CN109094809B - 一种固定翼无人机发射用电磁发射滑轨及其发射方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种固定翼无人机发射用电磁发射滑轨，包括承载底座、转台机构、升降驱动柱、发射架及控制***，承载底座为横断面为矩形的框架结构，且承载底座上端面与水平面平行分布，发射架末端通过转台机构与承载底座上端面铰接，升降驱动柱至少一条，升降驱动柱末端与承载底座上端面铰接，上端面与发射架下端面通过滑轨滑动连接，发射架包括导向滑轨、连接筋板、电磁驱动定子线圈、电磁驱动动子线圈、承载工作台、辅助连接杆及托盘；其发射方法包括设备装配及无人机发射等两个步骤。本发明一方面可有效的满足对无人机进行连续高效发射作业的需要，另一方面在发射作业中，可有效的根据不同类型无人机发射作业的需要，灵活调整发射状态。

Description

一种固定翼无人机发射用电磁发射滑轨及其发射方法

技术领域

本发明涉一种固定翼无人机发射用电磁发射滑轨及发射方法，属电动汽车技术领域。

背景技术

当前在固定翼无人机使用中，为了提高固定翼无人机起飞时的效率，克服起飞对场地要求，往往需要通过特定的发射架设备对固定翼无人机设备进行发射，在实际的使用中，当前的发射架往往均为传统的导向滑轨结构，虽然一定程度可以满足对固定翼无人机发射作业的需要，但一方面存在设备结构过于简单，调整能力和兼容性不足且运行自动化程度相对较低，因此导致一类发射架仅能满足一类固定翼无人机发射作业的需要，且相邻两侧发射之间的时间间隔相对较长，并需要工作人员进行大量的调整工作，从而造成发射效率低下，劳动强度大的不足，另一方面在发生过程中，当前的发射架设备不能为无人机提供有效的辅助动力，因此在发射时均需要消耗大量的无人机自身能源储备，从而造成固定翼无人机发射时的初速度、动能及升力均相对较小，严重影响固定翼无人机起飞的可靠性和安全性的同时，也造成固定翼无人机因发射时能耗较大而导致续航能力下降，严重影响了固定翼无人机使用的可靠性和稳定性，因此针对这一现状，迫切需要开发一种全新的固定翼无人机发射用发射架及相应的发射方法，以满足电动汽车使用的需要。

发明内容

为了解决现有分类技术上的一些不足，本发明提供一种固定翼无人机发射用电磁发射滑轨及发射方法。

为了实现上面提到的效果，提出了一种固定翼无人机发射用电磁发射滑轨，包括承载底座、转台机构、升降驱动柱、发射架及控制***，承载底座为横断面为矩形的框架结构，且承载底座上端面与水平面平行分布，发射架末端通过转台机构与承载底座上端面铰接，发射架轴线与承载底座上端面呈0°—90°夹角，升降驱动柱至少一条，升降驱动柱末端与承载底座上端面铰接，上端面与发射架下端面通过滑轨滑动连接，升降驱动柱轴线与承载底座上端面和发射架下端面呈0°—135°夹角，滑轨上设滑块，并通过滑块与升降驱动柱上端面铰接，滑轨轴线与发射架轴线平行分布，发射架包括导向滑轨、连接筋板、电磁驱动定子线圈、电磁驱动动子线圈、承载工作台、辅助连接杆及托盘，导向滑轨至少两条，各导向滑轨间相互平行分布，并通过连接筋板相互连接，连接筋板均与导向滑轨下端面连接，且连接筋板轴线与导向滑轨轴线垂直分布，导向滑轨均为槽状结构，且槽口位于导向滑轨内侧面上，电磁驱动定子线圈嵌于导向滑轨内，且电磁驱动定子线圈分布方向与导向滑轨轴线平行分布，承载工作台若干，每个导向滑轨上均设至少一个承载工作台，且个承载工作台均以连接筋板中线对称分布，承载工作台后端面嵌于导向滑轨内并与导向滑轨滑动连接，电磁驱动动子线圈嵌于承载工作台后端面，并与电磁驱动定子线圈、电磁驱动动子线圈及导向滑轨轴线相互平行分布并分布在同一平面内，电磁驱动定子线圈、电磁驱动动子线圈间间距为1—10毫米，承载工作台前端面位于导向滑轨外，并通过转台机构与托盘相互铰接，托盘上端面与导向滑轨轴线呈0°—90°夹角，辅助连接杆数量与承载工作台数量一致，且以连接筋板中线对称分布的两个承载工作台间通过至少一条辅助连接杆相互连接，辅助连接杆两端分别与承载工作台后端面连接，且辅助连接杆轴线与导向滑轨轴线垂直分布，控制***嵌于承载底座上，并分别与转台机构、升降驱动柱及发射架的电磁驱动定子线圈、电磁驱动动子线圈电气连接。

进一步的，所述的滑块上设行走驱动机构、转台机构、行程传感器及角度传感器，所述的滑块后端面通过行走驱动机构与滑轨滑动连接，滑块前端面通过转台机构与升降驱动柱铰接，所述的行程传感器至少一个，位于滑块侧表面并与滑轨相互连接，所述的角度传感器与转台机构相互连接，所述的行走驱动机构、转台机构、行程传感器及角度传感器均与控制***电气连接。

进一步的，所述的导向滑轨为横断面呈“匚”型、“＞”型、“C”型及“工”型中任意一种的槽状结构。

进一步的，所述的承载工作台前端面设压力传感器，并通过压力传感器与转台机构连接，所述的压力传感器与控制***电气连接。

进一步的，所述的升降驱动柱为液压伸缩杆、液压伸缩杆及电动伸缩杆中的任意一种。

进一步的，所述的连接筋板和辅助连接杆上均设若干导向轮。

进一步的，所述的托盘上端面设至少一个电磁定位机构，所述的电磁定位机构与控制***电气连接。

一种固定翼无人机发射用电磁发射滑轨的发射方法，包括以下步骤：

第一步，设备装配，根据使用需要，首先对承载底座、转台机构、升降驱动柱、发射架及控制***进行装配，然后安装到运输平台上并通过运输平台转运至指定的发射位置待机备用；

第二步，无人机发射，完成第一步作业后，首先通过控制***驱动升降驱动柱和转台机构运行，调整发射架的发射方向和发射架与水平面间的相对发射角度，然后将待发射的无人机安装到发射架上，并通过发射架的托盘对无人机进行承载定位，然后一方面通过转台机构调整承载工作台的工作角度，无人机发射作业的需要，另一方面通过承载工作台上端面的压力传感器对无人机的重量进行检测，并将检测到的无人机重量反馈到控制***中，然后有控制***根据无人机重量为发射架的电磁驱动定子线圈、电磁驱动动子线圈分配发射驱动时的驱动电压、电流并对发射速度进行限定，最后通过控制电路驱动电磁驱动定子线圈、电磁驱动动子线圈运行，使电磁驱动动子线圈沿着驱动电磁驱动定子线圈方向运行，从而实现通过驱动电磁驱动定子线圈驱动承载工作台及定位在承载工作台上端面的无人机进行发射驱动并为无人机提供发射动力及升力，从而完成无人机发射作业的需要。

本发明***构成结构简单，运行自动化程度高，集成化程度高，一方面可有效的满足对无人机进行连续高效发射作业的需要，且发生作业控制精度高，相邻两侧发射作业间时间间隔短，在提高无人机发射作业的连续性和发射效率的同时，另有效降低无人机发射作业的劳动强度，另一方面在发射作业中，可有效的根据不同类型无人机发射作业的需要，灵活调整发射状态，极大的满足了各类不同类型无人机发射作业的需要，提高了设备的通用性，同时在发射过程中，可在不消耗无人机自身能力储备前提下，为无人机设备提供充足的发生动能及升力，从而在提高无人机发射作业可靠性的同时，另有效的降低了无人机设备发射时的能量损耗，有助于提高无人机设备运行时的续航能力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明发射架横端面结构示意图；

图3为本发明方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1和2所述的一种固定翼无人机发射用电磁发射滑轨，包括承载底座1、转台机构2、升降驱动柱3、发射架4及控制***5，承载底座1为横断面为矩形的框架结构，且承载底座1上端面与水平面平行分布，发射架4末端通过转台机构2与承载底座1上端面铰接，发射架4轴线与承载底座1上端面呈0°—90°夹角，升降驱动柱3至少一条，升降驱动柱3末端与承载底座1上端面铰接，上端面与发射架4下端面通过滑轨6滑动连接，升降驱动柱3轴线与承载底座1上端面和发射架4下端面呈0°—135°夹角，滑轨6上设滑块7，并通过滑块7与升降驱动柱3上端面铰接，滑轨6轴线与发射架4轴线平行分布。

本实施例中，所述的发射架4包括导向滑轨41、连接筋板42、电磁驱动定子线圈43、电磁驱动动子线圈44、承载工作台45、辅助连接杆46及托盘47，导向滑轨41至少两条，各导向滑轨41间相互平行分布，并通过连接筋板42相互连接，连接筋板42均与导向滑轨41下端面连接，且连接筋板42轴线与导向滑轨41轴线垂直分布，导向滑轨41均为槽状结构，且槽口位于导向滑轨41内侧面上，电磁驱动定子线圈43嵌于导向滑轨41内，且电磁驱动定子线圈43分布方向与导向滑轨41轴线平行分布，承载工作台45若干，每个导向滑轨41上均设至少一个承载工作台45，且个承载工作台45均以连接筋板42中线对称分布，承载工作台45后端面嵌于导向滑轨41内并与导向滑轨41滑动连接，电磁驱动动子线圈44嵌于承载工作台后45端面，并与电磁驱动定子线圈、43电磁驱动动子线圈44及导向滑轨41轴线相互平行分布并分布在同一平面内，电磁驱动定子线圈43、电磁驱动动子线圈44间间距为1—10毫米，承载工作台45前端面位于导向滑轨41外，并通过转台机构2与托盘47相互铰接，托盘47上端面与导向滑轨41轴线呈0°—90°夹角，辅助连接杆46数量与承载工作台45数量一致，且以连接筋板42中线对称分布的两个承载工作台45间通过至少一条辅助连接杆46相互连接，辅助连接杆46两端分别与承载工作台45后端面连接，且辅助连接杆46轴线与导向滑轨41轴线垂直分布。

本实施例中，所述的控制***5嵌于承载底座1上，并分别与转台机构2、升降驱动柱3及发射架4的电磁驱动定子线圈43、电磁驱动动子线圈44电气连接。

本实施例中，所述的滑块7上设行走驱动机构11、转台机构2、行程传感器12及角度传感器13，所述的滑块7后端面通过行走驱动机构11与滑轨7滑动连接，滑块7前端面通过转台机构2与升降驱动柱3铰接，所述的行程传感器12至少一个，位于滑块7侧表面并与滑轨6相互连接，所述的角度传感器13与转台机构2相互连接，所述的行走驱动机构11、转台机构2、行程传感器12及角度传感器13均与控制***5电气连接。

本实施例中，所述的导向滑轨41为横断面呈“匚”型、“＞”型、“C”型及“工”型中任意一种的槽状结构。

本实施例中，所述的承载工作台45前端面设压力传感器8，并通过压力传感器8与转台机构2连接，所述的压力传感器8与控制***5电气连接。

本实施例中，所述的升降驱动柱3为液压伸缩杆、液压伸缩杆及电动伸缩杆中的任意一种。

本实施例中，所述的连接筋板42和辅助连接杆46上均设若干导向轮9。

本实施例中，所述的托盘47上端面设至少一个电磁定位机构10，所述的电磁定位机构10与控制***5电气连接。

如图3所示，一种固定翼无人机发射用电磁发射滑轨的发射方法，包括以下步骤：

第一步，设备装配，根据使用需要，首先对承载底座、转台机构、升降驱动柱、发射架及控制***进行装配，然后安装到运输平台上并通过运输平台转运至指定的发射位置待机备用；

第二步，无人机发射，完成第一步作业后，首先通过控制***驱动升降驱动柱和转台机构运行，调整发射架的发射方向和发射架与水平面间的相对发射角度，然后将待发射的无人机安装到发射架上，并通过发射架的托盘对无人机进行承载定位，然后一方面通过转台机构调整承载工作台的工作角度，无人机发射作业的需要，另一方面通过承载工作台上端面的压力传感器对无人机的重量进行检测，并将检测到的无人机重量反馈到控制***中，然后有控制***根据无人机重量为发射架的电磁驱动定子线圈、电磁驱动动子线圈分配发射驱动时的驱动电压、电流并对发射速度进行限定，最后通过控制电路驱动电磁驱动定子线圈、电磁驱动动子线圈运行，使电磁驱动动子线圈沿着驱动电磁驱动定子线圈方向运行，从而实现通过驱动电磁驱动定子线圈驱动承载工作台及定位在承载工作台上端面的无人机进行发射驱动并为无人机提供发射动力及升力，从而完成无人机发射作业的需要。

本发明***构成结构简单，运行自动化程度高，集成化程度高，一方面可有效的满足对无人机进行连续高效发射作业的需要，且发生作业控制精度高，相邻两侧发射作业间时间间隔短，在提高无人机发射作业的连续性和发射效率的同时，另有效降低无人机发射作业的劳动强度，另一方面在发射作业中，可有效的根据不同类型无人机发射作业的需要，灵活调整发射状态，极大的满足了各类不同类型无人机发射作业的需要，提高了设备的通用性，同时在发射过程中，可在不消耗无人机自身能力储备前提下，为无人机设备提供充足的发生动能及升力，从而在提高无人机发射作业可靠性的同时，另有效的降低了无人机设备发射时的能量损耗，有助于提高无人机设备运行时的续航能力。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种固定翼无人机发射用电磁发射滑轨，其特征在于：所述的固定翼无人机发射用电磁发射滑轨包括承载底座、转台机构、升降驱动柱、发射架及控制***，所述的承载底座为横断面为矩形的框架结构，且承载底座上端面与水平面平行分布，所述的发射架末端通过转台机构与承载底座上端面铰接，所述的发射架轴线与承载底座上端面呈0°—90°夹角，所述的升降驱动柱至少一条，所述的升降驱动柱末端与承载底座上端面铰接，上端面与发射架下端面通过滑轨滑动连接，所述的升降驱动柱轴线与承载底座上端面和发射架下端面呈0°—135°夹角，所述的滑轨上设滑块，并通过滑块与升降驱动柱上端面铰接，所述的滑轨轴线与发射架轴线平行分布，所述的发射架包括导向滑轨、连接筋板、电磁驱动定子线圈、电磁驱动动子线圈、承载工作台、辅助连接杆及托盘，所述的导向滑轨至少两条，各导向滑轨间相互平行分布，并通过连接筋板相互连接，所述的连接筋板均与导向滑轨下端面连接，且连接筋板轴线与导向滑轨轴线垂直分布，所述的导向滑轨均为槽状结构，且槽口位于导向滑轨内侧面上，所述的电磁驱动定子线圈嵌于导向滑轨内，且电磁驱动定子线圈分布方向与导向滑轨轴线平行分布，所述的承载工作台若干，每个导向滑轨上均设至少一个承载工作台，且个承载工作台均以连接筋板中线对称分布，所述的承载工作台后端面嵌于导向滑轨内并与导向滑轨滑动连接，所述的电磁驱动动子线圈嵌于承载工作台后端面，并与电磁驱动定子线圈、电磁驱动动子线圈及导向滑轨轴线相互平行分布并分布在同一平面内，所述的电磁驱动定子线圈、电磁驱动动子线圈间间距为1—10 毫米，所述的承载工作台前端面位于导向滑轨外，并通过转台机构与托盘相互铰接， 所述的托盘上端面与导向滑轨轴线呈0°—90°夹角，所述的辅助连接杆数量与承载工作台数量一致，且以连接筋板中线对称分布的两个承载工作台间通过至少一条辅助连接杆相互连接，所述的辅助连接杆两端分别与承载工作台后端面连接，且辅助连接杆轴线与导向滑轨轴线垂直分布，所述的控制***嵌于承载底座上，并分别与转台机构、升降驱动柱及发射架的电磁驱动定子线圈、电磁驱动动子线圈电气连接，所述的滑块上设行走驱动机构、转台机构、行程传感器及角度传感器，所述的滑块后端面通过行走驱动机构与滑轨滑动连接，滑块前端面通过转台机构与升降驱动柱铰接，所述的行程传感器至少一个，位于滑块侧表面并与滑轨相互连接，所述的角度传感器与转台机构相互连接，所述的行走驱动机构、转台机构、行程传感器及角度传感器均与控制***电气连接，所述的导向滑轨为横断面呈“匚”型、“＞”型、“C”型及“工”型中任意一种的槽状结构，所述的承载工作台前端面设压力传感器，并通过压力传感器与转台机构连接，所述的压力传感器与控制***电气连接，所述的升降驱动柱为液压伸缩杆、液压伸缩杆及电动伸缩杆中的任意一种，所述的连接筋板和辅助连接杆上均设若干导向轮，所述的托盘上端面设至少一个电磁定位机构，所述的电磁定位机构与控制***电气连接。

2.根据权利要求 1 所述的一种固定翼无人机发射用电磁发射滑轨的发射方法，其特征在于：所述的固定翼无人机发射用电磁发射滑轨的发射方法包括以下步骤：

第一步，设备装配，根据使用需要，首先对承载底座、转台机构、升降驱动柱、发射架及控制***进行装配，然后安装到运输平台上并通过运输平台转运至指定的发射位置待机备用；

第二步，无人机发射，完成第一步作业后，首先通过控制***驱动升降驱动柱和转台机构运行，调整发射架的发射方向和发射架与水平面间的相对发射角度，然后将待发射的无人机安装到发射架上，并通过发射架的托盘对无人机进行承载定位，然后一方面通过转台机构调整承载工作台的工作角度，按照无人机发射作业的需要，另一方面通过承载工作台上端面的压力传感器对无人机的重量进行检测，并将检测到的无人机重量反馈到控制***中，然后有控制***根据无人机重量为发射架的电磁驱动定子线圈、电磁驱动动子线圈分配发射驱动时的驱动电压、电流并对发射速度进行限定，最后通过控制电路驱动电磁驱动定子线圈、电磁驱动动子线圈运行，使电磁驱动动子线圈沿着驱动电磁驱动定子线圈方向运行，从而实现通过驱动电磁驱动定子线圈驱动承载工作台及定位在承载工作台上端面的无人机进行发射驱动并为无人机提供发射动力及升力，从而完成无人机发射作业的需要。

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