一种多旋翼无人机搭载系统的自动投放箱体

文档序号:1883076 发布日期:2021-11-26 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 一种多旋翼无人机搭载系统的自动投放箱体 (Automatic feeding box body of multi-rotor unmanned aerial vehicle carrying system ) 是由 毛会文 王幼民 熊磊 吴清槐 于 2021-08-30 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种多旋翼无人机搭载系统的自动投放箱体,包括:底部双开门,活动轴连接在所述投放装置的下方,所述投放装置的底部平面上设置有角码;双轴电机,设置在所述投放装置的内部左上方,所述双轴电机的轴下端固定有拉动底部双开门进行转动的丝杆;侧门,通过螺钉固定在所述投放装置的右侧,且投放装置的内部右侧设置有推动装置、缠绕机构和保鲜机构,并且推动装置包括推板和大推杆,而且保鲜机构包括冷凝器和输送管。该多旋翼无人机搭载系统的自动投放箱体,通过大推杆的转动使投放装置内部的物体进行移动,不需要通过增加投放装置的数量实现对多处进行投放,降低资金的使用和无人机的压力。(The invention discloses an automatic throwing box body of a multi-rotor unmanned aerial vehicle carrying system, which comprises: the bottom of the throwing device is provided with a bottom double door, a movable shaft is connected below the throwing device, and the bottom plane of the throwing device is provided with an angle code; the double-shaft motor is arranged at the upper left part inside the throwing device, and a screw rod for pulling the bottom double door to rotate is fixed at the lower end of a shaft of the double-shaft motor; the side door is fixed through the screw put in the right side of device, and the inside right side of putting in the device is provided with thrust unit, winding mechanism and fresh-keeping mechanism to thrust unit includes push pedal and big push rod, and fresh-keeping mechanism includes condenser and conveyer pipe moreover. This box is put in automation of many rotor unmanned aerial vehicle carrying system, the rotation through big push rod makes the inside object of putting in the device remove, need not realize putting in to many places through the quantity that increases the device of putting in, reduces the use of fund and unmanned aerial vehicle&#39;s pressure.)

一种多旋翼无人机搭载系统的自动投放箱体

技术领域

本发明涉及无人机运输技术领域,具体为一种多旋翼无人机搭载系统的自动投放箱体。

背景技术

随着航空航天技术和计算机技术的进步,旋翼无人机发展迅猛,被广泛应用于军事打击、监视、通讯、测绘、救灾等方面。在民用方面,旋翼无人机的发展运用,为人类社会生产活动提供了巨大的帮助与便利,六旋翼无人机可以用来向地面交通不便达到的地区空投物资;

目前无人机自动投放机构较少出现在市场上,如果将现有的用于其他领域的投放机构安装在无人机上,由于此类投放机构的结构过于复杂,整体重量过大,会加大无人机的负载,致使无人机的载重量受到严重影响,最终导致无人机搭载能力大大下降,无法投放更多有用的物资;

单个投放机构只能对某一处进行投放,不能对不同的位置进行投放,只能通过增加投放机构的个数实现对不同的位置进行投放,投放机构的数量增加使无人机的压力变大,内部需要通过多个设备进行带动,增加资金的消耗;

长时间运输内部的生鲜容易出现腐烂的现象,不能对生鲜进行保鲜,通过冰块进行保鲜,冰块融化之后的保鲜效果较差,同时冰块的放置增加投放箱的重量。

基于此,设计了一种基于无人机的自动投放机构:以STM32F103RBT6为主控芯片,通过数字PID控制无人机的定点高度、推杆的升降速度,以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多旋翼无人机搭载系统的自动投放箱体,以解决上述背景技术提出的目前市场上投放机构复杂、不能对多处进行投放和不具有冷藏功能的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种多旋翼无人机搭载系统的自动投放箱体,运用有限元分析方法对投放装置的振动与相应特性进行了比较全面的分析,计算投放装置的振动特性等,以准确反映投放装置在试验过程中产生的一定频率的力对系统与系统中各部件的影响;

包括:

底部双开门,活动轴连接在所述投放装置的下方,所述投放装置的底部平面上设置有角码;

双轴电机,设置在所述投放装置的内部左上方,所述双轴电机的轴下端固定有拉动底部双开门进行转动的丝杆;

侧门,通过螺钉固定在所述投放装置的右侧,且投放装置的内部右侧设置有推动装置、缠绕机构和保鲜机构,并且推动装置包括推板和大推杆,而且保鲜机构包括冷凝器和输送管。

优选的,所述双轴电机的轴上端固定有使链条机构转动的锥形轮组,且锥形轮组的轴中间贯穿固定有带动链条机构和小推杆转动的皮带轮,减少双轴电机的使用,节约资源,减少资金的使用。

优选的,所述投放装置的内部设置有连接杆、大推杆、皮带轮和固定杆;

连接杆,安装在所述投放装置的内部左右两侧,所述投放装置的内部固定有对物体进行限位的固定杆,且固定杆的后端与投放装置的内壁存在一定的距离;

皮带轮,设置在所述投放装置的内部中间上侧,所述皮带轮的内部链条上活动轴连接有推动物体移动的大推杆,且大推杆和小推杆具有伸缩的结构,通过大推杆移动上实现对物体的推动,实现多次投放。

优选的,所述投放装置的左上方设置有使内风扇转动的外风扇,且外风扇的轴下端固定有产生风力的内风扇,通过无人机飞行使外风扇进行转动,进而使内部的内风扇进行转动。

优选的,所述投放装置的内部右侧卡合有推动物体移动的推板,且投放装置的内部右侧开设有便于物体移动的移动槽,推动物体进行移动,避免物体一次性全部投放。

优选的,所述投放装置的上方和后侧设置有对零件进行保护的防护罩,所述推板呈倾斜结构,且推板的下方左右两侧均焊接有拉动推板移动的绳索,并且绳索的另一端焊接在转盘的轴上,通过绳索的设置使推板向下移动,通过倾斜结构加快物体的移动速度。

优选的,所述缠绕机构包括小推杆、限位杆、转盘、冷凝器和输送管;

小推杆,轴承连接在所述投放装置的内部右侧,且投放装置内部右侧设置使小推杆伸缩的限位杆,并且小推杆的内部设置有使小推杆恢复的弹簧;

转盘,设置在所述投放装置的内部右侧,所述投放装置的内部右侧安装使对气体进行降温的冷凝器;

输送管,设置在所述投放装置的右侧内部,实现对投放装置内部的生鲜进行保鲜,避免生鲜出现腐烂的现象。

优选的,所述输送管的右侧内部设置有产生吸力的侧风扇,且侧风扇的轴左端固定有使侧风扇转动的全齿轮,并且全齿轮与齿排相互啮合,通过齿排的移动使全齿轮进行转动,进而使侧风扇转动产生吸力,使冷气在输送管的内部进行流动。

优选的,所述投放装置的内部右侧卡合有带动全齿轮转动的齿排,且齿排和转盘通过传动杆进行连接,并且齿排的移动距离小于输送管内径,避免转盘出现转动不了的现象。

优选的,所述限位杆和连接杆均成弧形结构,且连接杆的厚度小于大推杆的厚度,使大推杆和小推杆伸缩,便于大推杆和小推杆的运动。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:该多旋翼无人机搭载系统的自动投放箱体设置有:

1、设计一种结构简单,重量轻便,易于控制,可靠性强的无人机投放箱体,在试验过程中,结果表明旋翼试验台台体的固有频率范围在23.083-144.48Hz范围内,从而为理论上避免系统因共振等原因造成的损坏提供参考,为自动投放装置箱体设计提供了依据,同时降低投放箱的重力;

2、通过大推杆的转动使投放装置内部的物体进行移动,通过大推杆的移动实现对物体的投放,避免物体一次性就将物体全部投放,根据需要对物体进行投放,不需要通过增加投放装置的数量实现对多处进行投放,降低资金的使用和无人机的压力,同时对不同的位置进行投放,增加投放的范围;

3、通过小推杆转动使转盘进行转动,进而使绳索进行缠绕,绳索拉动推板向下移动,推板向下移动对物体进行推动,通过冷凝器和输送管的设置,对内部的热气进行降温,实现对投放装置内部的生鲜进行保鲜,增加食品的保质期,避免食品出现腐烂的现象,不需要通过冰块进行保鲜,降低无人机的压力。

附图说明

图1为本发明主剖结构示意图;

图2为本发明侧剖结构示意图;

图3为本发明连接杆侧剖结构示意图;

图4为本发明俯剖结构示意图;

图5为本发明投放装置主剖结构示意图;

图6为本发明图5中a处放大结构示意图;

图7为本发明输送管侧剖结构示意图;

图8为本发明图5中b处放大结构示意图;

图9为本发明投放流程示意图。

图中:1、投放装置;101、连接杆;102、大推杆;103、皮带轮;104、固定杆;2、底部双开门;3、角码;4、丝杆;5、双轴电机;6、侧门;7、锥形轮组;8、外风扇;9、内风扇;10、推板;11、移动槽;12、防护罩;13、链条机构;14、缠绕机构;1401、小推杆;1402、限位杆;1403、转盘;1404、冷凝器;1405、输送管;15、侧风扇;16、全齿轮;17、齿排;18、弹簧;19、绳索。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9,本发明提供一种技术方案:一种多旋翼无人机搭载系统的自动投放箱体,运用有限元分析方法对投放装置1的振动与相应特性进行了比较全面的分析,计算投放装置1的振动特性等,以准确反映投放装置1在试验过程中产生的一定频率的力对系统与系统中各部件的影响;

包括:

底部双开门2,活动轴连接在投放装置1的下方,投放装置1的底部平面上设置有角码3;

双轴电机5,设置在投放装置1的内部左上方,双轴电机5的轴下端固定有拉动底部双开门2进行转动的丝杆4;

侧门6,通过螺钉固定在投放装置1的右侧,且投放装置1的内部右侧设置有推动装置、缠绕机构14和保鲜机构,并且推动装置包括推板10和大推杆102,而且保鲜机构包括冷凝器1404和输送管1405。

双轴电机5的轴上端固定有使链条机构13转动的锥形轮组7,且锥形轮组7的轴中间贯穿固定有带动链条机构13和小推杆1401转动的皮带轮103;投放装置1的内部设置有连接杆101、大推杆102、皮带轮103和固定杆104;连接杆101,安装在投放装置1的内部左右两侧,投放装置1的内部固定有对物体进行限位的固定杆104,且固定杆104的后端与投放装置1的内壁存在一定的距离;皮带轮103,设置在投放装置1的内部中间上侧,皮带轮103的内部链条上活动轴连接有推动物体移动的大推杆102,且大推杆102和小推杆1401具有伸缩的结构;投放装置1的左上方设置有使内风扇9转动的外风扇8,且外风扇8的轴下端固定有产生风力的内风扇9;投放装置1的内部右侧卡合有推动物体移动的推板10,且投放装置1的内部右侧开设有便于物体移动的移动槽11;

双轴电机5转动带动内部的皮带轮103进行转动,皮带轮103转动带动大推杆102在投放装置1的内部进行移动,大推杆102带动投放装置1内部中间的物体向左侧进行移动,当大推杆102运动到与连接杆101相互接触时,连接杆101厚度小于大推杆102的厚度,方便内部的物体进行移动,由于大推杆102具有伸缩的功能,连接杆101使大推杆102变短在投放装置1内部进行移动,当大推杆102转动到竖直位置时,通过大推杆102的自身的重力变长,这时大推杆102的底端卡合在投放装置1的内部,避免大推杆102出现偏移的现象,双轴电机5转动带动丝杆4进行转动,丝杆4转动使螺纹连接的移动块进行移动,移动块向下移动,通过角码3使底部双开门2进行转动,进而对内部的物体进行投放,通过大推杆102和小推杆1401的共同作用实现分次投放,避免物体一次性投放,便于对不同的位置进行投放,丝杆4的上下两侧均设置有行程限位开关,移动块运行到底部或到顶部时,双轴电机5会自动停止,双轴电机5不会空转烧机,双轴电机5停止工作,投放结束发送信息给内部的芯片,进而使投放装置1内部的零件回归初始化,投放装置1的内部零件停止运行,防护罩12对锥形轮组7和链条机构13进行保护,避免雨水掉落在表面出现生锈的现象,增加锥形轮组7和链条机构13的使用寿命,同时防止无人机运行产生的风力对锥形轮组7和链条机构13的运行产生一定的阻力。

投放装置1的上方和后侧设置有对零件进行保护的防护罩12,推板10呈倾斜结构,且推板10的下方左右两侧均焊接有拉动推板10移动的绳索19,并且绳索19的另一端焊接在转盘1403的轴上;缠绕机构14包括小推杆1401、限位杆1402、转盘1403、冷凝器1404和输送管1405;小推杆1401,轴承连接在投放装置1的内部右侧,且投放装置1内部右侧设置使小推杆1401伸缩的限位杆1402,并且小推杆1401的内部设置有使小推杆1401恢复的弹簧18;转盘1403,设置在投放装置1的内部右侧,投放装置1的内部右侧安装使对气体进行降温的冷凝器1404;输送管1405,设置在投放装置1的右侧内部;输送管1405的右侧内部设置有产生吸力的侧风扇15,且侧风扇15的轴左端固定有使侧风扇15转动的全齿轮16,并且全齿轮16与齿排17相互啮合;投放装置1的内部右侧卡合有带动全齿轮16转动的齿排17,且齿排17和转盘1403通过传动杆进行连接,并且齿排17的移动距离小于输送管1405内径;限位杆1402和连接杆101均成弧形结构,且连接杆101的厚度小于大推杆102的厚度;

结合图1和图5-8,将侧门6通过螺钉刀将其内部的螺钉拆卸,将物料放置在投放装置1的内部右侧和中间,再对侧门6进行安装,避免物体出现掉落的现象,将投放装置1整体连接在无人机下端,系统的主控芯片采用具有高性价比的STM32F103RBT6单片机,该单片机是ST公司的32位ARM微控制器,采用Cortex-M3内核,72MHz的工作频率,具有高性能、低功耗、运行速度快等特点,芯片内自带高速的SPI、I2C接口控制器,方便与MPU6050模块、超声波模块和24L01模块通信,并且片内集成的定时器模块能够输出多路PWM,便于对双轴电机5的控制;

无人机在飞动时带动外风扇8进行转动,外风扇8带动内部的内风扇9进行转动,内风扇9转动产生风力吹到冷凝器1404的内部,冷凝器1404对气体的温度进行降温,降低投放装置1内部的温度,对运输的生鲜进行冷藏,避免温度过高使生鲜腐烂,当无人机飞到指定的位置时,通过内部的芯片内部的程序使硬件初始化,发送启动信号给双轴电机5,双轴电机5接收到信号进行工作,双轴电机5转动带动上方的锥形轮组7进行转动,锥形轮组7转动带动后侧的链条机构13进行转动,链条机构13转动带动投放装置1内部的小推杆1401进行转动,小推杆1401转动带动转盘1403进行转动,转盘1403转动通过前侧的转动机构使齿排17上下移动,由于齿排17与全齿轮16相互啮合,齿排17移动带动全齿轮16进行转动,全齿轮16带动侧风扇15进行转动,侧风扇15转动产生吸力,进而使投放装置1内部的冷气通过输送管1405在投放装置1的内部进行流动,使内部的生鲜全部能够冷藏,冷却之后的气体温度变高,热气进而到冷凝器1404的上方,对热气进行再次降温,由于限位杆1402呈弧形设置在小推杆1401的上下两侧,小推杆1401的内部设置有弹簧18,当小推杆1401转动到与限位杆1402接触时,限位杆1402使小推杆1401变短,限位杆1402挤压使内部的弹簧18进行挤压,便于对小推杆1401的转动,当小推杆1401转动到与限位杆1402分离时,通过弹簧18的弹力使小推杆1401恢复到原始的状态,转盘1403转动的同时使绳索19进行缠绕,绳索19缠绕拉动推板10向下移动,推板10向下移动对物体进行推动,推板10呈倾斜结构加快物体移动的速度,不需要推板10移动到投放装置1的底部,提高工作效率,减少时间的浪费。

本实施例的工作原理:在使用该多旋翼无人机搭载系统的自动投放箱体时,结合图1-9,通过底部双开门2的转动实现对物体的投放,通过弧形的连接杆101设置使大推杆102缩短,通过皮带轮103的转动使大推杆102进行移动,进而使物体向左侧移动,通过绳索19的缠绕使推板10向下移动,进而对内部的物体进行推动,实现对投放装置1内部的物体进行多次投放,避免物体一次性投放,便于对多次进行投放,通过底部双开门2的转动实现对物体的投放,结构简单,减少空间的占用,通过输送管1405设置实现对内部的热气进行降温,对内部的生鲜进行保护,避免生鲜出现腐烂的现象,对食品进行保护,从而完成一系列工作。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,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。

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