[发明专利]一种旋翼无人机用自主回收与释放装置及其系统

说明书

本发明涉及一种旋翼无人机用自主回收与释放装置，该装置安装在旋翼无人机上方，可以实现旋翼无人机在回收网作用下的自主回收与释放，其结构包括丝杆、至少两组连杆组件，所述丝杆设置于矩形套筒内部并与驱动电机的输出端相连接，丝杆上螺纹配合限位螺母，丝杆底部分别套设压缩弹簧、连杆滑块，所述至少两组连杆组件的短连杆分别通过设置于矩形套筒上的长条形缺口与连杆滑块相连接，所述至少两组连杆组件的长连杆分别与矩形套筒顶部相连接。本发明所述旋翼无人机用自主回收与释放装置体积小、重量轻，可以适用于体积、载荷较小的小型旋翼无人机使用，具有很强的位置误差容忍和姿态误差容忍能力，回收时控制精度要求低，极大程度地降低了控制难度。

技术领域

本发明涉及无人机领域，具体涉及一种旋翼无人机用自主回收与释放装置及其系统。

背景技术

随着航空技术的不断发展，各种类型的无人机开始被广泛地应用于农林植保、灾难救援、物流运输等领域。但是，实际应用过程，发现无人机的续航及载荷能力会受到其尺寸的限制。其中，大型无人机的续航及载荷能力强，但是其机动性、可操作性与安全性弱，尤其不适合在复杂的环境中作业。而小型无人机虽然可以在复杂的地形环境中作业，但是其存在续航时间短，无法长时间、远距离飞行的缺点。因此，在综合大型和小型无人机特点的基础上，采用子母式无人机，即由一台大型无人机作为母机，携带作为子机的小型无人机飞行到目标地点，然后释放子机，在其完成作业后再回收子机并返航，可以有效解决无人机续航、载荷以及环境适应性等相关问题。但是，目前如何安全、高效地完成对子无人机的释放与回收，是子母式无人机研发的关键问题。

发明内容

本发明巧妙设计了一种可以高效、可靠地完成对小型旋翼无人机进行回收和释放工作的装置，该装置一方面可以配合子母式无人机解决现有小型无人机存在的续航时间短，无法长时间、远距离飞行的问题；另一方面，该装置还可以有效解决现有小型无人机无法被安全、高效地回收与释放的难题。同时，本发明所提供的回收与释放装置既可以应用于旋翼无人机在固定场景中的回收与释放，也可以应用于作为母机的大型旋翼无人机在空中释放与回收作为子机的小型旋翼无人机，使母机可以在空中悬停或低速飞行的条件下对子机进行释放与回收。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种旋翼无人机用自主回收与释放装置，包括丝杆、安装套筒、驱动电机以及至少两组连杆组件，其中：

所述丝杆设置于安装套筒内部并与驱动电机的输出端相连接，所述丝杆上螺纹配合限位螺母；

所述连杆组件由长连杆和与长连杆铰接的短连杆构成；

所述安装套筒上设有至少两个与所述连杆组件相匹配长条形缺口；

所述丝杆底部分别套设压缩弹簧以及连杆滑块，所述连杆滑块设置于压缩弹簧的上方，所述限位螺母设置于连杆滑块的上方；

所述至少两组连杆组件中的短连杆分别通过所述长条形缺口伸入安装套筒内部，并与所述连杆滑块固定连接，所述至少两组连杆组件中的长连杆分别与安装套筒的顶部相连接。

进一步地，所述安装套筒为矩形套筒，矩形套筒的下端设有矩形套筒底盖，所述驱动电机安装于矩形套筒底盖的下方，所述压缩弹簧一端与矩形套筒底盖相连接；所述丝杆的顶部设有丝杆支撑轴承，所述丝杠支撑轴承安装在所述矩形套筒顶部中央，用于固定丝杠；所述限位螺母由丝杆螺母和与丝杆螺母一体设置的电机滑块构成，所述电机滑块可在电机驱动下沿丝杠滑动，并在丝杠螺旋传动自锁下，保持不再移动。

作为优选，所述连杆组件设有四组，分别两两对称设置，向四个方向展开，所述矩形套筒上对应设有四个长条形缺口。

本发明还提供了一种旋翼无人机自主回收与释放系统，包括旋翼无人机、上述方案中的自主回收与释放装置以及回收网，所述自主回收与释放装置安装于旋翼无人机的顶部，可实现旋翼无人机在回收网上的回收与释放。