[发明专利]小型化系留无人机光电复合线缆自动收放装置及收放方法

说明书

本发明公开了一种小型化系留无人机光电复合线缆自动收放装置，包括动力装置、排线机构、同步带传动机构、导向轮组和张力控制单元；动力装置包括动力单元和用于缠绕复合线缆的绕线筒，同步带传动机构联接动力单元和排线机构，动力单元通过同步带传动机构带动排线机构和绕线筒同步转动；导向轮组设置在排线机构上，张力控制单元布置在靠近排线机构的一侧，复合线缆由绕线筒引出，经导向轮组导向和张力控制单元调整张力后连接系留无人机；导向轮组沿排线机构轴向往复运动，动力单元控制绕线筒正转或反转，实现线缆收放。本发明保证了光电复合电缆收放过程中排线的有序性，不会缠绕、拉扯，保证了系留无人机的飞行不受自动收放线装置的干扰。

技术领域

本发明属于系留无人机地面起降技术领域，涉及一种小型化系留无人机光电复合线缆自动收放装置及收放方法。

背景技术

系留无人机在军事、消防、石油、海洋、测绘和交通等多个专业领域广泛应用。系留线缆是系留无人机系统的主要部件，它是一种光电复合缆，能够同时为无人机平台及载荷设备提供供电及大带宽、低损耗的信号回传链路。自动收放线装置作为系留无人机起降平台的一部分主要用于管理系留线缆，在无人机上升或下降的过程中自适应拉力将系留线缆放出或收回，同时实现自动排线。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：针对系留无人机起降过程中光电复合电缆自动收放的问题，从结构布局和控制方法上弥补现有技术的不足，提供一种小型化系留无人机光电复合线缆自动收放装置及收放方法。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种小型化系留无人机光电复合线缆自动收放装置及收放方法。收放装置包括支架和带有光电滑环的力矩电机，在支架间安装有双向丝杠和绕线筒轴系，双向丝杠与绕线筒平行放置，力矩电机的输出端与绕线筒的一端连接，光电复合线缆缠在绕线筒轴上，绕线筒的另一端上安装有主动带轮、编码器，双向丝杠的端部安装有从动带轮，主动带轮与从动带轮通过同步带传动，双向丝杠上安装有滑块(螺旋副)，滑块上安装有水平方向和垂直方向的两组导向轮，

支架上安装有第三组导向轮和张力控制单元，光电复合线缆依次通过三组导向轮，进入张力控制单元，通过控制器的控制方法实现光电复合线缆的自动收放与无人机的速度匹配。

(三)有益效果

上述技术方案所提供的小型化系留无人机光电复合线缆自动收放装置及收放方法，力矩电机、光电滑环和编码器等集成安装在绕线筒轴内部，减小了轴向尺寸，1:1同步带传动比设计保证了较小的空间尺寸就能安装调节同步带轮，实现了小型化、轻量化设计，便于收藏与运输；导向机构的空间布局，保证了光电复合电缆的弯曲半径较大，提高了光电复合电缆的使用寿命，同时保证了系留无人机与地面设备信号回传链路的可靠性；优化的收放线控制方法保证了光电复合电缆收放过程中排线的有序性，不会缠绕、拉扯等，同时，保证了系留无人机的飞行不受自动收放线装置的干扰。

附图说明

图1是收放线装置三维线框图。

图2是收放线装置内部剖视图。

图3是排线机构三维线框图。

图4是导向轮组三维线框图，a、b和c图分别是组成导向轮组的三组滑轮。

图5是张力控制单元三维线框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。