CN118560713A - 一种无人机光电吊舱安装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机光电吊舱安装设备，涉及无人机综合保障技术领域，包括：移动底盘，移动底盘的底部设置若干个万向轮；支撑架，支撑架设置在移动底盘的顶面；升降框架，升降框架滑动连接支撑架，升降框架的顶面设置支撑垫块，支撑垫块的顶面设有半球形凹槽；固定架，固定架设置在移动底盘的侧面，固定架的上端设置升降绞盘，升降绞盘的周向侧面缠绕设置钢丝绳，钢丝绳的一端穿过定滑轮连接升降框架。上述无人机光电吊舱安装设备，解决了光电吊舱安装过程，对光电吊舱调节范围有限，无法多姿态调节，导致光电吊舱的安装效率较低，安装精度差的技术问题，通过六个自由度的姿态调节功能，有效提高光电吊舱的挂装效率以及安装精度。

Description

一种无人机光电吊舱安装设备

技术领域

本发明涉及无人机综合保障技术领域，特别涉及一种无人机光电吊舱安装设备。

背景技术

大型无人机的光电吊舱目前多采用人力托举和安装托架或安装车进行安装，对于重量较轻并且机腹较高的无人机，光电吊舱可采用人力托举方式进行安装，但仍然需要多人配合安装。部分无人机机腹较低，可操作空间较小，较重的光电吊舱，单纯采用人力托举方式安装难以操作，人机功效较差，易使飞机或光电吊舱损坏。现有技术中，使用托架或安装车安装需要进行俯仰、滚转、偏航等精密姿态调节操作。公开号为“CN106742042A”，专利名称为：“一种直升机吊舱装卸操作平台”的一件发明专利，包括：台板上可转动的连接转盘，台板与底板间设有可升降的支承装置，在底板上设有可移动装置。

然而，上述吊舱安装设备在光电吊舱安装过程，只能对光电吊舱简单地进行位置调节，调节范围有限，无法快速、精密地实现姿态调节，仍需要较多的操作人员辅助完成，导致光电吊舱的安装效率较低，安装精度较差。因此，提出一种针对解决上述问题的无人机光电吊舱安装设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种无人机光电吊舱安装设备，解决了光电吊舱安装过程，对光电吊舱调节范围有限，无法多姿态调节，导致光电吊舱的安装效率较低，安装精度差的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种无人机光电吊舱安装设备，包括：

移动底盘，所述移动底盘的底部设置若干个万向轮；

支撑架，所述支撑架设置在所述移动底盘的顶面，所述支撑架的顶部设有定滑轮，所述定滑轮用于穿设钢丝绳；

升降框架，所述升降框架滑动连接所述支撑架，所述升降框架的顶面设置支撑垫块，所述支撑垫块的顶面设有半球形凹槽，所述半球形凹槽球铰连接光电吊舱；

固定架，所述固定架设置在所述移动底盘的侧面，所述固定架的上端设置升降绞盘，所述升降绞盘的周向侧面缠绕设置所述钢丝绳，所述钢丝绳的一端穿过所述定滑轮连接所述升降框架。

优选地，所述升降框架的侧面对称设置若干个滑轮组，所述滑轮组包括：分别设置在所述支撑架的两侧的第一限位滑轮和第二限位滑轮，所述第一限位滑轮设置在所述第二限位滑轮上方，且所述第一限位滑轮和所述第二限位滑轮均滚动连接所述支撑架。

优选地，所述移动底盘的底面对称设置若干个支撑板，所述支撑板用于支撑所述升降框架。

优选地，所述升降框架上设置升降吊环，所述升降吊环连接所述钢丝绳的一端。

优选地，所述移动底盘上设置装配套管，所述装配套管套接连接所述支撑架的底端。

优选地，所述移动底盘的顶面对称设置若干个转动丝杆，所述转动丝杆螺纹连接所述移动底盘，所述转动丝杆的底端连接驻车支脚，所述转动丝杆的顶端连接驱动手柄。

优选地，所述升降框架顶面设置若干个限位杆组，若干个所述限位杆组用于固定所述支撑垫块。

优选地，所述限位杆组包括：设置在所述升降框架顶面的固定套管，所述固定套管的顶端插入设置限位杆，所述限位杆滑动连接所述固定套管，且所述固定套管通过紧固螺栓连接所述限位杆。

优选地，所述限位杆的顶端设置限位框，所述限位框的内侧卡接连接缓冲块。

优选地，所述支撑垫块的四周棱边位置处均设有限位槽，若干所述限位槽与所述限位杆组卡接连接，且若干所述限位槽从上至下贯穿所述支撑垫块。

相对于上述背景技术，本发明提供的一种无人机光电吊舱安装设备，在安装光电吊舱时，通过万向轮使移动底盘在水平面内横向移动和纵向移动，完成光电吊舱的偏航姿态调节，转动升降绞盘，升降绞盘通过钢丝绳带动光电吊舱在竖直方向上下移动；同时利用光电吊舱下表面与半球形凹槽之间球铰连接，操作人员手动调整光电吊舱，即可完成光电吊舱的俯仰姿态调节和滚转姿态调节，通过以上六个自由度的姿态调节功能，实现光电吊舱的多方位、多角度调节，有效提高光电吊舱的挂装效率以及安装精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的立体结构图；

图2为本发明实施例所提供的安装支撑垫块和光电吊舱之后的立体结构图；

图3为本发明实施例所提供的侧视图；

图4为本发明实施例所提供的正视图；

图5为本发明实施例所提供的俯视图；

图6为本发明实施例所提供的移动底盘的立体结构图；

图7为本发明实施例所提供的升降框架和支撑架配合的立体结构图；

图8为本发明实施例所提供的升降框架的立体结构图；

图9为本发明实施例所提供的支撑垫块的立体结构图。

具体的，1-移动底盘；2-万向轮；3-支撑架；4-定滑轮；5-钢丝绳；6-支撑垫块；7-半球形凹槽；8-限位杆组；801-固定套管；802-限位杆；803-限位框；804-缓冲块；9-固定架；10-升降绞盘；11-升降框架；12-第一限位滑轮；13-第二限位滑轮；14-支撑板；15-升降吊环；16-装配套管；17-转动丝杆；18-驻车支脚；19-驱动手柄；20-限位槽；21-光电吊舱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

如图1和图2所示，一种无人机光电吊舱21安装设备，包括：移动底盘1、支撑架3、固定架9和升降框架11。

其中，移动底盘1的底部设置若干个万向轮2，在安装光电吊舱21时，通过推动整体设备，依靠万向轮2完成移动底盘1在水平面内横向移动和水平面内纵向移动，也即通过四个万向轮2完成光电吊舱21的偏航姿态调节功能，用于辅助光电吊舱21移动到无人机下方的指定位置。

在移动底盘1的顶面设置支撑架3，支撑架3的顶部设有定滑轮4，可选地，定滑轮4为V型滑轮，有助于钢丝绳5穿设，避免钢丝绳5脱离定滑轮4，当然，上述定滑轮也可以为其他类型的滑轮。

如图3、图4和图5所示，升降框架11滑动连接支撑架3，升降框架11的顶面设置支撑垫块6，支撑垫块6优选为泡沫型面，支撑垫块6的顶面设有半球形凹槽7，半球形凹槽7球铰连接光电吊舱21，由于光电吊舱21下表面与半球形凹槽7之间形成球铰副，光电吊舱21下表面可在半半球形凹槽7内转动，操作人员手动调整光电吊舱21，即可完成光电吊舱21的俯仰姿态调节和滚转姿态调节。

在移动底盘1的侧面设置固定架9，固定架9的上端设置升降绞盘10，升降绞盘10作为升降动力源，主要用于通过牵引绳牵引升降框架11上升下降，完成的光电吊舱21的提升。升降绞盘10的周向侧面缠绕设置钢丝绳5，钢丝绳5的一端穿过定滑轮4连接升降框架11，通过转动升降绞盘10，升降绞盘10通过钢丝绳5带动光电吊舱21在竖直方向上下移动。

其中，升降绞盘10安装在装配架上，通过摇杆带动升降绞盘10，升降绞盘10能够在装配架上自由转动，控制钢丝绳5的放卷，在装配架的侧面设置锁定杆，锁定杆贯穿设置在装配架的侧面，同时在升降绞盘10的侧面设置定位孔，锁定杆经过装配架插入定位孔内之后，锁定杆对升降绞盘10进行状态锁定，以实现升降绞盘10的双向自锁。

需要说明的是，整体设备模块化设计，支撑垫块6安装在升降框架11中心，其尺寸根据所安装的光电吊舱21外形设计，且支撑垫块6与升降框架11可拆卸连接，优选为螺栓连接，可拆卸，能够根据不同的光电吊舱21，更换不同形状的支撑垫块6，以适用于不同型号的飞机和不同型号的光电吊舱21，扩大无人机光电吊舱21的安装适用范围。

将光电吊舱21放置在支撑垫块6上，光电吊舱21下端进入半球形凹槽7内，通过万向轮使移动底盘在水平面内横向移动和纵向移动，将安装设备整体推至光电吊舱21安装位置的下方，调整万向轮2移动光电吊舱21对准安装孔位，转动升降绞盘10，钢丝绳5另一端牵拉升降框架11上升，升降框架11带动光电吊舱21上升至合适高度，手动调整光电吊舱21的俯仰姿态和滚转姿态，实现光电吊舱的多方位、多角度调节，进而提高光电吊舱的挂装效率以及安装精度。

升降框架11的侧面对称设置若干个滑轮组，滑轮组包括：分别设置在支撑架3的两侧的第一限位滑轮12和第二限位滑轮13，支撑架3穿过第一限位滑轮12和第二限位滑轮13之间的位置，且支撑架3垂直设置在移动底盘1的顶面，第一限位滑轮12设置在第二限位滑轮13上方，以确保升降框架11在支撑架3左侧维持平衡，且第一限位滑轮12和第二限位滑轮13均滚动连接支撑架3。

另外，第一限位滑轮12和第二限位滑轮13均设置为U型滑轮，在钢丝绳5的牵拉作用下，滑轮组沿支撑杆上下运动时，第一限位滑轮12的外周侧面和第二限位滑轮13的外周侧面能够始终贴合支撑架3的外周侧面，从而增加滑轮组上下运动时的稳定性，保证升降框架11不会出现晃动情况，进而提高光电吊舱21的安装效率和安装精度。

如图6所示，其中，在移动底盘1的底面对称设置若干个支撑板14，若干个支撑板14用于支撑升降框架11，当升降绞盘10放卷，直至钢丝绳5不再对升降框架11提供牵拉力时，升降框架11能够稳定落在支撑板14上，而且通过将支撑板14设置在移动底盘1的底面，能够使光电吊舱21在搬运至支撑垫块6上的过程中，支撑垫块6尽可能低，便于光电吊舱21的放置。

如图7和图8所示，万向轮2升降框架11上设置升降吊环15，升降吊环15连接钢丝绳5，通过升降吊环15与钢丝绳5的一端直接连接，也即为钢丝绳5在升降框架11上提供一个稳定的受力点，进一步提高升降框架11带动光电吊舱21上下移动时的稳定性。

其中，在移动底盘1上设置装配套管16，装配套管16套接连接支撑架3的底端，即支撑架3在移动底盘1上能够拆卸更换。根据飞机机腹的高度不同，可更换不同高度的支撑架3，从而能够使光电吊舱21提升到不同的极限高度，进一步提升光电吊舱21安装设备的通用性，使其可适用多种工况。

移动底盘1的顶面对称设置若干个转动丝杆17，转动丝杆17螺纹连接移动底盘1，转动丝杆17的底端连接驻车支脚18。初始状态下驻车支脚18的底面高于万向轮2的最低点，不影响各个万向轮2接触地面，即设备能够在水平面上自由移动。

其中，转动丝杆17的顶端连接驱动手柄19，将光电吊舱21在水平面的位置调整完毕之后，同步正向旋转驱动手柄19，驱动手柄19带动转动丝杆17正向旋转，转动丝杆17相对移动底盘1向下运动，直至各个驻车支脚18接触地面，且移动底盘1处于水平状态。此时整体设备在水平面处于稳定的状态，不需要担心整体设备出现偏移的问题。从而便于进一步调整光电吊舱21的俯仰姿态调节、滚转姿态调节以及偏航姿态调节。

升降框架11顶面设置若干限位杆组8，限位杆组8用于固定支撑垫块6通过限位杆组8能够对上下移动过程中支撑垫块6起到一定的限位作用，防止光电吊舱21在上下运动时出现跑偏现象，进一步确保光电吊舱21的安装精度。

其中，将限位杆组8整体设置为伸缩结构，限位杆组8包括：设置在升降框架11顶面的固定套管801，固定套管801的顶端插入设置限位杆802，限位杆802滑动连接固定套管801，且固定套管801通过紧固螺栓连接限位杆802，在通过钢丝绳5提升光电吊舱21之前，升起限位杆802，多个限位杆802稳定支撑在光电吊舱21的周向外侧，钢丝绳5牵拉光电吊舱21上升过程中，多个限位杆802对光电吊舱21进行限位，有效防止光电吊舱21在上升时偏移，提高光电吊舱21上升时的安全性，当光电吊舱21升至合适高度之后，限位杆802缩进下方固定套管801中，避免影响光电吊舱21的安装。

在限位杆802的顶端设置限位框803，限位框803的内侧卡接连接缓冲块804。其中，缓冲块804材质优选为泡沫材质，具备一定的弹性形变，方便缓冲块804与限位板之间的卡接和拆卸。

需要说明的是，可以选择将缓冲块804设置为滚轮状，缓冲块804整体采用橡胶材质制成，并且缓冲块804转动连接限位框803，在限位杆802升起过程中，缓冲块804沿光电吊舱21外壁滚动，也即缓冲块804与光电吊舱21外壁直接接触，能够进一步提高光电吊舱21在提升过程中的稳定性。

如图9所示，支撑垫块6的四周棱边位置处均设有限位槽20，若干限位槽20与限位杆组8卡接连接，且若干限位槽20从上至下贯穿支撑垫块6，由于支撑垫块6外形和尺寸会有一定的误差，限位槽20的设置，能够进一步加强限位杆组8对支撑垫块6的限位作用，进一步，限位槽20与固定套管801卡接连接，在限位槽20的上部设有阶梯槽，主要为紧固螺栓提供一定的紧固动作空间。

本发明使用时, 初始状态下，限位杆802收缩进入固定套管801内，将光电吊舱21放置在支撑垫块6上，光电吊舱21下端进入半球形凹槽7内，升起限位杆802，并通过紧固螺栓固定限位杆802位置，将安装设备整体推行至光电吊舱21安装位置的下方，通过调整万向轮2移动对准安装孔位，正向旋转驱动手柄19，驱动手柄19带动转动丝杆17正向旋转，转动丝杆17相对移动底盘1向下运动，直至各个驻车支脚18接触地面，移动底盘1处于水平状态，正向转动升降绞盘10，钢丝绳5另一端牵拉升降框架11上升，升降框架11带动光电吊舱21上升至合适高度，手动调整光电吊舱21的俯仰姿态和滚转姿态，将光电吊舱21安装到飞机上，降下升降框架11，完成安装。

综上，通过安装设备完成光电吊舱21的平移、升降以及多自由度的姿态调节，少量工作人员配合即可完成光电吊舱21的安装，而且整体安装设备多方位、多角度调节功能，有效提高无人机光电吊舱21的挂装效率和安装精度。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种无人机光电吊舱安装设备，其特征在于，包括：

移动底盘，所述移动底盘的底部设置若干个万向轮；

支撑架，所述支撑架设置在所述移动底盘的顶面，所述支撑架的顶部设有定滑轮，所述定滑轮用于穿设钢丝绳；

升降框架，所述升降框架滑动连接所述支撑架，所述升降框架的顶面设置支撑垫块，所述支撑垫块的顶面设有半球形凹槽，所述半球形凹槽球铰连接光电吊舱；

固定架，所述固定架设置在所述移动底盘的侧面，所述固定架的上端设置升降绞盘，所述升降绞盘的周向侧面缠绕设置所述钢丝绳，所述钢丝绳的一端穿过所述定滑轮连接所述升降框架。

2.根据权利要求1所述的一种无人机光电吊舱安装设备，其特征在于，所述升降框架的侧面对称设置若干个滑轮组，所述滑轮组包括：分别设置在所述支撑架的两侧的第一限位滑轮和第二限位滑轮，所述第一限位滑轮设置在所述第二限位滑轮上方，且所述第一限位滑轮和所述第二限位滑轮均滚动连接所述支撑架。

3.根据权利要求2所述的一种无人机光电吊舱安装设备，其特征在于，所述移动底盘的底面对称设置若干个支撑板，所述支撑板用于支撑所述升降框架。

4.根据权利要求3所述的一种无人机光电吊舱安装设备，其特征在于，所述升降框架上设置升降吊环，所述升降吊环连接所述钢丝绳的一端。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种无人机光电吊舱安装设备，其特征在于，所述移动底盘上设置装配套管，所述装配套管套接连接所述支撑架的底端。

6.根据权利要求5所述的一种无人机光电吊舱安装设备，其特征在于，所述移动底盘的顶面对称设置若干个转动丝杆，所述转动丝杆螺纹连接所述移动底盘，所述转动丝杆的底端连接驻车支脚，所述转动丝杆的顶端连接驱动手柄。

7.根据权利要求1所述的一种无人机光电吊舱安装设备，其特征在于，所述升降框架顶面设置若干个限位杆组，若干个所述限位杆组用于固定所述支撑垫块。

8.根据权利要求7所述的一种无人机光电吊舱安装设备，其特征在于，所述限位杆组包括：设置在所述升降框架顶面的固定套管，所述固定套管的顶端插入设置限位杆，所述限位杆滑动连接所述固定套管，且所述固定套管通过紧固螺栓连接所述限位杆。

9.根据权利要求8所述的一种无人机光电吊舱安装设备，其特征在于，所述限位杆的顶端设置限位框，所述限位框的内侧卡接连接缓冲块。

10.根据权利要求7-9任一项所述的一种无人机光电吊舱安装设备，其特征在于，所述支撑垫块的四周棱边位置处均设有限位槽，若干所述限位槽与所述限位杆组卡接连接，且若干所述限位槽从上至下贯穿所述支撑垫块。