CN209815412U - 用于系留无人机的收放线装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于系留无人机的收放线装置，包括支撑架、收放线盘、系留线缆和收放线电机，收放线盘于中心位置通过收放线电机安装在支撑架上，收放线盘在周面上设置有卷绕腔，系留线缆伸至卷绕腔内与收放线盘连接，系留线缆另一端与无人机连接，卷绕腔的宽度大于一根系留线缆的直径并小于两根系留线缆直径之和。该收放线装置具有结构简单、操作方便、可防止线层排列交错现象、能提高散热效果的优点。

Description

用于系留无人机的收放线装置

技术领域

本实用新型主要涉及无人机领域，尤其涉及一种用于系留无人机的收放线装置。

背景技术

随着信息化、网络化程度加深,生活的方方面面均可享受网络带来的便捷。与此同时，网络依赖成为这个信息社会的一项特征。拇指文化的风靡使得通信需求不断上升，通信保障能力凸显出至关重要的作用，在野外作业、应急救险等应急通信的必要性需求更为突出。在这一需求形势下，系留旋翼无人机作为高空基站走入了人们的眼帘。系留无人机系统由多旋翼无人机、系留线缆、地面起降平台组成，无人机使用地面供电长时间滞空悬停，同时，机载设备采集的高清视频等数据可以通过系留线缆内置的光纤回传到地面，具有空中长时间作业、数据传输带宽大的优势，整个系统可独立式安装，也可以车载安装，并能自动同步跟随车辆移动。目前市面上的系留无人机可通过地面发电机进行供电，多可实现24小时全天候滞空，72小时不间断工作，100-200米定点悬停，广泛适用于救灾抢险、边界巡视、基地安全、景区监测、地质勘测、野外作业、森林防火、应急通信、公安反恐、交通监管、新闻采访、工程监控、环境监测、影视拍摄、科学研究、国防军工等多个广阔领域。

现有系留无人机收放线装置采用收线滚筒加排线机构的形式；采用平铺后多层叠加的原理收纳线材；这种收线模式首先容易出现收放线时上层与下层缠绕现象，采用多圈多层平铺方式，如从左往右排线，容易出现线圈不按照预期排列的现象，同时当一层排满时需要将平铺方向换向，此时容易出现首层线和次层线排列交错的现象，其次在线材通电时间较长时，中间层线材无法和冷空气有效接触；散热面积有限，容易出现收放线装置过热问题。因而开发一种能有效防止缠绕以及散热的新型无人机收放线装置是迫切需要的。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、操作方便、可防止线层排列交错现象、能提高散热效果的用于系留无人机的收放线装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于系留无人机的收放线装置，包括支撑架、收放线盘、系留线缆和收放线电机，所述收放线盘于中心位置通过收放线电机安装在支撑架上，所述收放线盘在周面上设置有卷绕腔，所述系留线缆伸至卷绕腔内与收放线盘连接，系留线缆另一端与无人机连接，所述卷绕腔的宽度大于一根系留线缆的直径并小于两根系留线缆直径之和。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述收放线盘的轮廓尺寸不小于系留线缆完全卷绕状态下形成的最大轮廓尺寸。

所述收放线盘上开设有多个对卷绕状态系留线缆散热的散热孔。

所述收放线盘的一侧安装有用于引导系留线缆以单圈多层模式卷绕在卷绕腔的引导支架。

所述引导支架包括引导杆和一对引导轮，所述引导杆固装在收放线盘的收放线侧，一对所述引导轮安装在引导杆上，所述系留线缆穿设在该对引导轮之间。

所述引导杆端部设有滑轨，所述滑轨上滑装有能沿其竖向滑动的滑块，所述系留线缆与滑块连接，所述滑轨上还装设有用于检测滑块位置并根据位置信号控制收放线电机转速的位移检测控制模块。

所述滑块包括滑动本体和设置在滑动本体上的一对导向轮，所述滑动本体滑装在滑轨上，所述系留线缆穿设在该对导向轮之间。

所述滑块与滑轨顶端之间设有第一缓冲弹簧。

所述滑轨顶端设有第一固定柱，所述第一缓冲弹簧一端与第一固定柱连接、另一端与滑块顶部连接。

所述滑块与滑轨底端之间设有第二缓冲弹簧。

所述滑轨底端设有第二固定柱，所述第二缓冲弹簧一端与第二固定柱连接、另一端与滑块底部连接。

所述引导杆端部设有固定架，所述固定架上铰接有俯仰摆板，所述系留线缆与俯仰摆板接触并被压于其下方，所述固定架上还装设有用于检测俯仰摆板摆动角度并根据角度信号控制收放线电机转速的角度检测控制模块。

所述俯仰摆板上装设有过线轮，所述过线轮压于系留线缆上方。

所述俯仰摆板与固定架之间装设有限位弹簧。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的用于系留无人机的收放线装置，包括支撑架，收放线盘、系留线缆和收放线电机，收放线盘于中心位置通过收放线电机安装在支撑架上，收放线盘在周面上设置有卷绕腔，系留线缆伸至卷绕腔内与收放线盘连接，系留线缆另一端与无人机连接，卷绕腔的宽度大于一根系留线缆的直径并小于两根系留线缆直径之和。该装置在收线时，收放线电机启动正转带动收放线盘正转，在卷绕腔的约束下系留线缆在卷绕腔内保持恒定位置以单圈多层模式卷绕形成类似于蚊香盘结构，当放线时，收放线电机启动反转带动收放线盘反转，同样在卷绕腔的约束下保持恒定位置进行放线。较传统的多圈多层收放线结构而言，该收放线装置实现了单圈多层收放线功能，一方面不会出现首层线和次层线排列交错的现象，其结构简单、操作方便，另一方面，此种单圈多层结构可保证每圈都能与空气接触，将多余热量散发，大大提高了散热效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的立体结构示意图。

图2是本实用新型实施例1的立体结构示意图(另一视角)。

图3是图1中引导支架的端部放大结构示意图。

图4是本实用新型实施例2的立体结构示意图。

图5是本实用新型实施例2的立体结构示意图(另一视角)。

图6是图4中引导支架的端部放大结构示意图。

图中各标号表示：

1、支撑架；2、收放线盘；21、卷绕腔；22、散热孔；3、系留线缆；4、收放线电机；5、引导支架；51、引导杆；52、引导轮；6、滑轨；7、滑块；71、滑动本体；72、导向轮；8、位移检测控制模块；9、第一缓冲弹簧；10、第一固定柱；11、第二缓冲弹簧；12、第二固定柱；13、固定架；14、俯仰摆板；15、角度检测控制模块；16、过线轮；17、限位弹簧。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

实施例1：

图1至图3示出了本实用新型用于系留无人机的收放线装置的第一种实施例，包括支撑架1、收放线盘2、系留线缆3和收放线电机4，收放线盘2于中心位置通过收放线电机4安装在支撑架1上，收放线盘2在周面上设置有卷绕腔21，系留线缆3伸至卷绕腔21内与收放线盘2连接，系留线缆3另一端与无人机连接，卷绕腔21的宽度大于一根系留线缆3的直径并小于两根系留线缆3直径之和。该装置在收线时，收放线电机4启动正转带动收放线盘2正转，在卷绕腔21的约束下系留线缆3在卷绕腔21内保持恒定位置以单圈多层模式卷绕形成类似于蚊香盘结构，当放线时，收放线电机4启动反转带动收放线盘2反转，同样在卷绕腔21的约束下保持恒定位置进行放线。较传统的多圈多层收放线结构而言，该收放线装置实现了单圈多层收放线功能，一方面不会出现首层线和次层线排列交错的现象，其结构简单、操作方便，另一方面，此种单圈多层结构可保证每圈都能与空气接触，将多余热量散发，大大提高了散热效果。

本实施例中，收放线盘2的轮廓尺寸不小于系留线缆3完全卷绕状态下形成的最大轮廓尺寸。这样设置使得系留线缆3在完全卷绕状态不会超过收放线盘2的轮廓，即收放线盘2始终对系留线缆3形成支撑，保证了收放线的有序性和稳定性。

本实施例中，收放线盘2上开设有多个对卷绕状态系留线缆3散热的散热孔22。该散热孔22能使系留线缆3侧向也与空气接触，进一步提高了散热效果。

本实施例中，收放线盘2的一侧安装有用于引导系留线缆3以单圈多层模式卷绕在卷绕腔21的引导支架5。该引导支架5对系留线缆3的收放线动作形成的很好的约束引导，利于系留线缆3以单圈多层模式卷绕在卷绕腔21内。

本实施例中，引导支架5包括引导杆51和一对引导轮52，引导杆51固装在收放线盘2的收放线侧，一对引导轮52安装在引导杆51上，系留线缆3穿设在该对引导轮52之间。该一对引导轮52在对系留线缆3恒定位置进行约束时，又保证了系留线缆3收放的顺畅性。

本实施例中，引导杆51端部设有滑轨6，滑轨6上滑装有能沿其竖向滑动的滑块7，系留线缆3与滑块7连接，滑轨6上还装设有用于检测滑块7位置并根据位置信号控制收放线电机4转速的位移检测控制模块8。该结构中，在收放线时通过位移检测控制模块8检测到的系留线缆3带动滑块7在滑轨6上滑动到不同的位置信号，并根据位置信号控制收放线电机4转速来实现收放线的速度控制，如在放线时，系留线缆3拖拽滑块7越上，位置越高，此时位移检测控制模块8给出收放线电机4信号加速放线；若收线时，系留线缆3在重力作用下带动滑块7往下走，当检测到滑块7位置越下时，位移检测控制模块8给出收放线电机4信号加速收线。

本实施例中，滑块7包括滑动本体71和设置在滑动本体71上的一对导向轮72，滑动本体71滑装在滑轨6上，系留线缆3穿设在该对导向轮72之间。该结构中，系留线缆3通过一对导向轮72带动滑动本体71移动，而导向轮72又保证了系留线缆3收放的顺畅性。

本实施例中，滑块7与滑轨6顶端之间设有第一缓冲弹簧9。滑轨6顶端设有第一固定柱10，第一缓冲弹簧9一端与第一固定柱10连接、另一端与滑块7顶部连接。该结构中，通过第一缓冲弹簧9，使得在无人机急速拉升时能给出一定的预紧力，防止过大过猛的力将系留线缆3扯断。

本实施例中，滑块7与滑轨6底端之间设有第二缓冲弹簧11。滑轨6底端设有第二固定柱12，第二缓冲弹簧11一端与第二固定柱12连接、另一端与滑块7底部连接。该结构中，通过第二缓冲弹簧11，使得在无人机急速下降时能给出一定的预紧力，防止过大过猛的力将系留线缆3扯断。

实施例2：

图4至图6示出了本实用新型用于系留无人机的收放线装置的第二种实施例，该收放线装置与实施例1基本相同，区别仅在于：本实施例中，引导杆51端部设有固定架13，固定架13上铰接有俯仰摆板14，系留线缆3与俯仰摆板14接触并被压于其下方，固定架13上还装设有用于检测俯仰摆板14摆动角度并根据角度信号控制收放线电机4转速的角度检测控制模块15。该结构中，在收放线时通过角度检测控制模块15检测到的系留线缆3带动俯仰摆板14偏摆到不同的角度位置信号，并根据角度位置信号控制收放线电机4转速来实现收放线的速度控制，如在放线时，系留线缆3拖拽俯仰摆板14顺时针偏摆，顺时针偏摆角度越大，此时角度检测控制模块15给出收放线电机4信号加速放线；若收线时，俯仰摆板14在重力作用下逆时针偏摆，当检测到俯仰摆板14逆时针偏摆角度越大时，角度检测控制模块15给出收放线电机4信号加速收线。

本实施例中，俯仰摆板14上装设有过线轮16，过线轮16压于系留线缆3上方。该过线轮16的设置一方面能实时传递系留线缆3的力，从而带动俯仰摆板14偏摆；另一方面其保证了系留线缆3收放线的顺畅性。

本实施例中，俯仰摆板14与固定架13之间装设有限位弹簧17。该限位弹簧17在无人机急速拉升和急速下降时能给出一定的预紧力，防止过大过猛的力将系留线缆3扯断。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (14)

1.一种用于系留无人机的收放线装置，其特征在于：包括支撑架(1)、收放线盘(2)、系留线缆(3)和收放线电机(4)，所述收放线盘(2)于中心位置通过收放线电机(4)安装在支撑架(1)上，所述收放线盘(2)在周面上设置有卷绕腔(21)，所述系留线缆(3)伸至卷绕腔(21)内与收放线盘(2)连接，系留线缆(3)另一端与无人机连接，所述卷绕腔(21)的宽度大于一根系留线缆(3)的直径并小于两根系留线缆(3)直径之和。

2.根据权利要求1所述的用于系留无人机的收放线装置，其特征在于：所述收放线盘(2)的轮廓尺寸不小于系留线缆(3)完全卷绕状态下形成的最大轮廓尺寸。

3.根据权利要求2所述的用于系留无人机的收放线装置，其特征在于：所述收放线盘(2)上开设有多个对卷绕状态系留线缆(3)散热的散热孔(22)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于系留无人机的收放线装置，其特征在于：所述收放线盘(2)的一侧安装有用于引导系留线缆(3)以单圈多层模式卷绕在卷绕腔(21)的引导支架(5)。

5.根据权利要求4所述的用于系留无人机的收放线装置，其特征在于：所述引导支架(5)包括引导杆(51)和一对引导轮(52)，所述引导杆(51)固装在收放线盘(2)的收放线侧，一对所述引导轮(52)安装在引导杆(51)上，所述系留线缆(3)穿设在该对引导轮(52)之间。

6.根据权利要求5所述的用于系留无人机的收放线装置，其特征在于：所述引导杆(51)端部设有滑轨(6)，所述滑轨(6)上滑装有能沿其竖向滑动的滑块(7)，所述系留线缆(3)与滑块(7)连接，所述滑轨(6)上还装设有用于检测滑块(7)位置并根据位置信号控制收放线电机(4)转速的位移检测控制模块(8)。

7.根据权利要求6所述的用于系留无人机的收放线装置，其特征在于：所述滑块(7)包括滑动本体(71)和设置在滑动本体(71)上的一对导向轮(72)，所述滑动本体(71)滑装在滑轨(6)上，所述系留线缆(3)穿设在该对导向轮(72)之间。

8.根据权利要求7所述的用于系留无人机的收放线装置，其特征在于：所述滑块(7)与滑轨(6)顶端之间设有第一缓冲弹簧(9)。

9.根据权利要求8所述的用于系留无人机的收放线装置，其特征在于：所述滑轨(6)顶端设有第一固定柱(10)，所述第一缓冲弹簧(9)一端与第一固定柱(10)连接、另一端与滑块(7)顶部连接。

10.根据权利要求9所述的用于系留无人机的收放线装置，其特征在于：所述滑块(7)与滑轨(6)底端之间设有第二缓冲弹簧(11)。

11.根据权利要求10所述的用于系留无人机的收放线装置，其特征在于：所述滑轨(6)底端设有第二固定柱(12)，所述第二缓冲弹簧(11)一端与第二固定柱(12)连接、另一端与滑块(7)底部连接。

12.根据权利要求5所述的用于系留无人机的收放线装置，其特征在于：所述引导杆(51)端部设有固定架(13)，所述固定架(13)上铰接有俯仰摆板(14)，所述系留线缆(3)与俯仰摆板(14)接触并被压于其下方，所述固定架(13)上还装设有用于检测俯仰摆板(14)摆动角度并根据角度信号控制收放线电机(4)转速的角度检测控制模块(15)。

13.根据权利要求12所述的用于系留无人机的收放线装置，其特征在于：所述俯仰摆板(14)上装设有过线轮(16)，所述过线轮(16)压于系留线缆(3)上方。

14.根据权利要求13所述的用于系留无人机的收放线装置，其特征在于：所述俯仰摆板(14)与固定架(13)之间装设有限位弹簧(17)。