阅读说明：本技术 用于系留无人机的收放装置 (A winding and unwinding devices for mooring unmanned aerial vehicle ) 是由 温江波 许新芳 张春华 李文才 章百宝 段红 雷超 高洁 吕卫强 魏文彬 周远兴 于 2019-12-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于系留无人机的收放装置,包括拖车,所述拖车上设置有发电机、电源箱和转轴箱,所述拖车上设置有用于存放系留无人机且与系留无人机匹配的舱体,所述舱体包括底板、设置在底板上的舱体和可开闭舱体的挡板,所述舱体与底板滑动连接,所述挡板与底板铰接,还包括布置在底板上且可驱动舱体相对于底板滑动的动力机构,本发明为系留无人机提供一个高度合适、无安全隐患的承载平台,维护人员站在地面就可对系留无人机进行维护；结构简单,系留无人机起飞或回收时不需拆装桨叶,准备时间短；系留无人机可随拖车被牵引至需要工作的地方,且在飞行的过程中可随拖车同步伴飞,大大提高了通用性。(The invention discloses a retraction device for a mooring unmanned aerial vehicle, which comprises a trailer, wherein a generator, a power box and a rotating shaft box are arranged on the trailer, a cabin body which is used for storing the mooring unmanned aerial vehicle and is matched with the mooring unmanned aerial vehicle is arranged on the trailer, the cabin body comprises a bottom plate, a cabin body arranged on the bottom plate and a baffle plate capable of opening and closing the cabin body, the cabin body is connected with the bottom plate in a sliding manner, the baffle plate is hinged with the bottom plate, and the retraction device also comprises a power mechanism which is arranged on the bottom plate and can drive the cabin body to slide relative to the bottom plate; the structure is simple, blades do not need to be disassembled and assembled when the tethered unmanned aerial vehicle takes off or recovers, and the preparation time is short; the mooring unmanned aerial vehicle can be towed to a place where work is needed along with the trailer, and can fly along with the trailer synchronously in the flying process, so that the universality is greatly improved.)

用于系留无人机的收放装置

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其是一种用于系留无人机的收放装置。

背景技术

无人机作为负载视频采集传输系统的设备，在影视拍摄、新闻采访、现场取证、空中巡逻等场合具有广泛的应用。现有的无人机一般存在如下两种方式，一种是自携带动力电池的无人机，其通过携带的动力电池提供动力驱动电机旋转螺旋桨产生动力飞行；另一种是重型无人机，即是系留无人机，其供电电源在地面，通过供电线缆连接无人机为无人机提供动力。前一种方式对应的无人机受限于载重、体积和飞行时间等因素，无法满足长时间运行的需求；系留无人机系统由多旋翼无人机、系留线缆、地面起降平台组成，系留无人机使用地面供电长时间滞空悬停，同时，机载设备采集的高清视频等数据可以通过系留线缆内置的光纤回传到地面，具有空中长时间作业、数据传输带宽大的优势，整个系统可独立式安装，也可以车载安装，并能自动同步跟随车辆移动。

目前，系留无人机的收放方式主要有两种：一种为地面起降式，执行飞行任务时，系留无人机及地面设备需从运输车辆上卸下，回收系留无人机时又需将系留无人机和地面设备重新装车，各种设备无法按统一固定的位置安放并可靠固定，操作极为繁琐，受限于环境因素，且不能移动；另一种采用皮卡车改装的系留无人机收放平台，地面设备安装在改装的皮卡车后车箱内，系留无人机安装在皮卡车后车箱内的升降机构上；当系留无人机执行飞行任务时，需将皮卡车后车箱顶部打开，将系留无人机用升降机构顶升到皮卡车后车箱顶部，组合好收放平台，然后才能操作系留无人机起飞；收放平台位于改装的皮卡车后车箱顶部，高度超过1.7米以上，放飞或回收系留无人机时，人员需爬到车顶收放平台上将无人机桨叶安装或拆下，方能将系留无人机起飞或回收，操作危险而且极不方便；升降机构结构复杂，使用可靠性不高。

现有技术中，中国专利CN205952334U提出一种用于系留无人机的收放系统，包括用于容置系留无人机的收放舱，该收放舱包括：升降台，其设置在收放舱的内部空间且用于供系留无人机停留于其上；可滑动舱盖；其设置在收放舱的顶部以用于打开和关闭收放舱的内部空间；用于通信和电力传输的电缆；以及用于收放电缆的线缆收放设备，其设置在收放舱的所述内部空间并通过电缆与系留无人机连接。但是，该系统需要设置升降台，使用时需通过升降系统将系留无人机托举出来再进行飞行，结构较为复杂、操作繁琐，设置高度较高，受限于环境因素，且不能移动。

发明内容

本发明为解决现有系留无人机构复杂、操作繁琐和不能移动的技术问题是提供一种用于系留无人机的收放装置。

本发明所采用的技术方案是：用于系留无人机的收放装置，包括拖车，所述拖车上设置有发电机、电源箱和转轴箱，所述拖车上设置有用于存放系留无人机的密封的机舱；所述机舱包括底板、底板上方的舱体和可开闭舱体的挡板，所述舱体与底板滑动连接，所述挡板与底板铰接。发电机给无人机提供电力，电源箱将发电机的电力转换成不同的电压电流提供给用电器，转轴箱用于无人机线缆的收放。系留无人机处于非工作状态时，位于舱体内的底板上，舱体为系留无人机提供一个安全、稳定、无尘、防雨的防护环境；系留无人机处于工作状态时，打开挡板，驱动舱体相对于底板滑动，直至系留无人机完全裸露，即可进行系留无人机的起飞。本发明为系留无人机提供一个高度合适、无安全隐患的承载平台，维护人员站在地面就可对系留无人机进行维护；结构简单，系留无人机起飞或回收时不需拆装桨叶，准备时间短；系留无人机可随拖车被牵引至需要工作的地方，且在飞行的过程中可随拖车同步伴飞，大大提高了通用性。

进一步的是，所述底板上设置有导轨，所述底板上设置有与导轨匹配的滚轮机构，所述舱体设置在导轨上，所述舱体可随导轨相对于底板同步滑动。舱体布置在导轨上，舱体可随导轨相对于底板移动，进而方便系留无人机的打开或关闭，滚轮机构降低了两者的摩擦力，使导轨相对于底板滑动更加顺畅，且结构简单、操作方便。

进一步的是，还包括驱动导轨相对于底板滑动的动力机构；所述动力机构包括依次相连的电机、第一同步带轮、第一同步带、第二同步带轮、转动轴、第三同步带轮、第二同步带和同步带惰轮。电机和转动轴布置在底板的下方，电机与第一同步的带轮连接，并通过第一同步带驱动第二同步带轮转动，第二同步带轮带动转动轴转动，转动轴驱动第三同步带轮转动，第三同步带轮通过第二同步带驱动同步带惰轮转动，第二同步带与导轨连接，进而驱动导轨相对于底板移动。

进一步的是，所述滚轮机构包括横向轮滚和纵向滚轮。横向轮滚和纵向滚轮使得底板与导轨在横向上和纵向上贴合的更加紧密，使得两者连接更加稳定，可避免了脱轨现象发生。

进一步的是，所述舱体包括依次相连的第一舱体、第二舱体和第三舱体，所述第二舱体布置在第一舱体内侧，所述第一舱体与导轨固定连接，所述第二舱体和第三舱体与导轨滑动连接。导轨上设置有与第二舱体和第三舱体匹配的滑槽，第二舱体和第三舱体可在导轨滑动，使得舱体的长度进一步被缩短。相比于整体式的舱体而言，在舱体从遮蔽系留无人机的位置移动至完全裸露系留无人机的位置，通过可滑动舱体使得舱体的行程距离更短，减少了相应的动力输出和部件数量，占用面积更小、结构更加简单、同时提高了收放装置的整体稳定性。

进一步的是，所述拖车上还设置有锁紧机构。可对舱体和导轨进行固定。

进一步的是，所述锁紧机构包括设置在导轨上的锁扣和在舱体对应位置设置的扣钩。结构简单、操作方便。

进一步的是，所述底板上设置有开口和开闭开口的盖板。拖车内设置有电源箱和转轴箱等部件，开口可便于维护设置在拖车内的部件。

进一步的是，所述拖车内设置有调温机构。调温机构为拖车内的电源箱和转轴箱等发热部件提供一个适宜工作的合适温度，以使得收放装置适用于不同工作环境和工况，使部件处于一个良好的工作环境，有利于提高部件的使用寿命。

进一步的是，所述舱体和挡板均由钢板制成的中空结构且在所述中空结构内填充了阻燃性硬质聚氨酯泡沫塑料。钢板制成的舱体和挡板保证了舱体和挡板良好的强度和刚性，阻燃性硬质聚氨酯泡沫塑料保证舱体和挡板的环境耐候性、隔热、保温性能，进而为系留无人机提供一个安全、稳定、隔热的防护环境。

本发明的有益效果是：

1、本发明为系留无人机提供一个高度合适、无安全隐患的承载平台，维护人员站在地面就可对系留无人机进行维护；结构简单，系留无人机起飞或回收时不需拆装桨叶，准备时间短；系留无人机可随拖车被牵引至需要工作的地方，且在飞行的过程中可随拖车同步伴飞，大大提高了通用性。

2、本发明的横向轮滚和纵向滚轮使得底板与导轨在横向上和纵向上贴合的更加紧密，使得两者连接更加稳定，完全避免了脱轨现象发生。

3、相比于整体式的舱体而言，本发明在舱体从遮蔽系留无人机的位置移动至完全裸露系留无人机的位置，通过可收拢舱体使得舱体的行程距离更短，减少了相应的动力输出和部件数量，占用面积更小、结构更加简单、同时提高了收放装置的整体稳定性。

4、本发明钢板制成的舱体和挡板保证了舱体和挡板良好的强度和刚性，阻燃性硬质聚氨酯泡沫塑料保证舱体和挡板的环境耐候性、隔热、保温性能，进而为系留无人机提供一个安全、稳定、隔热的防护环境。

附图说明

图1是系留无人机收回状态图。

图2是系留无人机展开状态图。

图3是图2中舱体的结构示意图。

图4是图3的俯视图。(略去舱体)

图5是图3的右视图。

图中标记为：

4、锁紧机构；5、系留无人机；

11、拖车架；12、拖车箱；13、拖车轮胎；14、辅助支撑轮；15、牵引机构；16、发电机；17、电源箱；18、转轴箱；19、调温机构；21、底板；23、挡板；

31、电机；32、第一同步带轮；33、第一同步带；34、第二同步带轮；35、转动轴；36、第三同步带轮；37、第二同步带；38、同步带惰轮；

211、导轨；212、横向滚轮；213、纵向滚轮；214、开口；215、盖板；

221、第一舱体；222、第二舱体；223、第三舱体；

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

实施例一：

如图1～图5所示，本发明的用于系留无人机的收放装置，包括拖车，所述拖车包括拖车架11、拖车箱12、拖车轮胎13、辅助支撑轮14和牵引机构15，所述拖车上设置有发电机16、电源箱17和转轴箱18，所述拖车上还设置有用于存放系留无人机5的密封的机舱，所述机舱包括底板21、设置在底板21上的舱体和可开闭舱体的挡板23，所述舱体与底板21滑动连接，所述挡板23与底板21铰接，还包括布置在底板21上且可驱动舱体相对于底板21滑动的动力机构；所述动力机构包括依次相连的电机31、第一同步带轮32、第一同步带33、第二同步带轮34、转动轴35、第三同步带轮36、第二同步带37和同步带惰轮38；所述底板21上设置有导轨211，所述底板21上设置有与导轨211匹配的滚轮机构，所述舱体设置在导轨211上，所述舱体可随导轨211相对于底板21同步滑动；所述拖车上还设置有锁紧机构4；所述锁紧机构4包括设置在导轨211上的锁扣和在舱体对应位置设置的扣钩；所述底板21上设置有开口214和可开闭开口214的盖板215；所述拖车内设置有调温机构19，所述调温机构19为空调。

拖车采用单轴结构；拖车架11采用矩形钢管组焊而成，保证各向刚性；拖车厢12采用骨架式夹芯板结构，用钢板材折弯、焊接完成，内外蒙皮之间填充阻燃性硬质聚氨酯泡沫塑料，保证拖车厢良好的强度、刚度、环境耐候性、隔热、保温性能；拖车的悬挂系统采用扭杆式独立悬挂，提升整车运输平顺性；拖车上设置电磁制动系统，保证制动迅速，响应速度快；拖车设置手制动系统，保证拖车在任何停放状态都能安全制动；拖车辅助支撑轮14可适应在城市道路，泥土路面，戈壁路面，草地的停放需求；拖车轮胎13选用6.50R16LT12层级轮胎，轮胎单胎额定承载1060kg，直径750mm，满足高度及承载要求。

发电机负责给整个系统供电，电源箱将发电机发出的220V交流电转换成1000V直流电供系留无人机使用，转轴箱负责收放给系留无人机供电的1000V直流线缆，保证系留无人机顺利升空和降落；空调将拖车箱内的温度降低到合适的工作温度，保证电源箱和转轴箱正常工作。

工作原理：如图1所示，系留无人机处于非工作状态，无人机安装在舱体内的底板上，舱体为系留无人机提供一个安全、稳定、无尘、防雨的防护环境；通过牵引拖车即可将系留无人机运动至需要起飞的工作地点。在系留无人机到达工作地点时，如图2所示，系留无人机处于工作状态。首先打开挡板，通过动力机构驱动舱体相对于底板滑动，直至系留无人机完全裸露，即可启动系留无人机。本发明为系留无人机提供一个高度合适、无安全隐患的承载平台，维护人员站在地面就可对系留无人机进行维护；结构简单，系留无人机起飞或回收时不需拆装桨叶，准备时间短；系留无人机可随拖车被牵引至需要工作的地方，且在飞行的过程中可随拖车同步伴飞，大大提高了通用性。

实施例二：

本实施例是在实施例一的基础上所作出的进一步改进，如图1、图2、图3和图5所示，所述舱体包括依次相连的第一舱体221、第二舱体222和第三舱体223，所述第二舱体222布置在第一舱体221内侧，所述第一舱体221与导轨211固定连接，所述第二舱体222和第三舱体223与导轨211滑动连接。

工作原理：在启动系留无人机前，驱动第二舱体和第三舱体在导轨上移动，第二舱体收拢至第一舱体内部，第三舱体和第一舱体并排布置。相比于整体式的舱体而言，在舱体从遮蔽系留无人机的位置移动至完全裸露系留无人机的位置，通过可收拢舱体使得舱体的行程距离更短，减少了相应的动力输出和部件数量，占用面积更小、结构更加简单、同时提高了收放装置的整体稳定性。

实施例三：

本实施例是在实施例一的基础上所作出的进一步改进，如图1～图4所示，所述滚轮机构包括横向轮滚212和纵向滚轮213。

工作原理：在导轨相对于底板移动时，底板上的横向轮滚和纵向滚轮均可与导轨进行滑动。横向轮滚和纵向滚轮使得底板与导轨在横向上和纵向上贴合的更加紧密，使得两者连接更加稳定，完全避免了脱轨现象发生。

实施例四：

本实施例是在实施例一的基础上所作出的进一步改进，如图1～图4所示，所述舱体和挡板23均由钢板制成的中空结构且在所述中空结构内填充了阻燃性硬质聚氨酯泡沫塑料。

工作原理：钢板制成的舱体和挡板保证了舱体和挡板良好的强度和刚性，阻燃性硬质聚氨酯泡沫塑料保证舱体和挡板的环境耐候性、隔热、保温性能，进而为系留无人机提供一个安全、稳定、隔热的防护环境。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。