一种无人搭载半柔性连接挂载及释放装置的制作方法

1.本实用新型涉及无人机的消防救援，具体涉及到一种无人搭载半柔性连接挂载及释放装置。


背景技术：

2.多旋翼无人机具有价格低廉，体积较小、反应快速、操作简单等优点，且多旋翼无人机类型多种多样，如植保无人机、潜水无人机等，被广泛应用于军用和民用两大领域。无人机面向巡航、救援、安防等民用领域的应用作业有安全巡航、人员搜救、物资输送等。
3.无人机能够不受起飞场地限制，可快速部署且具备一定侦测能力、载荷能力和通信能力的空中平台成为救援行动、信息采集首选的最为快捷实用的装备手段，考虑到最大限度减少人员伤亡并降低费效比，无人机平台具有造价低、操控灵活、使用简便、体积小、重量轻等载人机和航拍卫星不可比拟的优势，同时具备抗风能力强、起飞方式多样和飞行环境要求低、安全系数高、自主控制能力强等特点，可根据需求在中低空任意切换高程，非常适合完成各类抢险救援任务、地图信息采集等。
4.目前的无人机采用的运输方案是：将挂载物固定悬挂在无人机底部，待无人机飞行至指定区域后降落，并由地面上的人将挂载物取下来。这期间有一个降落的过程，浪费了一定时间，同时接收方也容易造成对无人机的损伤。
5.基于上述背景，本实用新型希望提供一种能够远程释放挂载物的无人机系统。


技术实现要素：

6.本实用新型提供了一种无人搭载半柔性连接挂载及释放装置，无人搭载半柔性连接挂载及释放装置包含有多旋翼工业无人机，多旋翼工业无人机的机身底部设有挂载连接盘，挂载连接盘底部连接有多节式半柔性悬挂装置，多节式半柔性悬挂装置由上下两节硬质连接机构以及固定连接在上下两节硬质连接机构之间的半柔性连接机构组成，上硬质连接机构的顶端与挂载连接盘底部可拆卸连接；
7.多节式半柔性悬挂装置设有电磁干扰屏蔽机构；
8.在下硬质连接机构的底部安装有遥控电子锁扣，挂载物顶部设有挂钩与遥控电子锁扣相配合；
9.电磁干扰屏蔽机构和遥控电子锁扣分别通过快插接头与多旋翼工业无人机的机身上预留的io接口相连。
10.进一步的，上硬质连接机构、下硬质连接机构为硬质连接杆，半柔性连接机构的材料为弹性金属波纹管。
11.进一步的，电磁干扰屏蔽机构安装在上硬质连接机构的表面。
12.进一步的，上硬质连接机构通过螺栓连接、旋转卡扣、弹簧锁扣、电磁锁扣的任意一种连接方式与挂载连接盘可拆卸连接。
13.进一步的，多旋翼工业无人机的机身底部搭载有视觉定位装置，视觉定位装置采
集地面上预先放置的定位标识进行起飞/降落。
14.进一步的，遥控电子锁扣包含有控制电路板、马达、锁销，控制电路板、马达均安装在防水壳体内，防水壳体的下表面设有插孔用于连接挂载物；
15.控制电路板通过防水快插接头与多旋翼工业无人机的io接口相连，在马达输出轴上安装有位于插孔内的锁销，马达转动带动锁销转动以将下硬质连接机构底部的挂载物进行空中释放。
16.本实用新型的优点在于：
17.1)在多旋翼工业无人机底部可拆卸连接有多节式半柔性悬挂装置用来悬挂挂载物，多节式半柔性悬挂装置自上而下由依次固定连接的上硬质连接机构、半柔性连接机构和下硬质连接机构组成。半柔性连接机构采用弹性金属波纹管或其他相仿材料加工成，一是在飞行速度及环境风速变化时，能有效缓解挂载物运动惯性对无人机飞行姿态的影响，以保障安全飞行；二是半柔性连接能防止在急速下降过程中或者被救援现场存在乱流时避免全柔性连接的缠绕，造成无人机飞行故障甚至坠毁；三是半柔性连接能适应无人机操控人员的训练，有效躲避障碍。
18.2)多节式半柔性悬挂装置顶部与挂载连接盘采用可拆卸连接，便于我们根据挂载物和现场风力的情况更换合适的多节式半柔性悬挂装置，使得挂载物更加稳定地悬挂在多旋翼工业无人机底部；
19.3)多节式半柔性悬挂装置上搭载有电磁干扰屏蔽机构，能有效屏蔽无人机飞行时对挂载设备(雷达和监控设备)的电磁干扰，保障所挂载雷达和检测装置的可靠工作；
20.4)下硬质连接机构底部设有遥控电子锁扣，操作人员可以远程空中释放挂载物，释放效率更高，节省了宝贵的救援时间。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型提供的一种无人搭载半柔性连接挂载及释放装置的简要结构图。
具体实施方式
23.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
24.为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本实用新型的技术方案。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。
25.参照图1所示，本实用新型提供了一种无人搭载半柔性连接挂载及释放装置，无人
搭载半柔性连接挂载及释放装置包含有多旋翼工业无人机1，多旋翼工业无人机1的机身底部搭载有视觉定位装置，视觉定位装置采集地面上预先放置的定位标识进行起飞/降落。
26.多旋翼工业无人机1的机身底部设有挂载连接盘2，挂载连接盘2底部连接有多节式半柔性悬挂装置3，多节式半柔性悬挂装置3自上而下由依次固定连接的上硬质连接机构3-1、半柔性连接机构3-2和下硬质连接机构3-3组成。其中，上硬质连接机构3-1的顶端通过螺栓连接、旋转卡扣、弹簧锁扣、电磁锁扣的任意一种可拆卸连接的方式与挂载连接盘2相连，便于我们根据挂载物和现场风力的情况更换合适的多节式半柔性悬挂装置3，使得挂载物更加稳定地悬挂在多旋翼工业无人机1底部。
27.上硬质连接机构3-1/下硬质连接机构3-3和半柔性连接机构3-2组成的连接杆可实现挂载物的可靠连接，半柔性连接机构3-2采用弹性金属波纹管或其他相仿材料加工成，一是在飞行速度及环境风速变化时，能有效缓解挂载物运动惯性对无人机飞行姿态的影响，以保障安全飞行；二是半柔性连接能防止在急速下降过程中或者被救援现场存在乱流时避免全柔性连接的缠绕，造成无人机飞行故障甚至坠毁；三是半柔性连接能适应无人机操控人员的训练，有效躲避障碍。
28.多节式半柔性悬挂装置3上搭载有电磁干扰屏蔽机构4，电磁干扰屏蔽机构4通过快插接头与多旋翼工业无人机1的机身上预留的io接口相连，能有效屏蔽无人机飞行时对挂载设备(雷达和监控设备)的电磁干扰，保障所挂载雷达和检测装置的可靠工作。优选的，电磁干扰屏蔽机构4安装在上硬质连接机构3-1上，有利于减少线束长度。
29.在下硬质连接机构3-3的底部安装有遥控电子锁扣5，挂载物6顶部设有挂钩与遥控电子锁扣5相配合。在一可选的实施例中，遥控电子锁扣5包含有控制电路板、马达、锁销，控制电路板、马达均安装在防水壳体内，防水壳体的下表面设有插孔用于连接挂载物6。控制电路板通过防水快插接头与多旋翼工业无人机1的io接口相连，在马达输出轴上安装有位于插孔内的锁销，马达转动带动锁销转动以将下硬质连接机构3-3底部的挂载物6进行空中释放。
30.在无人机起飞前先将挂载物6固定在遥控电子锁扣5上，需要人工辅助连接遥控电子锁扣5并确保连接稳定性不易掉落。需要空投设备或者救援物资时，通过遥控器远程7发出“释放”指令，信号通过电台方式传输到多旋翼工业无人机1，多旋翼工业无人机1的主控发送信号至遥控电子锁扣5的控制电路板，马达转动并带动锁销转动，当锁销转动到一定角度后，使得挂载物6顶部挂钩与遥控电子锁扣5解除连接，在挂载物6自身重力的作用下做自由落体运动，实现挂载物6的远程空中释放。相比较现有技术需要先降落再取下挂载物的方式，本实用新型释放挂载物6的效率更高，节省了宝贵的救援时间，同时在一定程度上保护了多旋翼工业无人机1。
31.以上对本实用新型的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本实用新型的实质内容。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，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、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

技术特征：
1.一种无人搭载半柔性连接挂载及释放装置，所述无人搭载半柔性连接挂载及释放装置包含有多旋翼工业无人机(1)，其特征在于，所述多旋翼工业无人机(1)的机身底部设有挂载连接盘(2)，所述挂载连接盘(2)底部连接有多节式半柔性悬挂装置(3)，所述多节式半柔性悬挂装置(3)由上下两节硬质连接机构以及固定连接在上下两节硬质连接机构之间的半柔性连接机构(3-2)组成，上硬质连接机构(3-1)的顶端与所述挂载连接盘(2)底部可拆卸连接；所述多节式半柔性悬挂装置(3)设有电磁干扰屏蔽机构(4)；在下硬质连接机构(3-3)的底部安装有遥控电子锁扣(5)，挂载物(6)顶部设有挂钩与所述遥控电子锁扣(5)相配合；所述电磁干扰屏蔽机构(4)和所述遥控电子锁扣(5)分别通过快插接头与所述多旋翼工业无人机(1)的机身上预留的io接口相连。2.如权利要求1所述的无人搭载半柔性连接挂载及释放装置，其特征在于，上硬质连接机构(3-1)、下硬质连接机构(3-3)为硬质连接杆，半柔性连接机构(3-2)的材料为弹性金属波纹管。3.如权利要求1所述的无人搭载半柔性连接挂载及释放装置，其特征在于，所述电磁干扰屏蔽机构(4)安装在所述上硬质连接机构(3-1)的表面。4.如权利要求1所述的无人搭载半柔性连接挂载及释放装置，其特征在于，上硬质连接机构(3-1)通过螺栓连接、旋转卡扣、弹簧锁扣、电磁锁扣的任意一种连接方式与所述挂载连接盘(2)可拆卸连接。5.如权利要求1所述的无人搭载半柔性连接挂载及释放装置，其特征在于，所述多旋翼工业无人机(1)的机身底部搭载有视觉定位装置，所述视觉定位装置采集地面上预先放置的定位标识进行起飞/降落。6.如权利要求1所述的无人搭载半柔性连接挂载及释放装置，其特征在于，所述遥控电子锁扣(5)包含有控制电路板、马达、锁销，控制电路板、马达均安装在防水壳体内，防水壳体的下表面设有插孔用于连接所述挂载物(6)；控制电路板通过防水快插接头与所述多旋翼工业无人机(1)的io接口相连，在马达输出轴上安装有位于插孔内的锁销，马达转动带动锁销转动以将下硬质连接机构(3-3)底部的挂载物(6)进行空中释放。

技术总结
本实用新型提供了一种无人搭载半柔性连接挂载及释放装置，多旋翼工业无人机的机身底部设有挂载连接盘，挂载连接盘底部连接有多节式半柔性悬挂装置，多节式半柔性悬挂装置由上下两节硬质连接机构以及中间的半柔性连接机构组成；在下硬质连接机构的底部安装有遥控电子锁扣，挂载物顶部设有挂钩与遥控电子锁扣相配合。本实用新型在多旋翼工业无人机底部可拆卸连接有多节式半柔性悬挂装置用来悬挂挂载物，中间的半柔性连接机构采用弹性金属波纹管或其他相仿材料加工成，能有效缓解挂载物运动惯性对无人机飞行姿态的影响，以保障安全飞行；借助遥控电子锁扣可以实现远程空中释放挂载物，释放效率更高，节省了宝贵的救援时间。节省了宝贵的救援时间。节省了宝贵的救援时间。


技术研发人员：田永祥 施巍 余力 周海峰 张磊 葛亮 徐学东
受保护的技术使用者：应急管理部上海消防研究所
技术研发日：2022.12.26
技术公布日：2023/5/16