CN206664945U - 高压气瓶式多旋翼无人机用降落伞 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高压气瓶式多旋翼无人机用降落伞，包括降落伞桶、降落伞包、膨胀气囊、支架和高压气瓶；降落伞桶和高压气瓶均固定在支架上；降落伞桶内设置有膨胀气囊和降落伞包，膨胀气囊设置于降落伞桶的底部，膨胀气囊和降落伞包之间通过隔板隔开；高压气瓶通过电控阀门连接膨胀气囊的充气口。本实用新型通过膨胀气囊充气膨胀，将降落伞包抛出降落伞桶，膨胀气囊与降落伞包之间通过隔板隔离，可以防止膨胀气囊与降落伞包缠在一起无法抛出降落伞，也无需考虑降落伞桶内壁和隔板的气密性，也避免由于漏气而影响抛伞效果的问题。膨胀气囊充气口与电控阀门的连接难度较小，易于维修保养，解决了现有降落伞弹射效果不佳或意外弹射降落伞的问题。

Description

高压气瓶式多旋翼无人机用降落伞

技术领域

本实用新型属于降落伞领域，具体涉及多旋翼无人机用降落伞。

背景技术

随着无人机技术的发展和应用，多旋翼无人机由于其自身操纵性、稳定性造成的安全事故也越来越多。为了防止坠毁的多旋翼无人机造成进一步的损失，出现了越来越多的安全措施，其中效果较好的就是无人机用降落伞。

在无人机发生故障之后，无人机控制系统检测到无人机运动的参数和姿态后，判定无人机是否需要采取必要措施防止坠毁，或直接通过操作人员发出指令，采取必要的安全措施。

降落伞作为一种有效可靠的安全措施，可以保障无人机在无动力状态下，以可以承受的速度、加速度，以及较为安全的姿态落回地面，防止无人机直接坠毁。

现有技术中，常见的无人机降落伞多采用弹簧弹射降落伞的方式或火药触发弹射降落伞的方式。对于弹簧弹射降落伞的方式，在正常状态下，需长时间保持弹簧压缩或伸长的状态，可能会导致弹簧失效，无法有效弹射降落伞。对于火药触发弹射降落伞的方式，多旋翼无人机飞行过程中常常伴有较为严重的振动，容易导致意外触发火药弹射降落伞的情况。

现有技术中，在弹射降落伞的过程中通常需要对安装降落伞的降落伞桶快速充入高压气体，为保证降落伞的弹射效果，需保证降落伞桶的气密性，降落伞桶漏气会导致降落伞弹射效果不佳，甚至降落伞弹射失败。

现有技术中，降落伞伞绳通常集中固定于无人机机身结构上的一个连接位置，或固定在降落伞桶的结构上，通过降落伞桶与无人机机身结构连接。对于大中型无人机，伞绳上的拉力较大，易导致无人机机身结构上连接位置的结构的损坏，导致降落伞无法保护无人机，使其安全降落。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高压气瓶式多旋翼无人机用降落伞，以解决现有技术中降落伞弹射的可靠性低、降落伞弹射装置需保证严格气密性、伞绳连接方式不适用于无人机的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

高压气瓶式多旋翼无人机用降落伞，包括降落伞桶、降落伞包、膨胀气囊、支架和高压气瓶；降落伞桶和高压气瓶均固定在支架上；降落伞桶内设置有膨胀气囊和降落伞包，膨胀气囊设置于降落伞桶的底部，膨胀气囊和降落伞包之间通过隔板隔开；高压气瓶通过电控阀门连接膨胀气囊的充气口。

进一步的，还包括控制电路；控制电路的输出端连接电控阀门；控制电路用于接收控制信号控制电控阀门的开启与关闭。

进一步的，降落伞桶的桶口盖有膨胀气囊充气膨胀时能够被顶开的降落伞上盖。

进一步的，所述高压气瓶式多旋翼无人机用降落伞包括两个高压气瓶；两个高压气瓶的瓶口各通过一个电控阀门与膨胀气囊的对应的充气口相连。

进一步的，支架固定在无人机机身上，降落伞桶的桶口高于无人机机身。

进一步的，无人机机臂上均匀布置有多个降落伞绳连接结构；降落伞包的伞绳穿过降落伞桶上部的U型槽连接对应的降落伞绳连接结构。

进一步的，降落伞桶的内壁竖直设有一对滑轨；隔板的侧壁设有一对与对应滑轨相配合的滑槽。

进一步的，降落伞上盖的下部设有能够过盈配合卡在降落伞桶的桶口的卡槽；降落伞上盖和降落伞桶上各设有一个连接口，降落伞上盖和降落伞桶的两个连接口通过绳子固定连接。

进一步的，膨胀气囊的充气口套紧在电控阀门。

进一步的，本实用新型一种高压气瓶式多旋翼无人机用降落伞优选用于载重5公斤以上的多旋翼无人机。

相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

电控阀门通过控制电路控制，只有接收到控制电路发出的信号，电控阀门才会开启，高压气瓶才能给膨胀气囊充气，不会由于长时间受力或振动而无法有效弹射降落伞或意外弹射降落伞，保障了降落伞弹射的可靠性。

高压气瓶通过电控阀门向膨胀气囊充气，只需保障高压气瓶与电控阀门、电控阀门与膨胀气囊连接处的气密性即可，高压气瓶、电控阀门技术较为成熟，保障上述两处连接位置的气密性成本低廉，无需通过高成本的加工技术保障降落伞桶内部的气密性，且无需额外的保养、维护。

相邻的降落伞绳两两一组固定在降落伞绳连接结构上，降落伞绳连接结构依次固定在机臂上，分散了连接位置承受的降落伞绳的拉力，防止过于集中的拉力损坏机身结构上连接位置的结构，而导致降落伞无法保护无人机。

附图说明

图1是本实用新型提供的高压气瓶式多旋翼无人机用降落伞的立体图；

图2是本实用新型提供的高压气瓶式多旋翼无人机用降落伞的侧视图；

图3是本实用新型提供的高压气瓶式多旋翼无人机用降落伞的剖视图；

图4是本实用新型提供的高压气瓶式多旋翼无人机用降落伞装配到四旋翼无人机上的示意图；

图5是本实用新型提供的高压气瓶式多旋翼无人机用降落伞装配到四旋翼无人机上的效果的放大图；

图6是降落伞绳连接结构的示意图；

图7是降落伞弹射出后的示意图；

图8是降落伞桶的示意图；

图9是降落伞桶的俯视图；

图10是上盖的示意图；

图11是隔板的示意图；

图12是高压气瓶、电控阀门、膨胀气囊的连接效果的示意图。

其中：

1是降落伞上盖；2是降落伞桶；3是降落伞包；4是隔板；5是膨胀气囊；6是控制电路；7是支架；8是高压气瓶；9是固定螺栓；10是电控阀门；11是降落伞装置；12是降落伞绳连接结构；101是卡槽，102是细绳连接口；201是桶口，202是U型槽，203是固定螺栓孔，204是膨胀气囊孔，205是滑轨，206是细绳连接口；301是打开状态降落伞，302是伞绳；401是滑槽；1201是螺栓，1202是伞绳连接零件，1203是伞绳连接口。

具体实施方式

下面结合附图说明，阐述一种本实用新型具体的实施方式。

请参阅图1至图12所示，本实用新型一种高压气瓶式多旋翼无人机用降落伞，包括降落伞桶2、降落伞包3、膨胀气囊5、支架7和高压气瓶8；

降落伞桶2通过三枚固定螺栓9固定在支架7上。两个高压气瓶8固定安装在支架7上且开口朝下。两个高压气瓶8的瓶口各通过一个电控阀门10与膨胀气囊5的对应的充气口相连。高压气瓶与电控阀门、电控阀门与膨胀气囊的连接需要保证气密性。膨胀气囊5放在降落伞桶2内最底部，两个充气口通过降落伞底部的两个孔与电控阀门连接。膨胀气囊5的上方放置一块隔板4，防止抛射降落伞的过程中膨胀气囊5与降落伞包3、伞绳缠住。隔板4上方安装降落伞包3，降落伞包3的伞绳穿过降落伞桶2上方的U型槽202与机身上对应的降落伞绳连接结构12固定连接。降落伞上盖1盖在降落伞包3的上方并卡住，防止降落伞包在无人机飞行过程中散落到降落伞桶外。控制电路6固定在降落伞桶2的外侧底部，控制电路6内有独立接收地面操作人员指令的接收机和检测无人机运动参数的传感器，控制电路6连接两个电控阀门10，可以控制电控阀门10的开启。

请参阅图10所示，降落伞上盖1的下部设有卡槽101，旁侧设有细绳连接口102；卡槽101用于卡在降落伞桶2的桶口201上；

请参阅图8-9所示，降落伞桶2的顶部桶口201处旁侧的侧壁上出开设有U型槽202，相对于U型槽202的另一侧设有细绳连接口206，降落伞上盖1的细绳连接口102与降落伞桶2的细绳连接口206通过绳子绑在一起；平时，降落伞上盖1通过卡槽101卡在降落伞桶2的桶口201上；当降落伞包3手膨胀气囊5膨胀进行弹射时，顶开降落伞上盖1进行弹射；由于降落伞上盖1的细绳连接口102与降落伞桶2的细绳连接口206通过绳子绑在一起，降落伞上盖1不会丢失；降落伞桶2侧壁中部设置有三个固定螺栓孔203，用于通过螺钉与支架7固定连接。降落伞桶2的底部开设有两个膨胀气囊孔204，用于膨胀气囊5的充气口伸出连接对应电控阀门10。降落伞桶2的内壁竖直设有一对滑轨205。

请参阅11所示，隔板4的侧壁设有一对与对应滑轨205相配合的滑槽401；使得膨胀气囊5膨胀时，隔板4不会倾斜，不会影响降落伞的弹射。

请参阅图6所示，降落伞绳连接结构12包括伞绳连接零件1202，伞绳连接零件1202由两半组成，两半通过螺栓1201固定连接以使伞绳连接零件1202能够方便的固定到机臂上；伞绳连接零件1202上设有伞绳连接口1203，用于固定对应的降落伞伞绳。

请参阅12所示，将两个电控阀门10分别安装到两个高压气瓶8上；膨胀气囊5的两个充气口分别套紧在两个电控阀门10上，通过膨胀气囊5本身的弹性保证连接的气密性。

安装过程：

将隔板4安装到降落伞桶2内，隔板有加强肋板的一侧与膨胀气囊5接触，并不与膨胀气囊5固定连接，隔板4的两个滑槽401分别卡在降落伞桶2内壁的两条滑轨205，并进行润滑，使得隔板4可以通过滑槽401沿滑轨205在降落伞桶2内自有上下滑动。将降落伞包3放置入降落伞桶2内，与隔板4无加强肋板的一面直接接触，并不与隔板4固定连接。降落伞包3的伞绳302穿过降落伞桶2的U型槽202与外部的连接结构连接。通过过盈配合的方式，将上盖1通过上盖的卡槽101安装到降落伞桶2的桶口201上，通过细绳连接上盖1的细绳连接口102和降落伞桶2的细绳连接口206。

将降落伞装置11通过支架7上的螺栓孔及螺栓固定到无人机机身结构上，效果如图4、图5所示。安装要求降落伞桶等主体结构位于无人机机身结构的外部，降落伞桶桶口位置高于机身结构，降落伞桶与竖直方向夹角较小。

将降落伞绳连接结构12分别固定到无人机的机臂上靠近机身结构的一端，四个降落伞绳连接结构与机身结构几何中心的距离相同。

将降落伞包的八根伞绳从降落伞桶上方的U型槽内拉出，依次将伞绳固定在降落伞绳连接结构12的固定孔内，确认伞绳顺序正确、伞绳长度一致、无打结等问题。

工作过程：

通过控制电路模块6自身的传感器检测的信号或接收到的操作人员的指令，控制电路模块6发出信号开启电控阀门10，高压气瓶8给膨胀气囊5充气，膨胀气囊5膨胀，推动隔板4沿滑轨205在降落伞桶2内向上滑动，隔板4推动降落伞包3向上移动，降落伞包3顶开上盖1，连接上盖1的细绳连接口102和降落伞桶2的细绳连接口206的细绳将上盖1挂载降落伞桶2的外面，防止上盖1丢失。降落伞包3弹射到空中后打开成打开状态降落伞302，通过伞绳301和固定在机臂上的降落伞绳连接结构12，减缓无人机下降的速度，调整无人机下降的姿态，防止无人机坠毁，效果图如图7所示。

Claims (9)

1.高压气瓶式多旋翼无人机用降落伞，其特征在于，包括降落伞桶(2)、降落伞包(3)、膨胀气囊(5)、支架(7)和高压气瓶(8)；

降落伞桶(2)和高压气瓶(8)均固定在支架(7)上；降落伞桶(2)内设置有膨胀气囊(5)和降落伞包(3)，膨胀气囊(5)设置于降落伞桶(7)的底部，膨胀气囊(5)和降落伞包(3)之间通过隔板(4)隔开；

高压气瓶(8)通过电控阀门连接膨胀气囊(5)的充气口。

2.根据权利要求1所述的高压气瓶式多旋翼无人机用降落伞，其特征在于，还包括控制电路(6)；控制电路(6)的输出端连接电控阀门；控制电路(6)用于接收控制信号或者检测获得控制信号控制电控阀门的开启与关闭。

3.根据权利要求1所述的高压气瓶式多旋翼无人机用降落伞，其特征在于，降落伞桶(2)的桶口盖有膨胀气囊(5)充气膨胀时能够被顶开的降落伞上盖(1)。

4.根据权利要求1所述的高压气瓶式多旋翼无人机用降落伞，其特征在于，所述高压气瓶式多旋翼无人机用降落伞包括两个高压气瓶(8)；两个高压气瓶(8)的瓶口各通过一个电控阀门(10)与膨胀气囊(5)的对应的充气口相连。

5.根据权利要求1所述的高压气瓶式多旋翼无人机用降落伞，其特征在于，支架(7)固定在无人机机身上，降落伞桶(2)的桶口高于无人机机身。

6.根据权利要求5所述的高压气瓶式多旋翼无人机用降落伞，其特征在于，无人机机臂上均匀布置有多个降落伞绳连接结构(12)；降落伞包(3)的伞绳穿过降落伞桶(2)上部的U型槽连接对应的降落伞绳连接结构(12)。

7.根据权利要求1所述的高压气瓶式多旋翼无人机用降落伞，其特征在于，降落伞桶(2)的内壁竖直设有一对滑轨(205)；隔板(4)的侧壁设有一对与对应滑轨(205)相配合的滑槽(401)。

8.根据权利要求1所述的高压气瓶式多旋翼无人机用降落伞，其特征在于，降落伞上盖(1)的下部设有能够过盈配合卡在降落伞桶(2)的桶口的卡槽(101)；降落伞上盖(1)和降落伞桶(2)上各设有一个连接口，降落伞上盖(1)和降落伞桶(2)的两个连接口通过绳子固定连接。

9.根据权利要求1所述的高压气瓶式多旋翼无人机用降落伞，其特征在于，膨胀气囊(5)的充气口套紧在电控阀门。