CN211375430U - 一种物资空投装置 - Google Patents

Abstract

一种物资空投装置，包括降落伞、载物仓和蓄电池，降落伞通过自带的股绳连接在载物仓的上，蓄电池安装在载物仓内，还包括固定座、调控组件和处理器，固定座安装在载物仓上；调控组件安装在固定座上，调控组件包括矢量电机和调向舵机，矢量电机和调向舵机均与蓄电池电性连接；矢量电机输出轴上安装有螺旋桨，矢量电机与调向舵机配合使用，进而控制该装置的降落方向；处理器也安装在固定座上，处理器上设有定位模块和自稳模块，以分别用于实时定位该装置的位置和检测该装置的状态，处理器分别与蓄电池、矢量电机和调向舵机电性连接，以将该装置的位置信息和状态信息传输至矢量电机和调向舵机。

Description

一种物资空投装置

技术领域

本实用新型涉及物资投放技术领域，具体为一种物资空投装置。

背景技术

在航空运输物流或救灾资源时，物资卸载大部分都是以固定翼飞机降落后卸载货物，或者以直升机索降。现有的物资卸载方式，无论是飞机降落卸载货物，还是直升机悬停进行索降，在一定程度上，都消耗很大能量。使用伞降投放物资消耗的能量较少，但是由于现有的降落伞投放时，降落伞容易受侧向风，各种气流影响，降落位置不明确，只能在一定范围内概率着陆。小到物资投放，大到火箭箭体回收，自主定位与归航至降落点一直都是难以解决的问题。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

为解决以上问题，本实用新型提供了一种物资空投装置，该装置采用伞降方式投放物资，节省能源，且能保证降落伞自主定位与稳定归航至着陆点。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种物资空投装置，包括降落伞、载物仓和蓄电池，所述降落伞通过自带的股绳连接在载物仓的上，所述蓄电池安装在载物仓内，还包括固定座、调控组件和处理器，所述固定座安装在载物仓上；所述调控组件安装在固定座上，调控组件包括矢量电机和调向舵机，所述矢量电机和调向舵机均与蓄电池电性连接；所述矢量电机输出轴上安装有螺旋桨，所述矢量电机与调向舵机配合使用，进而控制该装置的降落方向；处理器，所述处理器也安装在固定座上，处理器上设有定位模块和自稳模块，所述定位模块和自稳模块分别用于实时定位该装置的位置和检测该装置的状态，所述处理器分别与蓄电池、矢量电机和调向舵机电性连接，以将该装置的位置信息和状态信息传输至矢量电机和调向舵机。

优选地，所述降落伞为副翼降落伞，且该降落伞分八根股绳分别连接在载物仓的上部。

优选地，所述固定座安装在载物仓底部中心位置，所述矢量电机倒置安装在固定座上，即矢量电机输出轴朝向地面设置，所述调向舵机安装在矢量电机旁侧。

优选地，所述矢量电机为直流无刷电机；所述调向舵机包括第一舵机和第二舵机，所述第一舵机竖直地安装在矢量电机顶部，所述第二舵机水平地安装在第一舵机旁侧。

优选地，还包括起落架，所述起落架安装在载物仓两侧，以使该装置落地时，起落架与地面接触，进而防止螺旋桨触地。

优选地，该起落架为滑撬式起落架。

优选地，所述定位模块为双模GPS模块，所述自稳模块包括磁罗盘和陀螺仪。

(三)有益效果

本实用新型提供的一种物资空投装置，该装置通过处理器上的定位模块和自稳模块来记录装置整体的实时位置，并反馈至矢量电机和第一舵机和第二舵机，矢量电机接收指令后带动螺旋桨提供动力，构成Z轴的方向力，第一舵机和第二舵机分别为载物仓提供X轴和Y轴的方向力，处理器、矢量电机、第一舵机和第二舵机相互配合使用，即可锁定着陆点，控制该装置整体的降落方向，达到精准着陆，可以有效的运输物资，大大减小了人力和能源消耗，易于用做物流集散点之间的物流运输以及紧急救灾物资运输。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制, 在附图中：

图1示出了本实用新型的运行流程图；

图2示出了本实用新型的整体机构示意图一；

图3示出了本实用新型的整体机构示意图二；

图4示出了图3中A处的放大图；

图5示出了本实用新型的部分结构示意图。

图中：1降落伞、2载物仓、3固定座、4调控组件、41矢量电机、410螺旋桨、42调向舵机、421第一舵机、422第二舵机、5起落架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅附图1-附图5，一种物资空投装置，包括降落伞1、载物仓2和蓄电池，降落伞1通过自带的股绳连接在载物仓2的上，蓄电池安装在载物仓2内，还包括固定座3、调控组件4和处理器，固定座3安装在载物仓2上；调控组件4 安装在固定座3上，调控组件4包括矢量电机41和调向舵机42，矢量电机41 和调向舵机42均与蓄电池电性连接；矢量电机41输出轴上安装有螺旋桨410，矢量电机41与调向舵机42配合使用，进而控制该装置的降落方向；处理器也安装在固定座3上，处理器上设有定位模块和自稳模块，定位模块和自稳模块分别用于实时定位该装置的位置和检测该装置的状态，处理器分别与蓄电池、矢量电机41和调向舵机42电性连接，以将该装置的位置信息和状态信息传输至矢量电机41和调向舵机42。

综上所述，使用时，先将降落点的GPS坐标装置输入处理器内，然后在空中进行投放，降落伞1下落受风力张开，降低载物仓2的下降速度，同时处理器上的定位模块不断更新该装置的下落坐标，解析模块不断计算该装置与降落点的相对角度；

进一步的，待该装置在降落伞的缓冲作用下，下落姿态初步稳定后，处理器将定位模块和解析模块检测到的数据信息传输至调控舵机42和矢量电机41，进而控制调控舵机42和矢量电机41运行，矢量电机41带动螺旋桨410转动，为移动载物仓2提供动力，调控舵机42则用于控制该动力的方向，进而改变载物仓2的降落方向，调控舵机42与矢量电机41配合使用，即可调整该装置整体的下落姿势和降落方向，保证装置整体稳定地朝降落点移动，最终落向指定的降落点。该装置采用伞降方式投放物资，节省能源，且能保证降落伞1自主定位与稳定归航至特定的着陆点。

参阅附图1-附图5，降落伞1为副翼降落伞1，副翼降落伞具有多层开缝，以抵抗电机转动后产生的反扭力；该降落伞1分八根股绳分别连接在载物仓2 的上部，以通过降落伞1从各个方位牵扯载物仓2，使载物仓2在降落的过程中更稳定。

参阅附图1-附图5，固定座3安装在载物仓2底部中心位置，矢量电机41 倒置安装在固定座3中心上，即矢量电机41输出轴朝向地面设置，若是矢量电机41输出轴不朝向地面设置，则需要在固定座3的四个侧边安装矢量电机41 来提供各个方位的动力，以此平衡载物仓2，由于矢量电机41过多，将加处理器的分析难度；而矢量电机41倒置安装在固定座3中心，则仅需保证矢量电机 41转动即可，载物仓2的运动方向的控制则由安装在矢量电机41旁侧的调向舵机42来调整。

参阅附图1-附图5，矢量电机41为直流无刷电机；调向舵机42包括第一舵机421和第二舵机422，第一舵机421竖直地安装在矢量电机41顶部，第二舵机422水平地安装在第一舵机421旁侧。

综上所述，载物仓2在降落的过程中，若想调节降落方向，且需要从X轴、 Y轴和Z轴3个轴向来控制载物仓2的运动；由于载物仓2本身因重力而降落，重力、降落伞1与缓冲力，以及矢量电机41提供的动力，构成Z轴的方向力，第一舵机421和第二舵机422则分别用于控制无刷电机所产生的力的方向，以将Z轴的方向力分散开来，并为载物仓2提供X轴和Y轴的方向力；例如直升机在使用的过程中，通过螺旋桨来提供Z轴的方向力，通过舵机来控制该方向力的方向，进而控制直升机主体的移动方向。

该装置通过处理器上的定位模块和自稳模块来记录装置整体的实时位置和状态数据，并反馈至矢量电机41和第一舵机421和第二舵机422，矢量电机41 接收指令后带动螺旋桨410提供动力，构成Z轴的方向力，第一舵机421和第二舵机422则分别为载物仓2提供X轴和Y轴的方向力，处理器、矢量电机41、第一舵机421和第二舵机422相互配合使用，即可锁定着陆点，控制该装置整体的降落方向，达到精准着陆，可以有效的运输物资，大大减小了人力和能源消耗。

参阅附图1-附图5，还包括起落架5，起落架5安装在载物仓2两侧，以使该装置落地时，起落架5与地面接触，进而防止螺旋桨410触地；具体地，该起落架5为滑撬式起落架5，滑撬式起落架5结构简单，可靠性高，不易损坏，地形适应性好，重量轻。

参阅附图1-附图5，定位模块为双模GPS模块，双模GPS模块定位精度高，处理速度快；自稳模块包括磁罗盘和陀螺仪，陀螺仪是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置，能实时地对载物仓2降落时的角运动进行检测，磁罗盘则为一种用以指示方位的仪器，磁罗盘和陀螺仪配合使用，能检测到载物仓2降落时的角度和方位。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种物资空投装置，包括降落伞(1)、载物仓(2)和蓄电池，所述降落伞(1)通过自带的股绳连接在载物仓(2)的上，所述蓄电池安装在载物仓(2)内，其特征在于，还包括：

固定座(3)，所述固定座(3)安装在载物仓(2)上；

调控组件(4)，所述调控组件(4)安装在固定座(3)上，调控组件(4)包括矢量电机(41)和调向舵机(42)，所述矢量电机(41)和调向舵机(42)均与蓄电池电性连接；所述矢量电机(41)输出轴上安装有螺旋桨(410)，所述矢量电机(41)与调向舵机(42)配合使用，进而控制该装置的降落方向；

处理器，所述处理器也安装在固定座(3)上，处理器上设有定位模块和自稳模块，所述定位模块和自稳模块分别用于实时定位该装置的位置和检测该装置的状态，所述处理器分别与蓄电池、矢量电机(41)和调向舵机(42)电性连接，以将该装置的位置信息和状态信息传输至矢量电机(41)和调向舵机(42)。

2.根据权利要求1所述的一种物资空投装置，其特征在于，所述降落伞(1)为副翼降落伞，且该降落伞(1)分八根股绳分别连接在载物仓(2)的上部。

3.根据权利要求1所述的一种物资空投装置，其特征在于，所述固定座(3)安装在载物仓(2)底部中心位置，所述矢量电机(41)倒置安装在固定座(3)上，即矢量电机(41)输出轴朝向地面设置，所述调向舵机(42)安装在矢量电机(41)旁侧。

4.根据权利要求3所述的一种物资空投装置，其特征在于，所述矢量电机(41)为直流无刷电机；所述调向舵机(42)包括第一舵机(421)和第二舵机(422)，所述第一舵机(421)竖直地安装在矢量电机(41)顶部，所述第二舵机(422)水平地安装在第一舵机(421)旁侧。

5.根据权利要求3所述的一种物资空投装置，其特征在于，还包括起落架(5)，所述起落架(5)安装在载物仓(2)两侧，以使该装置落地时，起落架(5)与地面接触，进而防止螺旋桨(410)触地。

6.根据权利要求5所述的一种物资空投装置，其特征在于，该起落架(5)为滑撬式起落架(5)。

7.根据权利要求1所述的一种物资空投装置，其特征在于，所述定位模块为双模GPS模块，所述自稳模块包括磁罗盘和陀螺仪。

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