一种收放线装置及系留无人机飞行系统的制作方法

1.本实用新型涉及系留无人机技术领域，尤其涉及一种收放线装置及系留无人机飞行系统。


背景技术：

2.随着市场变化，系留无人机需要更高高度，系留线缆需要更多通路，即需要更长与更重的系留线缆，这就直接导致线轮的转动惯量变大。较大的转动惯量使得系留无人机在快速上升和下降刹车瞬间，会造成刹车距离过长，从而导致线缆缠绕错乱。
3.因此，亟需一种收放线装置及系留无人机飞行系统来解决上述问题。


技术实现要素：

4.基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种收放线装置及系留无人机飞行系统，节省光电滑环，转动惯量较低，承重能力较强。
5.为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种收放线装置，用于系留无人机，其特征在于，所述收放线装置包括：
7.收纳筒，所述收纳筒上开设有绕线槽，所述绕线槽呈环形；
8.卷线臂，沿所述绕线槽的周向转动设置在所述绕线槽中，所述卷线臂上设置有导线孔，系留线缆绕设在所述绕线槽中，所述系留线缆的一端固定于所述收纳筒，用于连接电源，另一端穿过所述导线孔和所述绕线槽的上端槽口，用于连接系留无人机。
9.作为一种收放线装置的优选方案，所述卷线臂为机械臂，所述机械臂上设置有导向环，所述导向环位于所述绕线槽中，所述导向孔为所述导向环的内圈。
10.作为一种收放线装置的优选方案，所述绕线槽的槽底呈开口状或所述绕线槽的槽底开设有通孔，所述系留线缆远离所述卷线臂的一端伸出所述绕线槽的槽底或穿过所述通孔，并与所述电源连接。
11.作为一种收放线装置的优选方案，所述收纳筒包括外筒和内筒，所述外筒间隔套设在所述内筒外，所述外筒和所述内筒之间形成所述绕线槽。
12.作为一种收放线装置的优选方案，还包括：
13.驱动件，设置在所述内筒中；
14.悬臂，一端连接于所述驱动件，另一端连接于所述卷线臂，所述驱动件驱动所述悬臂沿所述绕线槽的周向转动，并带动所述卷线臂转动。
15.作为一种收放线装置的优选方案，所述卷线臂沿所述绕线槽的径向从内向外朝下倾斜设置，所述导线孔沿所述卷线臂的长度方向开设。
16.作为一种收放线装置的优选方案，还包括：
17.散热器，设置在所述内筒中，所述散热器向所述内筒中吹冷风。
18.作为一种收放线装置的优选方案，所述内筒的周壁开设有第一散热孔。
19.作为一种收放线装置的优选方案，所述外筒的周壁上开设有第二散热孔。
20.一种系留无人机飞行系统，包括上述任一技术方案所述的收放线装置。
21.本实用新型的有益效果为：
22.本实用新型提供一种收放线装置，该收放线装置包括收纳筒和卷线臂，将系留线缆绕设在环形的绕线槽中，当卷线臂沿绕线槽转动时，由于线缆穿过导线孔且一端固定于收纳筒，使得卷线臂能带动系留线缆卷绕在绕线槽中或从绕线槽中释放。卷线臂带动系留线缆沿绕线槽卷绕时，使得系留无人机能靠近收纳筒，即系留无人机收线；卷线臂带动系留线缆沿绕线槽释放时，使得系留无人机能远离收纳筒，即系留无人机放线。该收放线装置节省了光电滑环，有利于降低成本，并仅通过采用卷线臂实现收放线，能有效降低转动惯量，从而提高承重能力；且由于收放线过程转动惯量很低，能有效降低由于惯性带来的起止时间，从而降低刹车和起步距离，进而可以有效改善因起止过程造成的系留线缆松动；同时，由于起止过程缩短，可以更好的保持系留线缆的恒定张力，从而有利于精准控制系留线缆的收放与系留无人机同步。
23.本实施例还提供一种系留无人机飞行系统，该系留无人机飞行系统包括上述的收放线装置。通过采用上述的收放线装置，使得系留无人机起止时间缩短，系留线缆收放精准。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
25.图1是本实用新型一个实施例提供的收放线装置的结构示意图；
26.图2是本实用新型另一个实施例提供的收放线装置的结构示意图。
27.图中：
28.1、收纳筒；10、绕线槽；11、外筒；110、第一散热孔；12、内筒；120、第二散热孔；
29.2、卷线臂；20、导线孔；
30.3、悬臂；4、系留线缆。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
32.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通
过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
35.如图1和图2所示，本实施例提供一种收放线装置，该收放线装置用于系留无人机，具体地，收放线装置包括收纳筒1和卷线臂2，收纳筒1上开设有绕线槽10，绕线槽10呈环形；卷线臂2沿绕线槽10的周向转动设置在绕线槽10中，卷线臂2上设置有导线孔20，系留线缆4绕设在绕线槽10中，系留线缆4的一端固定于收纳筒1，用于连接电源，另一端穿过导线孔20和绕线槽10的上端槽口，用于连接系留无人机。
36.本实施例提供的收放线装置通过将系留线缆4绕设在环形的绕线槽10中，当卷线臂2沿绕线槽10转动时，由于线缆穿过导线孔20且一端固定于收纳筒1，使得卷线臂2能带动系留线缆4卷绕在绕线槽10中或从绕线槽10中释放。卷线臂2带动系留线缆4沿绕线槽10卷绕时，使得系留无人机能靠近收纳筒1，即系留无人机收线；卷线臂2带动系留线缆4沿绕线槽10释放时，使得系留无人机能远离收纳筒1，即系留无人机放线。该收放线装置节省了光电滑环，有利于降低成本，并仅通过采用卷线臂2实现收放线，能有效降低转动惯量，从而提高承重能力；且由于收放线过程转动惯量很低，能有效降低由于惯性带来的起止时间，从而降低刹车和起步距离，进而可以有效改善因起止过程造成的系留线缆4松动；同时，由于起止过程缩短，可以更好的保持系留线缆4的恒定张力，从而有利于精准控制系留线缆4的收放与无人机同步。
37.更具体地，绕线槽10的槽底呈开口状或绕线槽10的槽底开设有通孔，系留线缆4远离卷线臂2的一端伸出绕线槽10的槽底或通孔，并与电源连接。即绕线槽10可以两端开口也可以一端开口，优选为一端开口，即绕线槽10的槽底开设通孔，便于承托系留线缆4，避免系留线缆4脱离收纳筒1；且系留线缆4通过通孔伸出绕线槽10，便于与电源连接。
38.在本实施例中，收纳筒1包括外筒11和内筒12，外筒11间隔套设在内筒12外，外筒11和内筒12之间形成绕线槽10。系留线缆4绕设在内筒12的外周，且外筒11将系留线缆4限制在绕线槽10中，避免系留线缆4掉落或缠绕。
39.在一个实施例中，如图2所示，卷线臂2为机械臂，机械臂上设置有导向环，导向环位于绕线槽10中，导向孔为导向环的内圈。通过机械臂带动系留线缆4卷绕或释放，并通过导向环引导系留线缆4，结构简单，便于安装和搬运。
40.在另一个实施例中，如图1所示，该收放线装置还包括驱动件(图中未示出)和悬臂3，驱动件设置在内筒12中，悬臂3的一端连接于驱动件，另一端连接于卷线臂2，驱动件驱动悬臂3沿绕线槽10的周向转动，并带动卷线臂2转动。驱动件设置在内筒12中，有利于提高该收放线装置的结构紧凑性，节省占用空间；且通过悬臂3使得驱动件驱动连接卷线臂2，使得卷线臂2能悬设在绕线槽10中，并能沿绕线槽10的周向转动设置。其中，驱动件可以但不限
于是旋转气缸，旋转气缸的输出轴转动以驱动悬臂3转动，从而带动卷线臂2转动，实现系留线缆4的收线和放线。示例性地，当系留线缆4沿绕线槽10顺时针绕设时，旋转气缸的输出轴顺时针转动，带动卷线臂2顺时针转动，即使得系留线缆4继续沿绕线槽10顺时针绕设，实现收线；旋转气缸的输出轴逆时针转动，带动卷线臂2逆时针转动，即使得系留线缆4沿绕线槽10逆时针放线。当然，在其它实施例中，也可以通过其它结构实现卷线臂2的转动。例如绕线槽10的内槽壁沿绕线槽10的周向开设有滑槽，卷线臂2滑动设置在滑槽中。
41.在本实施例中，驱动件设置有预设力矩值，当驱动件输出端受力力矩大于预设力矩值时，驱动件驱动卷线臂2转动实现系留线缆4放线，当驱动件输出端受力力矩小于预设力矩值时，驱动件驱动卷线臂2转动实现系留线缆4收线，保证系留线缆4上恒定力矩，有利于精准控制系留线缆4的收放与系留无人机同步。
42.优选地，卷线臂2沿绕线槽10的径向从内向外朝下倾斜设置，导线孔20沿卷线臂2的长度方向开设。系留线缆4从卷线臂2的下端穿入导线孔20后从上端穿出，并连接系留无人机，保证系留线缆4随卷线臂2收放顺畅，且避免卷线臂2过长与外筒11和内筒12发生干涉。
43.可选地，卷线臂2可以全部位于绕线槽10中，也可以部分位于绕线槽10中，即卷线臂2的下端位于绕线槽10中，节省卷线臂2占用绕线槽10的空间，增大绕线槽10对于系留线缆4的容纳量。
44.进一步地，该收放线装置还包括散热器，散热器设置在内筒12中，散热器向内筒12中吹冷风。驱动件在工作时会散发热量，且系留线缆4一端连接电源，另一端连接系留无人机，即电源通过系留线缆4为系留无人机供电，系留线缆4也会散发热量。通过散热器向内筒12内吹冷风，能对驱动件直接冷却散热，且能使得内筒12侧壁温度降低，即对系留线缆4散热，保证驱动件和系留线缆4的正常工作。
45.优选地，内筒12的周壁开设有第一散热孔110，增大散热空间，驱动件和系留线缆4散发的热量能通过第一散热孔110散出，且散热器吹出的冷风能经由第一散热孔110进入绕线槽10对系留线缆4直接散热，提高系留线缆4的使用安全性。可选地，内筒12侧壁均匀开设多个第一散热孔110，提高散热均匀性和散热强度。示例性地，内筒12侧壁呈网状结构，结构稳定，散热效果较佳。
46.更为优选地，外筒11的周壁上开设有第二散热孔120，进一步增大散热空间，使得散热器带出的热量能经由第一散热孔110和第二散热孔120散出。可选地，外筒11侧壁均匀开设多个第二散热孔120，提高散热均匀性和散热强度。示例性地，外筒11侧壁呈网状结构，结构稳定，散热效果较佳。
47.本实施例提供的收放线装置，转动惯量较低，使得该收放线装置能够应用于具有较大重量的系留线缆4的场景；并由于收放线过程转动惯量很低，能有效降低由于惯性带来的起止时间，从而降低刹车和起步距离，进而可以有效改善因起止过程造成的系留线缆4松动；同时，由于起止过程缩短，可以更好的保持系留线缆4的恒定张力，从而有利于精准控制系留线缆4的收放与系留无人机同步；且相较于现有技术中的收放线装置采用光电滑环，本实施例提供的收放线装置节省了光电滑环，对于多光路要求的应用场景，可以显著降低成本。
48.本实施例还提供一种系留无人机飞行系统，该系留无人机飞行系统包括系留无人
机和上述的收放线装置，系留线缆4绕设在收纳筒1中并与系留无人机连接。当系留无人机上升时，卷线臂2沿与系留线缆4在绕线槽10中的绕设方向相反的方向转动，实现系留线缆4的放线，系留无人机顺利上升；当系留无人机下降时，卷线臂2沿与系留线缆4在绕线槽10中的绕设方向相同的方向转动，实现系留线缆4的收线，系留无人机顺利下降；当系留无人机悬停时，卷线臂2停止转动。且当受到外力干扰，例如风力干扰时，驱动件根据力矩驱动系留线缆4放线或收线，保证系留线缆4的张力恒定。通过采用上述的收放线装置，使得系留无人机的起止时间缩短，系留线缆4收放精准。
49.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。