[实用新型]一种子母无人机间绕线装置

说明书

本实用新型提出一种子母无人机间绕线装置，主要由绕线系统、导向系统和悬挂系统组成。绕线方式和悬挂方式作为本实用新型的核心理论被应用。当无人机航母集群工作时，若子无人机需增加工作范围，电机在扭矩传感器的配合下稳定释放悬挂线以提供适合的输电线长度；若子无人机收缩工作范围，则绕线系统按要求回收输电线以保持无人机的工作平稳性。在无人机集群工作过程中，各个扭矩传感器实时监测扭矩变化并向伺服电机反馈，通过闭环精确控制绕线装置对输电线的收放，稳定无人机集群的运行。电机与扭矩传感器的函数配合及本发明的悬挂单元的利用可使无人机集群的输电线按照预想稳定精确运行，提高效率及安全度。

技术领域

本发明涉及多旋翼无人机领域，具体涉及一种子母无人机间绕线装置。

背景技术

无人机是一种处于迅速发展中的飞行器。多旋翼无人机作为无人机中的一种，被广泛应用于航空拍摄、电力巡检、地理测绘、农药喷洒等。无人机航母是无人机集群的一种形态，类似于海上航母的基本作用，无人机航母系统中的母机作为能源的中继站，为无人机航母系统中的子无人机提供可持续供给的充足的能量；子无人机作为任务机主要负责各项任务的执行，在无任务的时候停附在母机平台上。本专利提出的无人机航母中子母无人机间间距式悬挂绕线装置，实为一种解决无人机航母与其子无人机间供电线路悬挂过长或绕线体积及绕线扭矩过大问题的装置。无人机航母依靠输电线路为子无人机提供电能使得子无人机持续有效的工作，但是现有技术尚还不能较好解决子母无人机间的绕线问题。子母无人机间输电线路过短会影响无人机集群的运动范围；子母无人机之间的输电线路在合适范围内则会因无绕线装置而变得混乱，一旦输电线路与航母无人机旋翼发生碰撞，可能会使无人机失去动力而坠毁，极易造成人员伤亡和财产损失。

发明内容

本发明针对现有技术所存在的不足，提供一种无人机航母中子母无人机间间距式悬挂绕线装置。一种无人机航母中子母无人机间间距式悬挂绕线装置，实为一种比较优化的解决无人机航母与其子无人机间供电线路悬挂过长或绕线体积及绕线扭矩过大问题的装置。本发明可以有效避免输电线路与航母无人机旋翼发生碰撞及绕线装置体积及绕线扭矩过大的问题。

本发明的技术方案是：一种无人机航母中子母无人机间间距式悬挂绕线装置，由绕线系统、导向系统及悬挂系统组成。所述绕线系统包括伺服电机、绕线器、扭矩传感器、绕线筒、绕线系统支架；所述导向系统包括水平导向悬挂一体架、涡卷弹簧；所述悬挂系统由悬挂线、套扣、输电线、固定支架、导向轮、子无人机组成。

本发明一种无人机航母中子母无人机间间距式悬挂绕线装置的绕线系统是由控制电路控制伺服电机的转动带动绕线筒及扭矩传感器的轴转动，其中扭矩传感器的轴与绕线筒的轴固接以方便测量绕线筒轴上的扭矩。绕线筒与绕线筒轴采用间隙配合，方便绕线筒在绕线筒轴上延轴线方向移动来平均高密度聚乙烯线在绕线筒上的缠绕厚度。

本发明一种无人机航母中子母无人机间间距式悬挂绕线装置的导向系统包括涡卷弹簧和水平导向悬挂一体架，其中由高密度聚乙烯或尼龙制作的悬挂线缠绕在涡卷弹簧上，涡卷弹簧可以在速度突变的时候减小刚性冲击，以保护各结构，增加各结构的使用寿命。水平导向悬挂一体架由刚性的悬挂杆、支撑杆及悬挂杆中的圆柱滚子组成。悬挂导向一体架安装在航母无人机上，一端与涡卷弹簧相连，另一端与悬挂系统相连。其中圆柱滚子可以减少摩擦，悬挂杆可以引导高密度聚乙烯线的方向，防止缠绕；而且悬挂杆可以悬挂多余的电线来减轻悬挂线上的悬挂重量，在一定意义上减少多余电线产生的扭矩对收放线速度的影响。

本发明一种无人机航母中子母无人机间间距式悬挂绕线装置的悬挂系统中的悬挂线为高密度聚乙烯线，高密度聚乙烯线重量较轻，线径较小，抗拉强度较大，不易变形；抗老化和抗腐蚀性较好，且具有较好的抗缠绕性，方便引导；其表面光滑，可减小与套扣及导向系统的摩擦。悬挂系统中使用多个套扣，其中每个套扣间以一定的距离与输电线固连；套扣的大圆套在悬挂线上。悬挂系统与子无人机搭接是利用一外伸固接接头固定输电线与子无人机，防止子无人机电线接头处受力不断变化造成接头损坏导致突然断电，固接接头应安装于子无人机的下面中心处，以避免子无人机不均匀受力而失去平衡。