阅读说明：本技术 一种应用于无人机系统的物资投放装置 (material delivery device applied to unmanned aerial vehicle system ) 是由 刘若鹏 栾琳 何圳涛 于 2018-06-07 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种应用于无人机系统的物资投放装置,包括：箱体,箱体的底部安装有可对开的第一门板和第二门板,第二门板搭扣在第一门板的上表面；以及锁紧机构,锁紧机构横跨安装在第一门板和箱体上,并且锁紧机构至少位于第一门板自由边部的两端,锁紧结构用于将第一门板自由边部的两端同时与箱体锁定连接或分离。由于第一门板和第二门板自由边部的两端通过一个锁紧机构进行固定,实现了第一门板和第二门板自由边部的两端同时锁定或同时分离打开,保证了第一门板和第二门板的均匀受力,避免了在投放过程中仅一端受力的情况,防止了门板的受力变形,从而本物资投放装置能够用于大载重物质的投放,并且具有更长的使用寿命。(The application discloses be applied to material delivery device of unmanned aerial vehicle system, include: the refrigerator comprises a box body, wherein the bottom of the box body is provided with a first door plate and a second door plate which can be opened in opposite directions, and the second door plate is buckled on the upper surface of the first door plate; and the locking mechanism is arranged on the first door plate and the box body in a crossing manner, at least positioned at two ends of the free edge part of the first door plate, and used for locking and connecting or separating two ends of the free edge part of the first door plate with the box body. Because the both ends of first door plant and the free limit portion of second door plant are fixed through a locking mechanism, realized that the both ends of first door plant and the free limit portion of second door plant lock simultaneously or separate simultaneously and open, guaranteed the even atress of first door plant and second door plant, avoided putting in the condition that the in-process only one end atress, prevented the atress of door plant and warp, thereby this goods and materials input device can be used for putting in of big load material, and have longer life.)

一种应用于无人机系统的物资投放装置

技术领域

本发明涉及空中物资投放技术领域，具体涉及一种应用于无人机系统的物资投放装置。

背景技术

随着无人机的发展，通过无人机进行物资投放具有高效、准确的优点，为了投放物资，在无人机的机架上将安装物资投放装置，物资投放装置为一个下端具有可开闭的门板的箱体，通过控制可开闭的门板实现物资投放。

现有技术中，最常见及实用的是，物资投放装置的下方设置两个可对开的门板，两个门板闭合线的两端分别设置有一个锁紧装置和一个开闭驱动装置。锁紧装置包括舵机，舵机用于锁紧装置将两个门板的一端锁定住。开闭驱动装置包括电缸，电缸用于驱动开闭驱动装置作用于两个门板的另一端，同时驱动两个门板的打开及闭合。在投放物资时，舵机驱动锁紧装置打开，从而两个门板闭合的一端解锁，再通过电缸驱动开闭驱动装置打开两个门板进行投放物资，物资投放完毕后，电缸驱动开闭驱动装置关闭两个门板，再通过舵机驱动开闭驱动装置锁紧两门板的另一端。

上述物资投放装置中门板的两端通过两个装置实现开闭，在投放过程中，两个门板的一端将先被解锁打开，此时，两个门板闭合的一端将没有受力支撑点，在物资重力的作用下，该端将产生变形，当物资过重时，还将导致门板的损坏，故现有技术中的物资投放装置仅可投放较轻的物资。

发明内容

本申请提供一种可承载投放大载重物资的物资投放装置。

一种实施例中提供一种应用于无人机系统的物资投放装置，包括：

箱体，箱体的底部安装有可对开的第一门板和第二门板，第二门板搭扣在第一门板的上表面；

以及锁紧机构，锁紧机构横跨安装在第一门板和箱体上，并且锁紧机构位于第一门板自由边部的两端，锁紧结构用于将第一门板自由边部的两端同时与箱体锁定连接或分离。

一种实施例中提供另一种应用于无人机系统的物资投放装置，包括：

箱体，箱体的底部安装有可对开的第一门板和第二门板；

锁紧机构，锁紧机构横跨安装在第一门板和第二门板上，并且锁紧机构至少位于第一门板自由边部的两端，锁紧结构用于将第一门板自由边部的两端同时与第二门板自由边部的两端锁定连接或分离。

依据上述实施例的应用于无人机系统的物资投放装置，由于第一门板和第二门板自由边部的两端通过一个锁紧机构进行固定，实现了第一门板和第二门板自由边部的两端同时锁定或同时分离打开，保证了第一门板和第二门板的均匀受力，避免了在投放过程中仅一端受力的情况，防止了门板的受力变形，从而本物资投放装置能够用于大载重物质的投放，并且具有更长的使用寿命。

附图说明

图1为实施例一中物资投放装置的结构示意图；

图2为实施例一中物资投放装置去除部分壳体的俯视图；

图3为实施例一中物资投放装置的仰视图；

图4为实施例一中锁紧机构的结构示意图；

图5为实施例一中驱动件的结构示意图；

图6为实施例二中物资投放装置的结构示意图；

图7为实施例二中锁紧机构的结构示意图；

图8为实施例二中连杆组件的结构示意图；

图9为实施例二中驱动件的结构示意图；

图10为实施例三中物资投放装置的结构示意图；

图11为实施例三中锁紧机构的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

本实施例提供了一种物资投放装置，本物资投放装置主要应用于无人机系统，用于安装在无人机的机架上，通过无人机进行物资投放。本物资投放装置也可安装在普通飞机或其他飞行器上，实现大载重的物资投放。

如图1、图2和图3所示，本实施例的物资投放装置主要包括箱体1和锁紧机构2。箱体1包括壳体11和骨架12，壳体11安装固定在骨架12上，壳体11由门板围合而成，骨架12作为整个箱体的支撑受力单元。

如图2所示，箱体1的底部安装有可对开的第一门板111和第二门板112，即壳体11的底部门板由第一门板111和第二门板112构成，第一门板111和第二门板112通过弹簧铰链13安装在骨架12上，弹簧铰链13始终提供一个使得第一门板111和第二门板112闭合的力。

为了方便描述，本实施例中，将第一门板111和第二门板112安装有弹簧铰链13的一边部定义为连接边部，相对于连接边部的另一边部定义为自由边部，另外两边定义为侧边部。

如图3所示，为了对第一门板111和第二门板112的闭合进行限位，在第一门板111和第二门板112的下表面安装有限位板14，限位板14位于第一门板111和第二门板112的两侧边部上。限位板14的一端固定安装在第一门板111或第二门板112上，另一端延伸出第一门板111或第二门板112的侧边部，从而第一门板111和第二门板112在闭合的过程中，通过限位板14隔档在骨架12上进行限位。

本实施例中，在第二门板112自由边部的上表面安装有搭板15，搭板15的部分安装在第二门板112，另一部分覆盖至第一门板111的上表面，从而第二门板112通过搭板15可搭扣在第一门板111的上表面。搭板15的设置，使得仅需要在第一门板111上安装锁紧机构即可，第二门板112承载的物资重力将通过搭板15传递给第一门板111。在其他实施例中，搭板15与第二门板112为一体式结构，搭板15由第二门板112自由边部延伸折弯而成。

如图3和图4所示，本实施例中，锁紧机构2包括第一锁紧件21、第二锁紧件22和驱动件23，第一锁紧件21可活动的安装在第一门板111上，并位于第一门板111自由边部的两端，第二锁紧件22安装在箱体1的骨架12上，第二锁紧件22与第一锁紧件21相对设置，驱动件23安装在第一门板111上，驱动件23与第一锁紧件21连接，用于驱动第一锁紧件21移动，实现与第二锁紧件22的锁紧或分开。

具体的，第一锁紧件21包括插杆211和直线轴承212，插杆211具有两个，插杆211的两端分别通过直线轴承212安装在第一门板111的下表面，两个插杆211平行间隔开设置，并位于第一门板111自由边部的两端，两个插杆211与第一门板111的旋转轴线平行。

第二锁紧件22包括两个锁扣221，两个锁扣221分别固定安装在箱体1的骨架12的下表面，两个锁扣221分别与两个插杆211相对应，插杆211的一端可***到锁扣221中形成锁定连接，插杆211的另一端向中间延伸，并且延伸至中间的一端侧面设有直线齿，两个插杆211的直线齿面对面设置。

如图5所示，驱动件23包括舵机231、齿轮232和舵机安装座233，舵机231通过舵机安装座233安装在第一门板111自由边部的中部，位于两个插杆211之间，齿轮232安装在舵机231的输出轴上，两个插杆211分别通过直线齿与齿轮232啮合连接。舵机231可通过齿轮232同时驱动两个插杆211做相反方向的直线移动，从而实现两个插杆211与锁扣221的同时锁定及同时分离。舵机231与无人机的控制器信号连接，可实现自动化的物资投放。

在其他实施例中，驱动件23包括双向气缸，两个插杆211设置在同一条直线上，两个插杆211延伸至中部的一端分别与双向气缸的输出轴连接，双向气缸可同时驱动两个插杆211做相反的直线移动，同样可实现两个插杆211与锁扣221的同时锁定及同时分离。

在其他实施例中，插杆211具有4个或6个，每个插杆211对应设置有一个锁扣221，插杆211分布在第一门板111侧边部的两端或中间，位于第一门板111同一侧边部的插杆211通过T型连杆连接，T型连杆延伸至中间的一端设有直线齿，舵机231通过齿轮232同时驱动4个或6个插杆211直线移动，该实施例中，设置有更多个数的插杆211和锁扣221，并分别在第一门板111侧边部的两端或中间，提高了第一门板111的承载力。

本实施例中，本物资投放装置的工作原理如下：

初始状态为物资投放装置承载有物资并吊装在无人机上；

需要投放物资时，控制舵机231通过齿轮232驱动两个插杆211同时向内移动，插杆211同时与锁扣221分离，此时第一门板111被解锁，第一门板111和第二门板112均处于自由状态，物资在重力的作用下将第一门板111和第二门板112挤开，第一门板111和第二门板112向下翻转，物资从第一门板111和第二门板112之间掉落；

物资投放完毕后，第一门板111和第二门板112在弹簧铰链13的作用下向上翻转闭合，由于第一门板111上安装有第二锁紧件22和驱动件23，第二门板112更轻一些，第二门板112将更快的翻转到位，在限位板14的作用下，第一门板111和第二门板112限制至闭合状态；

控制舵机231通过齿轮232驱动两个插杆211同时向外移动，插杆211同时与锁扣221锁紧，此时第一门板111被锁紧，至此完成了物资投放。

本实施例中，本物资投放装置的壳体11和骨架12均采用铝合金材质，具有强度高，质量轻的特点。

在第一门板111和第二门板112的下表面安装有若干个加强筋16，加强筋16与槽钢结构相同，截面成U型结构，加强筋16的设置，提高了第一门板111和第二门板112的承载力。

在壳体11的侧面安装有一个可开闭的侧门板113，侧门板113的上端通过具有一定阻尼的铰链17(此铰链的通俗名称为任意停)安装在箱体1的骨架12上，侧门板113翻开后在具有一定阻尼的铰链17的作用下可停在任意翻转的角度位置。侧门板113的下端两侧安装有活动锁扣18，活动锁扣18可快速的将侧门板113锁紧在骨架12上。

在箱体1的顶部四角安装有挂扣19，挂扣19用于将箱体1快速安装到无人机的机架上，挂扣19也可以实现快速拆卸。

本实施例提供的物资投放装置，由于第一门板111和第二门板112自由边部的两端通过一个锁紧机构3进行固定，实现了第一门板111和第二门板112自由边部的两端同时锁定或同时分离打开，保证了第一门板111和第二门板112的均匀受力，避免了在投放过程中仅一端受力的情况，防止了门板的受力变形，从而本物资投放装置能够用于大载重物质的投放，并且具有更长的使用寿命。

本物资投放装置仅有一个驱动件投放的条件下实现大载重与投放的作用。具体的，提供了一种投放大载重重物(44kg左右)的投放装置。

理论上，舵机选用M＝30kg·cm型号，齿轮直径D＝17mm，2根插杆211产生拉力为F＝M/D≈176N，摩擦系数取μ＝0.4，则能载物资重量G＝F/μ≈440N≈44kg。因此从理论上看，即使接触摩擦较大的情况下(μ＝0.4，相当于钢与橡胶之间的无润滑摩擦)，也能承载44kg物资。

实施例二：

本实施例提供了一种物资投放装置，本实施例与上述实施一例相比，除锁紧机构不同之外，其他均相同。锁紧机构的结构不同，安装位置也不同。

如图6和图7所示，本实施例的锁紧机构3同样包括第一锁紧件31、第二锁紧件32和驱动件33，第一锁紧件31安装在第一门板111上，并延伸至第一门板111自由边部的两端，第二锁紧件32安装在箱体1的骨架12上，并与第一锁紧件31相对设置，驱动件33安装在箱体1的骨架12上，并与第二锁紧件32连接，用于驱动第二锁紧件32与第一锁紧件31锁紧或分开。

具体的，第一锁紧件31包括两对连杆组，两对连杆组与第一门板111的旋转轴垂直，连杆组包括固定杆311、连接杆312、卡接杆313和连杆安装座314，固定杆311的固定在第一门板111上，两个固定杆311的端部分别延伸至第一门板111自由边部的两端，固定杆311为固定在第一门板111上的加强筋。两个卡接杆313分别通过连杆安装座314可旋转安装在第一门板111连接边部的两端，卡接杆313的旋转平面与第一门板111垂直，连接杆312的一端与固定杆311的端部铰接，另一端与卡接杆313的一端铰接，卡接杆313的另一端面向第一门板111的一侧设有卡口。

如图8所示，卡接杆313的中部通过转轴可旋转的安装在连杆安装座314上，卡接杆313的两端沿着远离第一门板的方向弯折。卡接杆313的弯折设置，有利于卡接杆313的卡接锁定。

第二锁紧件32包括转轴321、顶杆322和转轴安装座323，转轴321通过转轴安装座323可旋转的安装在箱体1的骨架12上，其中，转轴安装座323为滚动轴承。每个卡接杆313对应有一个顶杆322，在转轴321的两端分别固定安装有一个顶杆322，转轴321与连杆组垂直设置，顶杆322的一端固定在转轴上，另一端与卡接杆313的卡口相对设置，顶杆322用于卡接的端部设有倒角，顶杆322在倾斜的状态下顶靠在卡接杆313的卡口内，实现对连杆组的固定，进而锁紧第一门板111。

在其他实施例中，连杆组设在为三组，分别位于第一门板111的左中右位置。顶杆322具有对应的三个，与三个卡接杆313一一对应设置，该实施例中通过设置多个连杆组，提高了第一门板111的承载力。

如图4和图9所示，本实施例中，驱动件33包括舵机331、连接件332和舵机固定板333，舵机331通过舵机固定板333安装在箱体1的骨架12上，舵机331的输出轴通过连接件332与转轴321连接。

本实施例中，连接件332包括第一转臂3321、叉杆3322、第二转臂3323和叉杆安装座3324，第一转臂3321的一端安装在舵机331的输出轴上，另一端设有与舵机331的输出轴平行的挡柱，叉杆3322通过叉杆安装座3324可旋转的安装在箱体1的骨架12上，并与转轴321平行，第二转臂3323的一端固定在转轴321上，另一端设有与舵机331的输出轴平行的挡柱，叉杆3322的两端设有滑槽，第一转臂3321和第二转臂3323上的挡柱分别可滑动的卡接在叉杆3322两端的滑槽内。舵机331先后通过第一转臂3321、叉杆3322和第二转臂3323驱动转轴321转动，进而驱动顶杆322与卡接杆313卡接或分离。并且，叉杆3322的两端滑槽的设计，具有自锁作用，可防止锁紧机构3在舵机331没有触发的情况下打开。

在其他实施例中，连接件332为联轴器，舵机331的输出轴直接通过转轴321连接，舵机331直接驱动转轴321的旋转，从而实现驱动锁紧机构3的开闭。

本实施例物资投放装置，提供了另一种锁紧机构3，通过另一种方式同时锁紧第一门板111自由边部的两端，并通过一个舵机331进行驱动，保证了第一门板111两端的同时锁定及打开，避免了第一门板111和第二门板112受力不平衡，提高了第一门板111和第二门板112的承载力。

实施例三：

本实施例提供了一种物资投放装置，本实施例与上述实施一例相比，除锁紧机构和第二门板不同之外，其他均相同。锁紧机构的结构不同，安装位置也不同。

如图10所示，本实施例的锁紧结构4包括第一锁紧件41、第二锁紧件42和驱动件43，第一锁紧件41安装在第一门板111上，并延伸至第一门板111自由边部的两端，第二锁紧件42安装在第二门板112上，并与第一锁紧件41相对设置，驱动件43安装在第一门板111上，与第一锁紧件41连接，用于驱动第一锁紧件41与第二锁紧件42锁紧连接或分开。

具体的，如图11所示，第一锁紧件41包括插杆411、连杆412和直线轴承413，插杆411具有两个，分别通过直线轴承413可滑动的安装在第一门板111自由边部的两端，并与第一门板111的旋转轴线垂直设置，连杆412将两个插杆411连接在一起，两个插杆411和连杆412连接成一个U型结构。在其他实施例中，两个插杆411和连杆412连接成一个U型结构可通过一根杆经过两次弯折而成。第二锁紧件42包括两个锁扣421，两个锁扣421安装在第二门板112上自由边部的两端，与插杆411一一对应。

本实施例中，驱动件43包括舵机431、齿轮432、齿条433和舵机安装座434，舵机431通过舵机安装座434安装在第一门板111上，齿轮432安装在舵机431的输出轴上，齿条433可滑动的安装在第一门板111上，位于两个插杆411之间并与之平行，齿条433的一端与连杆412的中部固定连接，另一端与齿轮432啮合连接，舵机431通过齿轮432、齿条433和连杆412驱动两个插杆411同时移动，实现同时锁紧连接或分开。

在其他实施例中，插杆411可设置成3个或4个，锁扣421具有对应的个数，与之一一对应。多个插杆411均通过一个连杆412连接，从而所有的插杆411均可同时移动，实现同步锁定或分开。

在其他实施例中，驱动件43包括电缸和电缸安装座，电缸通过电缸安装座安装在第一门板111上，电缸的输出轴与连杆412的中部固定连接，同样可驱动两个插杆411的移动。

本实施例提供的物资投放装置，第二门板112可不用搭扣在第一门板111上，锁紧结构4直接将第一门板111和第二门板112锁定，并且实现了锁定两端的同时锁定或打开，避免了第一门板111和第二门板112的受力不均匀导致的变形，同样提高了第一门板111和第二门板112的承载力。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。