用于无人机伞舱的限位结构及无人机伞舱的制作方法

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种用于无人机伞舱的限位结构及无人机伞舱。

背景技术：

为了增加无人机的安全性，常常在无人机上设置降落伞。无人机正常飞行时，降落伞收纳于伞舱之内，当飞行状态异常时，降落伞从伞舱中弹出，无人机通过降落伞着陆，避免坠落而受损。其中，通常采用弹性构件的弹力将降落伞从伞舱中弹出。

一般情况下，使用弹簧作为弹性构件，不仅弹性性能好，而且弹性不易消失，例如专利号为CN201520603506.1的中国专利提出了一种无人机下抛弹射式开伞装置，在该装置中，抛射板通过抛射弹簧与降落伞伞舱的顶部相连接，降落伞放置在伞舱的抛射板和伞舱盖之间，伞舱盖打开后，无人机降落伞受抛射板上抛射弹簧向下的压力而弹出伞舱打开。

在上述结构中，伞舱盖打开之前，弹簧处于压缩状态，并对降落伞持续施加弹力，特别是伞舱震动时，弹簧也会因震动而恢复部分形变，进一步挤压降落伞，使降落伞被压紧。被压紧的降落伞沿伞舱轴向高度变小，沿径向宽度变大。此时伞舱盖打开后，由于弹簧已经恢复部分形变，弹簧能量有部分损失，相反，由于降落伞被压紧，降落伞需要更大的能量才能弹出伞舱，这种能量的不对等，十分容易使降落伞卡在伞舱内而不能成功弹出。

为了避免处于压缩状态的弹簧随伞舱震动恢复形变，在无人机伞舱内设置固定板，弹簧设置于抛射扳与固定板之间，同时还设置有固定柱，一端与抛射扳固定连接，另一端在弹簧处于压缩状态时穿过固定板被电磁铁固定，在需要打开降落伞时，使该电磁铁断电失去对固定柱的固定作用，弹簧由压缩状态形变为原始状态，降落伞弹出伞舱。

但是，发明人发现，上述结构中的电磁铁产生的电磁场对无人机的控制系统会产生干扰，使得控制系统的准确性和稳定性降低。

现有技术中存在的上述技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种既能够使降落伞成功弹出又不会影响无人机控制系统的准确性和稳定性的限位结构和具有该限位结构的无人机伞舱。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于无人机伞舱的限位结构。

该限位结构包括：第一限位杆、第二限位杆、用于调节两根限位杆之间距离的调节组件、以及与调节组件传动连接的伺服组件，无人机伞舱的固定柱能够卡接在第一限位杆和第二限位杆之间，伺服组件能够控制调节组件增大两根限位杆之间距离，当两根限位杆之间距离增大时，固定柱脱离第一限位杆和第二限位杆。

优选地，两根限位杆的第一端均通过销轴铰接于无人机伞舱的固定板上；调节组件为凸轮，凸轮的两端分别能够与两根限位杆相抵；伺服组件为舵机，舵机的机臂与凸轮相固定。

优选地，限位结构还包括：一端固定于第一限位杆上，另一端固定于第二限位杆上的弹性件。

优选地，凸轮的第一端与第一限位杆相抵于第一位置，凸轮的第二端与第二限位杆相抵于第二位置，第一限位杆的第一端至第一位置的距离小于第二限位杆的第一端至第二位置的距离，凸轮的转轴轴心至凸轮第一端的距离小于转轴轴心至凸轮第二端的距离。

优选地，两根限位杆相向的侧面分别设置有斜面，固定柱的端部经由斜面卡入两根限位杆之间。

优选地，限位结构还包括：第一固定座，固定于固定板上，第一固定座上设置有滑动槽孔，两根限位杆的第二端均设置于滑动槽孔内。

优选地，限位结构还包括：第二固定座，固定于固定板上，两根限位杆的第一端通过销轴铰接于第二固定座上。

优选地，第一固定座包括下半体和上半体，上半体与下半体的两端均设置有用于将上半体和下半体固定在一起的螺孔，上半体的下表面具有凹槽，下半体的上表面与凹槽形成滑动槽孔。

优选地，调节组件包括：第一端与第一限位杆固定连接、第二端设置有第一外螺纹的第一圆柱体、第一端与第二限位杆固定连接、第二端设置有第二外螺纹的第二圆柱体以及固定于固定板上的套管架和安装于套管架上的套管，其中，第一外螺纹与第二外螺纹方向相反，套管内设置有与第一外螺纹配合的第一内螺纹和与第二外螺纹配合的第二内螺纹，套管以第一方向旋转时，第一圆柱体的第二端与第二圆柱体的第二端能够分别由套管的两端旋入套管，套管以第二方向旋转时，第一圆柱体的第二端与第二圆柱体的第二端能够分别由套管的两端旋出套管，第一方向与第二方向相反；伺服组件为伺服电机，伺服电机的输出轴与套管传动连接。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于无人机伞舱。

该无人机伞舱包括本申请提供的任意一种用于无人机伞舱的限位结构。

本实用新型提出一种用于无人机伞舱的限位结构，采用该该限位结构对固定柱进行固定时，在降落伞弹出前，固定柱卡接在两根限位杆之间，在降落伞弹出时，伺服组件输出运动，控制调节组件增大两根限位杆之间距离，当两根限位杆之间距离增大时，固定柱脱离两根限位杆的固定作用，弹簧由压缩状态形变为原始状态，降落伞弹出伞舱，既能够使降落伞成功弹出，又不会影响到无人机控制系统的运行。

附图说明

图1和图2为本实用新型提供的无人机伞舱内部分结构的立体图；

图3为本实用新型提供的固定板一侧的立体图；

图4为本实用新型提供的固定板另一侧的立体图；

图5为本实用新型提供的限位结构的立体图；

图6为本实用新型提供的部分限位结构的立体图；

图7为本实用新型提供的限位结构的舵机的立体图；

图8为本实用新型提供的限位结构的第一固定座的立体图。

附图标记说明

11-固定板；12-限位结构；121-舵机；1211-机臂；1212-机臂轴孔；1213-安装片；1214-螺孔；122-孔；123-第一限位杆；124-第二限位杆；125-凸轮；126-斜面；127-第一固定座；1271-下半体；1272-上半体；1273-螺孔；128-滑动槽孔；129-第二固定座；13-固定柱；133-头部；14-限位管；3-支撑板。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来说明本实用新型，并非对本实用新型的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本实用新型的保护范围局限于此。

在本实用新型中，在未作出相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指本实用新型提供的无人机伞舱及其固定装置在正常使用情况下定义的。“内、外”是指相对于各零件本身的轮廓的内外，这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不应构成对本实用新型保护范围的限制。

在一种实施例中，适当参考图1至图8，限位结构12应用于无人机伞舱，该无人机伞舱内设置有支撑板3(也即抛射扳)、固定板11和固定柱13，支撑板3与伞舱盖之间用于容纳降落伞，支撑板3与固定板11之间设置弹簧，固定柱13的一端连接支撑板3、另一端能够穿过固定板11被限位结构12固定，当限位结构12固定固定柱13时，弹簧处于压缩状态，当限位结构12释放固定柱13时，弹簧由压缩状态变为原始状态，在弹簧状态转化的过程中，可提供使支撑板3向弹出降落伞方向移动的弹力。

其中，限位结构12包括两根限位杆、调节组件和伺服组件。

其中，在降落伞弹出前，固定柱13被卡接在两根限位杆之间。

伺服组件与调节组件传动连接，在降落伞弹出时，伺服组件根据控制信号输出运动，并传递至调节组件。调节组件在伺服组件的作用下，能够对两根限位杆施力，以推动两根限位杆同时做相离运动，最终实现增大两根限位杆之间距离的目的，进而卡接在两根限位杆之间的固定柱脱离两限位杆。

其中，伺服组件可由各种伺服电机以及传动结构实现。机械组件可由多种机械结构相配合实现，具有固定固定柱和释放固定柱两种状态。

采用该实施例，在降落伞弹出前，固定柱卡接于两根限位杆之间，在降落伞弹出时，伺服组件输出运动，控制调节组件增大两根限位杆之间距离，使得固定柱脱离两根限位杆的卡接作用，弹簧由压缩状态形变为原始状态，降落伞弹出伞舱，既能够使降落伞成功弹出，又不会影响到无人机控制系统的运行。

适当参考图2、图4至图7，在一种实施例中，两根限位杆的第一端均通过销轴铰接于无人机伞舱的固定板上，调节组件为凸轮125，凸轮125的两端分别能够与两根限位杆相抵，伺服组件为舵机121，舵机121的机臂1211与凸轮125相固定，在弹簧弹出时，舵机121接收控制信号启动运行，机臂1211转过一定角度的过程中带动凸轮125转动，与凸轮125相抵的两根限位杆在凸轮125的作用下，以销轴为铰接点铰接转动，两限位杆卡接固定柱的位置相互远离，两根限位杆之间的距离增大，固定柱脱离两限位杆。

采用该实施例，两根限位杆的一端通过销轴铰接于固定板上，利用舵机控制凸轮，凸轮转动时，能够推动两根限位杆以铰接点相互远离，使卡接于两根限位杆之间的固定柱脱离两限位杆，实现限位结构由固定固定柱到释放固定柱的变化，机械结构简单。

在另一种实施例中，与上述实施例的区别仅在于两限位杆通过导轨设置于固定板上，在凸轮的作用下，两限位杆可沿导轨运动而相互远离。

在另一种实施例中，调节组件包括两根圆柱体、固定于固定板上的套管架和安装于套管架上的套管。其中，第一圆柱体的第一端与第一限位杆固定连接，第二端设置有第一外螺纹；第二圆柱体的第一端与第二限位杆固定连接，第二端设置有第二外螺纹，第一外螺纹与第二外螺纹方向相反；套管内设置有与第一外螺纹配合的第一内螺纹和与第二外螺纹配合的第二内螺纹。当套管以第一方向旋转时，第一圆柱体的第二端与第二圆柱体的第二端能够分别由套管的两端旋入套管，套管以第二方向旋转时，第一圆柱体的第二端与第二圆柱体的第二端能够分别由套管的两端旋出套管，第一方向与第二方向相反；伺服组件为伺服电机，伺服电机的输出轴经减速机构后与套管传动连接。

在将降落伞装入伞舱时，控制伺服电机的输出轴以第一方向转动，带动套管也以第一方向转动，此时两圆柱体旋入套管，带动两限位杆之间的距离变小，固定柱卡在两限位杆之间。在将降落伞弹出时，控制伺服电机的输出轴以第二方向转动，带动套管也以第二方向转动，此时两圆柱体旋出套管，带动两限位杆之间的距离变大，固定柱从两限位杆之间脱离。

采用该实施例，通过相互配合的螺纹结构实现限位结构由固定固定柱到释放固定柱的变化，实现方式稳定可靠。

参考图1至图8，提供了另一种优选实施例。应用该实施例提供的限位结构的伞舱内设置有支撑板3，支撑板3的一侧设置降落伞(图中未示出)，另一侧设置弹簧(图中未示出)，弹簧的弹力作用推动支撑板3，以将降落伞弹出伞舱。

伞舱内还设置有固定板11、固定柱13和限位管14。固定板11与支撑板3之间设置弹簧，固定柱13的一端与固定板11固定，另一端穿过固定板11可被限位结构12限定；限位管14套设于固定柱13之外。

限位结构12包括：舵机121；第一限位杆123；第二限位杆124；凸轮125；第一固定座127和第二固定座129。针对限位结构12具体描述如下。

如图3所示，在固定板11的一侧，固定柱13能够穿过固定板11伸出至的另一侧，舵机121也能够穿过固定板11将输出轴和机臂1211伸出至固定板11的另一侧，舵机121同时固定在固定板11上。

如图4所示，在固定板11的另一侧，固定柱13穿过固定板11，其头部133卡接于第一限位杆123和第二限位杆124之间，两限位杆的第一端均通过销轴与固定板铰接。同时，舵机121的输出轴和机臂1211穿过固定板11，与凸轮125固定连接。凸轮125的两端分别与两根限位杆相抵，凸轮125转动时，能够推动两根限位杆分别向远离对方的方向运动。

如图4至图6所示，在两根限位杆上分别设置有孔122，限位结构12还包括两端分别固定于两个孔122的弹性件，例如在两个孔122之间设置弹簧。该弹性件能够对两限位杆产生相向的拉力，避免固定柱11卡入两限位杆之后，受振动影响而脱离限位杆，增强限位结构固定固定柱13的稳定性。

为了使凸轮125转动时对两限位杆的推力达到最大，凸轮125的第一端与第一限位杆123相抵于第一位置，凸轮125的第二端与第二限位杆124相抵于第二位置，第一限位杆123的第一端至第一位置的距离小于第二限位杆124的第一端至第二位置的距离，凸轮125的转轴轴心至凸轮125第一端的距离小于转轴轴心至凸轮125第二端的距离。

固定柱13的头部133优选为半球形，相应地，如图6所示，两根限位杆相对一侧分别设置有斜面126，头部133经由斜面126卡入两根限位杆之间。

第一固定座127固定于固定板11上，并设置滑动槽孔128，两根限位杆的第二端设置于滑动槽孔128内，通过滑动槽孔128，对两限位杆起限定运动轨迹的作用。具体地，如图8所示，第一固定座127包括下半体1271和上半体1272，上半体1272与下半体1271的两端均设置有用于将上半体1272和下半体1271固定在一起的螺孔1273，上半体1272的下表面具有凹槽，下半体1271的上表面与凹槽形成滑动槽孔128。

第二固定座129与第一固定座127平行，且第一固定座129的长度大于第二固定座127的长度，两根限位杆的第一端均通过第二固定座121铰接，使得两限位杆受凸轮125作用时产生水平运动，在释放固定柱时，能够快速释放。

如图7所示，舵机121的输出轴与机臂1211传动连接，机臂1211上设置有机臂轴孔1212，通过该机臂轴孔1212将凸轮125与机臂1211固定连接，并且凸轮125以该机臂轴孔1212为中心转动。舵机的外壳两侧均设置有安装片23，在安装片23上还设置有螺孔24，以将舵机121固定在固定板11上。

采用上述实施例提供的限位结构的伞舱，在将降落伞装入伞舱时，对降落伞施加将其推入伞舱内的推力，在该推力的作用下，随着降落伞进入伞舱，支撑板也逐渐进入伞舱内，在支撑板和固定板之间的弹簧由原始状态逐渐压缩，固定柱穿过固定板，在固定板的另一侧，头部沿限位杆的斜面进入两限位杆之间，进入后，头部卡在两限位杆之间，在支撑板和固定板之间的弹簧的压缩状态被固定，关闭伞舱舱盖后，降落伞处于伞舱内。

当需要将降落伞弹出时，无人机的控制系统向舵机发出控制信号，受该控制信号的控制，舵机的机臂转动，凸轮随机臂转过相同的角度，在凸轮转动时，两端分别向两限位杆施力，使两限位杆分别向滑动槽孔的两端滑动，两限位杆之间的距离逐渐增大，从而卡接于两限位杆之间的头部脱离两限位杆的束缚，固脱离固定板，弹簧由压缩状态恢复至原始状态，推动支撑板向伞舱外运动，从而弹出降落伞。

本实用新型还提供一种无人机伞舱的实施例，该实施例中的伞舱可使用上述任意一种结构的限位结构。

由上述的记载可知，本实用新型提供的，相对于现有技术，具有以下有益效果：

在降落伞弹出前，固定柱卡接于两根限位杆之间，在降落伞弹出时，伺服组件输出运动，控制调节组件增大两根限位杆之间距离，进而固定柱脱离两根限位杆的卡接作用，弹簧由压缩状态形变为原始状态，降落伞弹出伞舱，既能够使降落伞成功弹出，又不会影响到无人机控制系统的运行。

以上实施方式的先后顺序仅为便于描述，不代表实施方式的优劣。

最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施方式技术方案的精神和范围。