[发明专利]一种无人机集群空中对接锁紧装置

说明书

本发明公开了一种无人机集群空中对接锁紧装置，包含两个结构相同的对接单元，该对接单元结构包含基座、导向机构和锁紧机构；导向机构设置在基座正面，包含导向锥、导向杆和锁止锥，导向杆一端和导向锥的锥顶同轴固连，另一端和锁止锥底面中心同轴固连；基座正面设有和导向锥相匹配的导向凹槽，导向凹槽中心设有供锁止锥和导向杆从基座背面穿出的通孔；所述锁紧机构设置在基座背面，用于锁住穿过的锁止锥。本发明能够自动完成对接的对正过程，实现了被动对接锁紧，有效解决了单个“锥‑杆”系统无法消除对接轴周向偏差的难题，降低了对对接过程飞行控制精度的要求，提高了对接的效率和准确性。

技术领域

本发明涉及对接锁紧装置领域，尤其涉及一种无人机集群空中对接锁紧装置。

背景技术

随着无人机技术的逐步发展，无人机在日常生产生活中得到了广泛的应用，其使用功能的拓展性也在不断拓宽。对无人机的单独应用已经无法满足复杂多变的未来应用场景，在此基础上，又发展出了无人机集群控制和应用的技术领域。由于单个无人机的动力、续航、功能等有限，对于集群控制的无人机群，如果能够依靠特定的对接机构，使其具有在飞行中结合、分离的功能，将可以使无人机群拥有类似于“蚁群”的协同工作能力，将无人机的动力、能源、信息进行直接有效的链接交互，增强其在特定环境下的整体工作能力，将使无人机拥有更广泛的应用前景。

现有的空间对接技术主要应用于体积较大的飞行器和航天器，依赖于较高的测控和定位精度，无法有效应用于定位精度较低、环境扰动大、机体体积有限的小型无人机设备。故需要针对小型无人机集群对接中出现的问题，设计专门的新型对接系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种无人机集群空中对接锁紧装置，能够实现在较低的定位精度和控制精度要求下，辅助小型无人机完成空间交会和对接，并在相对锁定后，传递一定的载荷。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种无人机集群空中对接锁紧装置，包含第一对接单元和第二对接单元；

所述第一对接单元、第二对接单元结构相同，均包含基座、导向机构和锁紧机构；

所述导向机构设置在基座正面，包含导向锥、导向杆和锁止锥，其中，所述导向锥、锁止锥均为椎体；所述导向杆一端和所述导向锥的锥顶同轴固连，另一端和所述锁止锥底面中心同轴固连；所述导向锥的底面和基座的正面固连；

所述基座正面还设有和所述导向锥相匹配的导向凹槽，且导向凹槽中心设有供锁止锥和导向杆从基座背面穿出的通孔；

所述锁紧机构设置在基座背面，包含安装板、第一至第二锁止舌、复位弹簧、拉杆、卡头、直线舵机；

所述安装板固定在基座背面，其上设有和导向凹槽中心通孔相配合供锁止锥和导向杆穿刺的通孔；

所述第一至第二锁止舌结构相同，均包含控制板、转动轴、锁环和复位板，其中，所述锁环呈半圆环状，一端和转动轴的侧壁固连；所述控制板和转动轴的侧壁固连；所述复位板和锁环远离转动轴一侧的外壁固连；

所述第一、第二锁止舌转动轴的一端均和所述安装板垂直转动相连，能够绕其轴线自由转动；所述复位弹簧一端和第一锁止舌复位板固连、另一端和第二锁止舌复位板固连，使得第一、第二锁止舌的锁环在复位弹簧的作用下抱住穿过安装板上通孔的导向杆且和锁止锥的底面相抵，此时第一锁止舌控制板、第二锁止舌控制板之间的夹角等于预设的角度阈值；

所述安装板在第一锁止舌控制板、第二锁止舌控制板之间夹角的角平分线所在直线上设有导轨；所述卡头设置在导轨上、能够沿导轨自由滑动；