CN213011370U - 系留无人机自动收放线铰盘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种系留无人机自动收放线铰盘装置，包括集线装置、排线装置和两支撑座，所述集线装置包括集线桶、电机及集电环；电机置于集线桶内部，所述电机输出端设有传输轴，所述电机通过传输轴分别带动传动轮及第一同步轮传动；所述排线装置包括排线滑块、往复丝杠、两排线支撑板及第二同步轮，所述两排线支撑板之间设有所述往复丝杠，所述往复丝杠一端设有所述第二同步轮，所述第一同步轮与第二同步轮通过皮带传动，所述排线滑块在所述往复丝杠上左、右滑动；线缆缠绕在集线桶后一端与所述集电环电连接，另一端通过所述排线滑块与无人机电连接；根据线缆拉力的大小与电机扭力大小的变化，快速响应没有延时，实现被动放线，主动收线。

Description

系留无人机自动收放线铰盘装置

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，特别涉及系留无人机自动收放线铰盘装置。

背景技术

无人机目前其主要用于航拍、资源探测、救灾、军事、社会治安等领域。其在特殊场合可能要求具有长续航时间能力，这样如何解决其电力来源问题就成为了一个棘手的问题，这样系留无人机就应运而生。系留无人机，使用通过系留线缆传输的地面电源作为动力来源，从而获得源源不断的电力供应，能够实现24小时以上的定点悬停，代替传统的锂电池，最主要的特点是长时间的滞空悬停能力，挂载多种任务载荷，执行长时间的空中任务。同时，线缆的存在可以保证大数据及视频等信息实时、稳定地在系留无人机与地面车载平台之间传递。

系留无人机普遍采用一根光电复合缆作为线缆，其中，上述光电复合缆集成了电力供给以及光纤通信等功能。系留无人机需要发电机或市电为其提供电能，还需要线缆及线缆铰盘等设备。现有技术中，系留无人机的上升、下降、悬停等动作，主要是由飞行控制器的飞控指令实现控制的。系留无人机的收放线铰盘装置通过传感器与无人机进行感应连接，例如根据系留无人机在上升和下降过程中，线缆上有一定的张力，通过张力传感器，控制收放线装置正转或反转进行收线或放线。然而，通过张力传感器进行感应计算，往往会有一定的延时，导致线缆不能及时收放线，发生缠绕、牵拉等问题。使得系留无人机在自主起飞和降落时很容易造成收放不够或过度的弊端。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种系留无人机自动收放线铰盘装置，旨在解决现有技术中线缆不能及时收放线，发生缠绕、牵拉，在系留无机人起飞、降落、悬停或出现刮风等外界因素干扰时造成收放不够或过度等技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：提供一种系留无人机自动收放线铰盘装置，包括集线装置、排线装置和两支撑座，所述集线装置包括集线桶、电机及集电环；所述集线桶固定于所述两支撑座之间，所述电机置于集线桶内部，所述电机输出端设有传输轴，所述传输轴分别穿过传动轮及第一同步轮后与失电电磁制动器连接，所述电机通过传输轴分别带动传动轮及第一同步轮传动；所述传动轮置于所述集线桶内带动集线桶转动；所述排线装置包括排线滑块、往复丝杠、两排线支撑板及第二同步轮，所述两排线支撑板一端分别固定在所述两支撑座上，所述两排线支撑板之间设有所述往复丝杠，所述往复丝杠一端设有所述第二同步轮，所述第一同步轮与第二同步轮通过皮带传动，所述排线滑块在所述往复丝杠上左、右滑动；线缆缠绕在集线桶后一端与所述集电环电连接，另一端通过所述排线滑块与无人机电连接。

进一步的，所述排线滑块上设有导轮固定板，所述导轮固定板上设有导轮，所述线缆经过所述导轮与无人机电连接。

进一步的，所述导轮固定板上还设有排线活动挡轴，所述线缆经过所述导轮并穿过所述排线活动挡轴与无人机电连接。

进一步的，所述两排线支撑板之间还设有导杆，所述排线滑块在所述往复丝杠及所述导杆上左、右滑动。

进一步的，所述导杆数量为两根，分别位于所述往复丝杠上方及下方。

进一步的，所述集线桶两侧分别设有档圈，所述档圈分别固定于所述支撑座上。

进一步的，所述电机通过电机固定板固定在任一所述支撑座内侧。

进一步的，所述两支撑座之间还设有加强筋。

本实用新型的有益效果在于：通过将电机设于集线桶内部，节省空间。线缆缠绕在集线桶后一端与所述集电环电连接，另一端通过所述排线滑块与无人机电连接，通过线缆的拉力与电机扭力直接作用，无人机以较大的加速度加、减速时，实现被动放线，主动收线。自动收放线装置的快速响应，没有延时，实现收放自如。线缆通过导轮限位，出现刮风等外界干扰时，系留无人机自动收放线铰盘装置能抗干扰，减少外界因素作用在线缆上，达到收放线更加精准。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型系留无人机自动收放线铰盘装置一实施例示意图；

图2为本实用新型系留无人机自动收放线铰盘装置结构示意图；

图3为本实用新型系留无人机自动收放线铰盘装置内部结构示意图。

标号说明：

10、集线装置； 11、集线桶； 12、档圈； 13、电机；

131、电机固定板； 132、传输轴； 133、传动轮； 134、第一同步轮；

135、皮带； 136、失电电磁制动器； 14、集电环；

20、排线装置； 21、排线滑块； 22、往复丝杠； 23、导杆；

24、排线支撑板； 25、第二同步轮； 26、导轮固定板； 261、导轮；

262、排线活动挡轴； 30、线缆； 40、无人机； 50、支撑座；

51、加强筋。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1～3所示，本实用新型实施例提供一种系留无人机自动收放线铰盘装置，包括集线装置10、排线装置20和两支撑座50，所述集线装置10包括集线桶11、电机13及集电环14；所述集线桶11固定于所述两支撑座50之间，所述电机13置于集线桶11内部，所述电机13输出端设有传输轴132，所述传输轴132分别穿过传动轮133及第一同步轮134后与失电电磁制动器136连接，所述电机13通过传输轴132分别带动传动轮133及第一同步轮134传动；所述传动轮133置于所述集线桶11内带动集线桶11转动；所述排线装置20包括排线滑块21、往复丝杠22、两排线支撑板24及第二同步轮25，所述两排线支撑板24一端分别固定在所述两支撑座50上，所述两排线支撑板24之间设有所述往复丝杠22，所述往复丝杠22一端设有所述第二同步轮25，所述第一同步轮134与第二同步轮25通过皮带135传动，所述排线滑块21在所述往复丝杠22上左、右滑动；线缆30缠绕在集线桶11后一端与所述集电环14电连接，另一端通过所述排线滑块21与无人机40电连接。

具体的，地面端提供持续稳定的电能通过线缆30为无人机40供电，可以为市电或在无法提供市电的野外采用发电机提供电能。优选采用高压电源模块提高电压通过线缆传输后，通过降压模块降低至适合无人机的电压。线缆30采用光电复合缆它集光纤、输电铜线于一体，为无人机提供电源。线缆30的长度可以视无人机飞行高度而定，绕圈缠绕在集线桶上后末端与集电环14电连接，电源模块通过集电环与线缆导通，使得线缆在收放线集线桶转动时持续导电。电源模块可以置于集线桶内部，减少空间，亦可以外置。优选的，在集线桶内部设有电机固定板131，电机13固定在电机固定板131上。线缆的另一端通过排线滑块与无人机电连接。当无人机起飞时，拉着线缆往高处飞行，集线桶在线缆拉力的作用下转动进行放线，线缆拉力直接作用在集线桶上，线缆拉力大于电机的扭力，集线桶随着线缆拉力的大小改变转动速度，当拉力大时快速转动放线，当拉力小时减少速度。当无人机悬停时，线缆拉力与电机的扭力达到平衡时，集线桶停止传动，停止放线。当无人机降落时，电机的扭力大于线缆的拉力，集线桶在电机的作用下快速反向转动实现收线。根据线缆拉力的大小与电机扭力大小的变化，快速实现被动放线，主动收线。本实施例中，电机优选采用一体化无刷电机，不会产生振荡和失步。当无人机起飞、以较大的加速度加或减速时、悬停、降落时，本系留无机自动收放线铰盘装置均能快速响应，没有延时，真正实现收放自如。通过一个电机带动集线桶及往复丝杆移动，节约成本，将电机置于集线桶内小巧轻便，节省空间方便携带。

进一步的，如图3所示，所述排线滑块21上设有导轮固定板26，所述导轮固定板26上设有导轮261，所述线缆30经过所述导轮261与无人机电连接。其中，导轮优选为尼轮U型导轮，线缆通过导轮限位，防止线缆左右晃动。

进一步，如图3所示，所述导轮固定板26上还设有排线活动挡轴262，所述线缆30经过所述导轮261并穿过所述排线活动挡轴262与无人机40电连接。排线活动挡轴262在导轮固定板活动，当线缆晃动时，排线活动挡轴可以抵消一部分外力，减少外界环境因素的影响。

进一步的，如图1至图3所示，所述两排线支撑板24之间还设有导杆23，所述排线滑块21在所述往复丝杠22及所述导杆23上左、右滑动。导杆对排线滑块进行限位，避免线缆带动排线滑块晃动，从而提高收放线的精度。

进一步，如图1至图3所示，所述导杆数量为两根，分别位于所述往复丝杠上方及下方。将导杆设在往复丝杠上方及下方，达到排线滑块与往复丝杠同步运动。

进一步，如图1至图3所示，所述集线桶11两侧分别设有档圈12，所述档圈12分别固定于所述支撑座上。档圈使线缆有规律地缠绕在集线桶上，防止线缆缠绕时偏离集线桶。

进一步，如图3所示，所述电机通过电机固定板固定在任一所述支撑座内侧。小巧轻便，节省空间方便携带。

进一步，如图2所示，所述两支撑座之间还设有加强筋51。使得系留无人机自动收放线铰盘装置更加牢固，避免因外力影响而晃动。

综上所述，本实用新型提供的系留无人机自动收放线铰盘装置，通过将电机设于集线桶内部，节省空间。线缆缠绕在集线桶后一端与所述集电环电连接，另一端通过所述排线滑块与无人机电连接，通过线缆的拉力与电机扭力直接作用，实现被动放线，主动收线。从而快速响应，没有延时，实现收放自如。线缆通过导轮限位，减少外界因素作用在线缆上，达到收放线更加精准。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种系留无人机自动收放线铰盘装置，其特征在于，包括集线装置、排线装置和两支撑座，所述集线装置包括集线桶、电机及集电环；所述集线桶固定于所述两支撑座之间，所述电机置于集线桶内部，所述电机输出端设有传输轴，所述传输轴分别穿过传动轮及第一同步轮后与失电电磁制动器连接，所述电机通过传输轴分别带动传动轮及第一同步轮传动；所述传动轮置于所述集线桶内带动集线桶转动；所述排线装置包括排线滑块、往复丝杠、两排线支撑板及第二同步轮，所述两排线支撑板一端分别固定在所述两支撑座上，所述两排线支撑板之间设有所述往复丝杠，所述往复丝杠一端设有所述第二同步轮，所述第一同步轮与第二同步轮通过皮带传动，所述排线滑块在所述往复丝杠上左、右滑动；线缆缠绕在集线桶后一端与所述集电环电连接，另一端通过所述排线滑块与无人机电连接。

2.根据权利要求1所述的系留无人机自动收放线铰盘装置，其特征在于，所述排线滑块上设有导轮固定板，所述导轮固定板上设有导轮，所述线缆经过所述导轮与无人机电连接。

3.根据权利要求2所述的系留无人机自动收放线铰盘装置，其特征在于，所述导轮固定板上还设有排线活动挡轴，所述线缆经过所述导轮并穿过所述排线活动挡轴与无人机电连接。

4.根据权利要求1所述的系留无人机自动收放线铰盘装置，其特征在于，所述两排线支撑板之间还设有导杆，所述排线滑块在所述往复丝杠及所述导杆上左、右滑动。

5.根据权利要求4所述的系留无人机自动收放线铰盘装置，其特征在于，所述导杆数量为两根，分别位于所述往复丝杠上方及下方。

6.根据权利要求1所述的系留无人机自动收放线铰盘装置，其特征在于，所述集线桶两侧分别设有档圈，所述档圈分别固定于所述支撑座上。

7.根据权利要求1所述的系留无人机自动收放线铰盘装置，其特征在于，所述电机通过电机固定板固定在任一所述支撑座内侧。

8.根据权利要求1所述的系留无人机自动收放线铰盘装置，其特征在于，所述两支撑座之间还设有加强筋。

Images