CN110466768B - 抛投装置和无人机 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例提供了一种抛投装置和无人机，涉及无人机技术领域。该抛投装置能够安装于无人机腹部，抛投装置包括装置本体，装置本体开设有气流通道。气流通道设置为能够减小无人机飞行时的风阻。通过在装置本体上开设有可供空气流动的气流通道，当无人机进行空投作业时，气流通道可以有效地减小无人机飞行过程中的空气阻力，减少无人机的动力损失。同时降低空气阻力对无人机飞行姿态的影响，另外，由于开设气流通道也减轻了装置本体的重量，有利于降低无人机的能量损耗。

Description

抛投装置和无人机

技术领域

本申请涉及无人机技术领域，具体而言，涉及一种抛投装置和无人机。

背景技术

现有技术中，用于抛投物品的无人机主要为多旋翼无人机结构，抛投方式包括吊箱式空投方式和直接挂载式空投方式。

无论哪种抛投方式，在无人机飞行过程中均会产生很大的空气阻力，从而造成动力损失。

发明内容

本申请的目的包括，例如，提供了一种抛投装置和无人机，该抛投装置安装于无人机腹部，在无人机飞行过程中可以减小飞行风阻。

本申请的实施例可以这样实现：

第一方面，本申请实施例提供一种抛投装置，用于无人机，包括装置本体，所述装置本体开设有气流通道，所述气流通道设置为能够减小所述无人机飞行时的风阻。

在可选的实施方式中，所述气流通道的两端分别设置有气流入口和气流出口，所述气流入口的宽度尺寸大于所述气流出口的宽度尺寸。

在可选的实施方式中，所述气流通道还包括通道本体，所述气流入口、所述通道本体及所述气流出口依次连通，所述通道本体的宽度尺寸小于所述气流入口的宽度尺寸且大于所述气流出口的宽度尺寸。

在可选的实施方式中，所述气流入口与所述通道本体的内壁通过弧面过渡，和/或所述气流出口与所述通道本体的内壁通过弧面过渡。

在可选的实施方式中，所述气流入口的宽度尺寸沿气流的流向逐渐减小。

在可选的实施方式中，所述气流通道位于所述装置本体在宽度方向上的中间部位。

在可选的实施方式中，所述装置本体靠近无人机腹部的一侧形成有与所述无人机腹部的形状相匹配的安装侧，所述气流通道开设于所述安装侧。

在可选的实施方式中，所述装置本体的远离无人机腹部的一侧形成有与待抛投物形状相匹配的凹陷部，所述凹陷部形成有供待抛投物脱出所述凹陷部的开口。

在可选的实施方式中，所述抛投装置还包括固定绳索，所述固定绳索设置于所述凹陷部的开口处，其设置为能够阻挡所述开口以固定所述待抛投物，或者打开所述开口以释放所述待抛投物。

在可选的实施方式中，所述抛投装置还包括固定设置于所述装置本体上的舵机开关组件和绳索收紧组件；所述固定绳索的一个部位穿过所述装置本体与所述绳索收紧组件连接且位于所述凹陷部的第一侧，另一个部位与所述舵机开关组件配合且位于所述凹陷部的第二侧；所述绳索收紧组件设置为能够收紧所述固定绳索；所述舵机开关组件设置为能够锁定所述固定绳索，以使所述固定绳索阻挡所述开口，或者用于解锁所述固定绳索以使所述固定绳索打开所述开口。

在可选的实施方式中，所述抛投装置还包括固定设置于所述装置本体上的舵机开关组件，所述固定绳索的一个部位固定连接于所述装置本体且位于所述凹陷部的第一侧，另一个部位与所述舵机开关组件配合且位于所述凹陷部的第二侧，所述舵机开关组件设置为能够锁定所述固定绳索以使所述固定绳索阻挡所述开口，或者解锁所述固定绳索以使所述固定绳索打开所述开口。

在可选的实施方式中，所述固定绳索包括第一段和第二段，所述第一段的第一端和所述第二段的第一端均位于所述凹陷部的第一侧且具有间距，所述第一段的第二端和所述第二段的第二端能够位于所述凹陷部的第二侧，所述第一段和所述第二段具有相对于所述装置本体固定的锁定状态。

在可选的实施方式中，所述固定绳索处于锁定状态下，所述第一段与所述第二段之间具有夹角。

在可选的实施方式中，所述第一段和所述第二段分别为同一根绳索上的两个不同部分，或者为相互独立的两根绳索。

在可选的实施方式中，所述绳索收紧组件和所述舵机开关组件分别位于所述凹陷部延伸方向的两侧。

在可选的实施方式中，所述装置本体开设有绳索入口和绳索出口；所述绳索入口为两个，两个所述绳索入口间隔设置于所述凹陷部的同一侧；所述绳索出口与所述绳索入口位于所述凹陷部的同一侧，且靠近所述绳索收紧组件设置；所述固定绳索为一根，所述固定绳索的中部与所述舵机开关组件滑动连接，所述固定绳索的两端依次穿设于所述绳索入口和所述绳索出口，并与所述绳索收紧组件连接；或者，所述固定绳索为两根，每一根所述固定绳索的一端与所述舵机开关组件连接，另一端依次穿设于所述绳索入口和所述绳索出口，并与所述绳索收紧组件连接。

在可选的实施方式中，所述绳索收紧组件包括棘轮旋盖、旋转集线器及棘轮固定座；所述棘轮固定座固定设置于所述装置本体，所述旋转集线器可转动地设置于所述棘轮固定座的容纳腔，所述固定绳索的自由端与所述旋转集线器连接，所述棘轮旋盖扣合于所述棘轮固定座且能够带动所述旋转集线器单方向转动。

在可选的实施方式中，所述棘轮旋盖包括凸柱、棘爪和主动齿盘，所述棘爪设置于所述凸柱的周向，所述主动齿盘设置于所述凸柱的端面，所述旋转集线器设置有从动齿盘和绳索固定部，所述棘轮固定座沿周向设置有棘轮和绳索穿设孔，所述固定绳索穿设于所述绳索穿设孔与所述绳索固定部连接，所述棘爪与所述棘轮啮合，所述主动齿盘与所述从动齿盘啮合。

在可选的实施方式中，所述绳索收紧组件为BOA旋钮扣。

在可选的实施方式中，所述装置本体远离无人机腹部的一侧形成有与待抛投物形状相匹配的凹陷部，所述凹陷部设置有与所述待抛投物相匹配的防滑垫。

在可选的实施方式中，所述抛投装置还包括挂钩，所述挂钩与所述固定绳索连接，且所述挂钩能够与所述舵机开关组件扣合锁紧，当所述舵机开关组件打开时，所述挂钩与所述舵机开关组件分离，使得所述固定绳索打开所述开口释放所述待抛投物。

在可选的实施方式中，所述装置本体开设有减重孔。

第二方面，本申请实施例提供一种无人机，包括前述实施方式任意一项所述的抛投装置，所述抛投装置固定设置于无人机腹部。

本申请实施例的有益效果至少包括，例如：

通过在装置本体上开设有可供空气流动的气流通道，抛投装置用于安装在无人机腹部，当无人机进行空投作业时，气流通道可以有效地减小无人机飞行过程中的空气阻力。减少无人机的动力损失，同时降低空气阻力对无人机飞行姿态的影响。另外，由于开设气流通道也减轻了装置本体的重量，有利于降低无人机的能量损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的抛投装置第一视角的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的抛投装置第二视角的示意图；

图3为本申请实施例提供的抛投装置第三视角的示意图；

图4为本申请实施例提供的抛投装置中装置本体的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的抛投装置中绳索收紧组件的分解示意图；

图6为绳索收紧组件中棘轮旋盖的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的抛投装置中舵机开关组件的结构示意图；

图8为舵机开关组件另一视角的结构示意图；

图9为固定有待抛投物的抛投装置的结构示意图。

图标：100-抛投装置；10-装置本体；102-第一固定孔；105-安装侧；106-安装部；108-减重孔；11-气流通道；111-气流入口；112-通道本体；113-气流出口；12-凹陷部；125-防滑垫；132-绳索入口；135-绳索出口；14-舵机安装部；15-固定绳索；152-第一段；155-第二段；16-挂钩；17-绳索收紧组件；171-棘轮旋盖；1710-凸柱；1711-棘爪；1712-主动齿盘；1713-第一回转孔；172-旋转集线器；1723-从动齿盘；1725-绳索固定部；1727-第二回转孔；175-棘轮固定座；1751-中心柱；1752-棘轮；1755-绳索穿设孔；1756-第二固定孔；18-舵机开关组件；181-舵机；182-钩体；1825-U型槽；183-舵机框；1835-第三固定孔；184-驱动臂；185-连杆；186-直线拉杆；20-待抛投物。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。

实施例

本申请实施例提供了一种抛投装置和包括该抛投装置的无人机，抛投装置固定设置于无人机腹部。

现有抛投物品的无人机主要为多旋翼无人机结构，其采用吊箱式空投方式和直接挂载式空投方式。

吊箱式空投方式是指在机体下方设置一个独立的储物箱，以便放置待抛投物。储物箱一般在侧面或者底部设置有可开合的舱门。投放物品时，打开舱门，待抛投物依靠自身的重力，或者依靠额外水平推力离开储物箱下落。

挂载式空投方式是指通过在机身或者待抛投物上安装挂钩，直接将待抛投物与无人机机身进行悬挂连接。无论采取上述哪种方式，其采用的整体结构较为庞大，投放方式复杂，且无人机在飞行过程中风阻较大。

本申请实施例提供的抛投装置，安装方便，投放方式简单，且能够减小无人机飞行过程中的风阻。另外，本申请提供的抛投装置，既可以安装于多旋翼无人机，也可以安装于固定翼无人机。

由于固定翼无人机相比于多旋翼无人机拥有更长的续航时间和更快的飞行速度，因此在执行任务时，可实现较远的运输距离且作业效率较高。

而现有针对多旋翼无人机的空投方式不适用于固定翼无人机，例如，箱式储物仓的体积需要大于待抛投物，且设计多未考虑气动特性，因此导致在无人机飞行过程中会产生很大的空气阻力，造成动力损失并影响飞行姿态。而挂钩式挂载方式通常难以使待抛投物在空间进行全方位稳定的限位。因此会导待抛投物在飞行过程中随无人机姿态的变化或者受到气流的影响而发生摇摆，将会直接造成飞机整体重心的变化，影响飞行稳定性。

固定翼无人机与多旋翼无人机机型外壳有区别，多数多旋翼的机身腹部不具备圆滑外形壳，固定翼的机身腹部具备圆滑外形壳，本申请实施例提供的抛投装置可以适用于上述两种无人机。当其适用于不具备圆滑外形壳的多旋翼无人机时，抛投装置的装置本体的安装侧就不需要设计为曲线结构。当其适用于具备圆滑外形壳的固定翼无人机时，抛投装置的装置本体的安装侧设计为曲线结构，以使装置本体的安装侧与无人机机身腹部贴合，具体根据与抛投装置相配合的无人机腹部结构而定。

下面对本实施例提供的抛投装置的各个部件的具体结构和相互之间的对应关系进行详细说明。

图1为抛投装置100第一视角的结构示意图，图2为抛投装置100第二视角的示意图，图3为抛投装置100第三视角的示意图。

请参照图1、图2及图3所示，该抛投装置100包括装置本体10，装置本体10上开设有气流通道11。具体的，气流通道11沿无人机机身的长度方向延伸，当无人机在飞行过程中，该气流通道11可以减小风阻。

进一步地，如图2所示，装置本体10包括安装侧105，其中，安装侧105为靠近于无人机腹部的一侧，且安装侧105的形状与无人机腹部的形状相匹配，气流通道11开设于该安装侧105。

进一步地，如图3所示，气流通道11包括依次连通的气流入口111、通道本体112及气流出口113。气流入口111和气流出口113分别位于通道本体112的两端，且气流入口111的宽度尺寸大于气流出口113的宽度尺寸，这种宽进窄出的方式可以加速气流出口113处气流的流动，当气流通道11开设于装置本体10靠近无人机腹部的一侧时，还有利于对无人机腹部的散热。

在本实施例中，气流通道11位于装置本体10在宽度方向上的中间部位。气流入口111的宽度尺寸大于通道本体112的宽度尺寸，通道本体112的宽度尺寸大于气流出口113的宽度尺寸。气流入口111与通道本体112的内壁通过弧面平滑过渡，且气流入口111的宽度尺寸沿气流的流向逐渐减小，气流出口113与通道本体112的内壁通过弧面平滑过渡。气流入口111、通道本体112和气流出口113之间通过弧面平滑过渡，可进一步减小无人机在飞行过程中的风阻。

进一步地，如图2所示，装置本体10远离无人机腹部的一侧形成有凹陷部12，该凹陷部12用于容纳待抛投物。具体的，凹陷部12为弧形结构，但本申请实施例不以此为限制，在其他可选的实施例中，凹陷部12的形状可根据待抛投物的形状进行适当调整。以使凹陷部12的形状与待抛投物的形状相匹配，以增大待抛投物与凹陷部12的接触面积，从而较稳固地嵌设于凹陷部12，且凹陷部12形成有供待抛投物脱出凹陷部12的开口。

进一步地，凹陷部12设置有与待抛投物相匹配的防滑垫125。防滑垫125设置在装置本体10上凹陷部12(靠近待抛投物的一侧)的中部，用于增加装置本体10与待抛投物之间的摩擦力，有利于对待抛投物的轴向固定。此处的轴向固定，是指沿抛投装置100长度方向的固定，即沿无人机机身长度方向的固定。

请继续参照图1所示，抛投装置100还包括固定绳索15，该固定绳索15用于设置在凹陷部12的开口处，固定绳索15具有能够阻挡开口以固定待抛投物的第一状态，和打开开口以释放待抛投物的第二状态。当固定绳索15处于第一状态时，固定绳索15以张紧的状态横跨凹陷部12且相对于装置本体10固定。

进一步地，抛投装置100还包括固定设置于装置本体10上的舵机开关组件18和绳索收紧组件17。其中，固定绳索15的一个部位穿过装置本体10与绳索收紧组件17连接，绳索收紧组件17用于收紧固定绳索15。固定绳索15的另一个部位用于和舵机开关组件18配合，以使固定绳索15的一个部分位于凹陷部12的第一侧，另一部分位于凹陷部12的第二侧。

舵机开关组件18具有锁定固定绳索15的第一状态，和解锁固定绳索15的第二状态，当舵机开关组件18锁定固定绳索15，且绳索收紧组件17收紧固定绳索15使其处于张紧状态时，固定绳索15阻挡凹陷部12的开口用于固定待抛投物；当舵机开关组件18解锁固定绳索15时，固定绳索15打开凹陷部12的开口，以使待抛投物从凹陷部12释放。通过绳索收紧组件17和固定绳索15配合的结构，可对任意形状和尺寸的待抛投物进行快速紧固，扩大待抛投物的适用范围。

具体的，绳索收紧组件17和舵机开关组件18分别位于凹陷部12延伸方向的两侧。固定绳索15沿凹陷部12的宽度方向横跨设置后，一部分穿过装置本体10与绳索收紧组件17连接，另一部分能够和舵机开关组件18配合连接。

进一步地，为了提高待抛投物固定于凹陷部12的稳固性，固定绳索15处于第一状态时呈V字型结构，实现了对待抛投物的三轴固定。具体的，固定绳索15包括第一段152和第二段155，第一段152的第一端和第二段155的第一端均位于凹陷部12的第一侧且相互之间具有间距，第一段152的第二端和第二段155的第二端能够位于凹陷部12的第二侧，且第一段152和第二段155具有相对于装置本体10固定的锁定状态。当固定绳索15处于锁定状态下，第一段152与第二段155之间具有夹角。

详细的，第一段152和第二段155分别为同一根绳索上的两个不同部分。

可以理解的是，在其他可选的实施例中，第一段152和第二段155也可以为相互独立的两根绳索。当固定绳索15处于第一状态时，第一段152和第二段155也可以相互平行或者互成夹角，具体结构和固定形式不做限定，根据实际需求而定。

图4为本申请实施例提供的抛投装置100中装置本体10的结构示意图。

请参照图4所示，装置本体10上设置有用于固定绳索收紧组件17的安装部106，绳索收紧组件17固定于安装部106。装置本体10上靠近安装部106的一侧开设有绳索入口132和绳索出口135。绳索入口132的数量为两个，两个绳索入口132间隔设置于凹陷部12的同一侧，绳索出口135与绳索入口132位于凹陷部12的同一侧，且绳索出口135相对于绳索入口132靠近绳索收紧组件17设置。

进一步地，绳索出口135的数量也为两个，两个绳索出口135与两个绳索入口132一一对应。

在本实施例中，固定绳索15为一根，第一段152和第二段155分别为同一根绳索上的两个不同部分。绳索收紧组件17安装于安装部106，舵机开关组件18位于凹陷部12远离绳索收紧组件17的一侧，固定绳索15的中部与舵机开关组件18滑动连接，固定绳索15的两端依次穿设于绳索入口132和绳索出口135后，并与绳索收紧组件17连接。

为了减轻装置本体10的重量，装置本体10上靠近无人机腹部的一侧还开设有多个减重孔108，用于减轻装置本体10的重量，降低无人机的能量损耗。本申请对减重孔108的具体形状不做限定，减重孔108的具体形状可根据装置本体10的结构适当调整。

另外，装置本体10上还设置有第一固定孔102，可利用螺钉穿设于第一固定孔102后与无人机腹部固定连接。

在一可选实施例中，装置本体10包括沿宽度方向的左右两个侧壁，沿长度方向的前后两个侧壁，设置有凹陷部的下侧壁以及位于安装侧的上侧壁。其中，左右两个侧壁、前后两个侧壁及下侧壁可为平面或者弧面，且任意相邻两个侧壁之间的连接处可为圆弧平滑过渡，上侧壁为与其所安装的无人机腹部的形状相匹配，从而使得装置本体10具有流线型外形。

在一可选实施例中，抛投装置100中的装置本体10采用3D打印一次成型，结构简单无需组装，且质量轻，体积小。

装置本体10的流线型外形和气流通道11的结构组合，可进一步有效减小无人机飞行过程中的空气阻力。

值得注意的是，装置本体10的表面形状与无人机腹部形状以及待抛投物的表面形状相匹配，不限于特定的形状。在其他可选的实施例中，可根据不同机型及不同形状的待抛投物进行适当调整。且装置本体10的尺寸不限于本申请实施例的固定尺寸，出于对本申请实施例应用的无人机尺寸及待抛投物尺寸，本装置本体10的长宽高设计为200×130×50mm。

在一可选实施例中，如图1和图2所示，抛投装置还包括挂钩16，挂钩16与固定绳索15连接。

当固定绳索15为一根时，挂钩16套设在固定绳索15的中间部位，该挂钩16的一端能够在固定绳索15上滑动，另一端能够与舵机开关组件18扣合锁紧，当舵机开关组件18打开时，固定绳索15打开凹陷部12的开口以释放待抛投物。

进一步地，该挂钩16为自锁挂钩，包括相互铰接的第一卡接件和第二卡接件，第一卡接件的一端与第二卡接件的一端铰接，另一端能够相互卡接配合，实现了挂钩16的自锁功能。

进一步地，挂钩16为双重锁紧挂钩，此时，挂钩16还包括旋钮锁紧件，第一卡接件的卡接段设置有与旋钮锁紧件配合的外螺纹，旋钮锁紧件与该卡接段螺纹配合，在锁紧时，先将第一卡接件与第二卡接件卡接，然后旋转旋钮锁紧件，以使旋钮锁紧件遮挡上述的卡接位置，从而实现双重锁紧的功能。

采用自锁结构的挂钩16，可在舵机开关组件18关闭状态下进行固定绳索15的快挂和松脱，而无需重新手动开关舵机181。也可以在舵机开关组件18关闭的状态下完成待抛投物的快速固定和脱落，但本申请实施例不依此为限制，在其他可选的实施例中，挂钩16也可以为其他形式的挂钩16。

挂钩16套在固定绳索15上，用于挂扣在舵机开关组件18上，对待抛投物形成V型支撑，实现了对待抛投物的三轴固定。

在其他可选的实施例中，当固定绳索15为相互独立的两根时，每一根固定绳索15的一端与舵机开关组件18连接，另一端依次穿设于绳索入口132和绳索出口135后，并与绳索收紧组件17连接。当固定绳索15设置有挂钩16时，每一根固定绳索15的一端通过挂钩16与舵机开关组件18连接，此时，挂钩16与固定绳索15的一端的端部连接。

可选的，固定绳索15为钢丝绳索。但本申请不以此为限制，固定绳索15也可以为满足使用要求的其他材料的绳索。

可以理解的是，在其他可选的实施例中，抛投装置100可以不包括绳索收紧组件17，即装置本体10上固定有舵机开关组件18，固定绳索15的一个部分固定连接于装置本体10，且位于凹陷部12的第一侧，另一个部分能够和舵机开关组件18配合连接，且位于凹陷部12的第二侧。此时，固定绳索15的长度尺寸有要求，其应该根据待抛投物大小尺寸进行计算，以使固定绳索15的一端固定于装置本体10上，另一端绕过凹陷部12上方的待抛投物后与舵机开关组件18锁紧连接，此时，固定绳索15处于张紧且相对于装置本体10固定的状态，从而满足将待抛投物固定于凹陷部12的要求。同时，舵机开关组件18具有锁定固定绳索15的第一状态，和解锁固定绳索15的第二状态，当舵机开关组件18处于第一状态时，固定绳索15阻挡开口以固定待抛投物，当舵机开关组件18处于第二状态时，固定绳索15解锁打开开口以释放待抛投物。

在一可选实施例中，固定绳索15可采用弹性材料制作，固定绳索15的尺寸可根据待抛投物的尺寸以及固定绳索15的材料进行计算得到。

图5为本申请实施例提供的抛投装置100中绳索收紧组件17的分解示意图，图6为图5中棘轮旋盖171另一视角的结构示意图。

请参照图5和图6所示，绳索收紧组件17包括棘轮旋盖171、旋转集线器172及棘轮固定座175。棘轮固定座175固定设置于装置本体10上，旋转集线器172可转动地设置于棘轮固定座175的容纳腔内，固定绳索15的自由端穿过棘轮固定座175的侧壁与旋转集线器172连接，棘轮旋盖171扣合于棘轮固定座175且能够带动旋转集线器172单方向转动。

具体的，棘轮旋盖171包括凸柱1710、棘爪1711、主动齿盘1712及外壳，凸柱1710位于外壳的容纳腔内且沿轴向延伸，凸柱1710的中心开设有第一回转孔1713，棘爪1711设置于凸柱1710的外周，主动齿盘1712设置于凸柱1710的外端面。其中，棘爪1711为一端厚一端薄的结构，薄的一端与凸柱1710的外周平滑连接形成连接端，厚的一端为自由端，连接端至自由端的部分厚度尺寸沿周向逐渐增大。棘爪1711的数量为多个，全部棘爪1711沿凸柱1710的周向均匀环设，且每个棘爪1711的延伸方向相同。主动齿盘1712位于凸柱1710外端面的中心位置，主动齿盘1712上依次环设有朝向相同的倾斜面。

详细的，旋转集线器172为空心回转体，中心开设有贯通的第二回转孔1727，旋转集线器172上还设置有从动齿盘1723和绳索固定部1725。其中，绳索固定部1725位于旋转集线器172的周向，即旋转集线器172的周壁开设有绳索固定孔。绳索固定孔的数量为两个，以使固定绳索15的两端分别对应穿设于绳索固定孔。从动齿盘1723位于旋转集线器172的端面，且从动齿盘1723与主动齿盘1712相啮合，故从动齿盘1723上也依次环设有朝向相同的倾斜面，从动齿盘1723上的倾斜面与主动齿盘1712上的倾斜面相匹配，以使棘轮旋盖171与旋转集线器172扣合后，主动齿盘1712与从动齿盘1723正好啮合。

详细的，棘轮固定座175包括中心柱1751和壳体，壳体的内壁沿周向环设有棘轮1752，棘轮1752包括多个朝向相同的倾斜齿，且倾斜齿的形状与棘爪1711的自由端的形状相匹配，以使棘爪1711与棘轮1752配合时正好啮合实现旋转集线器172单方向转动的目的。壳体的侧壁还开设有绳索穿设孔1755，绳索穿设孔1755的数量也为两个，以使固定绳索15的两端分别对应穿设于绳索穿设孔1755后与绳索固定孔配合连接，中心柱1751位于壳体的中心，且中心柱1751能够分别与棘轮旋盖171的第一回转孔1713和旋转集线器172的第二回转孔1727配合。

固定绳索15为一根时，固定绳索15的两端分别穿设于绳索穿设孔1755后与绳索固定部1725连接，固定绳索15为两根独立的绳索时，每根绳索的其中一端穿设于绳索穿设孔1755后与绳索固定部1725连接。旋转集线器172套设于中心柱1751且嵌设于棘轮固定座175的容纳腔，旋转集线器172设置为能够绕中心柱1751自由转动，棘轮旋盖171扣合于棘轮固定座175后，棘爪1711正好与棘轮1752啮合，主动齿盘1712与从动齿盘1723啮合，且棘轮旋盖171只能够带动旋转集线器172相对于棘轮固定座175单方向转动，从而在固定待抛投物时收紧固定绳索15以使固定绳索15处于张紧状态。

另外，棘轮固定座175的底部设置有与装置本体10的安装部106开设的定位孔相匹配的凸起。棘轮固定座175可通过螺钉与装置本体10固定连接，具体的，棘轮固定座175上设置有第二固定孔1756，装置本体10上设置有与该第二固定孔1756相对应的螺纹孔，采用螺钉穿过固定孔与装置本体10固定连接。

可选的，第二固定孔1756的数量为3个。但本申请实施例不以此为限制，在其他可选的实施例中，棘轮固定座175也可以通过粘贴等其他方式与装置本体10固定连接。

绳索收紧组件17的工作原理为：转动棘轮旋盖171，通过棘轮旋盖171上的主动齿盘1712和旋转集线器172上的从动齿盘1723配合，以带动旋转集线器172转动，从而带动固定绳索15绕旋转集线器172转动；同时，通过棘轮旋盖171上的棘爪1711与棘轮固定座175上的棘轮1752配合，实现旋转集线器172的单向转动，从而实现固定绳索15绕旋转集线器172单向转动收紧，以使固定绳索15处于张紧状态，进而对待抛投物进行紧固。

可以理解的是，在其他可选的实施例中，绳索收紧组件17还可以为BOA旋钮扣等，具体结构不做限定。绳索收紧组件17也可以为能够实现固定绳索15单向收紧的其他结构。

图7为本申请实施例提供的抛投装置100中舵机开关组件18的结构示意图，图8为舵机开关组件18另一视角的结构示意图。

请参照图7和图8所示，舵机开关组件18包括舵机181、钩体182、连杆组件及舵机框183。其中，舵机181通过舵机框183固定于装置本体10上，钩体182与舵机181相对固定，钩体182上开设有U型槽1825，舵机181带动连杆组件运动，从而打开或阻挡U型槽1825的槽口。

具体的，舵机181包括无线信号接收模块和舵机控制模块。舵机控制模块设置在舵机框183的中部，且与无线信号接收模块连接。

钩体182设置在舵机框183上且位于舵机181的一端，钩体182形成为一端具有开口的U型槽1825，U型槽1825的两个侧壁上分别开设有贯通的通孔，且两个通孔位于同一直线上。

可选的，钩体182与舵机框183一体成型或固定连接。

连杆组件包括驱动臂184、连杆185及直线拉杆186。驱动臂184的一端与舵机控制模块转动连接，另一端通过转轴与连杆185铰接，连杆185远离驱动臂184的一端与直线拉杆186连接，直线拉杆186远离连杆185的一端为自由端，直线拉杆186与U型槽1825上开设的通孔相匹配，直线拉杆186在连杆185的作用下，其自由端能够可推拉地插设在两个通孔内，使得直线拉杆186能够沿两个通孔的轴线做往复直线运动。

无线信号接收模块用于接收抛投信号，并把抛投信号发送给舵机控制模块。舵机控制模块用于接收来自无线信号接收模块的抛投信号，控制驱动臂184转动，并通过转轴和连杆185带动直线拉杆186沿通孔的轴线方向做直线运动，从而使得直线拉杆186能够朝靠近驱动臂184的方向做直线运动，进而使得固定绳索15(固定绳索15上未设置挂钩16的情况)或挂钩16(固定绳索15上设置有挂钩16的情况)从直线拉杆186上脱离，以释放待抛投物。

进一步地，舵机框183上开设有多个第三固定孔1835，与其相匹配的，装置本体10背离安装侧105的一侧设置有与舵机开关组件18形状相匹配的舵机安装部14。舵机安装部14开设有多个第四固定孔，通过锁紧件依次穿过第三固定孔1835和第四固定孔，从而将舵机开关组件18与装置本体10固定连接。

可选的，第三固定孔1835的数量为多个，通过第三固定孔1835与装置本体10上舵机安装部14的第四固定孔配合，利用螺钉连接，将舵机开关组件18固定到装置本体10上，实现了舵机开关组件18的固定。

图9为固定有待抛投物20的抛投装置100的结构示意图，请参照图9所示。

本申请实施例提供的无人机采用抛投装置100的抛投过程为：装载待抛投物20时，若装载待抛投物20时的固定绳索15长度不够长，需要先调节固定绳索15的长度。

具体地，先将绳索收紧组件17中的棘轮旋盖171向上拔起，使得棘轮旋盖171内的主动齿盘1712与旋转集线器172上的从动齿盘1723分离，此时，旋转集线器172可自由转动，拉动固定绳索15将固定绳索15的长度调节到足够长，再将棘轮旋盖171向下压紧。使得棘轮旋盖171内的主动齿盘1712与旋转集线器172上的从动齿盘1723咬合，且棘爪1711与棘轮1752也处于啮合状态。此时，棘轮旋盖171只能向固定绳索15收紧的方向转动。

若初始状态时，固定绳索15的长度足够长，则可省略上述步骤。

装载待抛投物20时，若固定绳索15的长度足够长，可以直接将待抛投物20贴合在防滑垫125上，拉住固定绳索15，将挂钩16挂在处于闭合状态的舵机开关组件18的直线拉杆186上。通过旋转绳索收紧组件17中的棘轮旋盖171，使旋转集线器172开始收紧绕线，此时使位于装置本体10外部的固定绳索15的长度变短至处于张紧状态，从而系紧待抛投物20，此时固定绳索15在待抛投物20表面形成V型捆绑。在固定绳索15与防滑垫125共同摩擦力的作用下，待抛投物20在三个轴向的运动被限制，从而起到固定的效果。

当无人机在空中执行抛投命令时，地面端遥控器发射控制电信号，舵机开关组件18中的舵机181通过无线信号接收模块接收到控制信号。并把信号发送给舵机控制模块，舵机控制模块接收到抛投信号并控制驱动臂184顺时针摆动一个小于90°的角度，通过连杆185拉动直线拉杆186向靠近驱动臂184的方向做直线运动，使得固定绳索15(固定绳索15上未设置挂钩的情况)或挂钩16(固定绳索15上设置挂钩16的情况)从直线拉杆186上脱离。此时，固定绳索15失去了对待抛投物20的紧固作用，待抛投物20在重力和惯性力的作用下，做有水平初速度的自由落体运动，水平初速度等于待抛投物20分离机体时的无人机运动速度，至此实现整个抛投过程。

当待抛投物20通过固定绳索15抵压锁紧固定于抛投装置100上后，待抛投物20受到上下、左右和前后六个自由度的限位，从而实现三轴向固定。具体的，当固定绳索15抵压锁紧待抛投物20时，通过凹陷部12与固定绳索15配合，实现了待抛投物20上下和左右四个自由度的限位；同时，凹陷部12的防滑垫125或者凹陷部12能够对待抛投物20产生足够大的摩擦力时，此时待抛投物20也受到前后两个自由度的限位，从而实现了对待抛投物20的三轴向固定。

其中，上下是指装置本体10的厚度方向，前后是指装置本体10的长度方向，左右是指装置本体10的宽度方向。即当抛投装置100安装于无人机腹部时，以无人机的结构为参照，上下是指无人机机身的厚度方向，前后是指无人机机身的长度方向(机头和机尾)，左右是指无人机机身的宽度方向。

本申请实施例提供的抛投装置100主要针对减小飞行风阻、三轴固定待抛投物20、快速安装待抛投物20等问题进行改进。具体是通过装置本体10配合绳索收紧组件17、舵机开关组件18以及固定绳索15，实现对不超过机体载重能力的任意形状尺寸的待抛投物20以任意松紧度进行三轴向的快速限位、紧固及脱落。通过在装置本体10上设置防滑垫125，增加装置本体10与待抛投物20之间的摩擦力，有利于对待抛投物20的轴向固定。装置本体10的上下表面形状可以分别根据无人机腹部和待抛投物20的表面形状进行任意更改，即可适用于各种形状无人机和待抛投物20。通过装置本体10的流线型设计，及其开设在装置本体10安装侧105的气流通道11，可以在保障无人机腹部散热的情况下，减小风阻和减轻装置本体10的重量，降低了无人机的能量损耗。在待抛投物20脱落后，减少在机体外的受阻面积，减少因空投所消耗的额外能量。通过固定绳索15的自锁挂钩结构，可以在舵机开关组件18闭合的状态下，一方面实现快速挂载，从而避免了挂载时，需再次手动开关舵机181的步骤。另一方面完成待抛投物20的快速固定和脱离。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (21)

1.一种抛投装置，用于无人机，其特征在于，包括装置本体（10），所述装置本体（10）开设有气流通道（11），所述气流通道（11）设置为能够减小所述无人机飞行时的风阻；

所述气流通道（11）的两端分别设置有气流入口（111）和气流出口（113），所述气流入口（111）的宽度尺寸大于所述气流出口（113）的宽度尺寸；

所述气流通道（11）还包括通道本体（112），所述气流入口（111）、所述通道本体（112）及所述气流出口（113）依次连通，所述通道本体（112）的宽度尺寸小于所述气流入口（111）的宽度尺寸且大于所述气流出口（113）的宽度尺寸。

2.根据权利要求1所述的抛投装置，其特征在于，所述气流入口（111）与所述通道本体（112）的内壁通过弧面过渡，和/或所述气流出口（113）与所述通道本体（112）的内壁通过弧面过渡。

3.根据权利要求1所述的抛投装置，其特征在于，所述气流入口（111）的宽度尺寸沿气流的流向逐渐减小。

4.根据权利要求1所述的抛投装置，其特征在于，所述气流通道（11）位于所述装置本体（10）在宽度方向上的中间部位。

5.根据权利要求1所述的抛投装置，其特征在于，所述装置本体（10）靠近无人机腹部的一侧形成有与所述无人机腹部的形状相匹配的安装侧（105），所述气流通道（11）开设于所述安装侧（105）。

6.根据权利要求1所述的抛投装置，其特征在于，所述装置本体（10）的远离无人机腹部的一侧形成有与待抛投物（20）形状相匹配的凹陷部（12），所述凹陷部（12）形成有供待抛投物（20）脱出所述凹陷部（12）的开口。

7.根据权利要求6所述的抛投装置，其特征在于，所述抛投装置（100）还包括固定绳索（15），所述固定绳索（15）设置于所述凹陷部（12）的开口处，其设置为能够阻挡所述开口以固定所述待抛投物（20），或者打开所述开口以释放所述待抛投物（20）。

8.根据权利要求7所述的抛投装置，其特征在于，所述抛投装置（100）还包括固定设置于所述装置本体（10）上的舵机开关组件（18）和绳索收紧组件（17）；

所述固定绳索（15）的一个部位穿过所述装置本体（10）与所述绳索收紧组件（17）连接且位于所述凹陷部（12）的第一侧，另一个部位与所述舵机开关组件（18）配合且位于所述凹陷部（12）的第二侧；

所述绳索收紧组件（17）设置为能够收紧所述固定绳索（15），所述舵机开关组件（18）设置为能够锁定所述固定绳索（15），以使所述固定绳索（15）阻挡所述开口，或者用于解锁所述固定绳索（15）以使所述固定绳索（15）打开所述开口。

9.根据权利要求7所述的抛投装置，其特征在于，所述抛投装置（100）还包括固定设置于所述装置本体（10）上的舵机开关组件（18），所述固定绳索（15）的一个部位固定连接于所述装置本体（10）且位于所述凹陷部（12）的第一侧，另一个部位与所述舵机开关组件（18）配合且位于所述凹陷部（12）的第二侧，所述舵机开关组件（18）设置为能够锁定所述固定绳索（15）以使所述固定绳索（15）阻挡所述开口，或者解锁所述固定绳索（15）以使所述固定绳索（15）打开所述开口。

10.根据权利要求7所述的抛投装置，其特征在于，所述固定绳索（15）包括第一段（152）和第二段（155），所述第一段（152）的第一端和所述第二段（155）的第一端均位于所述凹陷部（12）的第一侧且具有间距，所述第一段（152）的第二端和所述第二段（155）的第二端能够位于所述凹陷部（12）的第二侧，所述第一段（152）和所述第二段（155）具有相对于所述装置本体（10）固定的锁定状态。

11.根据权利要求10所述的抛投装置，其特征在于，所述固定绳索（15）处于锁定状态下，所述第一段（152）与所述第二段（155）之间具有夹角。

12.根据权利要求10所述的抛投装置，其特征在于，所述第一段（152）和所述第二段（155）分别为同一根绳索上的两个不同部分，或者为相互独立的两根绳索。

13.根据权利要求8所述的抛投装置，其特征在于，所述绳索收紧组件（17）和所述舵机开关组件（18）分别位于所述凹陷部（12）延伸方向的两侧。

14.根据权利要求8所述的抛投装置，其特征在于，所述装置本体（10）开设有绳索入口（132）和绳索出口（135）；

所述绳索入口（132）为两个，两个所述绳索入口（132）间隔设置于所述凹陷部（12）的同一侧；

所述绳索出口（135）与所述绳索入口（132）位于所述凹陷部（12）的同一侧，且靠近所述绳索收紧组件（17）设置；

所述固定绳索（15）为一根，所述固定绳索（15）的中部与所述舵机开关组件（18）滑动连接，所述固定绳索（15）的两端依次穿设于所述绳索入口（132）和所述绳索出口（135），并与所述绳索收紧组件（17）连接；或者，

所述固定绳索（15）为两根，每一根所述固定绳索（15）的一端与所述舵机开关组件（18）连接，另一端依次穿设于所述绳索入口（132）和所述绳索出口（135），并与所述绳索收紧组件（17）连接。

15.根据权利要求8所述的抛投装置，其特征在于，所述绳索收紧组件（17）包括棘轮旋盖（171）、旋转集线器（172）及棘轮固定座（175）；

所述棘轮固定座（175）固定设置于所述装置本体（10），所述旋转集线器（172）可转动地设置于所述棘轮固定座（175）的容纳腔，所述固定绳索（15）的自由端与所述旋转集线器（172）连接，所述棘轮旋盖（171）扣合于所述棘轮固定座（175）且能够带动所述旋转集线器（172）单方向转动。

16.根据权利要求15所述的抛投装置，其特征在于，所述棘轮旋盖（171）包括凸柱（1710）、棘爪（1711）和主动齿盘（1712），所述棘爪（1711）设置于所述凸柱（1710）的周向，所述主动齿盘（1712）设置于所述凸柱（1710）的端面，所述旋转集线器（172）设置有从动齿盘（1723）和绳索固定部（1725），所述棘轮固定座（175）沿周向设置有棘轮（1752）和绳索穿设孔（1755），所述固定绳索（15）穿设于所述绳索穿设孔（1755）与所述绳索固定部（1725）连接，所述棘爪（1711）与所述棘轮（1752）啮合，所述主动齿盘（1712）与所述从动齿盘（1723）啮合。

17.根据权利要求8所述的抛投装置，其特征在于，所述绳索收紧组件（17）为BOA旋钮扣。

18.根据权利要求3-5任意一项所述的抛投装置，其特征在于，所述装置本体（10）远离无人机腹部的一侧形成有与待抛投物（20）形状相匹配的凹陷部（12），所述凹陷部（12）设置有与所述待抛投物（20）相匹配的防滑垫（125）。

19.根据权利要求8或9所述的抛投装置，其特征在于，所述抛投装置还包括挂钩（16），所述挂钩（16）与所述固定绳索（15）连接，且所述挂钩（16）能够与所述舵机开关组件（18）扣合锁紧，当所述舵机开关组件（18）打开时，所述挂钩（16）与所述舵机开关组件（18）分离，使得所述固定绳索（15）打开所述开口释放所述待抛投物（20）。

20.根据权利要求1-17任意一项所述的抛投装置，其特征在于，所述装置本体（10）开设有减重孔（108）。

21.一种无人机，其特征在于，包括权利要求1-20任意一项所述的抛投装置（100），所述抛投装置（100）固定设置于无人机腹部。