CN107444661A - 一种固定翼无人机降落伞释放*** - Google Patents

一种固定翼无人机降落伞释放*** Download PDF

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谭献良
杨楠
肖敏
罗瑶
郑卫民
李志学
张曦
陈益平
颜紫科
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Abstract

本发明属于降落伞技术领域，公开了一种固定翼无人机降落伞释放***，所述固定翼无人机降落伞释放***包括：能够连接到无人机和降落伞的连接装置，以及能够由伺服致动器控制能够从无人机释放连接元件的锁定结构；降落伞通过降落伞释放结构固定在固定翼无人机上；降落伞释放装置固定在固定翼无人机上。本发明对于无人机降落伞固定及释放具有较高的操作性，在特殊情况下(如无人机挂在树枝上或者无人机降落后降落伞再次吹起等情况)，就需要快速判断是否“一键”释放降落伞，保护无人机机身。本发明降落伞可重复回收利用，降落伞固定装置安装快捷方便，释放装置一键操作，能很及时保护无人机机身及机舱内贵重设备。

Description

一种固定翼无人机降落伞释放***
技术领域
本发明属于降落伞技术领域，尤其涉及一种固定翼无人机降落伞释放***。
背景技术
无人机降落的方法之一就是使用降落伞。当打开无人机伞仓后，降落伞受到重力和无人机牵引力作用而下降，在下降期间，降落伞***还具有由相对于地面的风漂移引起的水平速度。目前现有的降落伞都是固定在无人机机身上的，当悬挂在降落伞下方的无人机到达地面时，大风可能会使降落伞发生充气，并产生足够的力量将固定翼无人机(UAV)到处拖拽，或者由于某些偶然因素致使无人机悬挂在某些物体(如树枝、路崖等)上，造成对UAV的损害。如果无人机的机身和机翼在非水平位置到达地面，则可能会对UAV的其他机架部件造成进一步的损坏，从而防止飞机降落后在偶然的情况下免受上述损害，因此，本领域需要开发一种允许无人机的水平着陆以及有效和可靠的降落伞释放结构。
综上所述，现有技术存在的问题是：目前由于降落伞是固定在无人机机身上的，降落时固定翼无人机受到风、地形地貌等影响，无人机容易到处拖拽，或者由于某些偶然因素致使无人机悬挂在某些物体上，造成对UAV的损害。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明是这样实现的，一种固定翼无人机降落伞释放***，所述固定翼无人机降落伞释放***包括：
(1)能够连接无人机(UAV)和降落伞之间的三角形连接元件；一种能够在致动时从所述UAV释放所述三角形连接元件的锁定结构；
(2)其中所述三角形连接元件下表面具有锁定角度(锐角)，以便锁定无人机机身；还包括伺服致动器及锁定结构，其通过旋转运动可以拉动连杆连接到释放臂；降落伞通过三条线连接到连接元件三角形部件。伺服和锁定结构可以固定在机身上。
进一步，所述固定翼无人机的下方设置有伞舱，当降落伞撑开时，降落伞会对无人机施加强大的反作用力。根据一些实施案例，降落伞释放装置可以被设计为经受住这种高冲击力而不损坏装置并且不从飞行器被撕下。
进一步，降落伞释放装置浸没在无人机(UAV)框架内，因此具有低轮廓，这样可以降低了UAV的空气动力学阻力。
进一步，所述降落伞释放结构包括能够连接到无人机和降落伞的连接元件，以及能够由伺服致动器控制能够从无人机释放连接元件的锁定结构。伺服通过旋转运动拉动连杆连接到释放臂；释放臂上的轴承的臂向前移动并且通过锁定臂释放三角形连接元件；
进一步，连接元件装配在飞行器表面上的凹入的无人机空腔中。伺服和锁定结构通过元件连接到无人机的机身。降落伞通过线缆连接到连接元件；连接元件通过至少三根线缆连接到降落伞，三根线缆可以连接到一根线缆，其中一根线缆连接到降落伞。其中连接点可以在机身重心点的中心之上，由于连接点高于机身的重心点，所以飞机在降落伞下降期间可能保持水平。
连接元件可以包括在处于锁定位置时锁定三角形部件的连接臂，并且当伺服致动器驱动时，该连接臂可以从锁定结构释放三角形部件。
进一步，所述三角形部件下表面和后侧之间的角度是锐角，三角形部件的后侧是距离连接臂更远的三角形边。在降落伞撑开期间，纵向力作用可以将连接元件在无人机凹槽中锁定。
进一步，所述降落伞释放装置包括伺服，链路连接到释放臂与在其上轴承，成形为三角形的连接元件与锁定臂；当锁定结构处于锁定位置时，连接元件处于固定位置；当锁定结构处于打开位置时，连接元件处于非固定位置；可以通过IR(红外)，RF(射频)，伺服命令等激活致动器释放连接元件。降落伞通过三条线缆连接到该设备；伺服和锁定结构可直接固定在机身上。
进一步，在无人机到达地面后，作用在膨胀的降落伞上的力可以沿任何方向拉动线，并且三角形部件被释放。
本发明的优点及积极效果为：本发明对于无人机降落伞固定及释放具有较高的操作性，在特殊情况下(如无人机挂在树枝上或者无人机降落后降落伞再次吹起等)，就需要快速判断是否“一键”释放降落伞，能保护无人机机身，延长无人机使用寿命。本发明降落伞可重复回收利用，降落伞固定释放装置安装快捷方便，释放装置可通过遥控一键远程操作，大大缩短了手动拆卸降落伞的时间，能很及时保护无人机机身及机舱内贵重设备。
附图说明
图1是本发明实施例提供的固定翼无人机从弹射器(a)发射的UAV。
图2是本发明实施例提供的固定翼无人机降落伞实施过程。
图3是本发明实施例提供的降落伞在固定翼无人机部署的位置。
图4是本发明实施例提供的固定翼无人机降落伞打开的过程。
图5是本发明实施例提供的固定翼无人机降着陆(a)及降落伞释放(b)示意图。
图6是本发明实施例提供的降落伞锁定位置处的降落伞释放装置结构示意图。
图7是本发明实施例提供的降落伞打开位置处的降落伞释放装置结构示意图。
图8是本发明实施例提供的降落伞释放装置中三角形部件结构示意图。
图9是本发明实施例提供的降落伞释放装置在无人机中布局的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
本发明提供了一种降落伞释放装置，包括能够连接到无人机和降落伞的连接装置，以及能够由伺服致动器控制能够从无人机释放连接元件的锁定结构，同时提供了一种用于从无人机释放降落伞的方法，所述方法可包括激活能够释放锁定结构的伺服致动器，其中所述锁定结构在启动时从飞行器释放连接元件，其中连接元件连接降落伞，并且其中的锁定结构能通过连杆锁定三角形连接元件，从而固定降落伞。
本发明实施例提供的固定翼无人机降落伞释放***在UAV中激活着陆过程时，降落伞舱盖打开并且降落伞被释放，降落伞在后端开始展开无人机中，降落伞向垂直位置(相对于无人机)移动，最后无人机从降落伞悬挂。
如图1所示，UAV可以从弹射器发射。
图2描述了无人机降落伞开启至无人机着陆的过程：在UAV(a)中降落伞舱盖打开并且降落伞被释放(b)，降落伞在无人机后端开始展开(c)，降落伞向垂直位置(相对于无人机)(d)移动，最后无人机在降落伞(e)作用下悬挂。
图3降落伞释放期间描述UAV(300)。在该步骤期间，除了其他操作之外，折叠的降落伞(302)可以通过打开降落伞舱盖(306)而从降落伞舱(304)释放。
图4描述降落伞展开期间UAV(400)的步骤，降落伞(402)可以开始展开。然后，降落伞(402)可以向着与飞行方向相反的方向移动。还注意到降落伞舱(404)和降落伞的舱盖(406)。
图5所示降落伞(502)可以将UAV(500)放置在水平地面(a)位置。展开动作可能在很短的时间内施加较大的力，并且在降落伞释放结构(508)和附接到其的框架上产生冲击力。保持降落伞(508)的结构需要承受框架纵向的高冲击。当UAV(500)接地时(b)，降落伞释放结构(508)被释放并且降落伞(502)不再连接到UAV(500)。
图6描述了在锁定位置处的降落伞释放装置(600)。降落伞释放结构(600)包括伺服致动器(602)，其通过旋转运动可以拉动连杆(604)连接到释放臂(606)。该运动可能导致其上的轴承(608)的臂(606)向前移动并且通过锁定臂(在本文中也称为连接臂)释放三角形连接元件(610)。降落伞(图中未示)通过三条线(线缆)(616)，(618)和(620)连接到连接元件三角形部件。线缆620连接到位于三角形连接元件(610)表面上方的锁定臂(611)的一部分。伺服和锁定结构(部件606和608)可以通过元件(626)连接到机身。
图7描述了处于打开位置的降落伞释放装置(700)。降落伞释放装置(700)可以包括通过旋转运动拉动连接到释放臂(706)的连杆(704)的伺服致动器(702)。该运动导致释放臂(706)，其上的轴承(708)向前移动并且用锁定臂(712)释放三角形(710)。降落伞(图中未示)通过三条线(716)、(718)和(720)连接到设备。线缆(720)连接到位于三角形连接元件(710)表面上方的锁定臂(711)的一部分，以便当释放后降落伞拉回时从其凹槽拉起三角形。伺服和锁定结构(部件706和708)可以通过元件(726)连接到机身。
图8描述了锁定在UAV表面上的凹入无人机空腔中的三角形部件(800)，其允许三角形的后侧(822)为锐角(或锁定角度)，(825)相对于三角形(824)的下表面，当前线缆(820)拉回并释放另一边缘(802和804)时，可以在臂(812)的下起到铰链作用，形状为拔模角。这种结构使得降落伞释放结构能够在没有应力和任何方向的情况下与无人机凹腔分离。通过这个动作，降落伞没有连接到无人机，不会造成任何损坏。降落伞(图中未示)通过在一点(814)中连接到一个线缆(810)的三条线(线缆)(816)、(818)和(820)连接到该设备。
图9描述降落伞释放装置(900)在无人机中的具体部署。降落伞释放装置可以包括伺服致动器(902)，连接到其上具有轴承的释放臂(906)的连杆(908)，形状为三角形的连接元件(910)与锁定臂(912)。降落伞(图中未示)通过三条线连接到释放装置。伺服(902)和锁定结构(部件906和908)可以通过元件(926)使用螺钉(930)连接到机身。
以上所述仅为本发明的较佳实施案例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种固定翼无人机降落伞释放***，其特征在于，所述固定翼无人机降落伞释放***包括：
能够连接到无人机和降落伞的连接装置，以及能够由伺服致动器控制能够从无人机释放连接元件的锁定结构所述降落伞通过降落伞释放装置固定在无人机上；降落伞释放装置固定在固定翼无人机机身上。
2.如权利要求1所述的固定翼无人机降落伞释放***，其特征在于，所述固定翼无人机的下方设置有伞仓。
3.如权利要求1所述的固定翼无人机降落伞释放***，其特征在于，所述降落伞释放结构包括伺服，伺服通过旋转运动拉动连杆连接到释放臂；释放臂上的轴承的臂向前移动并且通过锁定臂释放三角形连接元件；
降落伞通过线缆连接到设备；线缆连接到位于三角形连接元件表面上方的锁定臂的一部分；伺服和锁定结构通过元件固定在无人机机身。
4.如权利要求3所述的固定翼无人机降落伞释放***，其特征在于，所述三角形连接元件锁定在固定翼无人机表面上的凹入轮廓空腔中，锁定角度位于三角形连接元件的后侧。
5.如权利要求1所述的固定翼无人机降落伞释放***，其特征在于，所述降落伞释放装置包括伺服，链路连接到释放臂与在其上轴承，成形为三角形的连接元件与锁定臂；降落伞通过三条线缆连接到该设备；伺服和锁定结构可固定在机身上。
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