[发明专利]自动脱线装置、系留式无人飞行装置及系留式无人飞行装置的避障方法

说明书

技术领域

本发明涉及系留式无人机技术领域，具体涉及自动脱线装置、系留式无人飞行装置及其避障方法。

背景技术

目前，多旋翼无人机在航拍展示、侦查定位、环境监测等多个方面发挥着重要的作用，受关注度越来越高。然而，多旋翼无人机在应用的过程中却存在着很多的限制性因素，如滞空时间短、载重量小等都成了影响其发展的障碍。系留式多旋翼无人机很好的解决了这个问题。系留式多旋翼通过有线供电的方式，显著的提高了电源应用效率，能够有效的保证其滞空时间，并且大大的提高了机体的载重量，但是，系留式多旋翼应用的同时也存在着一定的问题。由于多旋翼系留着一条供电线，在工作的过程中就有可能碰到障碍物比如建筑物、高架线等，甚至系挂在上面。影响了多旋翼的工作状态，甚至有可能产生安全事故。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的自动脱线装置、系留式无人机及系留式无人机避障方法能够在系留式无人机接近障碍物时使电源线脱离系留式无人机的供电模块。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

第一方面，提供一种自动脱线装置，其包括壳体和与系留式无人机的控制模块连接的舵机；壳体上设置有与壳体内部的电源线配合、用于使电源线与系留式无人机的供电模块连接在一起的销钉；销钉位于壳体外部的端部设置有一段螺纹段；舵机安装在壳体上，其输出轴上设置的齿轮与销钉的螺纹段配合；销钉与壳体顶部之间的电源线上套装有销钉退出壳体时、用于使电源线与系留式无人机的供电模块分离的弹性机构。

第二方面，提供一种系留式无人飞行装置，其包括设置在系留式无人机上的接收端、通过无线与接收端进行通信的遥控端和自动脱线装置，接收端包括控制模块、与控制模块连接的信号采集模块和给接收端供电的供电模块；供电模块通过电源线与地面上的电源连接；自动脱线装置分别与供电模块和控制模块连接。

第三方面，提供一种系留式无人飞行装置的避障方法，其包括获取系留式无人机的环境参数；根据环境参数，计算系留式无人机与障碍物之间的距离；判断距离是否是危险的障碍物距离：若是，启动自动脱线装置，使电源线脱离系留式无人机；控制系留式无人机避开障碍物。

本发明的有效效果是：在紧急状况时，该自动脱线装置的舵机能够通过齿轮给销钉一个旋转力；使销钉脱离电源线；弹性机构给电源线一个远离供电模块的弹力，电源线在弹力的作用下脱离供电模块，并退出壳体，保证了与自动脱线装置连接的装置的安全性。

该系留式无人飞行装置在检测到系留式无人机与障碍物之间的距离位于危及到系留式无人机的安全的范围内时，控制模块便会控制自动脱线装置启动，使连接供电模块和地面上电源的电源线脱离系留式无人机，而达到避障的目的，保障了系留式无人飞行装置的有效安全工作。

附图说明

图1为自动脱线装置的立体图。

图2为自动脱线装置另一个视角的立体图。

图3为自动脱线装置内部结构示意图。

图4为系留式无人飞行装置的原理框图。

图5为系留式无人飞行装置的避障方法的流程图。

图6为系留式无人机与无辐射障碍物之间距离的示意图。

图7为系留式无人机的电源线与障碍物之间安全距离的示意图。

其中，1、电源线；2、舵机；3、齿轮；4、销钉；5、通孔；6、壳体；7、保护层；8、弹簧。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

参考图1和图2，图1和图2示出了自动脱线装置不同视角的立体图；如图1和图2所示，该自动脱线装置包括壳体6和与系留式无人机的控制模块连接的舵机2；在壳体6的侧面开设有一个通孔5，在壳体6的上述通孔5中放置有与壳体6内部的电源线1配合、用于使电源线1与系留式无人机的供电模块连接在一起的销钉4；通过销钉4与电源线1的相互配合，能够避免电源线1在外力作用下向外移动，从而保证了电源线1与供电模块稳定的连接在一起。

如图3所示，位于弹性机构下方的电源线1上包裹有一层保护层7，保护层7上设置有与销钉4顶端配合的槽孔，电源线1连接供电模块时，销钉4的顶端位于槽孔内部，从而避免了电源线1在外力作用下向外移动。