[發(fā)明專利]一種用于PIV測量的無人機雙粒子拋投裝置

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• 申請日: 2020-11-15
• 公開（公告）號: CN112319815A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設計）人: 阮哲偉;曹淼;李樹明;仲躋文;舒宇棟;李超威;沈舒歆
• 申請（專利權）人: 浙江昊控信息技術有限公司
• 主分類號: B64D1/02
• 分類號: B64D1/02;G01P5/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明一種用于PIV測量的無人機雙粒子拋投裝置，包括：活塞、活塞舵機、內(nèi)殼、外殼、大示蹤體懸掛器、棘輪，主動棘爪，棘爪舵機，鎖緊塊，固定橫梁。本發(fā)明的有益效果在于：1，能夠進行微型示蹤體及大示蹤體兩種標志物的遠程投放；2，投放口不會被微型示蹤體堵塞；3，大示蹤體投放掛鉤不會卡住，動作簡單，保證快速完成投放。

技術領域

本發(fā)明涉及無人機拋投裝置，尤其是一種搭載在無人機上在進行PIV測量時用來進行微型示蹤體及大示蹤體拋投的裝置，屬于水利測量領域。

背景技術

在野外采用無人機進行PIV流速測量已經(jīng)逐步在水利測量領域開展。但是野外河流或者湖泊中拋灑示蹤體一直比較困難。因為距離遠、面積大，在自然水體中一直沒有合適的方法進行遠程拋投。雖然在現(xiàn)有技術中經(jīng)常采用水體表面自然示蹤進行PIV采樣計算，但是對于湖泊或者河流局部位置，由于光線原因無法采集水面波。這時采用示蹤體對水面流場進行展現(xiàn)就顯得尤為重要。

尤其是在對水面波動特征進行標定時，示蹤體具有不可替代的優(yōu)勢。

隨著無人機技術的快速發(fā)展，無人機由最初的軍用擴展到現(xiàn)在的警用、民用的廣泛應用，如消防、救援、測繪、投放快遞等。目前，無人機拋投裝置在水利勘測中起到了重要的作用。

但是現(xiàn)有的無人機拋投裝置經(jīng)常存在3個缺陷：

1，一次只能攜帶一個被投物進行投放；

2，投放過程中經(jīng)常會產(chǎn)生卡阻；

3，無法對多種尺寸的示蹤體進行分開投放。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種用于PIV測量的無人機雙粒子拋投裝置，為PIV野外測量提供粒子拋撒支持。

一種用于PIV測量的無人機雙粒子拋投裝置，包括兩個動力系統(tǒng)：一個是垂向動作的拋投微型示蹤體裝置；另一個是水平轉(zhuǎn)動的拋投大示蹤體裝置。

上述的垂向動作的拋投微型示蹤體裝置：包括：活塞、活塞舵機、活塞頂桿、活塞蓋、內(nèi)殼、連接立桿；

上述的活塞頂桿底端與活塞固定連接，上部穿過內(nèi)殼和連接立桿，通過銷連與活塞舵機的撥桿相連，活塞舵機的撥桿往復運動帶動活塞頂桿在連接立桿內(nèi)往復運動，進而帶動活塞蓋往復運動，開關內(nèi)殼的底部；

內(nèi)殼內(nèi)裝有微型示蹤體，在活塞蓋處于張開位置時，粒子在活塞蓋上滑落；

在活塞蓋處于關閉位置時，粒子在內(nèi)殼內(nèi)保存。

上述的水平轉(zhuǎn)動的拋投大示蹤體裝置，包括：內(nèi)殼、外殼、大示蹤體懸掛器、棘輪，主動棘爪，棘爪舵機，鎖緊塊，固定橫梁；

上述的內(nèi)殼頂部固定連接立桿，連接立桿穿過外殼和棘輪中心，通過鎖緊塊鎖緊并通過螺絲固定在固定橫梁上，固定橫梁固定在無人機上；

上述內(nèi)殼和外殼之間是大示蹤體存儲空間；

上述的內(nèi)殼外側(cè)設置開口環(huán)形臺；

上述的大示蹤體懸掛器通過固定角件固定安裝在外殼內(nèi)側(cè)，條形掛鉤通過轉(zhuǎn)軸安裝在固定角件上，條形掛鉤另一端搭在內(nèi)殼外側(cè)的開口環(huán)形臺上，大示蹤體掛在條形掛鉤上。

上述的棘輪固定在外殼的頂部，棘爪舵機推動主動棘爪往復運動，主動棘爪每次推動棘輪旋轉(zhuǎn)一個齒位，被動棘爪在彈簧作用下卡住棘輪，使得棘輪在每個齒位處于持住狀態(tài)；棘輪為8齒棘輪，每次帶動外殼轉(zhuǎn)動1/8周長；使得每次轉(zhuǎn)動停止時有一個大示蹤體懸掛器處于環(huán)形臺的缺口處；由于缺少了環(huán)形臺的支撐，大示蹤體懸掛器的條形掛鉤向下傾斜，大示蹤體從條形掛鉤上滑下去，彈簧將條形掛鉤推向上復位。

另外本發(fā)明還公開一種使用無人機雙粒子拋投裝置進行PIV測量的方法，包括如下步驟：