CN204937456U - 一种无人机组合使用的联接机构 - Google Patents

Abstract

一种无人机组合使用的联接机构，涉及飞机结构设计技术领域，用于两无人机之间的联接，套锥、顶锥分别固定于不同无人机机翼的翼梢上，套锥的尾部形状与顶锥的头部形状契合，通过不同飞机上的套锥与顶锥之间的配合组装实现无人机的并联组合。套锥上的第一锁定机构包括定位孔，定位孔内平行设置有第一线性滑动轴承组，在套锥上、定位孔的底端位置设置有弹簧卡锁，弹簧卡锁为刚性套筒和弹簧的组合结构，弹簧卡锁上覆有第一电磁线圈、弹簧卡锁底端固定于所述套锥上。本实用新型提供的无人机组合使用的联接机构可实现与飞机结构的快速安装和拆卸满足无人机空中对接使用要求弹簧卡锁具有***容易，锁定可靠的特点。

Description

一种无人机组合使用的联接机构

技术领域

本实用新型涉及飞机结构设计技术领域，具体而言，涉及一种无人机组合使用的联接机构。

背景技术

无人机组合拼接是一种新概念的无人机应用方式。无人机通过合理组合使用可有效提高其气动效率，实现空中电能与信息共享。美国极光飞行科学公司设计的奥德修斯(Odysseus)太阳能无人机通过组合使用，在白天调整成“Z”字型，以尽可能多的吸收太阳能。在夜间保持“一”字型，以提高飞行气动效率。另外，单任务模块的无人机通过组合使用，具备***关联、功能互补、信息互通的能力。

无人机的组合使用虽具有很多优势，但联接机构的设计是一个难点。首先，无人机空中渐近对接时，受翼尖扰动气流影响较大，对接难度大，联接机构设计应简单适用、且易于对接和分离。其次，联接机构属于传力机构，应具有抗弯、抗扭和抗拉的能力。最后，联接机构应具有高的可靠性。目前尚未查到满足此种无人机组合要求的联接机构。现在亟需解决的技术问题是如何设计一种结构，该结构能够用于无人机的联接，易于无人机的对接与分离。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术中的不足，提供一种结构简单合理、易于无人机的对接与分离的、联接牢固可靠的无人机组合使用的联接机构。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现：一种无人机组合使用的联接机构，用于无人机的并联组合，包括套锥、顶锥，其中，套锥、顶锥分别固定于无人机不同机翼的翼梢上，套锥的尾部形状与顶锥的头部形状契合，通过不同飞机上的套锥与顶锥之间的配合组装实现无人机的并联组合。通过对接的无人机机翼上设置连接结构，使无人机联接过程更加简单、方便。

上述方案中优选的是，套锥尾部的凹角的内侧相同位置设置有第一锁定机构，顶锥的头部的凸角的两侧对应位置设置有第二锁定机构，第一锁定机构与第二锁定机构配合实现套锥与所述顶锥的固定连接。无人机之间的连接是通过机翼上的套锥与顶锥之间的配合完成的。

上述任一方案中优选的是，套锥上的第一锁定机构包括定位孔，定位孔内平行设置有第一线性滑动轴承组，在套锥上、定位孔的底端位置设置有弹簧卡锁，弹簧卡锁为刚性套筒和弹簧的组合结构，弹簧卡锁上覆有第一电磁线圈、弹簧卡锁底端固定于所述套锥上。通过设置电磁线圈与弹簧卡索使无人机对接时具有明确的电磁力的牵引实现无人机的联接；弹簧卡索将对接的套锥和顶锥锁紧，防止脱落。

上述任一方案中优选的是，顶锥的凸角面上设置有限位孔，限位孔内设置有钢销，钢销为头部带帽结构的圆柱形结构，末端有环形的卡槽，卡槽与所述弹簧卡锁配合将钢销固定于所述定位孔内，限位孔的孔壁与钢销之间设置有第二线性滑动轴承。

上述任一方案中优选的是，限位孔内靠近端口位置沿限位孔周向设置有第二电磁线圈。

上述任一方案中优选的是，顶锥上、限位孔的底端设置有底座，底座支撑钢销的的头部。

本实用新型所提供的无人机组合使用的联接机构的有益效果在于，采用模块化设计，可实现与飞机结构的快速安装和拆卸，锥形套筒前后对接的方式具备抗弯、抗扭和抗拉的能力，满足无人机空中对接使用要求；锁定机构的固定钢销和弹簧卡锁均采用电磁力驱动，通过电磁线圈电极的正反对接实现钢销的***和退出；定位孔壁装有线性滑动轴承，具有导向作用，且可减小钢销***和退出的摩擦力；弹簧卡锁具有***容易，锁定可靠的特点。装置整体的结构简单，制造方便，装置稳定性高，安全可靠。

附图说明

图1是按照本实用新型的无人机组合使用的联接机构的一优选实施例的套锥的结构示意图；

图2是按照本实用新型的无人机组合使用的联接机构的图1所示实施例的第一锁定机构的结构示意图；

图3是按照本实用新型的无人机组合使用的联接机构的图1所示实施例的顶锥的结构示意图；

图4是按照本实用新型的无人机组合使用的联接机构的图3所示顶锥的第二锁定机构的结构示意图；

图5是按照本实用新型的无人机组合使用的联接机构的图1所示实施例的顶锥与套锥联接的结构示意图；

图6是按照本实用新型的无人机组合使用的联接机构的图1所示实施例的顶锥与套锥分离的结构示意图。

附图标记：

1-套锥、2-顶锥、101-钢销、102-弹簧卡锁、103-第一电磁线圈、104-第一线性滑动轴承、105-第二电磁线圈、106-第二线性滑动轴承、107-底座、108-定位孔。

具体实施方式

为了更好地理解按照本实用新型方案的无人机组合使用的联接机构，下面结合附图对本实用新型的无人机组合使用的联接机构的一优选实施例作进一步阐述说明。

如图1-图6所示，本实用新型提供的无人机组合使用的联接机构，用于无人机的并联组合，包括套锥1、顶锥2，其中，套锥1、顶锥2分别固定于无人机不同机翼的翼梢上，套锥1的尾部形状与顶锥2的头部形状契合，通过不同飞机上的套锥1与顶锥2之间的配合组装实现无人机的并联组合。

套锥1的尾部的凹角的内侧相同位置设置有第一锁定机构，顶锥2的头部的凸角的两侧相同位置设置有第二锁定机构，第一锁定机构与第二锁定机构配合实现套锥1与顶锥2的固定连接。套锥1上的第一锁定机构包括定位孔108，定位孔108内平行设置有第一线性滑动轴承组104，在套锥1上、定位孔108的底端位置设置有弹簧卡锁102，弹簧卡锁102为刚性套筒和弹簧的组合结构，弹簧卡锁102上覆有第一电磁线圈103、弹簧卡锁102底端固定于套锥1上。

顶锥2的凸角面上设置有限位孔，限位孔内设置有钢销101，钢销101为头部带帽结构的圆柱形结构，末端有环形的卡槽，卡槽与所述弹簧卡锁102配合将钢销101固定于限位孔108内，限位孔108的孔壁与钢销101之间设置有第二线性滑动轴承106。限位孔内靠近端口位置沿限位孔周向设置有第二电磁线圈105。顶锥2上、限位孔108的底端设置有底座107，底座107支撑所述钢销101的的头部。

本实用新型提供的无人机组合使用的联接机构的套锥1头部考虑气动减阻，采用锥形整流，尾部锥形凹面与顶锥2头部的锥形面契合，锥形联接面具备抗弯、抗扭和抗拉的能力，顶锥2尾部同样考虑气动减阻，进行了锥形整流。套锥1和顶锥2对接后由2个锁定机构完成固定，锁定机构由钢销101、弹簧卡锁102、第一电磁线圈103和第二电磁线圈105、第一线性滑动轴承104和第二线性滑动轴承106、底座107等组成。其中，钢销101为圆柱形，头部带帽，防止其从定位孔内抽出，末端有环形的卡槽，用于轴向固定。弹簧卡锁102由弹簧、钢制套筒和倒圆设计的卡锁组成。弹簧卡锁***钢销101的卡槽里，完成钢销的固定。第一电磁线圈103和第二电磁线圈105采用电磁原理，通过正向或反向接通电源产生电磁力，驱动线圈内钢销和弹簧卡槽的***或退出。第一线性滑动轴承104和第二线性滑动轴承106由可支承的导向滑轨和淬硬钢珠等组成，安装在定位孔壁上，具有导向作用，可减小钢销101***或退出的摩擦力。

在具体的使用过程中，当无人机空中组合时，如图5所示，在精确定位***和引导***的引导下，两无人机逐渐逼近，其中，第一架无人机的顶锥2与第二架无人机的套锥1在空中实现对接。顶锥2内的第二电磁线圈105此时通电，线圈轴线上的钢销101在电磁力的驱动下，通过第一线性滑动轴承104和第二线性滑动轴承106***第一架无人机套筒的定位孔108内。定位孔108内具有两个对称安装的弹簧卡锁102，钢销101可以很容易地顶开具有倒圆的卡锁，***定位孔108里，一旦卡锁回弹到钢销101的卡槽内，就实现钢销101的固定，从而实现无人机的组合联接。定位孔108和钢销101分别设置于第一架无人机和第二架无人机内的电源线和数据线连接插座内，两者连通后即可实现两架无人机间电能和信息的共享。

当无人机空中分离时，如图6所示，套锥1的弹簧卡锁102在第一电磁线圈103的作用下退出钢销101的卡槽，然后顶锥2的第二电磁线圈105反向通电，驱动钢销101从对接套筒里抽出，此时无人机解除约束，通过第一架无人机与第二架无人机的加减速实现自动分离。

本实用新型提供的无人机组合使用的联接机构采用模块化设计，可实现与飞机结构的快速安装和拆卸；套锥1与顶锥2前后对接的方式具备抗弯、抗扭和抗拉的能力，满足无人机空中对接使用要求；锁定机构的固定钢销和弹簧卡锁均采用电磁力驱动，通过第一电磁线圈103和第二电磁线圈105的电极的正反对接实现钢销101的***和退出；定位孔壁装有第一线性滑动轴承104和第二线性滑动轴承106，具有导向作用，且可减小钢销101***和退出的摩擦力；弹簧卡锁102具有***容易，锁定可靠的特点。

以上结合本实用新型的无人机组合使用的联接机构具体实施例做了详细描述，但并非是对本实用新型的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改均属于本实用新型的技术范围，还需要说明的是，按照本实用新型的无人机组合使用的联接机构技术方案的范畴包括上述各部分之间的任意组合。

Claims (6)

1.一种无人机组合使用的联接机构，用于无人机的并联组合，其特征在于：包括套锥(1)、顶锥(2)，其中，套锥(1)、顶锥(2)分别固定于无人机不同机翼的翼梢上，套锥(1)的尾部形状与顶锥(2)的头部形状契合，通过不同飞机上的套锥(1)与顶锥(2)之间的配合组装实现无人机的并联组合。

2.如权利要求1所述的无人机组合使用的联接机构，其特征在于：所述套锥(1)的尾部的凹角的内侧相同位置设置有第一锁定机构，所述顶锥(2)的头部的凸角的两侧相同位置设置有第二锁定机构，第一锁定机构与第二锁定机构配合实现所述套锥(1)与所述顶锥(2)的固定连接。

3.如权利要求2所述的无人机组合使用的联接机构，其特征在于：所述套锥(1)上的第一锁定机构包括定位孔(108)，定位孔(108)内平行设置有第一线性滑动轴承组(104)，在所述套锥(1)上、定位孔(108)的底端位置设置有弹簧卡锁(102)，弹簧卡锁(102)为刚性套筒和弹簧的组合结构，弹簧卡锁(102)上覆有第一电磁线圈(103)、弹簧卡锁(102)底端固定于所述套锥(1)上。

4.如权利要求2所述的无人机组合使用的联接机构，其特征在于：所述顶锥(2)的凸角面上设置有限位孔，限位孔内设置有钢销(101)，钢销(101)为头部带帽结构的圆柱形结构，末端有环形的卡槽，卡槽与所述弹簧卡锁(102)配合将钢销(101)固定于所述限位孔(108)内，所述限位孔(108)的孔壁与钢销(101)之间设置有第二线性滑动轴承(106)。

5.如权利要求4所述的无人机组合使用的联接机构，其特征在于：限位孔内靠近端口位置沿限位孔周向设置有第二电磁线圈(105)。

6.如权利要求4所述的无人机组合使用的联接机构，其特征在于：所述顶锥(2)上、限位孔的底端设置有底座(107)，底座(107)支撑所述钢销(101)的的头部。