CN209051580U - 一种无人机引导降落并固定的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机引导降落并固定的装置，该装置包括：第一引导固定部件，安装在无人机上；第二引导固定部件，安装在待降落处，第二引导固定部件与第一引导固定部件之间通过磁场力相互吸引；磁力通断机构，用于控制第一引导固定部件和第二引导固定部件之间的磁力通断。本实用新型的装置通过磁力通断机构的动作控制第一引导固定部件和第二引导固定部件之间的磁力通断，解决了现有技术中的无人机降落时无法精准降落到指定区域，固定和再次起飞时操作麻烦的问题。

Description

一种无人机引导降落并固定的装置

技术领域

本实用新型涉及无人机降落以及固定技术领域，具体而言，涉及一种无人机引导降落并固定的装置。

背景技术

现有无人机在降落时无法精准降落到指定区域；降落后，一般需要人为或者机械干预，才能使得无人机到达指定范围，从而实现存放。

此外，大型旋翼无人机运输时均需要拆卸机臂，固定时通常采用泡沫棉卡位固定，单独放入固定的卡位棉槽中，在作业时需要再将机臂或者桨叶装上，操作麻烦，且容易造成接口处疲劳损坏。而在应急场景下，如车辆顶部需要投放无人机，这种情况拆装无人机机臂则会十分耗费时间。

因此，迫切需要开发一种能引导无人机降落至指定范围，无需再次耗费人力去纠正位置、拆装机臂，同时可以使得无人机直接迅速起飞的固定结构，以满足无人机领域的现实需求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种无人机引导降落并固定的装置，以解决现有技术中的无人机降落时无法精准降落到指定区域，固定和再次起飞时操作麻烦的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种无人机引导降落并固定的装置，包括：第一引导固定部件，安装在无人机上；第二引导固定部件，安装在待降落处，第二引导固定部件与第一引导固定部件之间通过磁场力相互吸引；磁力通断机构，用于控制第一引导固定部件和第二引导固定部件之间的磁力通断。

进一步地，第一引导固定部件为安装在无人机上的铁磁性金属构件，第二引导固定部件为安装在待降落处的强磁铁。

进一步地，第二引导固定部件为永磁铁。

进一步地，第一引导固定部件为固定安装在无人机的脚架上的铁管。

进一步地，磁力通断机构包括：磁阻构件；驱动机构，与磁阻构件连接，用于驱动磁阻构件运动，以控制第一引导固定部件和第二引导固定部件之间的磁力通断。

进一步地，磁阻构件为设置在第一引导固定部件和第二引导固定部件之间的磁阻片，驱动机构为马达，磁阻片安装在马达的旋转轴上。

进一步地，磁阻构件为设置在第一引导固定部件和第二引导固定部件之间的磁阻片，驱动机构为气缸或液压缸，磁阻片安装在气缸或液压缸的活塞杆上。

进一步地，磁力通断机构包括：升降机构，升降机构与第二引导固定部件连接，用于驱动第二引导固定部件相对于第一引导固定部件上升或下降。

进一步地，无人机上安装有至少两个第一引导固定部件，待降落处对应于每个第一引导固定部件分别安装有一个第二引导固定部件，每一组第一引导固定部件和第二引导固定部件均配套有磁力通断机构。

应用本实用新型的技术方案，无人机靠近待降落处需要降落时，通过磁力通断机构使第一引导固定部件和第二引导固定部件之间实现磁力传输，无人机在磁场力的作用下被牵引至指定的待降落区域并进行固定；无人机需要再次起飞时，通过磁力通断机构使第一引导固定部件和第二引导固定部件之间的磁力断开，无人机即可解除固定进行起飞。通过磁力通断机构的动作控制第一引导固定部件和第二引导固定部件之间的磁力通断，即可实现无人机的精确降落，并且无人机固定和再次起飞时无需拆装机臂，操作更加简便。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一种实施例的装置在无人机处于固定状态时的结构示意图。

图2为本实用新型一种实施例的装置在无人机处于起飞状态时的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一引导固定部件；20、第二引导固定部件；30、磁力通断机构；31、磁阻构件；32、驱动机构；100、无人机；110、脚架。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而仅仅是为了便于对相应零部件进行区别。同样，“一个”或者“一”等类似词语不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

为了解决现有技术中的无人机降落时无法精准降落到指定区域，固定和再次起飞时操作麻烦的问题，本实用新型提供了一种无人机引导降落并固定的装置。

图1和图2示出了本实用新型无人机引导降落并固定的装置的一种实施例。参见图1和图2，该无人机引导降落并固定的装置包括第一引导固定部件10、第二引导固定部件20和磁力通断机构30。其中，第一引导固定部件10安装在无人机100上；第二引导固定部件20安装在无人机100的待降落处，并且第二引导固定部件20与第一引导固定部件10之间通过磁场力相互吸引；磁力通断机构30用于控制第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间的磁力通断。

使用上述的无人机引导降落并固定的装置，无人机100靠近待降落处需要降落时，通过磁力通断机构30使第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间实现磁力传输，无人机100在磁场力的作用下被牵引至指定的待降落区域并进行固定；无人机100需要再次起飞时，通过磁力通断机构30使第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间的磁力断开，无人机100即可解除固定进行起飞。通过磁力通断机构30的动作控制第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间的磁力通断，即可实现无人机100的精确降落，并且无人机100固定和再次起飞时无需拆装机臂，操作更加简便。

具体地，在本实施例中，第一引导固定部件10为安装在无人机100上的铁磁性金属构件，第二引导固定部件20为安装在待降落处的强磁铁。通过在无人机100上安装铁磁性金属构件(如铁、钴、镍或其合金制品)，在待降落处安装强磁铁；相比于将强磁铁安装在无人机100上，将铁磁性金属构件安装在待降落处的方式，可避免强磁铁产生的磁场对无人机100的飞控系统产生电磁影响。

进一步地，在本实施例中，第二引导固定部件20优选采用永磁铁。电磁铁只有在通电时才能产生吸引力；若因意外情况断电，将导致电磁铁失效，装置的引导和固定效果将消失。本实施例采用永磁铁，避免了因断电而产生失效的情况。此外，在无人机100运输过程中，需要通过第二引导固定部件20一直固定住无人机100，采用永磁铁不需要一直处于通电状态，而采用电磁铁需要一直保持通电，相比之下，采用永磁铁更为节能和可靠。

为了更好地使第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间通过磁场力相互吸引，更好地引导无人机100降落到指定的带降落区域，并将无人机100进行更好地固定，参见图1和图2，将第一引导固定部件10固定安装在无人机100的脚架110上。具体来说，将第一引导固定部件10固定安装在脚架110的底部横杆上，如可以采用铁管作为引导固定部件10，将铁管固定套设在脚架110的底部横杆上。这样，可以缩短第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间的距离，使第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间无遮挡，增加第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间的磁场力，更加有利于无人机100精确地降落到待降落处，并将无人机100进行牢固固定。

参见图1和图2，为了进一步提高无人机100降落时的精准性，并使无人机100固定更加牢固，在本实施例中，无人机100上安装至少两个第一引导固定部件10，待降落处对应于每个第一引导固定部件10分别安装一个第二引导固定部件20，每一组第一引导固定部件10和第二引导固定部件20均配套有磁力通断机构30。通过设置多组第一引导固定部件10和第二引导固定部件20，使其相互吸引的磁场力更强，使得无人机100降落时更加精准，固定地也更加牢固。

进一步地，可以在每一组第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间均设置一个磁力通断机构30，也可以采用一个磁力通断机构30同时控制多组第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间磁场力的通断。采用一个磁力通断机构30时，可使装置的结构更加简化，同时可确保多组磁场力通断的同步性。该多组第一引导固定部件10和第二引导固定部件20优选对称地安装在无人机100上，可使无人机100受力更加均衡。

需要说明的是，本申请中的磁力通断机构30可以采用多种形式，只要在无人机100降落和固定时能够使第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间通过磁场力相互吸引，在无人机100起飞时能够断开第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间的磁场力以解除固定即可。

参见图1和图2，在本实施例中，磁力通断机构30包括磁阻构件31和驱动机构32。其中，磁阻构件31设置在第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间；驱动机构32与磁阻构件31连接，用于驱动磁阻构件31运动，以控制第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间的磁力通断。无人机100降落和固定时，通过驱动机构32使磁阻构件31不处于第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间，使得第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间通过磁场力相互吸引；无人机100再次起飞时，通过驱动机构32使磁阻构件31处于第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间，通过磁阻构件31阻断第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间的磁场力，使无人机100解除固定。

具体地，在本实施例中，磁阻构件31为设置在第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间的磁阻片，驱动机构32为马达，该磁阻片安装在马达的旋转轴上。通过马达的转动带动磁阻片在第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间旋转。进一步地，该磁阻片的形状可以为扇形或矩形，当马达驱动磁阻片转动到远离第一引导固定部件10和第二引导固定部件20时，第一引导固定部件10和第二引导固定部件20相互吸引；当马达驱动磁阻片转动到处于第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间时，第一引导固定部件10和第二引导固定部件20没有磁场力相互作用。

在本申请一未图示实施例中，磁阻构件31同样为设置在第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间的磁阻片，而驱动机构32为气缸或者液压缸，磁阻片安装在该气缸或液压缸的活塞杆上。通过气缸或液压缸驱动磁阻片横向移动来实现第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间磁力线的通与断。除气缸或者液压缸外，驱动机构32还可以是其他现有的可驱动磁阻片横向移动的结构。

在本申请又一未图示实施例中，磁力通断机构30包括升降机构，该升降机构的输出端与第二引导固定部件20连接，用于驱动第二引导固定部件20相对于第一引导固定部件10上升或下降。第二引导固定部件20通过升降机构可升降地安装在待降落处，当无人机100需要降落和固定时，通过升降机构驱动第二引导固定部件20上升，缩短第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间的距离，增大其相互吸引的磁场力；当无人机100需要再次起飞时，通过升降机构驱动第二引导固定部件20下降，使第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间的距离增大，使其相互吸引的磁场力大大减弱甚至断开，使无人机100解除固定。该升降机构可以是气缸、液压缸、直线电机等现有的驱动结构。

上述无人机引导降落并固定的装置的工作原理及使用方法如下：

当无人机100靠近待降落处需要降落时，控制端(安装在待降落处或无人机100上)给出信号控制磁力通断机构30动作，使第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间实现磁力传输(通过磁场力相互吸引)，无人机100在磁场力的作用下被牵引降落至待降落处，并进行固定；

当无人机100需要起飞时，控制端给出信号控制磁力通断机构30动作，使第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间的磁力断开，无人机100即解除固定，启动无人机100即可起飞。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：本实用新型的方案通过磁力通断机构30控制第一引导固定部件10和第二引导固定部件20之间的磁力通断，即可实现无人机100的精确降落和固定，并且无人机100固定、运输和再次起飞时无需拆装机臂或桨叶，操作相当方便。尤其是对于较大型的旋翼机的固定和运输，采用本实用新型的装置可以有效简化操作，使无人机100可以直接迅速起飞。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种无人机引导降落并固定的装置，其特征在于，包括：

第一引导固定部件(10)，安装在无人机(100)上；

第二引导固定部件(20)，安装在待降落处，所述第二引导固定部件(20)与所述第一引导固定部件(10)之间通过磁场力相互吸引；

磁力通断机构(30)，用于控制所述第一引导固定部件(10)和所述第二引导固定部件(20)之间的磁力通断。

2.根据权利要求1所述的无人机引导降落并固定的装置，其特征在于，所述第一引导固定部件(10)为安装在所述无人机(100)上的铁磁性金属构件，所述第二引导固定部件(20)为安装在所述待降落处的强磁铁。

3.根据权利要求2所述的无人机引导降落并固定的装置，其特征在于，所述第二引导固定部件(20)为永磁铁。

4.根据权利要求2所述的无人机引导降落并固定的装置，其特征在于，所述第一引导固定部件(10)为固定安装在所述无人机(100)的脚架(110)上的铁管。

5.根据权利要求1所述的无人机引导降落并固定的装置，其特征在于，所述磁力通断机构(30)包括：

磁阻构件(31)；

驱动机构(32)，与所述磁阻构件(31)连接，用于驱动所述磁阻构件(31)运动，以控制所述第一引导固定部件(10)和所述第二引导固定部件(20)之间的磁力通断。

6.根据权利要求5所述的无人机引导降落并固定的装置，其特征在于，所述磁阻构件(31)为设置在所述第一引导固定部件(10)和所述第二引导固定部件(20)之间的磁阻片，所述驱动机构(32)为马达，所述磁阻片安装在所述马达的旋转轴上。

7.根据权利要求5所述的无人机引导降落并固定的装置，其特征在于，所述磁阻构件(31)为设置在所述第一引导固定部件(10)和所述第二引导固定部件(20)之间的磁阻片，所述驱动机构(32)为气缸或液压缸，所述磁阻片安装在所述气缸或液压缸的活塞杆上。

8.根据权利要求1所述的无人机引导降落并固定的装置，其特征在于，所述磁力通断机构(30)包括：

升降机构，所述升降机构与所述第二引导固定部件(20)连接，用于驱动所述第二引导固定部件(20)相对于所述第一引导固定部件(10)上升或下降。

9.根据权利要求1所述的无人机引导降落并固定的装置，其特征在于，所述无人机(100)上安装有至少两个所述第一引导固定部件(10)，所述待降落处对应于每个所述第一引导固定部件(10)分别安装有一个所述第二引导固定部件(20)，每一组所述第一引导固定部件(10)和所述第二引导固定部件(20)均配套有所述磁力通断机构(30)。