CN205971887U - 一种无人机回收系统 - Google Patents
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Abstract
一种无人机回收系统，属于无人机回收技术领域，其特征在于：包括曲臂伸缩机、上悬臂系统、下悬臂系统和阻尼吸能系统；曲臂伸缩机包括底盘和伸缩装置；底盘下部设置有支撑油缸；底盘包括液压系统和控制系统；上悬臂系统包括横杆、立柱、上悬臂拉绳、上悬臂和弹性构件；下悬臂系统包括下悬臂、下悬臂拉绳和拉簧；阻尼吸能系统包括缓冲装置、回收绳、定滑轮组和动滑轮组；缓冲装置、定滑轮组及动滑轮组通过回收绳相连接；回收绳的一端与缓冲装置连接，另一端通过前述拉簧与底盘连接。通过改进回收方式，可以迅速的减小无人机速度，实现平稳回收，且回收过程占用空间小，还具有系统工作可靠、使用寿命长的优点，操作简单，适于推广应用。
Description
技术领域
本实用新型属于无人机回收技术领域，尤其涉及一种采用天钩回收方式的无人机回收系统。
背景技术
回收系统是无人机的一个重要功能系统，直接影响无人机作战的机动灵活性、地域适应性和生存能力等技术指标要求。无人机回收要能从任务空域范围内回收，且需满足机载设备损伤最小、修复成本低等要求。
目前，无人机的回收方式包括起落架滑跑着陆回收、伞降回收、天钩回收、拦截网回收等。起落架滑跑着陆回收的缓冲机构复杂，质量较大，且要求有较大的回收场地；伞降回收受环境及气象条件影响易偏离指定区域，回收效果欠佳；撞网回收方式无人机与拦截网触碰部位不均衡，飞机薄弱部位易损坏，其地面回收装置体积大，结构复杂。
同时，随着无人机在各军兵种的扩展应用，尤其是在复杂地貌的狭小空间内或军舰上使用的情况越来越多。要求无人机回收系统具有精确定点回收的能力。但现有回收方式已不能满足在狭小回收场或舰船上的回收任务。
发明内容
本实用新型旨在解决上述问题，提供一种采用天钩回收方式，可在狭小空间进行无人机回收的回收系统。
一种无人机回收系统，包括曲臂伸缩机、上悬臂系统、下悬臂系统和阻尼吸能系统；所述曲臂伸缩机包括底盘和设置于其上的伸缩装置；所述底盘下部设置有支撑油缸；前述底盘包括液压系统和控制系统；所述上悬臂系统包括横杆、立柱、上悬臂拉绳、上悬臂和弹性构件；所述横杆和立柱的一端均与前述伸缩装置的顶端连接；所述上悬臂与立柱活动连接；所述弹性构件设置于横杆与上悬臂之间；所述上悬臂拉绳一端与上悬臂连接，另一端与前述立柱上端连接；所述下悬臂系统包括下悬臂、下悬臂拉绳和拉簧；所述下悬臂与伸缩装置底端连接；所述下悬臂拉绳一端与伸缩装置连接，另一端与下悬臂相连接；所述阻尼吸能系统包括缓冲装置、回收绳、定滑轮组和动滑轮组；所述缓冲装置、定滑轮组及动滑轮组通过回收绳相连接；所述回收绳的一端与缓冲装置连接，另一端通过前述拉簧与底盘连接。
工作时，通过控制系统控制支撑油缸展开，使设备可靠支撑地面。通过控制系统控制伸缩装置伸出使设备达工作高度；通过横杆、立柱 、上悬臂拉绳及弹性构件将上悬臂拉伸到工作状态；通过下悬臂拉绳、拉簧及横杆将下悬臂拉伸到工作状态；回收绳通过滑轮组固定到回收系统主体上。回收时，控制无人机翼尖小钩触碰回收绳，无人机被锁定后，通过吸能缓冲系统的缓冲装置吸收冲击力并产生阻力，使无人机做绕绳衰减式回旋运动，在此运动过程中吸收掉无人机的大部分动能，最终停止从而实现无人机回收。
本实用新型所述无人机回收系统，所述伸缩装置由三节臂组成；伸缩装置安装于回转平台上，回转平台是曲臂伸缩机的一部分，回转运动是通过液压马达驱动回转平台旋转完成；动作时，第一节臂通过曲臂伸缩机回转平台油缸使达工作位置，第二节臂通过第一节臂油缸使其达工作位置，第三节臂通过第二节臂内部油缸式使其伸出。
本实用新型所述无人机回收系统，所述曲臂伸缩机为拖车式曲臂伸缩机或者行走式曲臂伸缩机；在无人机回收系统长时间固定设置或在辅助移动设备配合下，进行长距离移动的环境下采用拖车式曲臂伸缩机；在回收作业完成后需移动回收系统至别处或短距离移动的环境下适于采用行走式曲臂伸缩机。
本实用新型所述无人机回收系统，所述缓冲装置为缓冲阻尼器；在无人机冲击回收绳的过程中，通过缓冲阻尼器吸收冲击力并产生阻力，使无人机做绕绳衰减式回旋运动，在此运动过程中吸收掉无人机的大部分动能，最终停止从而实现无人机回收。
本实用新型所述无人机回收系统，所述弹性构件采用弹簧或者橡皮筋；弹簧或橡皮筋比较容易获取，可适当降低生产成本，在无人机回收过程中，大部分动能被缓冲阻尼器吸收，剩余能量可通过弹性构件储存为弹性势能，并在后续无人机摆动过程中将其释放；从而避免了剩余动能对回收系统主体结构的冲击，也有效延长回收系统的使用时间。
本实用新型所述的无人机回收系统，所述上悬臂与立柱的活动连接方式为采用球关节或十字轴关节连接；通过采用球关节或十字轴关节的方式，在实现连接的前提下不仅增加了上悬臂的灵活性，而且缓解了上悬臂系统受到的冲击，便于整个回收装置的回收活动实施。
本实用新型所述无人机回收系统，通过改进天钩回收方式，可以迅速的减小无人机速度，从而实现平稳回收，且回收过程占用空间小。回收过程中通过缓冲器来吸收无人机动能，并将吸收后的能量以热量形式及时散出，不进行能量储存，还可通过调节缓冲装置的相应参数和弹性构件满足不同质量和不同进场速度的无人机回收，适用范围广，且本实用新型所述无人机回收系统还具有系统工作可靠、使用寿命长的优点，操作简单，适于推广应用。
附图说明
图1为本实用新型所述回收系统结构示意图；
图2为本实用新型所述回收系统工作原理示意图；
其中1-支撑油缸、2-底盘、3-定滑轮组、4-伸缩装置、5-横杆、6-立柱、7-上悬臂拉绳、8-上悬臂、9-弹性构件、10-回收绳、11-下悬臂、12-下悬臂拉绳、13-拉簧、14-缓冲阻尼器、15-动滑轮组。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型所述无人机回收系统进行说明。
如图1所示，首先安装回收绳10、上悬臂8、下悬臂11系统，检查回收绳10、弹性构件9、拉簧13、缓冲器阻尼器14的状态及连接部件的可靠性。同时通过操作控制系统控制支撑油缸1展开按钮，使四个支撑油缸1展开，使回收设备可靠支撑地面。通过操作控制系统控制曲臂伸缩机伸出按钮，使伸缩臂伸缩达到回收设备工作高度。伸缩装置4由三节臂组成，动作时，第一节臂通过曲臂伸缩机回转平台油缸使达工作位置，第二节臂通过第一节臂油缸使其达工作位置，第三节臂通过第二节臂内部油缸式使其伸出。伸缩装置4上设置的油缸伸出使上悬臂8系统达工作状态。根据使用时运输尺寸和回收设备要求高度的不同，伸缩装置可由三节以上节臂组成。
回收过程分为滑行和回旋两个阶段，通过控制无人机飞向绳索，利用无人机挂钩钩住悬挂在悬臂上的绳索。
具体过程：在引导装置指引下，机翼撞绳后，回收绳10沿机翼前缘滑行到前缘翼尖，翼尖小钩钩住并锁定回收绳10。由于惯性无人机继续向前运动，通过吸能缓冲系统的缓冲阻尼器14吸收冲击力并产生阻力，使无人机做绕绳衰减式回旋运动，在此运动过程中吸收掉无人机的大部分动能，最终停止从而实现无人机回收。
如图2所示，回收系统阻尼吸能系统主要由缓冲阻尼器14、定滑轮组3、动滑轮组15、拉簧13、绳子等构成。设计两个滑轮组，既可以减小绳上所受力，又能解决缓冲器行程和拉簧13行程有限的问题。飞机在A点挂住绳子，运行到B点时，无人机第一次速度为0m/s，AB为无人机最大摆动距离。在此过程中，大多数能量被阻尼器吸收，剩余的能量通过弹簧储存为弹性势能，由于储存的能量很少，故当弹性势能转为动能时，靠其他外界阻尼也会使无人机摆动迅速停下来，从而实现无人机的高效、快速、平稳挂绳回收。
无人机回收作业完成后，通过伸缩装置4上油缸缩回使上悬臂8系统缩回；接着通过操作控制系统控制曲臂伸缩机缩回按钮，使伸缩臂缩回。动作过程与伸出过程相反。通过操作控制系统控制支撑油缸1缩回按钮，使四个支撑油缸1缩回，支撑油缸1离开地面，使拖车牵引轮可靠支撑地面。
Claims (6)
1.一种无人机回收系统，其特征在于：包括曲臂伸缩机、上悬臂（8）系统、下悬臂（11）系统和阻尼吸能系统；
所述曲臂伸缩机包括底盘（2）和设置于其上的伸缩装置（4）；所述底盘（2）下部设置有支撑油缸（1）；前述底盘（2）包括液压系统和控制系统；
所述上悬臂系统包括横杆（5）、立柱（6）、上悬臂拉绳（7）、上悬臂（8）和弹性构件（9）；所述横杆（5）和立柱（6）的一端均与前述伸缩装置（4）的顶端连接；所述上悬臂（8）与立柱（6）活动连接；所述弹性构件（9）设置于横杆（5）与上悬臂（8）之间；所述上悬臂拉绳（7）一端与上悬臂（8）连接，另一端与前述立柱（6）上端连接；
所述下悬臂系统包括下悬臂（11）、下悬臂拉绳（12）和拉簧（13）；所述下悬臂（11）与伸缩装置（4）底端连接；所述下悬臂拉绳（12）一端与伸缩装置（4）连接，另一端与下悬臂（11）相连接；
所述阻尼吸能系统包括缓冲装置、回收绳（10）、定滑轮组（3）和动滑轮组（15）；所述缓冲装置、定滑轮组（3）及动滑轮组（15）通过回收绳（10）相连接；所述回收绳（10）的一端与缓冲装置连接，另一端通过前述拉簧（13）与底盘（2）连接。
2.根据权利要求1所述的无人机回收系统，其特征在于：所述伸缩装置（4）由三节臂组成。
3.根据权利要求1或2所述的无人机回收系统，其特征在于：所述曲臂伸缩机为拖车式曲臂伸缩机或行走式曲臂伸缩机。
4.根据权利要求3所述的无人机回收系统，其特征在于：所述缓冲装置为缓冲阻尼器（14）。
5.根据权利要求4所述的无人机回收系统，其特征在于：所述弹性构件（9）采用弹簧或橡皮筋。
6.根据权利要求5所述的无人机回收系统，其特征在于：所述上悬臂（8）与立柱（6）的活动连接方式为采用球关节或十字轴关节连接。
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