CN209988122U - 无人机机载卷扬运送装置及无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机机载卷扬运送装置及无人机，包括控制系统、与控制系统连接的卷扬机构和牵引导向机构；所述卷扬机构包括绕线轮、缠绕于绕线轮上的绳索、以及驱动绕线轮转动的第一驱动部件，所述牵引导向机构包括两个转动方向相反的牵引滚轮，由绕线轮放出的绳索穿过两个牵引滚轮的圆周面之间，通过两个牵引滚轮的转动使所述绕线轮和牵引滚轮之间的绳索处于收紧状态。述无人机机载卷扬运送装置，通过设置牵引导向机构在收线之前进行预张紧，以及在收线过程中对绳索进行张紧和导向，具有无重力放线功能，空载状态也可以正常放线，大大降低了产品成本和重量，可以解决因误操作导致的松线、脱线等问题。

Description

无人机机载卷扬运送装置及无人机

技术领域

本实用新型涉及运输设备技术领域，特别是涉及一种无人机机载卷扬运送装置及无人机。

背景技术

随着科技发展，无人机已广泛开始应用于军用和民用领域，装载卷扬机构的无人机可以用于运送物品、送放物品以及采集样品等。卷扬机构在放线时需要加负载或者在放线尾端加一定重量的吊钩实现绳索拉紧功能，如中国实用新型专利：智能化稳定性水质取样无人机（CN108891596A），设置有卷扬盒和采样瓶，采样瓶上设置沉重块，依靠采样瓶和沉重块的重力拉紧放线。但是，增加负载增加了需要运送物品的重量，且需要空载放线时，绳索无法拉紧，影响了卷扬机构的正常工作。

实用新型内容

基于此，本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够对绳索进行张紧和导向的无人机机载卷扬运送装置及无人机。

为解决上述技术问题，本实用新型采用下述技术方案予以实现：

一种无人机机载卷扬运送装置，包括控制系统、与控制系统连接的卷扬机构和牵引导向机构；所述卷扬机构包括绕线轮、缠绕于绕线轮上的绳索、以及驱动绕线轮转动的第一驱动部件，所述牵引导向机构包括两个转动方向相反的牵引滚轮，由绕线轮放出的绳索穿过两个牵引滚轮的圆周面之间，通过两个牵引滚轮的转动使所述绕线轮和牵引滚轮之间的绳索处于收紧状态。

在其中一个实施例中，还包括计米机构，所述计米机构与控制系统连接，用于计算所述卷扬机构放出的绳索长度。

在其中一个实施例中，所述计米机构包括计米轮、与计米轮连接的编码器；所述计米轮设置在所述绕线轮和所述牵引导向机构之间，由绕线轮放出的绳索绕过所述计米轮与所述牵引导向机构连接。

在其中一个实施例中，所述牵引导向机构还包括第二驱动部件，所述第二驱动部件用于驱动其中一个牵引滚轮转动。

在其中一个实施例中，所述卷扬机构还包括第一保护罩，所述第一保护罩罩设在所述绕线轮外侧。

在其中一个实施例中，所述计米机构还包括第二保护罩，所述第二保护罩罩设在所述计米轮外侧。

在其中一个实施例中，还包括与控制系统连接的脱钩器，所述脱钩器与所述绳索的自由端固定连接。

在其中一个实施例中，所述脱钩器包括电磁装置和两个挡板，电磁装置包括可伸缩的电磁铁锁杆，所述电磁铁锁杆能够由一侧穿过两个挡板，两个挡板之间的电磁铁锁杆用于悬挂物体。

在其中一个实施例中，所述控制系统包括无线遥控器，通过所述无线遥控器远程控制所述卷扬运送装置。

本实用新型还包括一种无人机，所述无人机包括所述的无人机机载卷扬运送装置。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：

上述无人机机载卷扬运送装置，通过设置牵引导向机构在收线之前进行预张紧，以及在收线过程中对绳索进行张紧和导向，具有无重力放线功能，空载状态也可以正常放线，大大降低了产品成本和重量，可以解决因误操作导致的松线、脱线等问题。

附图说明

图1为本实用新型无人机机载卷扬运送装置的结构示意图；

图2为本实用新型无人机机载卷扬运送装置中卷扬机构的结构示意图；

图3为本实用新型无人机机载卷扬运送装置中计米机构的结构示意图；

图4为本实用新型无人机机载卷扬运送装置中牵引导向机构的结构示意图；

图5为本实用新型无人机机载卷扬运送装置中收线保护机构的爆炸结构图；

图6为本实用新型无人机机载卷扬运送装置中脱钩器的结构示意图，图示为物品悬挂状态；

图7为本实用新型无人机机载卷扬运送装置中脱钩器的结构示意图，图示为物品卸载状态；

图8为本实用新型无人机机载卷扬运送装置中无线遥控器的结构示意图；

附图标记说明：

卷扬机构100；绕线轮110；第一平衡轴承111；绳索120；阻挡部件121；第一驱动部件130；第一保护罩140；

牵引导向机构200；第一牵引滚轮210；第二牵引滚轮220；第二驱动部件230；

计米机构300；计米轮310；第二平衡轴承311；编码器320；第二保护罩330；

脱钩器400；电磁装置410；电磁铁锁杆411；挡板420；

收线保护机构500；壳体510；过线通道511；限位开关520；限位件530；弹簧540；收线保护罩550；

无线遥控器600；

物品700。

具体实施方式

以下将结合说明书附图对本实用新型的具体实施方案进行详细阐述，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

本实用新型的无人机机载卷扬运送装置，可以搭载于各种型号的无人机上，用于空中环境或人力无法实现的空中传送或科研、污水处理、水利机构的样品采取等。参照图1，卷扬运送装置包括控制系统、与控制系统连接的卷扬机构100和牵引导向机构200。优选地，如图8所示，控制系统包括无线遥控器600，通过无线遥控器600能够远程控制卷扬运送装置。如图2所示，卷扬机构100包括绕线轮110、缠绕于绕线轮110上的绳索120、以及驱动绕线轮110转动的第一驱动部件130。第一驱动部件130优选为电机，绳索120优选为钢丝绳，绕线轮110上设置第一平衡轴承111与电机输出轴连接。控制系统控制电机动作，驱动绕线轮110转动进行收线防线操作。参照图4，其中，牵引导向机构200包括两个转动方向相反的牵引滚轮，分别为第一牵引滚轮210和第二牵引滚轮220。由绕线轮110放出的绳索120穿过两个牵引滚轮的圆周面之间，绳索120被两个牵引滚轮夹紧，通过两个牵引滚轮的转动使绕线轮110和牵引滚轮之间的绳索120处于收紧状态。在本实施例中，牵引导向机构200的第一牵引滚轮210与第二驱动部件230连接，第一牵引滚轮210为主动轮，第二牵引滚轮220为从动轮，主动轮由第二驱动部件230驱动转动，第二驱动部件230也优先为电机。

上述的卷扬运送装置的放线工作过程为：牵引导向机构200的电机先工作一段时间张紧钢丝绳，收到放线指令后，牵引导向机构200开始工作往下导线，卷扬机构100迟0.1秒后开始工作往下放线，当放线完成时，卷扬机构100和牵引导向机构200停止工作。

收线工作过程为：收到收线指令后，卷扬机构100开始工作往上收线，牵引导向机构200的电机在收线状态不工作，两个牵引滚轮同时变成从动轮，通过摩擦力对钢丝绳起到张紧作用，当收线完成时，卷扬机构100停止工作。

上述的无人机机载卷扬运送装置，通过设置牵引导向机构200在收线之前进行预张紧，以及在收线过程中对绳索120进行张紧和导向，具有无重力放线功能，空载状态也可以正常放线，大大降低了产品成本和重量，可以解决因误操作导致的松线、脱线等问题。

进一步地，卷扬运送装置还包括与控制系统系统连接的计米机构300，计米机构300用于计算卷扬机构100放出的绳索120长度，当绳索120放下到预设长度时，控制系统控制停止放线。装置的计米功能实现了精准空中运送物品700、精准送放和精准采集的功能，可以在救援、运输等领域发挥重要作用。如图3所示，具体地，计米机构300包括计米轮310、与计米轮310连接的编码器320。计米轮310上设置第二平衡轴承311。计米轮310设置在绕线轮110和牵引导向机构200之间，由绕线轮110放出的绳索120绕过计米轮310与牵引导向机构200连接。优选地，计米轮310高于绕线轮110设置，绳索120由计米轮310竖直向下穿过牵引导向机构200的牵引滚轮，保证整个放线过程流畅稳定。

在本实施例中，卷扬机构100还包括第一保护罩140，第一保护罩140罩设在绕线轮110外侧。计米机构300还包括第二保护罩330，第二保护罩330罩设在计米轮310外侧。第一保护罩140和第二保护罩330均起到防跳线的作用。

如图6和图7所示，卷扬运送装置还包括与控制系统连接的脱钩器400，脱钩器400与绳索120的自由端固定连接，脱钩器400用于悬挂和卸下物品700。优选地，脱钩器400采用电磁铁实现脱钩功能，在装置出现故障的情况不会出现中途脱钩的问题。当脱钩器400故障不能正常脱钩时，可以人为操用，拨动电磁铁铁芯取下物品700即可。进一步地，在脱钩器400上可设置脱钩按钮（未示出），通过脱钩按钮可以手动将物品700取下。具体地，脱钩器400包括电磁装置410和两个挡板420，电磁装置410包括可伸缩的电磁铁锁杆411，电磁铁锁杆411能够由一侧穿过两个挡板420，两个挡板420之间的电磁铁锁杆411用于悬挂物品700。物品700上可以设置挂钩，当电磁铁锁杆411缩回时，挂钩与其脱离，物品700从脱钩器400上脱离。

本实用新型卷扬运送装置的遥控器可以同时远程控制卷扬机构100收放线和无线控制脱钩器400，可以单独使用也可以组合配套使用，适用于高空多场所多环境，不受无人机等外界条件的影响。

进一步地，卷扬运送装置还包括收线保护机构500。收线保护机构500设置在牵引导向机构200的下侧。如图5所示，收线保护机构500包括壳体510、设置在壳体510内的限位开关520，由绕线轮110放出的绳索120穿过壳体510；绳索120的自由端设置有阻挡部件121，卷扬机构100收线时，阻挡部件121能够触发限位开关520，使卷扬机构100停止工作。

上述的无人机机载卷扬运送装置，通过设置收线保护机构500，工作过程中出现控制失效、人为误操作等情况时，只要绳索120自由端的阻挡部件121碰触收线保护机构500上的限位开关520，卷扬机构100的电机就会立即停止工作，对装置内部的机械结构起到了保护作用。

如图5所示，具体地，壳体510上设置有过线通道511，过线通道511的底部设置有可沿壳体510上下滑动的限位件530，限位件530与限位开关520的触动部连接。绳索120穿过限位件530，收线时，绳索120上的阻挡部件121能够带动限位件530向上运动，进而触动限位开关520，使卷扬机构100停止工作。

进一步地，收线保护机构500还包括缓冲部件，缓冲部件能够缓冲阻挡部件121对限位开关520的冲击力。

缓冲部件优选为弹簧540，弹簧540的顶端与壳体510固定，底端与限位件530连接。弹簧540同时也可以使限位开关520的触动部复位。

过线通道511顶部的壳体510上还设置有收线保护罩550，收线保护罩550上设置与绳索120相适配的过线孔，绳索120穿过收线保护罩550的过线孔。此时弹簧540的顶端与收线保护罩550的底端抵接。

本实用新型还包括一种无人机，无人机包括上述的无人机机载卷扬运送装置。卷扬运送装置的控制系统可独立于无人机，也可整合于无人机的控制器中，实现远程控制。

本实用新型无人机机载卷扬运送装置在正常工作模式的工作过程具体如下：

放线工作过程：设备通电后，牵引导向机构200的电机工作5秒张紧绳索120，收到放线指令后，牵引导向机构200开始工作往下导线，同时收线保护机构500组上的拨动开关复位正常工作，卷扬机构100的电机迟0.1秒后开始工作往下放线，计米机构300同时工作，钢丝绳通过编码器320上的计米轮310开始计精准计数，钢丝绳放出30米后编码器320给出停机指令，卷扬机构100和牵引导向机构200停止工作；

收线工作过程：收到收线指令后，卷扬机构100的电机开始工作往上收线，计米机构300同时工作，钢丝绳通过编码器320上的计米轮310开始计精准计数，牵引导向机构200的电机在收线状态不工作，两个牵引滚轮同时变成从动轮，通过摩擦力对钢丝绳起到张紧作用，钢丝绳尾端的阻挡部件121触发收线保护机构500上的限位开关520后，卷扬机构100自动停机。当继续给出收线指令时卷扬机构100不工作，给出放线指令时正常放线。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种无人机机载卷扬运送装置，其特征在于，包括控制系统、与控制系统连接的卷扬机构和牵引导向机构；所述卷扬机构包括绕线轮、缠绕于绕线轮上的绳索、以及驱动绕线轮转动的第一驱动部件，所述牵引导向机构包括两个转动方向相反的牵引滚轮，由绕线轮放出的绳索穿过两个牵引滚轮的圆周面之间，通过两个牵引滚轮的转动使所述绕线轮和牵引滚轮之间的绳索处于收紧状态。

2.根据权利要求1所述的无人机机载卷扬运送装置，其特征在于，还包括计米机构，所述计米机构与控制系统连接，用于计算所述卷扬机构放出的绳索长度。

3.根据权利要求2所述的无人机机载卷扬运送装置，其特征在于，所述计米机构包括计米轮、与计米轮连接的编码器；所述计米轮设置在所述绕线轮和所述牵引导向机构之间，由绕线轮放出的绳索绕过所述计米轮与所述牵引导向机构连接。

4.根据权利要求1所述的无人机机载卷扬运送装置，其特征在于，所述牵引导向机构还包括第二驱动部件，所述第二驱动部件用于驱动其中一个牵引滚轮转动。

5.根据权利要求1所述的无人机机载卷扬运送装置，其特征在于，所述卷扬机构还包括第一保护罩，所述第一保护罩罩设在所述绕线轮外侧。

6.根据权利要求3所述的无人机机载卷扬运送装置，其特征在于，所述计米机构还包括第二保护罩，所述第二保护罩罩设在所述计米轮外侧。

7.根据权利要求1所述的无人机机载卷扬运送装置，其特征在于，还包括与控制系统连接的脱钩器，所述脱钩器与所述绳索的自由端固定连接。

8.根据权利要求7所述的无人机机载卷扬运送装置，其特征在于，所述脱钩器包括电磁装置和两个挡板，电磁装置包括可伸缩的电磁铁锁杆，所述电磁铁锁杆能够由一侧穿过两个挡板，两个挡板之间的电磁铁锁杆用于悬挂物体。

9.根据权利要求1-8任一项所述的无人机机载卷扬运送装置，其特征在于，所述控制系统包括无线遥控器，通过所述无线遥控器远程控制所述卷扬运送装置。

10.一种无人机，其特征在于，所述无人机包括如权利要求1-9任一项所述的无人机机载卷扬运送装置。

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