[发明专利]小型无人机可开闭舱门载荷升降机构

说明书

技术领域

本发明涉及无人机载荷任务系统，特别适用于微小型无人机的载荷,对任务载荷进行升降操作并可实现舱门开闭。

背景技术

目前我国的无人机，大多数属于微小型无人机，可带载荷重量小，可用空间狭窄，挂载普通载荷所开的舱孔往往对气动性能影响巨大。所以，迫切需要设计一款普通载荷安装在狭小载荷舱内，实现可开闭舱门以减小气动影响、同时保证无人机载荷重量要求的载荷升降机构。但是，目前业内还没有针对上述难题发明的可开闭舱门载荷升降机构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既简约又经济，同时优化气动性能，安全可靠，质量轻，且可升降的通用载荷微小型载荷升降机构。

为了达到上述目的，本发明的具体技术方案如下：

小型无人机可开闭舱门载荷升降机构，包括遥控系统、载荷升降系统和舱门系统；

所述载荷升降系统包括：固定框架、滚珠丝杠、碳管、霍尔感应器、磁块、中间安装板、第一伺服电机、载荷体；

所述固定框架是由四块碳板构成的竖直设置的四边框架，所述滚珠丝杠和碳管分别有两根，两根所述碳管分别设在所述固定框架的一对角，两个所述滚珠丝杠设在其另一对角，所述碳管和滚珠丝杠的上下两端分别固定在所述固定框架的顶端和底端；所述中间安装板设在所述固定框架之间，其两端分别固定在两侧的所述碳管和滚珠丝杠上；

所述固定框架中部设有第一伺服电机固定座，其上设置的所述第一伺服电机通过同步带和同步带轮与所述滚珠丝杠连接，所述中间安装板通过所述滚珠丝杠上的丝母和直线滑块与所述滚珠丝杠以及所述碳管连接，驱动所述滚珠丝杠转动，所述中间安装板随所述滚珠丝杠上丝母和所述直线滑块移动而上下移动，所述载荷体设在所述中间安装板上；

两个所述霍尔感应器对称分设在所述碳管一侧的所述固定框架的顶部和底部，所述磁块对应设在所述中间安装板上，配合所述霍尔感应器控制所述中间安装板到达预设位置后停止；

所述碳管一侧的所述固定框架的顶部和底部还分别设有用于稳固到达预设位置的两个对称锁扣，所述中间安装板上对应设有和其配合的锁块；

所述舱门系统包括：舱门、第二伺服电机；闭合的舱门与舱段载荷探出孔贴合，所述舱门的一侧与所述舱门摇臂通过合页连接，通过所述合页的内轴进行转动，所述固定框架的顶部垂直设有所述第二伺服电机固定板，所述第二伺服电机通过所述第二伺服电机摇臂以及所述舱门摇臂与所述舱门连接并驱动所述舱门开闭；

所述遥控系统包括自动驾驶仪和信号处理控制系统。

进一步地，所述载荷体包括载荷、转接柱、减震器、吊舱安装板；

所述载荷体通过所述转接柱固定在所述中间安装板上，所述载荷体与所述吊舱安装板套接，所述转接柱另一端固定在所述吊舱安装板上，所述吊舱安装板和所述载荷体之间设有所述减震器，所述载荷固定在所述吊舱安装板上。

进一步地，所述滚珠丝杠的顶端和底端分别设有丝杠支撑座，所述滚珠丝杠通过所述丝杠支撑座与所述固定框架的顶部和底部固定连接；

所述碳管的顶端和底端分别设有碳管支撑座，所述碳管通过所述碳管支撑座与所述固定框架的顶部和底部固定连接。

进一步地，所述碳管上还套设有直线滑块，所述直线滑块与所述中间安装板连接，并随所述中间安装板上下移动。

进一步地，所述滚珠丝杠的顶部设有使两根所述滚珠丝杠同步运行的同步轮，所述同步轮设在所述第一伺服电机的顶部，通过所述第一伺服电机驱动所述同步轮，对所述滚珠丝杠进行同步转动，带动所述中间安装板上下移动。

进一步地，所述舱门的安装角使用合页与可调节弹簧复合结构进行调节。所述直线滑块采用德国树脂转动轴轴承，加工精度为H7，可横向转动30°，对水平升降机构起到实时调节作用，保证所述滚珠丝杠在传动误差内，且保证中间安装板仍然水平、无卡滞，保证机构安全性能。内置轴承与外壳使用树脂与新型塑料配合，树脂自带润滑性能，保护碳管。

进一步地，所述舱门由1K平纹碳布与芳纶布进行铺层并通过环氧树脂与聚酰胺树脂配制的浓度80％的胶液粘接制成。

通过本发明提供的小型无人机可开闭舱门载荷升降机构，可通过自动驾驶仪控制，自主飞行与手控飞行都可以控制升降，可调节升降高度，舱门可控。通过地面站或者手控遥控器给自动驾驶仪指令后，自动驾驶仪发送PWM信号给信号处理控制系统，所述信号处理控制系统控制所述第一伺服电机驱动所述滚珠丝杠，所述滚珠丝杠的丝母带动所述中间安装板沿着所述滚珠丝杠和所述碳管上下移动，进而控制载荷升降系统的升降；同时控制所述第二伺服电机驱动所述舱门的开闭。