CN216424750U - 适用于无人机的有效载荷传送机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于无人机的有效载荷传送机构。该机构包括载荷承载和释放机构，其可在保持位置和释放位置之间移动，在保持位置，载荷的至少一部分由载荷承载和释放机构保持，在释放位置，载荷的至少一部分能从载荷承载和释放机构释放。该机构具有第一释放模式和第二释放模式，在第一释放模式中，载荷承载和释放机构通过使用中的电动致动器从保持位置移动到释放位置，在第二释放模式中，当预定的最大外部载荷施加在载荷承载和释放机构上时，载荷承载和释放机构克服偏压元件施加的偏压从保持位置移动到释放位置。

Description

适用于无人机的有效载荷传送机构

技术领域

本实用新型涉及一种适用于无人机的有效载荷传送机构，更具体地，但不排他地，涉及一种适合将鱼饵或钓鱼线传送到期望位置的有效载荷传送机构。

背景技术

无人机是由远程操作人员控制的无人驾驶飞行器。许多不同的无人机都可以在贸易中获得，并被用于包括军事、电影摄影和娱乐用途(仅举几例)的各种目的。

近年来，特别是自从消费型无人机出现以来，已经在改进无人机以用作有效载荷传送系统上做出了大量努力。在一个具体的例子中，人们试图改造无人机以使其能够用作钓鱼线投放系统。目的是提供一种装置，通过该装置可以将钓鱼线传送到不能以传统方式投放钓鱼线的区域。过去使用过投线船，但这些船的覆盖范围有限，在同一区域也很难始终如一地投线。此外，这些船的行驶速度也相对较慢。

因此，利用无人机的优势(到达距离、速度、机动性、可重复性)以将钓鱼线传送到所需位置是有意义的。然而，常规无人机没有装备来实现这一所需功能。特别是，普通消费者可以买到的无人机不包括有效载荷传送机构。为此，已经提出了许多改进的解决方案，其中释放机构被固定到无人机的主体上，然后该释放机构被远程致动。

一些改进的有效载荷传送装置包括载荷承载和释放机构，用于在无人机前往期望位置的途中可释放地承载载荷。载荷承载和释放机构由例如呈伺服马达(或其他合适的致动器)的形式的致动机构致动。伺服马达通常致动连接到伺服马达驱动轴的推/拉杆。推/拉杆因此能在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，推/拉杆被构造成承载载荷，在第二位置，推/拉杆被构造成释放载荷。这种类型的选择性致动的载荷承载和释放机构通常工作良好，但是已知有时会出现故障，例如，如果伺服马达出现故障或者推杆卡住。此外，这种类型的机构不能在紧急情况下(例如如果钓竿的卷轴锁定)释放钓鱼线。

已经提出了在上述紧急情况下(即，当预定的张力施加在钓鱼线上从而施加在释放机构上时)释放钓鱼线的释放机构，但是由于这种释放的猛拉或折断的动作，因此这种机构不适合在正常释放条件(例如，当钓鱼线克服释放机构的内部偏压时)下使用。当使用这种类型的传送机构作为正常释放机构时，施加在无人机上的冲击力并不理想，并且可能会损坏无人机——尤其是如果这种情况经常发生的话。此外，这种释放机构仅在钓鱼环境中起作用，而在需要控制释放的其他应用中不起作用。

因此，本实用新型的目的是提供一种适用于无人机的有效载荷传送机构，其将至少部分地减轻上述缺点。

本实用新型的另一个目的是提供一种适用于无人机的有效载荷传送机构，其将是现有有效载荷传送机构的有用替代物。

本实用新型的另一个目的是提供一种适用于无人机的有效载荷传送装置机构的释放机构，该释放机构将至少部分地减轻上述缺点。

实用新型内容

根据本实用新型，提供了一种适用于无人机的有效载荷传送机构，该有效载荷传送机构包括：

载荷承载和释放机构，其可在保持位置和释放位置之间移动，在保持位置，载荷的至少一部分由载荷承载和释放机构保持，在释放位置，载荷的至少一部分能从载荷承载和释放机构释放；

致动器，用于将载荷承载和释放机构从保持位置移动到释放位置；和

偏压元件，用于朝向保持位置偏压载荷承载和释放机构；

其特征在于：载荷承载和释放机构有两种释放模式，

其中，在第一释放模式中，载荷承载和释放机构通过在使用中电致动的致动器从保持位置移动到释放位置；并且

其中，在第二释放模式中，当预定的最大外部载荷施加在载荷承载和释放机构上时，载荷承载和释放机构克服偏压元件施加的偏压从保持位置移动到释放位置。

有效载荷传送机构设置为包括两个相邻的释放元件，这两个相邻的释放元件能在两个释放元件彼此抵接的保持位置和两个释放元件至少部分地间隔开的释放位置之间移动。

有效载荷传送机构的特征还在于，致动器作用在第一释放元件上，并且第二释放元件能远离第一释放元件移动并朝向第一释放元件被偏压。

用于向保持位置偏压第二元件的偏压元件可以是弹簧的形式。

弹簧的压缩程度设置为能调节，从而使载荷承载和释放机构的释放力能调节。

适于致动弹簧压缩调节构型的调节旋钮可以设置在壳体上。

释放元件可以被构造成至少部分地彼此相对。

至少其中一个元件被设置为至少局部圆形、弯曲或倾斜的夹紧元件。

两个元件都被设置为至少局部圆形、弯曲或倾斜的夹紧元件。

在一个实施例中，元件被设置为至少局部圆形的元件。

两个至少局部圆形的夹紧元件的圆形表面设置为在处于保持位置时抵接，并且在处于释放位置时至少部分地间隔开。

在两个圆形表面的界面处形成夹持部。

圆形表面被设置为至少局部球形。

优选地，至少局部圆形的元件是至少局部球形的元件的形式。

至少局部球形的元件被设置为球的形式，但是也提供其他的布置来满足要求，例如终止于球形或至少局部球形的端面的细长圆柱体。

致动器可以是电致动器、机械致动器或机电致动器。

致动器设置为包括在保持位置和释放位置之间移动第一元件的伺服马达。

伺服马达可以驱动细长推杆，该细长推杆继而可以移动第一元件。

偏置凸轮可位于伺服马达的驱动轴上，用于在伺服马达被致动时移动推杆。

有效载荷传送机构还设置为包括壳体，其中载荷承载和释放机构位于壳体内部。

壳体能够可释放地固定到无人机上。

壳体能够与无人机一体形成。

附图说明

本实用新型的优选实施例通过非限制性示例并参考附图进行描述，附图中：

图1是根据本实用新型的有效载荷传送机构的第一实施例的侧视图；

图2是图1的有效载荷传送装置的俯视平面图；

图3是图1的有效载荷传送装置的侧剖视图；

图4是图3的有效载荷传送装置的机械致动器的放大视图；并且

图5是图3的有效载荷传送装置的释放机构的放大视图。

具体实施方式

在详细解释本实用新型的任何实施例之前，应当理解的是，本实用新型的应用不限于在以下描述中阐述的或在以下附图中示出的构造细节和部件布置。本实用新型能够有其他实施例，并且能够以各种方式实践或执行。此外，应该理解的是，这里使用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应该被认为是限制。这里使用的“包括”、“包含”或“具有”及其变体意味着包含其后列出的项目及其等同物以及附加项目。注意，在本说明书和所附权利要求书中使用时，单数形式“一”、“一个”和“所述”以及任何单词的任何单数使用包括了复数指代物，除非明确且毫不含糊地限于一个指代物。在本文中使用时，术语“包括”及其语法变体旨在是非限制性的，使得列表中项目的列举不排除可以被替换或添加到所列项目的其他类似项目。

参考附图，其中相同的附图标记表示相同的特征，根据本实用新型的适用于无人机的有效载荷传送机构的非限制性示例总体上由附图标记10表示。

现在参考附图，所示实施例的有效载荷传送机构10包括能固定到无人机的腿部成型件(未示出)上的壳体11。壳体11包括近侧区域11.1和两个远侧区域11.2。远侧区域11.2在使用中被固定到无人机上，而近侧区域11.1容纳载荷承载和释放机构20。应当注意的是，壳体也可以与无人机一体形成，不必是分立的部件。

容纳凹部14形成在壳体11的近侧区域11.1中，并且载荷承载和释放机构20的一部分(如下面更详细描述的)延伸到容纳凹部中。容纳凹部的边缘是倒圆的，以确保位于容纳凹部内部的细长元件不会卡在容纳凹部的尖角上。

在该实施例中，壳体11的远侧区域11.2被构造成用作将壳体11固定到无人机的固定成型件。它们可以采取许多不同的形式，并且不构成本实用新型要点的一部分。如上所述，壳体也可以形成无人机主体的一部分(未示出)。

在该实施例中，载荷承载和释放机构20位于壳体11的近侧区域11.1中，并且包括两个彼此相邻定位的至少局部圆形的元件，并且其圆形表面至少局部延伸到壳体11的容纳凹部14中。圆形表面设置为至少局部球形的，并且至少局部圆形元件设置为至少局部球形元件的形式。在该实施例中，至少局部球形的元件是球的形式，但是也可提供其他的结构来满足需要，例如终止于球形或至少局部球形端面的细长圆柱体。同样，例如也可以具有一个圆形元件(例如偏压元件)和一个非圆形元件(例如，远程致动元件可以是销的形式)。所谓的圆形元件也可以不是圆形的，而是例如可以具有倾斜或锥形表面。元件被设置为彼此纵向相对的(如示例中所示，其中这些元件的运动轴线将基本在同一直线上)，但是元件也可以偏移(其中这些元件的运动轴线不在同一直线上，例如偏移90度)。重要的部分是元件彼此相邻，并且当机构处于保持位置时抵接。

在该实施例中为球的两个元件(30和40)彼此相邻定位，并且能在两个球(30和40)抵接的保持位置和两个球(30和40)至少部分地间隔开的释放位置之间移动。在使用中，当球处于固定位置时，球将在容纳凹部14内捕获钓鱼线或连接到钓鱼线的连杆。

第一球30通过可远程致动的致动机构在保持位置和释放位置之间移动。在该实施例中，致动机构是机电致动机构，该机电致动机构包括位于壳体11的远侧区域11.2中的伺服马达31。伺服马达31由电池34供电，并由印刷电路板35上的控制装置控制。伺服马达是远程致动的。偏置凸轮33位于伺服马达31的驱动轴31.1上。当伺服马达被致动时，可滑动地定位于设置在壳体11中的通道12中的推杆32能通过凸轮朝向第一球30移动(如图4所示)。当伺服马达被停用(或返回到其初始状态)时，凸轮将从图4所示的位置旋转180度，从而允许推杆32远离第一球30移动。在一些实施例中，推杆可以被朝向偏置凸轮33偏压，但是在优选实施例中没有偏压元件，并且当致动机构处于释放位置时，当载荷施加在第一球30上时，第一球30将简单地朝向凸轮33推动推杆。

在附图所示的实施例中，推杆32的总行程以及由此第一球30的总行程约为1.5毫米。

第二球40通过至少一个偏压元件被朝向固定位置偏压，在这种情况下，偏压元件是向球40施加力的弹簧41。弹簧41的压缩以及由此施加的力是可调节的，以便能够调节球40的闭合力(或相反的释放力)。控制旋钮42设置在壳体11上并且可以例如旋转螺纹元件43，该螺纹元件继而旋转以调节弹簧41的柱塞44的位置。柱塞44作用在弹簧的操作外端上，以减少或增加弹簧压缩。弹簧的操作内端作用在异形栓头45上，该异形栓头继而抵接第二球40。在使用中，由于在异形栓头45和壳体端部之间留有小间隙(在这种情况下约为0.5毫米)，这意味着当第一球移动到释放位置时，第二球40将向第一球30移动约0.5毫米。因此，在正常释放过程中，两个球之间的间隙约为1毫米。

在使用中，有效载荷的一部分(例如钓鱼线或从钓鱼线延伸的连杆——在本说明书中，有效载荷承载机构被解释为有效载荷的一部分)将通过将球移开而相对于壳体固定，从而导致连杆被捕获在容纳凹部14中。这可以通过简单地迫使第二球40抵抗其朝向释放位置的偏压来实现，但是也可以通过致动致动机构从而将第一球30朝向释放位置移动来实现。无人机现在可以飞到期望的位置。当到达期望的位置时，致动机构被致动，从而导致推杆32远离第一球30移动。载荷的重量与球的圆形表面相结合，将导致捕获在容纳凹部中的钓鱼线或细长元件在第一球30上施加侧向力。第一球30将相应地沿缩回的推杆32的方向移动，并且钓鱼线或细长元件将被释放。这是在正常操作期间将遵循的释放动作，在本说明书中称为第一释放模式。

如果致动机构失效，或者如果钓鱼线由于卷轴锁定或任何其他原因而突然停止移动，紧急释放动作或第二释放模式将生效。在这种情况下，第一球30将保持静止。无人机将继续向前移动，并且有效载荷(通过钓鱼线)将有效地开始拉动无人机，更具体地说，拉动载荷承载和释放机构20。此时位于两个球之间形成的夹持部中的钓鱼线将在第二球40的圆形表面上施加侧向力。一旦该拉力超过第二球40的释放力，球将(通过钓鱼线或连杆)移动到释放位置，并且钓鱼线将在重力作用下脱离。当提到施加在有效载荷承载机构上的外部载荷时，其涉及到有效载荷(通过钓鱼线或连杆)施加在载荷承载和释放机构(即在该示例中的两个球)上的载荷。

容纳凹部14的角部和边缘是倒圆的，以防止钓鱼线或连杆卡在壳体上。根据需要，能够调节旋钮42，以便通过调节载荷承载和释放机构20的释放力来调节无人机的紧急释放极限。

应当理解的是，以上仅仅是本实用新型的一个实施例，在不脱离本实用新型的思想和/或范围的情况下，可以有许多变型。

Claims (15)

1.一种有效载荷传送机构，适用于无人机，其特征在于，该有效载荷传送机构包括：

载荷承载和释放机构，其能在保持位置和释放位置之间移动，在保持位置，有效载荷的至少一部分由载荷承载和释放机构保持，在释放位置，有效载荷的至少一部分能从载荷承载和释放机构释放；

致动器，用于将载荷承载和释放机构从保持位置移动到释放位置；和

呈弹簧形式的偏压元件，用于朝向保持位置偏压载荷承载和释放机构；

载荷承载和释放机构包括第一释放模式和第二释放模式，

其中，在第一释放模式中，载荷承载和释放机构通过在使用中电致动的致动器从保持位置移动到释放位置；

其中，在第二释放模式中，当预定的最大外部载荷施加在载荷承载和释放机构上时，载荷承载和释放机构克服弹簧施加的偏压从保持位置移动到释放位置；并且

其中载荷承载和释放机构包括两个释放元件，所述两个释放元件能在保持位置和释放位置之间移动，其中所述两个释放元件能够基本在相同平面中移动。

2.根据权利要求1所述的有效载荷传送机构，其特征在于，所述相邻的两个释放元件的运动轴线基本处于同一线上。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的有效载荷传送机构，其特征在于，所述相邻的两个释放元件在处于保持位置时彼此相邻，并且其中所述相邻的两个释放元件在处于释放位置时彼此间隔开。

4.根据权利要求1所述的有效载荷传送机构，其特征在于，致动器作用在第一释放元件上，并且其中第二释放元件能远离第一释放元件移动并朝向第一释放元件偏压。

5.根据权利要求4所述的有效载荷传送机构，其特征在于，所述第二释放元件通过弹簧被朝向第一释放元件偏压。

6.根据权利要求5所述的有效载荷传送机构，其特征在于，弹簧的压缩程度是能调节的，从而使载荷承载和释放机构的释放力能调节。

7.根据权利要求1所述的有效载荷传送机构，其特征在于，释放元件被构造成至少部分地彼此相对。

8.根据权利要求1所述的有效载荷传送机构，其特征在于，释放元件中的至少一个为至少局部圆形、弯曲或倾斜的夹紧元件。

9.根据权利要求1所述的有效载荷传送机构，其特征在于，致动器是电致动器、机械致动器或机电致动器。

10.根据权利要求9所述的有效载荷传送机构，其特征在于，致动器包括在保持位置和释放位置之间移动第一元件的伺服马达。

11.根据权利要求10所述的有效载荷传送机构，其特征在于，伺服马达驱动细长推杆，所述细长推杆继而移动第一元件，并且其中偏置凸轮位于伺服马达的驱动轴上以用于在伺服马达被致动时移动推杆。

12.根据权利要求1所述的有效载荷传送机构，其特征在于，包括壳体，其中载荷承载和释放机构位于壳体内部。

13.根据权利要求12所述的有效载荷传送机构，其特征在于，壳体能够可释放地固定到无人机上。

14.根据权利要求12所述的有效载荷传送机构，其特征在于，壳体与无人机一体形成。

15.一种无人机，其特征在于,包括根据权利要求1至14中任意一项所述的有效载荷传送机构。

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