一种小型无人机回收机构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种小型无人机回收机构，通过液压阻尼刹车盘，为无人机回收过程提供缓冲减速阻尼。可以通过调节刹车盘刹车压力，为不同回收过载要求的无人机提供满意的减速阻尼力。通过液压作动筒，回收网支架可完成自动折叠，以便利运输。本机构由网体、网体支架、液压系统、刹车装置等组成。本发明适用于山地、海岛、舰船等狭窄空间，具有成本低廉、操作简单、使用维护方便等特点。
【专利说明】一种小型无人机回收机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种小型无人机回收机构，用于实现对小型无人机的回收。
【背景技术】
[0002]目前国内对于无人机回收阻拦网研究，主要是通过涡轮机构提供阻尼力。涡轮机构中阻尼介质的选择以及涡轮叶片尺寸的设计直接影响阻尼效果。涡轮阻尼仿真计算比较复杂，试验费用比较高，致其设计成本比较高，而且设计周期比较长。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:克服现有技术的不足，提供一种成本低廉、操作简单、使用维护方便的小型无人机回收机构。
[0004]本发明包括如下技术方案:
[0005]一种小型无人机回收机构，包括垂直网体、水平承托网体、水平网体支架、垂直网体支架、一对刹车装置、液压系统、竖臂展开液压作动筒、第一阻尼连带和第二阻尼连带；
[0006]垂直网体支架包括横臂、一对竖臂和安装台，横臂的中部与安装台固定连接，一对竖臂安装在横臂的两端，每个竖臂上均有上连带滑环和下连带滑环，上连带滑环固定在竖臂顶部，下连带滑环固定在竖臂中部偏下位置；
[0007]竖臂展开液压作动筒的两端分别连接竖臂和横臂，用于支撑竖臂，刹车装置和液压系统固定在安装台上，液压系统通过液压管路连接到刹车装置、竖臂展开液压作动筒和横臂展开液压作动筒，用于提供刹车装置、竖臂展开液压作动筒和横臂展开液压作动筒的工作压力；第一阻尼连带的一端与垂直网体的上网角连接，另一端缠绕在刹车装置上，第一阻尼连带依次通过上连带滑环和下连带滑环进行导向，第二阻尼连带的一端连接在垂直网体的下网角上，另一端缠绕在刹车装置上，第二阻尼连带通过下连带滑环进行导向；
[0008]水平承托网体置于垂直网体一侧，且与安装台同侧，水平承托网体通过多个水平网体支架水平展开。
[0009]所述竖臂垂直于横臂，横臂和安装台处于同一个平面。
[0010]两条第一阻尼连带缠绕在同一个刹车装置上，两条第二阻尼连带连接在另一个刹车装置上。
[0011]还包括横臂展开液压作动筒，横臂展开液压作动筒的两端分别安装在横臂和安装台上，用于横臂的折叠。
[0012]垂直网体包括上下主横带、纵向网带和横向网带，纵向网带和横向网带的交叉处活动连接，使得横向网带沿纵向网带可移动，上下主横带位于垂直网体的上下边缘，主横带与纵向网带之间固定连接。垂直网体选用锦纶材料制作。刹车装置提供减速阻尼力。
[0013]本发明与现有技术相比，具有如下优点:
[0014](I)对于用涡轮提供阻尼力的回收机构，随着无人机减速，涡轮提供的阻尼力会迅速下降，使得无人机的减速距离比较长。本发明通过刹车力为无人机回收提供减速阻尼力。在无人机回收过程中，刹车力基本保持不变，使减速阻尼力基本保持较高的水平，使得无人机的减速距离相对较小。
[0015](2)本发明中网体与支架之间的连接，均采用快速连接的方式，使得网体的展开安装十分方便，节约操作时间。无人机回收完成后，可迅速展开第二次的回收任务，使用效率较闻。
[0016](3)本发明中垂直网体支架由液压系统控制自动展开与折叠，使得本机构的使用维护与运输十分便利。
[0017](4)本发明采用双网双杆的形式，可以在舰船侧弦悬出船体的方式安装，水平网体安装在垂直网体支架竖臂上，避免占用舰船甲板、停机坪等重要位置。因此本发明适用于陆地、海岛、舰船、车载等多种形式，有较广泛的适应性。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明结构示意图；
[0019]图2是垂直网体组成示意图；
[0020]图3是水平承托网体组成示意图；
[0021]图4是水平承托网体支架示意图；
[0022]图5是垂直网体支架主视图；
[0023]图6是垂直网体支架俯视图
[0024]图7是上连带滑环示意图；
[0025]图8是下连带滑环示意图；
[0026]图9是刹车装置示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步描述。
[0028]如图1所示，本发明提供了一种小型无人机回收机构，包括垂直网体1、水平承托网体2、水平网体支架3、垂直网体支架4、一对刹车装置5、液压系统6、竖臂展开液压作动筒
7、第一阻尼连带9和第二阻尼连带10。
[0029]如图2所示，垂直网体I包括上下主横带11、纵向网带12和横向网带13，纵向网带12和横向网带13的交叉处活动连接，使得横向网带13沿纵向网带12可移动，上下主横带11位于垂直网体I的上下边缘，主横带11与纵向网带12之间固定连接。活动连接可以采用如下方案:横向网带13为两条网带缝制在一起，在与纵向网带12交叉处，纵向网带12从横向网带13中穿过，横向网带13可沿纵向网带12上下滑动。上下主横带11两端的网角连接扣分别与阻尼连带9和10上的快速连接挂钩相连。网带采用吸能性能强的高强锦纶材料制成。纵向网带12间隔距离由机身几何尺寸决定，保证无人机头部能够完全顺畅的通过，这样可以把缓冲载荷通过纵向网带完全附加在机翼前缘上，避免机头受载。当无人机撞入网带内时，横向网带13可上下滑动，可以避免损坏无人机结构。
[0030]垂直网体支架4如图5、图6所示，包括横臂42、一对竖臂41和安装台43，横臂42的中部与安装台43固定连接，一对竖臂41安装在横臂42的两端，竖臂41垂直于横臂42，横臂42和安装台43处于同一个平面。每个竖臂41上均有上连带滑环44和下连带滑环45，上连带滑环44和下连带滑环45都设计有导向槽，如图7和图8所示。上连带滑环44固定在竖臂41顶部，下连带滑环45固定在竖臂41中部偏下位置。竖臂41分为上、下两段，通过轴连接，竖臂折叠后，上半段可以绕轴旋转，使折叠后竖臂长度缩短，适于运输。安装台43底部留有与地面固定的接口，可完成垂直网支架与地面、特种车、舰船等的安装固定。垂直网体支架主体用槽钢材料焊接而成。
[0031]横臂42的展开与折叠通过横臂展开液压作动筒8完成，竖臂41的展开与折叠通过竖臂展开液压作动筒7完成。竖臂展开液压作动筒7的两端分别连接竖臂41和横臂42，用于支撑竖臂41，刹车装置5和液压系统6固定在安装台43上，液压系统6通过液压管路连接到刹车装置5、竖臂展开液压作动筒7和横臂展开液压作动筒8，为刹车装置5、竖臂展开液压作动筒7和横臂展开液压作动筒8提供工作压力。在给定压力作用下，竖臂展开液压作动筒7和横臂展开液压作动筒8活塞杆伸展，即把竖臂(或横臂)展开，活塞杆收缩，即把竖臂(或横臂)折叠。竖臂(或横臂)展开(或折叠)到位后，在行程开关的控制下，作动筒活塞杆自动停止运动并保持压力。
[0032]第一阻尼连带9的一端与垂直网体I的上网角连接，另一端缠绕在刹车装置5上，第一阻尼连带9依次通过上连带滑环44和下连带滑环45进行导向，第二阻尼连带10的一端连接在垂直网体I的下网角上，另一端缠绕在刹车装置5上，第二阻尼连带10通过下连带滑环45进行导向；两条第一阻尼连带9缠绕在同一个刹车装置5上，两条第二阻尼连带10连接在另一个刹车装置5上。
[0033]如图9所示，刹车装置5采用TTS-240刹车系统。刹车装置5主要组成部分包括:绞盘51、刹车盘52、刹车片53、卡钳54、刹车油管55、旋转轴56、安装支架57。工作时，液压系统6有一路油路专门控制刹车装置刹车压力，液压油经分泵转换后经与刹车装置6连接的油路推动卡钳54中的活塞缸体，使活塞缸体推动刹车片53挤压刹车盘52至给定压力并能保持压力。刹车片挤压刹车盘产生摩擦，通过产生的摩擦阻尼力消耗无人机动能。
[0034]如图4所示为水平承托网体支架3主要由挂环31、支杆32、固定底座33组成。固定底座33上的孔与地面锚接固定，并辅助钢索拉紧。支杆32顶部设计挂环。
[0035]如图3所示，水平承托网体2置于垂直网体I 一侧，且与安装台43同侧，主要由横向网带21、纵向网带22和快速连接扣23组成，快速连接扣23沿网体纵向在两侧均布，方便与水平承托网体支架3上的挂环31连接。水平承托网体2通过多个水平网体支架3水平展开。水平承托网体2的作用是当无人机撞入拦阻网被回收后，承托无人机，防止其直接坠落至地面，损坏机载设备。
[0036]液压系统6为液压作动筒、刹车装置提供压力，系统设计有可视化的操作面板，用于控制刹车装置压力和液压作动筒的收放动作。
[0037]无人机以一定的速度和姿态撞入垂直网体后，带动垂直网体继续往前运动。此时垂直网体四角通过拉紧上、下阻尼连带，带动绞盘转动，从而带动刹车盘转动。由于刹车盘被刹车片挤压，而产生摩擦。最终使无人机在摩擦阻尼力的作用下，做水平减速抛物线运动，在被垂直网体包裹着的无人机水平速度迅速减到O后，垂直落在水平承托网体上，完成安全降落回收。
[0038]本发明未详细说明的内容属于本领域公知常识。
【权利要求】
1.一种小型无人机回收机构，其特征在于:包括垂直网体(I)、水平承托网体(2)、水平网体支架(3)、垂直网体支架(4)、一对刹车装置(5)、液压系统(6)、竖臂展开液压作动筒(7)、第一阻尼连带(9)和第二阻尼连带(10)； 垂直网体支架(4)包括横臂(42)、一对竖臂(41)和安装台(43)，横臂(42)的中部与安装台(43)固定连接，一对竖臂(41)安装在横臂(42)的两端，每个竖臂(41)上均有上连带滑环(44)和下连带滑环(45 )，上连带滑环(44)固定在竖臂(41)顶部，下连带滑环(45 )固定在竖臂(41)中部偏下位置； 竖臂展开液压作动筒(7)的两端分别连接竖臂(41)和横臂(42)，用于支撑竖臂(41)，刹车装置(5)和液压系统(6)固定在安装台(43)上，液压系统(6)通过液压管路连接到刹车装置(5)、竖臂展开液压作动筒(7)和横臂展开液压作动筒(8)，用于提供刹车装置(5)、竖臂展开液压作动筒(7)和横臂展开液压作动筒(8)的工作压力；第一阻尼连带(9)的一端与垂直网体(I)的上网角连接，另一端缠绕在刹车装置(5)上，第一阻尼连带(9)依次通过上连带滑环(44)和下连带滑环(45)进行导向，第二阻尼连带(10)的一端连接在垂直网体(I)的下网角上，另一端缠绕在刹车装置(5)上，第二阻尼连带(10)通过下连带滑环(45)进行导向； 水平承托网体(2)置于垂直网体(I) 一侧，且与安装台(43)同侧，水平承托网体(2)通过多个水平网体支架(3)水平展开。
2.根据权利要求1所述的一种小型无人机回收机构，其特征在于:所述竖臂(41)垂直于横臂(42)，横臂(42)和安装台(43)处于同一个平面。
3.根据权利要求1所述的一种小型无人机回收机构，其特征在于:两条第一阻尼连带(9)缠绕在同一个刹车装置(5)上，两条第二阻尼连带(10)连接在另一个刹车装置(5)上。
4.根据权利要求1?3中任一项所述的一种小型无人机回收机构，其特征在于:还包括横臂展开液压作动筒(8)，横臂展开液压作动筒(8)的两端分别安装在横臂(42)和安装台(43)上，用于横臂(42)的折叠。
5.根据权利要求1?3中任一项所述的一种小型无人机回收机构，其特征在于:垂直网体(I)包括上下主横带(11)、纵向网带(12)和横向网带(13)，纵向网带(12)和横向网带(13)的交叉处活动连接，使得横向网带(13)沿纵向网带(12)可移动，上下主横带(11)位于垂直网体(I)的上下边缘，主横带(11)与纵向网带(12)之间固定连接。
6.根据权利要求1或5所述的一种小型无人机回收机构，其特征在于:垂直网体(I)选用锦纶材料制作。
7.根据权利要求1所述的一种小型无人机回收机构，其特征在于:刹车装置(5)提供减速阻尼力。
【文档编号】B64F1/02GK103466097SQ201310439325
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】李光亮, 吴超, 金延伟, 辛树鹏, 王军 申请人:中国航天空气动力技术研究院