液筒上设置的下环形导电触片（25），所述储液筒（12）内设置有位于上环形导电触片（24）和下环形导电触片（25）之间的防溅挡片（26）。
6.按照权利要求5所述的无人机失控坠落防护装置，其特征在于：所述联锁机构（6）包括拉杆（15）、拉杆顶端安装的用于对顶盖（4）进行锁定的活动锁扣装置（16）以及拉杆底部设置的与电磁铁（9）配合的铁片（17），所述电磁铁（9）通电后能够吸住所述铁片（17），从而带动拉杆向下运动使活动锁扣装置与顶盖（4）进行脱开。
7.按照权利要求6所述的无人机失控坠落防护装置，其特征在于：所述活动锁扣装置（16）包括通过摆臂（19）铰接在外壳（2）内壁上的锁扣本体（21）以及外壳（2）的内壁与锁扣本体（21）之间连接的拉簧（18），所述顶盖（4）上设置有与活动锁扣（16）的卡钩（20），在拉簧（18）的作用下能够使活动锁扣（16）锁定的顶盖（4）的卡钩。
8.按照权利要求1、2、3、5、6或7所述的无人机失控坠落防护装置，其特征在于：所述外壳（2）上连接有用于对无人机进行捆扎的绑绳（22）以及安装在绑绳上的绑带扣（23）。
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