一种系留无人机线缆防缠绕连接装置的制作方法

1.本发明属于系留无人机系留线防缠绕技术领域，具体涉及一种系留无人机线缆防缠绕连接装置。


背景技术：

2.近年来，随着无人机市场的不断扩大，不同用户对无人机功能多样化的需求逐渐增强，无人机功能的全面性的提升导致其产生更多的电能消耗，无人机续航问题愈发明显。为了应对这一问题，系留无人机的出现能够有效解决无人机在能耗方面的问题。系留无人机通过将传统的无人机与收放缆装置通过线缆连接，实现实时供电和信号传输的功能，能够有效延长无人机工作时间，满足全天候用户使用需求。由于承载对象的特殊性，系留无人机导线装置对线缆的处理显得更有价值，在无人机飞行过程中，由于无人机飞行路径的不确定性，线缆在连接过程中产生的缠绕现象会导致信号传输的问题，更有甚者会导致安全问题，这就要求在无人机飞行过程中保证线缆处于正常连接状态，防止线缆缠绕现象出现。
3.现有的系留无人机系留线连接主要存在如下问题：只考虑信号传输问题，确定线缆与无人机连接方式，未考虑由于无人机飞行方式的不确定性而导致线缆产生的缠绕现象的出现，在影响信号传输效率的同时可能会引起不必要的安全隐患。


技术实现要素：

4.针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种系留无人机线缆防缠绕连接装置，以解决现有技术中系留无人机飞行方式的不确定性而导致线缆产生的缠绕现象的出现，在影响信号传输效率的同时可能会引起不必要的安全隐患的问题。
5.为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
6.本发明的一种系留无人机线缆防缠绕连接装置，其固定安装于系留无人机机体6的底部，包括：内圈连接件、光电转换器、dcdc转换器和多层滚轮结构；所述内圈连接件和多层滚轮结构形成圆柱形空间，所述光电转换器和dcdc转换器固定设于圆柱形空间内；所述多层滚轮结构的每一层均由多个金属小球和外圈连接件构成，各层竖直叠放；各金属小球均布置在内圈连接件与外圈连接件之间；
7.所述光电转换器输入端与系留无人机的地面端线缆中的光纤相连接，将光纤传输的光信号转化为电信号，输出端的正负极分别连接内圈连接件；所述dcdc转换器输入端与系留无人机的地面端线缆中的电源线相连接，将线缆传输的高压直流电转化为低压直流电，输出端的正负极分别连接内圈连接件；内圈连接件将接收到的电信号通过金属小球传输给外圈连接件，外圈连接件通过导线连接系留无人机机体的电接口，并传输低压直流电和光纤电信号。
8.进一步地，所述内圈连接件与外圈连接件之间通过磁力将金属小球卡设于二者之间。
9.进一步地，所述内圈连接件在转动时通过与金属小球相互挤压带动金属小球产生
自转，以及在外圈连接件内转动，内圈连接件的转动防止线缆缠绕。
10.进一步地，所述内圈连接件为分层式设计，各层之间竖直分布，分别为：导电层、绝缘层、导电层、绝缘层、导电层、绝缘层、导电层，所电光电转换器、dcdc转换器的输出端的正负极均通过导线连接导电层，以避免电信号之间的相互干扰，同时避免了短路现象的发生。
11.进一步地，每层滚轮结构的外圈由绝缘体相连接。
12.本发明装置中，系留无人机飞行时系留无人机的地面端线缆旋转产生扭力，地面端线缆带动内圈连接件一同转动，此时内圈连接件会由于多层滚轮结构中的金属小球的随意转动防止地面端线缆发生缠绕。
13.本发明的有益效果：
14.本发明充分考虑系留无人机应用过程中应用场景的复杂情况，充分考虑无人机在飞行过程中由于旋转、移动导致线缆可能发生缠绕导致信号传输效率降低以及可能出现的安全问题，通过该连接装置可有效防止无人机线缆缠绕现象的发生。
附图说明
15.图1为本发明装置的结构应用示意图；
16.图2为本发明装置具体结构示意图；
17.图3为导线与内圈连接件连接示意图；
18.图中，1-内圈连接件1，2-光电转换器，3-dcdc转换器，4-层滚轮结构，41-金属小球，42-外圈连接件，5-地面端线缆，6-系留无人机机体，11第一导线，12第二导线，13第三导线，14第四导线。
具体实施方式
19.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
20.参照图1-图3所示，本发明的一种系留无人机线缆防缠绕连接装置，其固定安装于系留无人机机体6的底部，包括：内圈连接件1、光电转换器2、dcdc转换器3和多层滚轮结构4；所述内圈连接件1和多层滚轮结构4形成圆柱形空间，所述光电转换器2和dcdc转换器3固定设于圆柱形空间内；所述多层滚轮结构4的每一层均由多个金属小球41和外圈连接件42构成，各层竖直叠放；各金属小球均布置在内圈连接件1与外圈连接件42之间；
21.所述内圈连接件1与外圈连接件42之间通过磁力将金属小球41卡设于二者之间；
22.所述内圈连接件在转动时通过与金属小球相互挤压带动金属小球产生自转，以及在外圈连接件内转动，内圈连接件的转动防止线缆缠绕；
23.所述光电转换器输入端与系留无人机的地面端线缆5中的光纤相连接，将光纤传输的光信号转化为电信号，输出端的正极、负极分别通过第一导线11、第二导线12连接内圈连接件1；所述dcdc转换器输入端与系留无人机的地面端线缆中的电源线相连接，将线缆传输的高压直流电转化为低压直流电，输出端的正极、负极分别通过第三导线13、第四导线14连接内圈连接件1；内圈连接件1将接收到的电信号通过金属小球传输给外圈连接件，外圈连接件通过导线连接系留无人机机体的电接口，并传输低压直流电和光纤电信号；
24.具体地，，所述内圈连接件1为分层式设计，各层之间竖直分布，分别为：导电层、绝
缘层、导电层、绝缘层、导电层、绝缘层、导电层，所电光电转换器、dcdc转换器的输出端的正负极均通过导线连接导电层，以避免电信号之间的相互干扰，同时避免了短路现象的发生；每层滚轮结构的外圈由绝缘体相连接。
25.本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种系留无人机线缆防缠绕连接装置，固定安装于系留无人机机体的底部，其特征在于，包括：内圈连接件、光电转换器、dcdc转换器和多层滚轮结构；所述内圈连接件和多层滚轮结构形成圆柱形空间，所述光电转换器和dcdc转换器固定设于圆柱形空间内；所述多层滚轮结构的每一层均由多个金属小球和外圈连接件构成，各层竖直叠放；各金属小球均布置在内圈连接件与外圈连接件之间；所述光电转换器输入端与系留无人机的地面端线缆中的光纤相连接，将光纤传输的光信号转化为电信号，输出端的正负极分别连接内圈连接件；所述dcdc转换器输入端与系留无人机的地面端线缆中的电源线相连接，将线缆传输的高压直流电转化为低压直流电，输出端的正负极分别连接内圈连接件；内圈连接件将接收到的电信号通过金属小球传输给外圈连接件，外圈连接件通过导线连接系留无人机机体的电接口，并传输低压直流电和光纤电信号。2.根据权利要求1所述的系留无人机线缆防缠绕连接装置，其特征在于，所述内圈连接件与外圈连接件之间通过磁力将金属小球卡设于二者之间。3.根据权利要求1所述的系留无人机线缆防缠绕连接装置，其特征在于，所述内圈连接件在转动时通过与金属小球相互挤压带动金属小球产生自转，以及在外圈连接件内转动，内圈连接件的转动防止线缆缠绕。4.根据权利要求1所述的系留无人机线缆防缠绕连接装置，其特征在于，所述内圈连接件为分层式设计，各层之间竖直分布，分别为：导电层、绝缘层、导电层、绝缘层、导电层、绝缘层、导电层，所电光电转换器、dcdc转换器的输出端的正负极均通过导线连接导电层。5.根据权利要求1所述的系留无人机线缆防缠绕连接装置，其特征在于，每层滚轮结构的外圈由绝缘体相连接。

技术总结
本发明公开了一种系留无人机线缆防缠绕连接装置，固定安装于机体的底部，包括：内圈连接件、光电转换器、DCDC转换器和多层滚轮结构；内圈连接件和多层滚轮结构形成圆柱形空间，光电转换器和DCDC转换器设于圆柱形空间内；多层滚轮结构的每一层由多个金属小球和外圈连接件构成；金属小球布置在内圈连接件与外圈连接件之间；光电转换器输入端与地面端线缆中的光纤相连接；内圈连接件将接收到的电信号传输给外圈连接件，外圈连接件传输低压直流电和光纤电信号给无人机机体的电接口。本发明充分考虑系留无人机应用过程中应用场景的复杂情况，充分考虑无人机在飞行过程中由于旋转、移动导致线缆可能发生缠绕导致信号传输效率降低以及可能出现的安全问题。可能出现的安全问题。可能出现的安全问题。


技术研发人员：黄祥 唐一铭 单华 宋煜 郭昭艺
受保护的技术使用者：江苏方天电力技术有限公司
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/9/20