一种无人机加油组件和无人机硬油管对接组件的制作方法

1.本发明涉及旋翼无人机技术领域，具体为一种无人机加油组件和无人机硬油管对接组件。


背景技术：

2.多旋翼无人机具有操控性好、垂直起降、定点盘旋等特点，常应用于消防、电力巡航、地质勘探、植保等领域，多旋翼无人机分为多旋翼电动无人机和多旋燃油翼无人机。
3.多旋翼燃油无人机续航时间长，续航能力强、载重量大，但是在长时间飞行燃油剩余量低时，仍需返回降落加注燃油后再次起飞，多旋翼燃油无人机往返需要的时间和加注燃油的时间影响多旋翼燃油无人机的作业效率。
4.现有技术中空中加油常采用锥形受油口和加油杆空中对接，其实现了固定翼飞行器的空中加油，两固定翼飞行器靠近航向相同且速度接近，通过调整锥形受油口的位置使锥形受油口和加油杆对接；若上述加油方式应用于多旋翼无人机空中加油中，空中风的干扰以及两个无人机靠近时旋翼产生气流的相互干扰造成两个无人机相对晃动，空中加油对多旋翼无人机性能和多旋翼无人机的操作水平要求高，若扩大锥形受油口的尺寸，将增大锥形受油口的受风面积、加剧多旋翼无人机的晃动。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种无人机加油组件和无人机硬油管对接组件，实现多旋翼燃油无人机的空中加油，并降低了空中加油的难度，不必返程加油，提高了多旋翼燃油无人机的作业效率，可以有效解决背景技术中的问题。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括：一方面，提供了一种无人机加油组件，包括支杆，所述支杆的一端安装有滑动的硬油管，所述支杆侧面安装有不少于两个的弹性件一，所述硬油管一端的外侧安装有环形的电磁吸盘，所述硬油管的另一端安装有油管。
7.所述支杆和所述硬油管之间安装有弹性件二。
8.作为本发明的一种优选技术方案，所述支杆侧面或者硬油管侧面安装有两个支架，两个支架之间可拆卸安装有支撑卡架。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述弹性件二的一端和支杆的侧面连接，所述弹性件二的另一端和所述硬油管通过电控释放件一连接。
10.作为本发明的一种优选技术方案，还包括支杆角度调节件，所述支杆角度调节件包括电机二，所述电机二的输出轴上安装有螺杆，所述螺杆上螺纹套接有移动块，部分弹性件一安装有移动块和支杆之间。
11.其中电机二带动螺杆转动时移动块沿螺杆移动。
12.另一方面，还提供了一种与前述任一种无人机加油组件配套使用的无人机硬油管对接组件，包括锥形罩壳和一端开口的卡壳，所述卡壳的开口和锥形罩壳小开口的一端转
动连接，所述卡壳上安装有驱动锥形罩壳转动的驱动组件，所述锥形罩壳大开口的一端安装有涡卷杆；所述卡壳内壁设有环形板，所述卡壳内壁底侧安装有弹性件三，所述弹性件三上安装有封闭环形板内孔的挡板，所述卡壳内壁底侧开设有进油孔，所述进油孔和输油管一端连接；其中硬油管设有电磁吸盘的一端进入卡壳并向内顶开挡板。
13.作为本发明的一种优选技术方案，还包括转动带，所述卡壳安装在转动带上，所述转动带上设有电控释放件二。
14.作为本发明的一种优选技术方案，述卡壳靠近开口的位置开设有安装孔，所述安装孔处安装有推拉式电磁铁，所述电磁吸盘远离硬油管的一端弧形过渡。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述环形板为铁材质或者磁性材料材质，所述挡板外侧固定有凸起。
16.作为本发明的一种优选技术方案，所述涡卷杆为铁材质或者磁性材料材质。
17.作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动组件包括安装在卡壳上的电机一，所述电机一的输出轴上安装有同轴的驱动轮，所述驱动轮的侧面和锥形罩壳侧面挤压。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明示例的无人机加油组件，涡卷杆转动时电磁吸盘在涡卷杆上滑动，硬油管随支杆摆动时硬油管相较于支杆往复滑动，保证电磁吸盘和涡卷杆之间的磁性吸附的稳定性以及保证电磁吸盘在涡卷杆上的滑动。
19.2、本发明示例的无人机加油组件，电机二带动螺杆正反转，移动块带动支杆转动并使支杆贴合多旋翼燃油无人机外侧以降低支杆的偏转力矩，或者移动块带动支杆转动使支杆与多旋翼燃油无人机外侧垂直便于展开空中加油作业。
20.3、本发明示例的无人机硬油管对接组件，涡卷杆的迎风面积小，降低对供油旋翼无人机气动外形的影响。
21.4、本发明示例的无人机加油组件和无人机硬油管对接组件，一方面涡卷杆增大了硬油管的捕捉范围，降低了供油旋翼无人机和多旋翼燃油无人机相对悬停的要求，降低了空中加油的难度；另一方面支撑卡架受涡卷杆作用力从支架上脱离，支撑卡架和待传递物品转移到涡卷杆上，实现多旋翼燃油无人机上待传递物品传递到供油旋翼无人机上，实现两个无人机之间的物品传递；再一方面电磁吸盘和卡壳连接后，供油旋翼无人机对多旋翼燃油无人机进行悬吊救援，降低多旋翼燃油无人机的坠机风险。
附图说明
22.图1为本发明无人机加油组件的一实施例结构示意图；图2为图1的a处结构放大示意图；图3为本发明无人机硬油管对接组件的一实施例结构示意图；图4为图3的另一视角结构示意图；图5为图3的另一视角局部剖视结构示意图；图6为图5的b处结构放大示意图；图7为本发明无人机加油组件和无人机硬油管对接组件对接状态的局部结构示意
图；图8为本发明无人机加油组件的另一实施例结构示意图；图9为本发明无人机加油组件的另一实施结构示意图；图10为本发明无人机硬油管对接组件的另一实施例结构示意图。
23.图中：1弹性件一、2支杆、3油管、4电控释放件一、5硬油管、6电磁吸盘、7弹性件二、8涡卷杆、9锥形罩壳、10推拉式电磁铁、11电机一、12卡壳、13环形板、14挡板、15弹性件三、16凸起、17驱动轮、18支撑卡架、19支架、20电机二、21移动块、22螺杆、23电控释放件二、24转动带。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.实施例一：请参阅图1-2，本实施例公开了一种无人机加油组件和无人机硬油管对接组件，无人机加油组件安装在多旋翼燃油无人机上，无人机加油组件包括支杆2，支杆2的一端安装有沿支杆2长度方向滑动的硬油管5，支杆2的另一端通过万向接头或者软连接带转动安装在多旋翼燃油无人机侧面，支杆2侧面和多旋翼燃油无人机侧面之间安装有不少于两个的弹性件一1，弹性件一1使支杆2可以在多旋翼燃油无人机上摆动，硬油管5远离多旋翼燃油无人机的一端外侧安装有环形的电磁吸盘6，硬油管5的另一端和油管3的一端连接，油管3的另一端和多旋翼燃油无人机的油箱连通。
26.电磁吸盘6和多旋翼燃油无人机的控制器电连接，多旋翼燃油无人机的控制器控制电磁吸盘6的通断电，无人机操作人员通过无人机控制终端可远程控制电磁吸盘6的工作状态。
27.优选的弹性件一1为弹簧、弹性橡胶杆或者弹性绳，优选的弹性件一1的数量为三个。
28.支杆2和硬油管5之间安装有弹性件二7，弹性件二7为气囊、弹簧、弹性金属片、弹性橡胶杆或者弹性绳，弹性件二7使硬油管5沿支杆2上往复滑动。
29.具体地如图3-7所示，无人机硬油管对接组件安装在供油旋翼无人机上，无人机硬油管对接组件包括锥形罩壳9和一端开口的卡壳12，卡壳12安装在供油旋翼无人机侧面，卡壳12的开口和锥形罩壳9小开口的一端通过轴承或者转动套环转动连接，卡壳12上安装有驱动锥形罩壳9转动的驱动组件，锥形罩壳9大开口的一端安装有涡卷杆8，优选的涡卷杆8为铁材质或者磁性材料材质，进一步的涡卷杆8的内端可供电磁吸盘6穿过。
30.卡壳12内壁和环形板13的外侧边固定密封连接，卡壳12内壁底侧安装有弹性件三15，弹性件三15上安装有封闭环形板13内孔的挡板14，卡壳12内壁底侧开设有进油孔，进油孔和输油管一端连接，输油管的另一端连接供油旋翼无人机的输油泵，输油泵安装在供油旋翼无人机的油箱上。
31.弹性件三15为弹簧、弹性橡胶块、减震器或者弹性气囊。
32.具体地，如图7所示，其中硬油管5设有电磁吸盘6的一端进入卡壳12并向内顶开挡板14。
33.进一步的，供油旋翼无人机或者多旋翼燃油无人机上安装有摄像头，以观察加油过程，摄像头采用现有技术中公开型号的摄像头，摄像头和供油旋翼无人机的控制器电连接或者摄像头和多旋翼燃油无人机的控制器电连接。
34.进一步的，供油旋翼无人机为燃油动力多旋翼无人机或者电力动力多旋翼电动无人机，供油旋翼无人机上携带有燃油箱，且燃油箱上安装有输油泵。
35.本实施例中所使用的电磁吸盘6等均为现有技术中的常用电子元件，其工作方式及电路结构均为公知技术，在此不作赘述。
36.本实施例中的多旋翼燃油无人机和供油旋翼无人机均为现有技术中的无人机，其结构、电路、以及控制方法均为公知技术，在此不作赘述。
37.本实施例的工作过程和原理是：无人机硬油管对接组件安装在供油旋翼无人机上，无人机加油组件安装在多旋翼燃油无人机上，供油旋翼无人机携带燃油。
38.当多旋翼燃油无人机需要加注燃油，供油旋翼无人机和多旋翼燃油无人机在空中靠近，电磁吸盘6通电，多旋翼燃油无人机带动电磁吸盘6靠近涡卷杆8，并且电磁吸盘6磁吸在涡卷杆8上，驱动组件驱动锥形罩壳9和涡卷杆8旋转，涡卷杆8转动过程中电磁吸盘6逐渐向涡卷杆8的内端移动，当电磁吸盘6移动到涡卷杆8的内端，电磁吸盘6断电，供油旋翼无人机和油多旋翼燃油无人机靠近使电磁吸盘6在锥形罩壳9的导向下进入卡壳12内，并向内顶开挡板14，供油旋翼无人机携带的燃油通过输油管、卡壳12、硬油管5、油管3进入到多旋翼燃油无人机的油箱。
39.空中风的影响或者两个无人机靠近时旋翼气流的相互干扰造成两个无人机相对移动，硬油管5上的电磁吸盘6随涡卷杆8转动而摆动时、硬油管5随支杆2摆动时硬油管5相较于支杆2往复滑动，保证电磁吸盘6和涡卷杆8之间的磁性吸附的稳定性。
40.进一步的，涡卷杆8的转动方向为其由内向外的螺旋方向。
41.受空中风的影响以及两个无人机靠近时旋翼气流的相互干扰，多旋翼燃油无人机的硬油管5直接对接锥形罩壳9困难，若增大锥形罩壳9的尺寸，会导致供油旋翼无人机的迎风面增大、供油旋翼无人机受空中风力影响容易晃动。
42.涡卷杆8的迎风面积小，降低对供油旋翼无人机气动外形的影响，且涡卷杆8增大了硬油管5的捕捉范围，降低了供油旋翼无人机和多旋翼燃油无人机相对悬停的要求，降低了空中加油的难度。
43.进一步的，涡卷杆8和/或电磁吸盘6上涂覆有润滑油。
44.实施例二：如图8所示，本实施例公开了一种无人机加油组件，其结构与实施例一中的无人机加油组件结构大致相同，不同之处在于，本实施例支杆2侧面或者硬油管5侧面安装有两个支架19，两个支架19之间可拆卸安装有支撑卡架18。
45.本实施例的工作过程和原理是：当传递物品的距离超出两个无人机的单个航程、多旋翼燃油无人机因作业不能离开特定空域等原因，无法直接实现两地之间的物品传递。
46.在支杆2侧面或者硬油管5侧面加装两个支架19，两个支架19之间安装携带有待传递物品的支撑卡架18。
47.两个无人机飞近后，使支撑卡架18接触或者靠近涡卷杆8，涡卷杆8的转动方向为其由内向外的螺旋方向，涡卷杆8转动过程中支撑卡架18卡在涡卷杆8的螺间距间隔之间，支撑卡架18受涡卷杆8作用力从支架19上脱离，支撑卡架18和待传递物品转移到涡卷杆8上，实现多旋翼燃油无人机上待传递物品传递到供油旋翼无人机上。
48.增加了无人机传递物品的距离，并且供油旋翼无人机可连续收集多个多旋翼燃油无人机上的待传递物品。
49.进一步的：支撑卡架18为弹性杆，弹性杆卡在两个支架19之间，且待传递物品安装在弹性杆上，弹性杆的两端设有卡接块，卡接块避免弹性杆从涡卷杆8的螺间距间隔脱离；或者支撑卡架18为绳，支架19上设有对绳卡接的凹槽，绳卡在两个支架19的凹槽上，且绳上固定有待传递物品，绳两端设有卡接块，卡接块避免绳和涡卷杆8的螺间距间隔脱离。
50.实施例三：如图1、图2和图10所示，本实施例公开了一种无人机加油组件，其结构与实施例一中的无人机加油组件结构大致相同，不同之处在于，本实施例弹性件二7的一端和支杆2的侧面连接，弹性件二7的另一端和硬油管5通过电控释放件一4连接。
51.本实施例还公开了一种无人机硬油管对接组件，结构与实施例一中的无人机硬油管对接组件结构大致相同，不同之处在于，该无人机硬油管对接组件包括转动带24，转动带24套设在供油旋翼无人机上，且转动带24在润滑油或者转动导轮作用下可在供油旋翼无人机上转动，卡壳12安装在转动带24上，转动带24侧面和供油旋翼无人机侧面之间安装有电控释放件二23。
52.优选的，支杆2上安装有弧形卡槽，硬油管5滑动安装在弧形卡槽上，或者支杆2沿其长度方向设有滑槽，硬油管5上安装有与滑槽适配的滑块。
53.电控释放件一4和电控释放件二23均为现有技术中的电控锁或者电磁吸盘，电控释放件一4和多旋翼燃油无人机的控制器电连接，多旋翼燃油无人机的控制器控制电控释放件一4的工作状态，电控释放件二23和供油旋翼无人机的控制器电连接，供油旋翼无人机的控制器控制电控释放件二23的工作状态。
54.无人机操作人员通过无人机控制终端可分别远程控制电控释放件一4和电控释放件二23的工作状态。
55.本实施例的工作过程和原理是：当多旋翼燃油无人机出现燃油不足、动力系统损伤、机身损坏等故障，多旋翼燃油无人机在返航途中存在坠机的风险以及其返航途中不存在迫降条件。
56.供油旋翼无人机起飞并靠近多旋翼燃油无人机，电磁吸盘6通电，多旋翼燃油无人机带动电磁吸盘6靠近涡卷杆8，并且电磁吸盘6磁吸在涡卷杆8上，驱动组件驱动锥形罩壳9和涡卷杆8旋转，涡卷杆8转动过程中电磁吸盘6逐渐向涡卷杆8的内端移动，当电磁吸盘6移动到涡卷杆8的内端，电磁吸盘6断电，供油旋翼无人机和多旋翼燃油无人机相互靠近使电磁吸盘6在锥形罩壳9的导向下进入卡壳12内，实现电磁吸盘6和卡壳12的连接。
57.然后控制电控释放件一4使硬油管5和弹性件二7断开连接，控制电控释放件二23释放转动带24使转动带24可在供油旋翼无人机上转动，多旋翼燃油无人机和供油旋翼无人
机远离使硬油管5和支杆2脱离连接，供油旋翼无人机相对于多旋翼燃油无人机的高度逐渐升高，油管3上逐渐拉直，供油旋翼无人机移动到油管3的上方且油管3拉直，此时卡壳12随转动带24移动到供油旋翼无人机下侧的中部，控制电控释放件二23对转动带24进行限位，供油旋翼无人机对多旋翼燃油无人机进行悬吊救援，降低多旋翼燃油无人机的坠机风险。
58.优选的，油管3为可弯曲材质，油管3选用高强度材质或者油管3上安装有金属绳。
59.优选的，供油旋翼无人机的旋翼处和多旋翼燃油无人机的旋翼处均安装有防护罩。
60.实施例四：如图9所示，本实施例公开了一种无人机加油组件，在实施例一、实施例二、实施例三中任一实施例的无人机加油组件基础上，本实施例还包括支杆角度调节件，支杆角度调节件包括电机二20和移动块21，电机二20的输出轴上安装有螺杆22，移动块21上开设有与螺杆22适配的螺纹孔，部分弹性件一1安装有移动块21和支杆2之间。
61.电机二20为现有技术中常见的减速电机、步进电机或者伺服电机，其工作方式及电路结构均为公知技术，在此不作赘述。
62.优选的，支杆角度调节件中电机二20和螺杆22组成的位移机构替换为现有技术中的电动推杆或者直线电机。
63.本实施例的工作过程和原理是：电机二20带动螺杆22转动时移动块21贴合多旋翼燃油无人机侧面移动，电机二20带动螺杆22正反转，移动块21带动支杆2转动并贴合多旋翼燃油无人机外侧以降低支杆2的偏转力矩，或者移动块21带动支杆2转动使支杆2与多旋翼燃油无人机外侧垂直便于展开空中加油作业。
64.实施例五：如图4-7所示，本实施例公开了一种无人机硬油管对接组件，其结构与实施例一中无人机硬油管对接组件结构大致相同，不同之处在于，本实施例卡壳12靠近开口的位置开设有连通其内外的安装孔，安装孔处安装有推拉式电磁铁10，电磁吸盘6远离硬油管5的一端弧形过渡或者为锥形。
65.推拉式电磁铁10为现有技术中的常用电子元件，推拉式电磁铁10由线圈、动滑杆、静铁芯电源控制器、弹簧等配件组成，利用电磁场实现动滑杆移动，其工作方式及电路结构均为公知技术，在此不作赘述。
66.本实施例的工作过程和原理是：初始时推拉式电磁铁10的动滑杆向卡壳12外伸出，推拉式电磁铁10的动滑杆不影响电磁吸盘6进入到卡壳12内，当硬油管5设有电磁吸盘6的一端进入卡壳12后，推拉式电磁铁10的动滑杆向卡壳12内移动，推拉式电磁铁10的动滑杆通过挤压电磁吸盘6弧形位置或者锥形位置使电磁吸盘6向卡壳12内移动并使电磁吸盘6贴在环形板13上，避免燃油从电磁吸盘6和环形板13的间隙流出。
67.优选的，电磁吸盘6侧面对应环形板13的位置设有密封橡胶，密封橡胶提高电磁吸盘6和环形板13之间的密封性。
68.实施例六：如图4-7所示，本实施例公开了一种无人机硬油管对接组件，其结构与实施例一中
无人机硬油管对接组件结构大致相同，不同之处在于，本实施例环形板13为铁材质或者磁性材料材质，挡板14外侧固定有凸起16。
69.本实施例的工作过程和原理是：当硬油管5设有电磁吸盘6的一端进入卡壳12后，电磁吸盘6通电，电磁吸盘6和环形板13磁吸，硬油管5通过凸起16顶开挡板14，电磁吸盘6磁吸环形板13上避免燃油从电磁吸盘6和环形板13的间隙流出。
70.优选的，电磁吸盘6侧面对应环形板13的位置设有密封橡胶或者环形板13的外侧设有密封橡胶，密封橡胶提高电磁吸盘6和环形板13之间的密封性。
71.实施例七：如图4-6所示，本实施例公开了一种无人机硬油管对接组件，其结构与实施例一中无人机硬油管对接组件结构大致相同，不同之处在于，本实施例驱动组件包括安装在卡壳12上的电机一11，电机一11的输出轴上安装有同轴的驱动轮17，驱动轮17的侧面和锥形罩壳9侧面挤压，驱动轮17转动时驱动轮17和锥形罩壳9之间的摩擦力驱动锥形罩壳9转动。
72.电机一11为步进电机、伺服电机或者减速电机，电机一11和供油旋翼无人机的控制器电连接，无人机操作人员通过无人机控制终端可远程控制电机一11的工作状态，本发明中的电机一11为现有技术中的常用电子元件，其工作方式及电路结构均为公知技术，在此不作赘述。
73.电机一11通电工作，电机一11通过驱动轮17带动锥形罩壳9转动，锥形罩壳9带动涡卷杆8转动，实现涡卷杆8的驱动。
74.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。