一种无人机救生圈自动投放装置的制作方法

本发明涉及飞机机械结构设计领域，具体而言，涉及一种无人机自动投放装置。

背景技术：

水上救援的特点是时间紧，任务重。传统的溺水救援，一是通过抛绳器，二是通过人员泅渡。抛绳器由于受到水速、风向以及人员技术的影响，很难在短时间内准确递达。人员泅渡的方法一是由于受到救生员个人游泳速度限制，二是复杂的水况环境以及被救人员由于挣扎等原因，不仅错过了最佳救援时间，同时导致救生员处境危险。

无人机由于具有视野开阔，精准悬停的特点，将救生装置(如救生圈)，悬挂在无人机上，能够短时间内精准到达落水人员位置。本发明介绍了一种无人机救生圈自动投放装置，操作方便，重量轻便，具有较好的应用价值。

目前，市场上无人机救生圈也能够实现自动投放功能，如专利CN204979242U介绍了一种投放救生圈的无人机，其特征在于救生圈投放机构包括固定圈，固定圈下方设有位于同一圆周上均匀分部的三根机臂，所述三个机臂底端设有一个由舵机控制的第一机械卡扣和第二机械卡扣，所述第一卡扣与第二机械卡扣之间可以放置一个救生圈，所述第一机械卡扣卡住最下面一个救生圈，所述第二机械卡扣卡住上面的救生圈。该专利具有一次性独立携带三个救生圈的功能，且能够实现多次抛投。但需要指出，该投放系统所占空间较大，机构相对略为复杂，需要伸缩装置。此外，该专利中，需要拆卸原有无人机起落架，将救生圈投放机构作为该无人机新起落架。普通无人机起落架不具备兼容性。

技术实现要素：

为克服目前水上救援耗时长、组织困难、机构复杂的不足，本发明提出了一种无人机救生圈自动投放装置。

本发明包括连接板、第一立架、第二立架、水平挡板、锁紧箍、舵机架和舵机。所述第一立架和第二立架相互平行的固定在所述连接板下表面一侧，并使所述第二立架上有耳片的表面位于外侧。所述水平挡板位于第一立架和第二立架的下端，使该水平挡板上的凸台装入第一立架上的卡槽内并通过销活动连接，并使该水平挡板与第一 立架之间有相对运动；组装后的第一立架、第二立架和水平挡板与连接板之间形成矩形的框件。锁紧箍位于第二立架的外侧表面。舵机架固定在所述连接板下表面另一侧；舵机安装在所述舵机架上。

在舵机摇臂的两端分别有穿绳孔。将绳索的一端系于该舵机摇臂上的穿绳孔上，将绳索的另一端系于所述锁紧箍上的穿绳孔上。连接板固定在无人机底部平面上。

所述第二立架上一对耳片装入锁紧箍上的方形开孔内，并将双头螺杆穿入耳片上的螺纹孔和方形开孔上的螺纹孔内；扭簧装在所述双头螺杆上并位于一对耳片之间，并使该扭簧的两端分别与锁紧箍的表面和第二立架的表面抵紧。装配后的锁紧箍下端吊钩的上表面抵在水平挡板的下表面上从而将该水平挡板与第二立架紧固在一起。在该锁紧箍下端的外侧表面有穿绳孔，并且该穿绳孔位于吊钩处。

所述第一立架为矩形板，在该第一立架一个长边短边的侧表面有用于卡装水平挡板的卡槽，在该卡槽两侧壁内表面分别有销孔，并且分别位于两侧的销孔同轴。

所述第二立架亦为矩形板，在该第二立架的一个表面有一对凸出的耳片；所述一对耳片上有同轴的螺孔。

所述水平挡板亦为矩形板，在该水平挡板的一个长边中部的侧表面有与所述第一立架的卡槽配合的圆柱形凸台；该凸台的两端有销孔。

所述锁紧箍的下端为90°的吊钩；该锁紧箍的上部有150度的弯折，并且该弯折的方向与吊钩的弯折方向相背。该锁紧箍的上部有方形开孔，在所述方形开孔两侧内表面分别有螺纹孔；所述的两个螺纹孔与第二立架上一对耳片上的螺纹孔同轴。

所述锁紧箍上的方形开孔处于锁紧箍弯折处。该方形开孔的宽度略大于位于第二立架上一对耳片的最大外廓尺寸。在所述方形开孔两侧内表面分别有螺纹孔；所述的两个螺纹孔同轴，并与所述第二立架上一对耳片上的螺纹孔同轴。

本发明中共有三处可旋转位置。一是舵机绕舵机轴的旋转；二是锁紧箍绕耳轴的旋转；三是水平挡板的旋转。

正常情况下，无人机携带投放物资(如救生圈等)飞行时，由于弹簧的压缩作用，挡板右侧被固定在第二立架和锁紧箍吊钩之间，随无人机飞行。当到达物资投放点时，舵机收到指令，摇臂绕舵机轴逆向旋转，拉动绳索，锁紧箍在底部吊钩位置处，由于 受到拉力作用，绕耳轴旋转，吊钩脱离水平挡板，在重力的作用下，水平挡板绕左侧轴向旋转，投放物资脱离。

与现有技术的投放装置占据空间大、需要拆卸原有无人机起落架的不足之处相比，本发明取得以下有益效果：

1、结构简单，具备独特的抛投机构，可通过3D打印批量制造，成本低；

2、重量轻便。整个抛投机构连同舵机重量在50g左右，节省载重量，极大减小了电机负荷，省电，续航时间几乎不受影响。

3、操作简单快捷。安装时，按住锁紧箍上部，水平挡板打开，救生圈绳索绕过水平挡板，水平挡板关闭。拆卸时，舵机摇臂带动锁紧箍，水平挡板打开，救生圈自动投放。整个过程可在5秒钟内完成，大大节省救援时间，方便快捷，无需培训。

本发明具有结构简单，操作方便，能够有效解决投放物资的自动投放的特点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是第一立架结构示意图；

图3是水平挡板结构示意图；

图4是第二立架结构示意图，其中，图4a是主视图，图4b是左视图；

图5是锁紧箍的结构示意图，其中，图5a是主视图，图5b是左视图；

图6是舵机架结构示意图；

图7是舵机结构示意图。图中：

1.连接板；2.第一立架；3.第二立架；4.水平挡板；5.锁紧箍；6.舵机架；7.舵机。

具体实施方式

本实施例是一种无人机自动投放装置，包括连接板1、第一立架2、第二立架3、水平挡板4、锁紧箍5、舵机架6、舵机7。

连接板1位于无人机底部平面，通过螺纹固定在无人机底部平面上。第一立架2和第二立架3均固定在所述连接板下表面一侧，并使该第一立架2和第二立架3之间相互平行。所述水平挡板4位于第一立架2和第二立架3的下端。锁紧箍5位于第二 立架3的外侧表面。舵机架6固定在所述连接板下表面另一侧；方形的舵机7安装在所述舵机架6上。

所述第一立架2为矩形板，在该第一立架一个长边短边的侧表面有用于卡装水平挡板4的卡槽，在该卡槽两侧壁内表面分别有销孔，并且分别位于两侧的销孔同轴。

所述第二立架3亦为矩形板，在该第二立架的一个表面有一对凸出的耳片；所述一对耳片上有同轴的螺孔。

所述水平挡板4亦为矩形板，在该水平挡板的一个长边中部的侧表面有与所述第一立架2的卡槽配合的圆柱形凸台；该凸台的两端有销孔。

组装时，将所述第一立架2与第二立架3均固定在连接板下表面一侧，并使所述第二立架上有耳片的表面位于外侧；将水平挡板装在所述第一立架2与第二立架3的下端，使该水平挡板上的凸台装入第一立架上的卡槽内并通过销活动连接，并使该水平挡板与第一立架之间有相对运动。组装后的第一立架2、第二立架3和水平挡板4与连接板之间形成矩形的框件。

所述锁紧箍5为板状。该锁紧箍的下端为90°的吊钩，该吊钩的上表面为水平面；该锁紧箍的上部有150度的弯折，并且该弯折的方向与吊钩的完整方向相背。该锁紧箍的上部有方形开孔，并且该方形开孔处于所述的弯折处。所述方形开孔的宽度略大于位于第二立架上一对耳片的最大外廓尺寸。在所述方形开孔两侧内表面分别有螺纹孔；所述的两个螺纹孔同轴，并与所述第二立架上一对耳片上的螺纹孔同轴。装配时，将所述第二立架上一对耳片装入锁紧箍上的方形开孔内，并将双头螺杆穿入耳片上的螺纹孔和方形开孔上的螺纹孔内；扭簧装在所述双头螺杆上并位于一对耳片之间，并使该扭簧的两端分别与锁紧箍的表面和第二立架的表面抵紧，以保证第二立架和锁紧箍始终紧靠。装配后的锁紧箍下端吊钩的上表面抵在水平挡板的下表面上从而将该水平挡板与第二立架紧固在一起。在该锁紧箍下端的外侧表面有穿绳孔，并且该穿绳孔位于吊钩处。

所述舵机架6为框形件。在该舵机架的上端和下端分别有舵机7的安装孔。

舵机7的安装板表面的四个边缘均为阶梯状，用于将该方舵机嵌装在舵机架上。在所述安装板上有与舵机架连接的安装孔。在舵机轴的带动下，舵机摇臂能够旋转。在舵机摇臂的两端分别有穿绳孔。将绳索的一端系于该舵机摇臂上的穿绳孔上，将绳 索的另一端系于所述锁紧箍上的穿绳孔上。所述方舵机为现有技术，采用银燕EMAX金属齿模拟舵机。

连接时，本发明共有三处能够旋转的部位。一是舵机绕舵机轴的旋转；二是锁紧箍绕耳片轴的旋转；三是水平挡板的旋转。

正常情况下，无人机携带投放物资飞行时，由于弹簧的压缩作用，挡板的一侧被固定在第二立架和锁紧箍吊钩之间，随无人机飞行。当到达物资投放点时，舵机收到指令，摇臂绕舵机轴逆向旋转并拉动绳索，此时锁紧箍的底部吊钩位置处在绳索拉力的作用下绕耳片轴旋转，使吊钩脱离水平挡板。在重力的作用下，水平挡板旋转，投放物资脱离。