[發(fā)明專利]用于系留無人機(jī)的自動(dòng)收放線裝置、系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710577784.8
• 申請(qǐng)日: 2017-07-15
• 公開（公告）號(hào): CN107187961A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 珠海市雙捷科技有限公司
• 主分類號(hào): B65H75/42
• 分類號(hào): B65H75/42;B65H75/44;B65H75/48
• 代理公司: 珠海智專專利商標(biāo)代理有限公司44262
• 代理人: 黃國(guó)豪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無人機(jī)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于系留無人機(jī)的自動(dòng)收放線裝置、系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

系留無人機(jī)是無人機(jī)的一種，由地面的工作站供應(yīng)系留無人機(jī)飛行時(shí)所需的電能，系留無人機(jī)具有其他無人機(jī)所具備的定點(diǎn)定高飛行穩(wěn)定的性能外，還具有長(zhǎng)航飛行的功能。理論上來說，只要地面工作站提供足夠的電能，系留無人機(jī)就能長(zhǎng)期定高定點(diǎn)地持續(xù)飛行，這樣的無人機(jī)飛行器可廣泛應(yīng)用在通訊應(yīng)急中繼，實(shí)況轉(zhuǎn)播及空中監(jiān)控等情況中。

但是目前存在的系留無人機(jī)收放線裝置僅能隨著無人機(jī)飛行實(shí)現(xiàn)被動(dòng)放線，同時(shí)也不能隨著無人機(jī)降落時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收錢，無人機(jī)降落后需要人工轉(zhuǎn)動(dòng)收線裝置進(jìn)行收線，工作繁重，同時(shí)當(dāng)人工未及時(shí)將多余的系留繩收入收放裝置時(shí)，多余的系留繩極易出現(xiàn)纏繞打結(jié)引發(fā)安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收放系留繩的用于系留無人機(jī)的自動(dòng)收放線裝置、系統(tǒng)及其控制方法。

為實(shí)現(xiàn)上述的主要目的，本發(fā)明提供的用于系留無人機(jī)的自動(dòng)收放線裝置包括系留繩收放裝置，系留繩收放裝置用于卷放系留繩；

支架，支架上可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置有張力感應(yīng)臂，張力感應(yīng)臂連接觸發(fā)開關(guān)，張力感應(yīng)臂連接彈性件的自由端，系留繩鄰接張力感應(yīng)臂并繞張力感應(yīng)臂的自由端延伸；

控制單元，控制單元與觸發(fā)開關(guān)電連接；

雙向驅(qū)動(dòng)裝置，雙向驅(qū)動(dòng)裝置接收控制單元的控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)系留繩收放裝置轉(zhuǎn)動(dòng)。

由此可見，系留繩收放裝置上放置的系留繩鄰接張力感應(yīng)臂并繞張力感應(yīng)臂朝系留無人機(jī)運(yùn)動(dòng)方向延伸，在系留無人機(jī)上升的過程中，張力感應(yīng)臂在系留繩的牽引下朝張力感應(yīng)臂受到的張力變大的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)克服彈性件的拉力，張力感應(yīng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)觸發(fā)觸發(fā)開關(guān)輸出放線信號(hào)，控制單元輸出控制信號(hào)至雙向驅(qū)動(dòng)裝置，雙向驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)系留繩收放裝置進(jìn)行放線；當(dāng)系留無人機(jī)停止上升后，系留繩的拉力降低但保持一定拉力，張力感應(yīng)臂朝受到的張力變小的方向運(yùn)動(dòng)，張力感應(yīng)臂轉(zhuǎn)動(dòng)至原來的位置，觸發(fā)開關(guān)停止輸出放線信號(hào)，從而控制單元停止向雙向驅(qū)動(dòng)裝置輸出控制信號(hào)，系留繩收放裝置停止放線；在系留無人機(jī)下降過程中，張力感應(yīng)臂不再受到系留無人機(jī)的拉力，在彈性件拉力的作用下，張力感應(yīng)臂向彈性件拉力的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，張力感應(yīng)臂觸發(fā)觸發(fā)開關(guān)輸出收線信號(hào)，控制單元接收觸發(fā)開關(guān)的收線信號(hào)就向雙向驅(qū)動(dòng)裝置輸出控制信號(hào)，雙向驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)系留繩收裝置收線。

進(jìn)一步的方案是，觸發(fā)開關(guān)包括電位器，張力感應(yīng)臂連接電位器的滑柄。

可見，電位器是一種可調(diào)的電子元件，通過轉(zhuǎn)動(dòng)電位器的滑柄改變動(dòng)觸點(diǎn)在電阻體上的位置，改變動(dòng)觸點(diǎn)與任一個(gè)固定端之間的電阻值，從而改變電壓與電流的大小，張力感應(yīng)臂轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)電位器的滑柄轉(zhuǎn)動(dòng)，電位器根據(jù)滑柄轉(zhuǎn)動(dòng)的方向不同輸出不同的電流，從而與電位器電連接的控制單元輸出不同的控制信號(hào)，雙向驅(qū)動(dòng)裝置朝不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)系留繩收放裝置的收線或放線。

進(jìn)一步的方案是，自動(dòng)收放線裝置還包括連接桿，張力感應(yīng)臂與連接桿的第一端鉸接，連接桿的第二端連接電位器的滑柄。

可見，張力感應(yīng)臂、連接桿與電位器的滑柄形成連桿結(jié)構(gòu)，通過連桿結(jié)構(gòu)內(nèi)的部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)張力感應(yīng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)電位器的滑柄的轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)在張力感應(yīng)臂在轉(zhuǎn)動(dòng)較大角度時(shí)才實(shí)現(xiàn)電位器滑柄的轉(zhuǎn)動(dòng)，可保證是在系留無人機(jī)持續(xù)上升或下降的過程才開始實(shí)施收放線，有效減少實(shí)際操作中的誤差。

進(jìn)一步的方案是，張力感應(yīng)臂的自由端設(shè)置有滑輪，系留繩鄰接滑輪并繞滑輪延伸。

可見，滑輪對(duì)系留繩起到導(dǎo)向及限位作用，使得在系留無人機(jī)上升或降落的過程中，系留繩不脫離張力感應(yīng)臂，使得張力感應(yīng)臂能夠準(zhǔn)確判斷受到的系留繩的張力。

進(jìn)一步的方案是，支架上沿系留繩的運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置有過線槽，系留繩貫穿過線槽。

可見，過線槽進(jìn)一步限定系留繩的方向，由于無法確定系留無人機(jī)在實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況，通過過線槽的限位，避免系留無人機(jī)在飛行的過程中由于位置的變換導(dǎo)致張力感應(yīng)臂受到的張力方向變化過于頻繁，導(dǎo)致張力感應(yīng)臂無法準(zhǔn)確受力，最終收放線情況不穩(wěn)定的情況。

進(jìn)一步的方案是，系留繩收放裝置包括絞盤，絞盤用于卷放系留繩，絞盤可設(shè)置在支架上。

進(jìn)一步的方案是，雙向驅(qū)動(dòng)裝置和系留繩收放裝置通過傳動(dòng)帶連接傳動(dòng)。

本發(fā)明提供一種用于系留無人機(jī)的自動(dòng)收放線系統(tǒng)，包括：

系留無人機(jī)；

自動(dòng)收放線裝置，自動(dòng)收放線裝置采用上述的自動(dòng)收放線裝置，系留繩用于連接在系留無人機(jī)和自動(dòng)收放線裝置之間。