一种伸缩式无人机弹射装置的制作方法

本发明属于无人飞行器领域，涉及无人机辅助装置，尤其是涉及一种伸缩式无人机弹射装置。

背景技术：

无人机弹射装置可为无人机在起飞过程中提供额外的动力，使无人机可以更加稳定安全地完成起飞动作，但存在无人机倾斜晃动的问题。为此，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。

例如，中国专利文献公开了一种无人机弹射系统[申请号：201910167094.4]，包括夹持机构、牵引机构、俯仰机构、回转机构、调平机构、导向机构和制动机构。本发明的无人机在静止阶段和弹射阶段时，下转杆中的定位滚珠在下转杆弹簧的弹簧力作用下进入到滚珠卡孔内，实现导轮释放装置的锁死；无人机在释放阶段时，牵引小车挂钩在挂钩槽内滑动，在钢丝绳的作用下使下转杆弹簧压缩，从而使下转杆中的定位滚珠与滚珠卡孔脱离，导轮释放装置顺时针翻转，从而实现无人机的释放。本发明可实现无人机全方位、多角度的发射，使无人机发射更加精准。

上述方案中为了使无人机获得较大的速度，设置了较长的导轨，使体积增大，不便于携带和移动，降低了发明的实用性。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述问题，提供一种伸缩式无人机弹射装置，具有可伸缩的副底座，可将伸缩框收回底座内，使本发明更便于携带和存放，提高了本发明的实用性。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本伸缩式无人机弹射装置包括底座，所述底座两侧各设有第一导轨，其特征在于：所述底座一端设有伸缩机构，所述底座两端各设有固定所述伸缩机构的固定机构，所述伸缩机构另一端设有提供牵引力的动力机构，所述动力机构另一端设有自锁机构，所述底座中间设有牵引机构，所述动力机构另一端设于所述牵引机构上，所述底座另一端设有锁定牵引机构位置的锁定机构。

本发明创造性地设计了所述伸缩机构，可延长无人机的滑行加速路程，使无人机在弹射过程中能获得更大的速度，能够更加平稳地完成起飞动作，提高了本发明的可靠性，可以将伸缩框收回底座内，以减小本发明的体积，便于携带和存放，提高了本发明的实用性。

在上述的伸缩式无人机弹射装置中，所述伸缩机构包括副底座，所述副底座设于所述底座一侧，所述副底座两侧各设有与所述第一导轨相适配的第二导轨，所述底座两端各设有第一空腔，所述第一空腔两端各设有限位槽，所述副底座两端各设有伸缩框并设于所述第一空腔内，所述伸缩框两端各设有限位板并设于所述限位槽内，所述伸缩框顶端两侧各设有挡块，所述伸缩框内端设有若干均匀分布的固定槽，所述伸缩框一侧设有连接板，所述连接板一端设有与所述固定槽相适配的固定管，所述固定管延伸至所述固定槽内并设有第二限位板，所述固定管内壁与所述固定槽内壁之间设有第一弹簧，所述连接板另一端设有与所述第一导轨相适配的第三导轨，所述伸缩框一端设有第一开口，所述连接板一端设有推杆并设于所述第一开口内。

在上述的伸缩式无人机弹射装置中，所述固定机构包括固定块，所述底座两端各设有固定腔，所述固定块设于所述固定腔内，所述固定块与所述固定腔内壁之间设有第二弹簧，所述固定腔一端设有第二开口，所述固定块一端通过所述第二开口延伸至所述固定腔外侧并设有推板，所述副底座两端各设有固定板，所述固定板中间设有固定槽，当所述固定板设于所述固定腔内时，所述固定块另一端设于所述固定槽内。

在上述的伸缩式无人机弹射装置中，所述动力机构包括电动机，所述副底座另一端设有动力腔，所述电动机设于所述动力腔内，所述电动机一端设有动力轴，所述动力轴另一端设有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮两侧各设有与所述第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮，所述第二锥齿轮内连接有第一传动轴，所述第一传动轴另一端设有第三锥齿轮，所述第三锥齿轮一侧设有与所述第三锥齿轮相啮合的第四锥齿轮，所述第四锥齿轮内连接有第二传动轴，所述动力腔两端各第二空腔，所述第二传动轴另一端延伸至所述第二空腔内并设有棘轮，所述棘轮外侧设有旋转体，所述棘轮一端两侧各设有凹槽，所述凹槽内一端设有支杆，所述支杆中间设有棘爪，当棘轮顺时针旋转时，所述棘爪外端与所述旋转体内壁接触，所述旋转体另一端设有连接管，所述连接管内连接有第三传动轴，所述第三传动轴中间设有转轮，所述转轮外端设有弹力带，所述第二空腔一端设有第三开口，所述弹力带另一端通过所述第三开口延伸至所述第二空腔外端。

在上述的伸缩式无人机弹射装置中，所述自锁机构包括自锁轮，所述自锁轮设于所述第三传动轴另一端，所述自锁轮两端各设有卡槽，所述第二空腔内壁设有安装槽，所述安装槽内设有保持式电磁铁，所述保持式电磁铁一端设有与所述卡槽相适配的卡块，所述卡块设于所述自锁轮一侧。

在上述的伸缩式无人机弹射装置中，所述牵引机构包括牵引板，所述牵引板两端各设有滑块，所述滑块设于所述第一导轨内，所述弹力带另一端设于所述滑块中间，所述牵引板一侧两端各设有直板，所述直板一端设有直槽，所述牵引板一侧设有档杆，所述档杆两端各设有连接块并设于所述直槽内。

在上述的伸缩式无人机弹射装置中，所述锁定机构包括压杆，所述底座另一端设有锁定腔，所述锁定腔一端设有第四开口，所述压杆设于所述第四开口内，所述压杆另一端延伸至所述锁定腔内并设有横杆，所述锁定腔两端各设有锁定板，所述横杆两端与所述锁定板接触，所述锁定板与所述锁定腔内壁之间设有第三弹簧，所述锁定板中间设有缺口，所述牵引板另一侧设有锁定块，所述锁定块两侧各设有第二缺口，所述锁定腔另一侧设有第五开口，当所述锁定块通过所述第五开口设于所述锁定腔内时，所述锁定板设于所述第二缺口内。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1.本发明中的伸缩机构可延长无人机的滑行加速路程，使无人机在弹射过程中能获得更大的速度，能够更加平稳地完成起飞动作，提高了本发明的可靠性，可以将伸缩框收回底座内，以减小本发明的体积，使本发明更便于携带和存放，提高了本发明的实用性。

2.本发明中的固定机构在伸缩框收回至底座内时，可以有效地固定底座与副底座之间的位置，防止在移动或使用过程中底座与副底座意外分离而影响使用，提高了本发明的实用性。

3.本发明中的动力机构通过收紧弹力带为牵引机构提供弹射无人机的动力，且为转轮提供单向旋转的动力，不影响转轮反转，便于在准备阶段自由拖动牵引板移动，降低了使用人员的劳动强度，提高了本发明的实用性。

4.本发明中的自锁机构可以在通过收紧弹力带为牵引板储存弹射动力后锁定第三传动轴来固定转轮，防止转轮在弹力带的弹力下反转而释放弹力，提高了本发明的可靠性。

5.本发明中的牵引机构通过牵引板推动无人机在本发明内滑行进行加速，并通过可调整距离的档杆来限制无人机的前进，使得在进行弹射动作前可以预先启动无人机，使无人机螺旋桨达到额定转速后再释放牵引板进行弹射动作，使无人机在弹射至空中后可以正常飞行，提高了本发明的实用性。

6.本发明中的锁定机构可以将牵引板固定在底座左端，便于安装无人机和为牵引板储存弹射动力，提高了本发明的实用性，使用人员按压压杆便可释放牵引板进行弹射动作，无须接触牵引板，提高了本发明的安全性。

附图说明

图1是本发明提供的伸缩式无人机弹射装置的主视图。

图2是本发明提供的伸缩式无人机弹射装置的后视图。

图3是本发明提供的伸缩式无人机弹射装置a截面的局部剖视图。

图4是本发明提供的伸缩式无人机弹射装置b截面的局部剖视图。

图5是本发明提供的伸缩式无人机弹射装置c截面的局部剖视图。

图6是本发明提供的伸缩式无人机弹射装置d截面的局部剖视图。

图中，1、底座；2、第一空腔；3、限位槽；4、第一导轨；5、第二导轨；6、锁定腔；7、第四开口；8、第五开口；9、第二空腔；10、伸缩机构；11、副底座；12、伸缩框；13、限位板；14、挡块；15、固定槽；16、连接板；17、固定管；18、第二限位板；19、第一弹簧；20、第三导轨；21、第一开口；22、推杆；30、固定机构；31、固定块；32、固定腔；33、第二弹簧；34、第二开口；35、推板；36、固定板；37、固定槽；40、动力机构；41、电动机；42、动力腔；43、动力轴；44、第一锥齿轮；45、第二锥齿轮；46、第一传动轴；47、第三锥齿轮；48、第四锥齿轮；49、第二传动轴；50、旋转体；51、棘轮；52、凹槽；53、支杆；54、棘爪；55、连接管；56、第三传动轴；57、转轮；58、弹力带；59、第三开口；60、自锁机构；61、自锁轮；62、卡槽；63、安装槽；64、保持式电磁铁；65、卡块；70、牵引机构；71、牵引板；72、滑块；73、直板；74、直槽；75、档杆；76、连接块；80、锁定机构；81、压杆；82、横杆；84、锁定板；85、第三弹簧；86、缺口；87、锁定块；88、第二缺口。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明伸缩式无人机弹射装置包括底座1，底座1两侧各设有第一导轨4，底座1右端设有伸缩机构10，底座1两端各设有固定伸缩机构10的固定机构30，伸缩机构10右端设有提供牵引力的动力机构40，动力机构40上端设有自锁机构60，底座1中间设有牵引机构70，动力机构40左端设于牵引机构70上，底座1左端设有锁定牵引机构70位置的锁定机构80。

如图1至图3所示，伸缩机构10包括副底座11，副底座11设于底座1右侧，副底座11两侧各设有与第一导轨4相适配的第二导轨5，底座1两端各设有第一空腔2，第一空腔2两端各设有限位槽3，副底座11两端各设有伸缩框12并设于第一空腔2内，伸缩框12两端各设有限位板13并设于限位槽3内，伸缩框12顶端两侧各设有挡块14，伸缩框12内端设有四个均匀分布的固定槽15，伸缩框12内侧设有连接板16，连接板16外端设有与固定槽15相适配的固定管17，固定管17延伸至固定槽15内并设有第二限位板18，固定管17内壁与固定槽15内壁之间设有第一弹簧19，连接板16内端设有与第一导轨4相适配的第三导轨20，伸缩框12上端设有第一开口21，连接板16上端设有推杆22并设于第一开口21内。伸缩机构10可延长无人机的滑行加速路程，使无人机在弹射过程中能获得更大的速度，能够更加平稳地完成起飞动作，提高了本发明的可靠性，可以将伸缩框12收回底座1内，以减小本发明的体积，使本发明更便于携带和存放，提高了本发明的实用性。

如图1、图2和图4所示，固定机构30包括固定块31，底座1两端各设有固定腔32，固定块31设于固定腔32内，固定块31与固定腔32内壁之间设有第二弹簧33，固定腔32外端设有第二开口34，固定块31上端通过第二开口34延伸至固定腔32外侧并设有推板35，副底座11两端各设有固定板36，固定板36中间设有固定槽37，当固定板36设于固定腔32内时，固定块31下端设于固定槽37内。固定机构30在伸缩框12收回至底座1内时，可以有效地固定底座1与副底座11之间的位置，防止在移动或使用过程中底座1与副底座11意外分离而影响使用，提高了本发明的实用性。

如图1、图2和图5所示，动力机构40包括电动机41，副底座11右端设有动力腔42，电动机41设于动力腔42内，电动机41右端设有动力轴43，动力轴43右端设有第一锥齿轮44，第一锥齿轮44通过过盈配合与动力轴43同步旋转，第一锥齿轮44两侧各设有与第一锥齿轮44相啮合的第二锥齿轮45，第二锥齿轮45内连接有第一传动轴46，第二锥齿轮45通过过盈配合与第一传动轴46同步旋转，第一传动轴46通过轴承与副底座11可转动连接，第一传动轴46外端设有第三锥齿轮47，第三锥齿轮47通过过盈配合与第一传动轴46同步旋转，第三锥齿轮47上侧设有与第三锥齿轮47相啮合的第四锥齿轮48，第四锥齿轮48内连接有第二传动轴49，第四锥齿轮48通过过盈配合与第二传动轴49同步旋转，第二传动轴49通过轴承与副底座11可转动连接，动力腔42两端各第二空腔9，第二传动轴49上端延伸至第二空腔9内并设有棘轮51，棘轮51通过过盈配合与第二传动轴49同步旋转，棘轮51外侧设有旋转体50，旋转体50通过间隙配合与第二传动轴49可转动连接，棘轮51上端两侧各设有凹槽52，凹槽52内端设有支杆53，支杆53中间设有棘爪54，棘爪54通过间隙配合与支杆53可转动连接，当棘轮51顺时针旋转时，棘爪54外端与旋转体50内壁接触，旋转体50上端设有连接管55，连接管55内连接有第三传动轴56，第三传动轴56通过过盈配合与第三传动轴56同步旋转，第三传动轴56中间设有转轮57，转轮57通过过盈配合与第三传动轴56同步旋转，转轮57外端设有弹力带58，第二空腔9内端设有第三开口59，弹力带58左端通过第三开口59延伸至第二空腔9外端。动力机构40通过收紧弹力带58为牵引机构70提供弹射无人机的动力，且为转轮57提供单向旋转的动力，不影响转轮57反转，便于在准备阶段自由拖动牵引板71移动，降低了使用人员的劳动强度，提高了本发明的实用性。

自锁机构60包括自锁轮61，自锁轮61设于第三传动轴56顶端，自锁轮61通过过盈配合与第三传动轴56同步旋转，自锁轮61两端各设有卡槽62，第二空腔9内壁设有安装槽63，安装槽63内设有保持式电磁铁64，保持式电磁铁64内端设有与卡槽62相适配的卡块65，卡块65设于自锁轮61外侧。自锁机构60可以在通过收紧弹力带58为牵引板储存弹射动力后锁定第三传动轴56来固定转轮57，防止转轮57在弹力带58的弹力下反转而释放弹力，提高了本发明的可靠性。

如图1、图2和图6所示，牵引机构70包括牵引板71，牵引板71两端各设有滑块72，滑块72设于第一导轨4内，弹力带58左端设于滑块72中间，牵引板71右侧两端各设有直板73，直板73右端设有直槽74，牵引板71右侧设有档杆75，档杆75两端各设有连接块76并设于直槽74内。牵引机构70通过牵引板71推动无人机在本发明内滑行进行加速，并通过可调整距离的档杆75来限制无人机的前进，使得在进行弹射动作前可以预先启动无人机，使无人机螺旋桨达到额定转速后再释放牵引板71进行弹射动作，使无人机在弹射至空中后可以正常飞行，提高了本发明的实用性。

锁定机构80包括压杆81，底座1左端设有锁定腔6，锁定腔6上端设有第四开口7，压杆81设于第四开口7内，压杆81下端延伸至锁定腔6内并设有横杆82，锁定腔6两端各设有锁定板84，横杆82两端与锁定板84接触，锁定板84与锁定腔6内壁之间设有第三弹簧85，锁定板84中间设有缺口86，牵引板71左侧设有锁定块87，锁定块87两侧各设有第二缺口88，锁定腔6右侧设有第五开口8，当锁定块87通过第五开口8设于锁定腔6内时，锁定板84设于第二缺口88内。锁定机构80可以将牵引板71固定在底座1左端，便于安装无人机和为牵引板71储存弹射动力，提高了本发明的实用性，使用人员按压压杆81便可释放牵引板71进行弹射动作，无须接触牵引板71，提高了本发明的安全性。

本发明的具体实施例的具体操作方式为：电动机41电源外置，上推推板35控制固定块31下端脱离固定槽37，固定板36失去限制后推动副底座11向右侧移动直至挡块14与第一空腔2内壁右端接触，此时连接板16在第一弹簧19的作用下从伸缩框12内弹出，连接板16中间的第三导轨20连通第一导轨4和第二导轨5，此外将牵引板71移至底座1左端，使锁定块87移至锁定腔6内，则锁定板84在第三弹簧85的作用下移至第二缺口88内，固定牵引板71位置，将无人机后轮安装在档杆75与牵引板71之间，并根据后轮大小推动档杆75左右移动固定无人机后轮，安装完毕后启动电动机41正转，电动机41通过动力轴43带动第一锥齿轮44旋转，第一锥齿轮44通过与第一锥齿轮44相啮合的第二锥齿轮45带动第一传动轴46旋转，第一传动轴46通过第三锥齿轮47与第四锥齿轮48的啮合关系带动第二传动轴49旋转，第二传动轴49带动棘轮51顺时针旋转，棘轮51上的棘爪54与凹槽52内壁接触，并通过棘爪54外端与旋转体50内壁之间的摩擦力带动旋转体50旋转，旋转体50通过第三传动轴56带动转轮57旋转，转轮57收紧与牵引板71相连的弹力带58，完成收紧动作后停止电动机41的同时启动保持式电磁铁64推动卡块65外端卡入卡槽62内，通过锁定自锁轮61来锁定转轮57，启动无人机螺旋桨，待螺旋桨达到额定转速后按压压杆81，锁定块87通过缺口86与锁定板84分离，牵引板71在弹力带58的作用下快速向右侧移动，同时启动保持式电磁铁64拉动卡块65向内侧移动，卡块65与卡槽62分离，并启动电动机41正转，驱动转轮57旋转继续收紧弹力带58，当牵引板71移至第二导轨5右端尽头后在弹力带58的作用下骤停并回弹，此时无人机达到起飞速度且后轮脱离档杆75的限制，离开副底座11，完成弹射飞行动作。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了副底座、伸缩框、挡块、连接板、固定管、推杆、固定板、旋转体、棘轮、棘爪、连接管、档杆、直板、横杆、缺口等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。