CN203727645U - 无人机挂钩锁放机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机挂钩锁放机构，将挂钩的末端利用卡钩部件，卡固在一可滑动的导杆上锁紧，同时设置了驱动装置控制导杆的滑动动作，以在飞机降落过程中完成挂钩的释放。本实用新型结构设计简单，易于加工、操作和维修，能够有效避免飞机在滑跑时挂钩与地面接触造成阻力、摩擦损坏以及由此产生危险事故等情况的发生，在材料、成本等多方面，本实用新型对挂钩的要求比普通固定式挂钩的要求要低，适合在采用阻拦降落方式的无人机中推广使用。

Description

无人机挂钩锁放机构

技术领域

本实用新型涉及机械领域，为一种用于无人机阻拦降落过程中使用的挂钩锁紧和释放机构。 

背景技术

无人机是一种以无线电遥控或由自身程序控制为主的不载人飞机，由于它是高科技技术的集中载体，其主要应用于现代战争，但随着科技的发展，无人机的民用市场也在逐渐崛起。 

目前无人机在民用方面的使用主要集中于科研、竞赛等领域，且大多为小型及微型的机型。民用无人机的起飞方式有滑跑起飞、弹射起飞及火箭助推等几种方式。而对于降落方式，因受场地的限制，无人机无法直接滑降（很难有理想的场地），因此就出现了伞降回收、拦阻绳降落两种方式。由于伞降存在很难保证飞机降落点精确的问题，也伴随着降落在有人区、建筑区造成损失的风险，因此最理想的降落方式是在飞机上装上挂钩，降落时勾住阻拦绳以此达到短距离降落的要求。 

目前大多小微型民用无人机的挂钩都是固定式的，不可收放的，即确定好安装位置和安装角度后，直接将挂钩固定在机身上。这样就存在飞机在滑跑时挂钩会与地面摩擦，轻者会将钩子磨损，重者有可能勾住地面的石头杂草产生阻力，影响飞机起飞速度，而且这种固定式的挂钩对起飞场地要求也很高。 

实用新型内容

本实用新型的技术目的是针对现有技术的不足，提供一种能够锁紧和释放无人机挂钩的机构，解决现有技术中存在的问题。 

为实现上述技术目的，本实用新型提供的技术方案为： 

一种无人机挂钩锁放机构，包括驱动装置、支撑构件与连接构件，其特征在于：

所述支撑构件包括前支撑板与后支撑板，所述前支撑板与后支撑板各自设有一组相对的板体，前支撑板的两板体之间设有轴杆；后支撑板的两板体上均设有横向或斜向的滑槽，两板体之间的滑槽相对称，一导杆的左右两端分别卡在两板体的滑槽内；

挂钩的前端为固定端，挂接或套接在所述轴杆上；挂钩的后端为自由端，挂钩后侧设有与所述导杆杆体相卡合的卡钩部件，卡钩部件卡固在导杆杆体上时，卡钩部件的开口朝向所述滑槽的延伸方向；

所述驱动装置通过连接构件与所述导杆连接。

飞机起飞或飞行过程中，所述后支撑板的导杆位于其初始位置，挂钩前端固定，后端可通过卡钩部件卡在导杆上，避免挂钩接触地面。在飞机降落过程中，操作者可通过遥控等方式启动驱动装置，通过连接构件拉动导杆沿滑槽滑动，使导杆杆体和卡钩部件脱离，使挂钩的后端被放下，配合地面的阻拦绳等完成阻拦降落。 

作为优选，所述挂钩的前端设计为扭力弹簧结构，且所述扭力弹簧结构的两末端扭臂均朝向轴杆的后侧，上部的扭臂抵在无人机机身的下方，下部的扭臂与挂钩钩身一体连接。当挂钩失去导杆的约束后，在扭力弹簧回复弹力、扭力弹簧上扭臂与机身距离、扭力弹簧两扭臂之间角度等因素的影响下，挂钩后端向下运动至设定角度，即保障了挂钩的下放，又精准的控制了挂钩的整体倾斜度。 

所述挂钩优选采用弹性金属材料制成。 

所述导杆在滑槽内的滑动可通过以下两种结构中的任一种实现： 

1）导杆通过刚性连接构件与驱动装置连接，驱动装置控制导杆在滑槽内的往复运动；

2）导杆通过连接构件与位于导杆一侧的驱动装置连接，驱动装置控制导杆的往复运动；导杆的另一侧还设有复位弹性部件，所述弹性部件一端固定，一端与导杆连接，当驱动装置复位后，复位弹性部件可利用其本身的弹力驱使导杆复位。本结构中，所述连接构件可以为刚性件、弹性件或柔性件中的一种或多种组合构成，弹性材料及柔性材料的应用，可使连接构件具有更大的设计空间，并且降低成本。

进一步的，结构2)中的连接构件包括钢丝拉杆和连接在导杆两端的软绳,所述钢丝拉杆一端与软绳连接,一端与驱动装置连接；所述后支撑板在其两板体的侧边设有对应的卡口，所述复位弹性部件为橡皮筋，橡皮筋复位弹性部件绕过两板体的卡口，皮筋两头分别固定在导杆伸出滑槽的两端部上。在驱动装置的驱动下，钢丝拉杆和软绳将导杆拉离初始位置，橡皮筋复位弹性部件随即产生形变，积蓄势能。在驱动装置行程复位后，橡皮筋即可将导杆拉回初始位置。 

作为优选，挂钩上抬时,所述卡钩部件迎向导杆的部位可设计为圆弧形。 

作为优选，所述前支撑板安装在无人机机腹下方，所述后支撑板安装在无人机的尾轮支架下方。 

本实用新型的有益效果： 

本实用新型结构设计简单，安全可靠，易于加工，操作方便，维修检查便捷，有效避免了飞机起飞滑跑时挂钩与地面接触造成阻力、摩擦损坏以及由此产生危险事故等情况的发生，且能准确控制挂钩释放后的角度，大大缩短了无人机的降落距离。基于上述因素，在材料、结构等多方面，本实用新型对挂钩的要求比普通固定式的简单，在采用阻拦式降落方式的无人机中普遍适用。

附图说明

图1为本实用新型挂钩锁紧状态示意图； 

图2为本实用新型挂钩释放状态示意图；

图3为图1的局部放大结构示意图；

图4为图2的局部放大结构示意图；

上图中，1-机腹，2-伺服舵机，3-摇臂，4-钢丝拉杆，5-软绳，6-尾轮支架，7-橡皮筋，8-滑槽，9-挂钩，10-前支撑板，11-导杆，12-后支撑板，13-卡钩部件，14-卡口,15-轴杆。

具体实施方式

为了进一步阐明本实用新型的技术目的及技术方案，下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的介绍。 

如图1至图4所示，一种无人机挂钩锁放机构，由以下部件组成： 

1）支撑构件；

所述支撑构件包括前支撑板10与后支撑板12，所述前支撑板10与后支撑板12各自包括一组相对的板体。

前支撑板10的两板体固定在无人机的机腹1处，两板体之间设有轴杆15。 

后支撑板12的两板体采用铝制的U型架板，安装在无人机的尾轮支架6上。U型架板的板面上加工有横向的滑槽8，且两板体之间的滑槽8相对称。将导杆11两端分别架设在后支撑板12的两板体滑槽上，导杆11端部伸出滑槽8，用螺母限位，且导杆11两端部固定有软绳5。 

挂钩9的前端为扭力弹簧结构，套在轴杆15上。扭力弹簧的两末端扭臂均朝向轴杆的后侧，上部的扭臂抵在机腹1的下方，下部的扭臂与挂钩9钩身一体连接。挂钩9的后端为自由端，挂钩9的后侧设有卡钩部件13，如图1、图3所示，卡钩部件13卡固在导杆11的杆体上时，卡钩部件13的开口朝向所述滑槽8的延伸方向。所述挂钩9可采用弹性金属材料制成，如弹簧钢等。 

2）驱动装置； 

所述驱动装置为无人机的伺服系统，包括伺服舵机2及摇臂3等构件，摇臂3通过一钢丝拉杆4与软绳5连接，用于拉动导杆11。

在导杆11的锁紧和释放过程中，如图所示，设滑槽8的右端（或说后端）为导杆11的初始位置，后支撑板12即在其两板体的右侧边设置对应的卡口14，卡钩部件13的开口朝向滑槽8的左侧。拉紧橡皮筋7绕过两板体的卡口14，两头分别固定在导杆11伸出滑槽8的两端部上。 

锁紧操作：由于橡皮筋7的作用（这时伺服舵机2输出轴与摇臂3的行程处于初始状态），导杆11被定位在滑槽8的右端，将挂钩9向上抬起，至卡钩部件13卡住导杆11，挂钩9即被锁住。 

为了避免上抬过程中，导杆11对卡钩部件13的阻挡，可将卡钩部件13的顶部加工为弧形的坡面，使导杆11顺利滑入卡钩部件13的开口处。 

释放操作：启动伺服舵机2开关，控制摇臂3运动，拉动钢丝拉杆4及软绳5，带动导杆11向左（或说向前）运动，使导杆11与卡钩部件13脱开，受挂钩9头部扭力弹簧和重力的作用，挂钩9被释放至预定角度，做降落勾阻拦绳的准备。 

飞机降落后，如需将挂钩9收起，则启动伺服舵机2控制摇臂3回复初始状态，导杆11即被橡皮筋7拉回初始位置。 

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。 

Claims (7)

1.一种无人机挂钩锁放机构，包括驱动装置、支撑构件与连接构件，其特征在于：

所述支撑构件包括前支撑板与后支撑板，所述前支撑板与后支撑板各自设有一组相对的板体，前支撑板的两板体之间设有轴杆；后支撑板的两板体上均设有横向或斜向的滑槽，两板体之间的滑槽相对称，一导杆的左右两端分别卡在两板体的滑槽内；

挂钩的前端为固定端，挂接或套接在所述轴杆上；挂钩的后端为自由端，挂钩后侧设有与所述导杆杆体相卡合的卡钩部件，卡钩部件卡固在导杆杆体上时，卡钩部件的开口朝向所述滑槽的延伸方向；

所述驱动装置通过连接构件与所述导杆连接。

2.根据权利要求1所述的一种无人机挂钩锁放机构，其特征在于：

所述挂钩的前端为扭力弹簧结构，所述扭力弹簧结构的两末端扭臂均朝向轴杆的后侧，上部的扭臂抵在无人机机身的下方，下部的扭臂与挂钩钩身一体连接。

3.根据权利要求2所述的一种无人机挂钩锁放机构，其特征在于：

所述挂钩为弹性金属材料。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种无人机挂钩锁放机构，其特征在于，所述导杆在滑槽内的滑动通过以下两种结构中的任一种实现：

1）导杆通过刚性连接构件与驱动装置连接，驱动装置控制导杆在滑槽内的往复运动；

2）导杆通过连接构件与位于导杆一侧的驱动装置连接，所述连接构件为刚性件、弹性件或柔性件中的一种或多种组合构成，驱动装置控制导杆的往复运动；导杆的另一侧还设有复位弹性部件，所述弹性部件一端固定，一端与导杆连接。

5.根据权利要求4所述的一种无人机挂钩锁放机构，其特征在于：

结构2)中的连接构件包括钢丝拉杆和连接在导杆两端的软绳,所述钢丝拉杆一端与软绳连接,一端与驱动装置连接；

所述后支撑板在其两板体的侧边设有对应的卡口，所述复位弹性部件为橡皮筋，橡皮筋复位弹性部件绕过两板体的卡口，皮筋两头分别固定在导杆伸出滑槽的两端部上。

6.根据权利要求5所述的一种无人机挂钩锁放机构，其特征在于：

挂钩上抬时,所述卡钩部件迎向导杆的部位为圆弧形。

7.根据权利要求4所述的一种无人机挂钩锁放机构，其特征在于：

所述前支撑板安装在无人机机腹下方，所述后支撑板安装在无人机的尾轮支架下方。