一种系留无人机自动收放线装置的制作方法

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种系留无人机自动收放线装置。

背景技术：

系留无人机目前已经在行业中得到广泛的应用，与之配套的系留收放线装置也随之出现。现阶段存在的收放线装置多为手动控制方式，即通过手工的操作实现系留线缆的收放，此种方式需要单独消耗人力且工作繁琐，手动操作放线速度必须满足大于等于无人机上升速度，收线时无人机下降速度大于手动操作收线速度会出现滞留大量线缆，滞留的线缆易于缠绕打结，对线缆破坏性和安全性带来极大隐患。

技术实现要素：

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种系留无人机自动收放线装置。

本发明提出的一种系留无人机自动收放线装置，包括：机架、第一转轮、第二转轮、电机、电机控制器、电磁离合器、绕线轮、往复丝杆、张力传感器和控制盒；

绕线轮和往复丝杆中心轴相互平行的转动安装在机架上，第一转轮和第二转轮均转动安装在机架上，第一转轮与绕线轮同轴设置，第二转轮与往复丝杆同轴设置；第一转轮位于机架外侧，且第一转轮上设有摇把；

电机的输出轴通过电磁离合器连接第一转轮，且第一转轮和第二转轮同步转动；

张力传感器安装在往复丝杆上用于检测经过往复丝杆的丝线张力；控制盒通过波纹管连接电机控制器，控制盒上设有启动按钮开关和切换开关；

电机控制器还连接张力传感器和电机，电机控制器用于根据启动按钮开关的开关信号和张力传感器的检测信号控制电机工作，并用于根据切换开关的开关信号控制电磁离合器工作。

优选地，控制盒上还设有用于调整电机转速的监控摇杆。

优选地，电磁离合器通过传动带带动第一转轮转动，第二转轮通过传动带连接与第一转轮同轴设置的传动轮。

优选地，机架由底板和两块竖直安装在底板相对的两侧的侧板组成，往复丝杆、绕线轮、电机和电机控制器都安装在两块侧板之间，第一转轮安装在一块侧板远离另一块侧板的一侧。

优选地，电机和电磁离合器安装在绕线轮远离往复丝杆的一侧。

优选地，电机控制器用于根据张力传感器的检测值控制电机正反转，并用于根据张力传感器的检测值控制电机转速。

本发明提供的一种系留无人机自动收放线装置，无人机上升/降落时利用切换开关通断，电磁离合器吸合/分离，收放线装置在手动控制模式和电动控制模式之间相互切换，实现手自一体化收放线。手动控制模式下，通过手动操作转动摇把，实现绕线轮线缆的收放线。自动模式下，电机控制器用于根据张力传感器的检测值控制电机正反转，并用于根据张力传感器的检测值控制电机转速，保证无人机上升或者降落过程中，收放线速度始终与无人机的运动一致，提高操作安全。

本发明提供的一种系留无人机自动收放线装置，结构设计简单，手动和自动模式根据需要自由切换，灵活性和安全性大大提高。

附图说明

图1为本发明提出的一种系留无人机自动收放线装置立体图；

图2为本发明提出的一种系留无人机自动收放线装置另一立体图。

具体实施方式

参照图1、图2，本发明提出的一种系留无人机自动收放线装置，包括：机架15、第一转轮8、第二转轮12、电机6、电机控制器5、电磁离合器7、绕线轮11、往复丝杆14、张力传感器13和控制盒4。

绕线轮11和往复丝杆14中心轴相互平行的转动安装在机架15上，第一转轮8和第二转轮12均转动安装在机架15上，第一转轮8与绕线轮11同轴设置，第二转轮12与往复丝杆14同轴设置。

绕线轮11用于缠绕丝线，通过绕线轮11的正反转，可实现收放线。往复丝杆14作为绕线轮11的放线端，绕线轮11上的丝线经往复丝杆14收放，有利于在收线过程中，使得线缆合理有序的缠绕在绕线轮11上。

本实施方式中，第二转轮12通过传动带连接与第一转轮8同轴设置的传动轮，从而实现第一转轮8和第二转轮12同步转动。

本实施方式中，电机6的输出轴通过电磁离合器7连接第一转轮8，具体的，电磁离合器7通过传动带带动第一转轮8转动，且第一转轮8上设有摇把9。如此，电磁离合器7吸合的状态下，通过电机6可驱动第一转轮8和第二转轮12转动，并分别带动绕线轮11和往复丝杆14转动。电磁离合器7分离的状态下，可通过摇把9驱动第一转轮8和第二转轮12转动，并分别带动绕线轮11和往复丝杆14转动。本实施方式中，为了方便摇把9的操作，第一转轮8位于机架15外侧。

张力传感器13安装在往复丝杆14上用于检测经过往复丝杆14的丝线张力。控制盒4通过波纹管10连接电机控制器5，控制盒4上设有启动按钮开关1和切换开关2。

电机控制器5还连接张力传感器13和电机6，电机控制器5用于根据启动按钮开关1的开关信号和张力传感器13的检测信号控制电机6工作，并用于根据切换开关2的开关信号控制电磁离合器7工作。

该系留无人机自动收放线装置工作时，首先绕线轮11上的线缆抽出一段长度经过往复丝杆14后挂在无人机机身中相应部位，然后，启动按钮开关按下，使得整个收放线电控系统通电。

当切换开关2断开，则电磁离合器7断开，该装置切换到手动控制模式。手动控制模式下，通过手动操作转动摇把9，实现绕线轮11线缆的收放线。当切换开关按下，电磁离合器吸合，该装置切换到自动控制方式。如此，通过电磁离合器7的吸合和分离实现了手自一体相互间的转化功能。

自动控制模式下，无人机起飞上升时，挂载线缆被拉紧，线缆拉力达到张力传感器设定的力信号后，此信号通过电机控制器5反馈给电机，电机6带动已经吸合的电磁离合器7驱动第一转轮8和第二转轮12转动，使绕线轮11开始放线。当无人机上升速度越快，张力传感器感应的拉力越大，电机控制器5根据张力信号控制电机快速转动；当无人机上升速度越慢，张力传感器感应的拉力越小，电机控制器5根据张力信号控制电机慢速转动。从而使地收放线速度与无人机上升速度保持一致。

自动控制模式下，无人机悬停时，线缆对张力传感器继续有微小拉力，拉力信号值在张力传感器设定的信号区域范围内，此时绕线轮11转动以停止继续放线。

自动控制模式下，.无人机开始降落时，线缆对张力传感器无拉力，信号反馈于电机，电机开始反转，电机带动吸合的离合器驱动第一转轮8和第二专利12转动，使绕线轮11开始收线，往复丝杆14对收线工作进行整理。

本实施方式中，控制盒4上还设有用于调整电机6转速的监控摇杆3。具体的，监控摇杆3正向推出用于调整电机6正向转速，监控摇杆3正向推出幅度越大，放线越快；监控摇杆3反向推出用于调整电机6反向转速，监控摇杆3反向推出幅度越大，收线越快；推杆臂放置在中间位置时，则无人机为悬停状态。本实施方式中，当张力传感器13故障时，电磁离合器继续吸合，可通过接通监控摇杆3实现收放线全过程控制，使得绕线轮收放线速度与无人机起降速度始终一致，提高设备的安全性。

当自动控制模式下无人机坠落时，如果收线速度远小于无人机降落速度时，为防止线缆滞留打结可以接通监控摇杆3，向下推动监控摇杆3，继续进行收线，且监控摇杆3向反向推出幅度越大，收线速度越快，以保持收线速度与无人机降落速度基本一致。

本实施方式中，机架15由底板和两块竖直安装在底板相对的两侧的侧板组成，往复丝杆14、绕线轮11、电机6和电机控制器5都安装在两块侧板之间，第一转轮8安装在一块侧板远离另一块侧板的一侧。

本实施方式中，电机6和电磁离合器7安装在绕线轮11远离往复丝杆14的一侧，以避免绕线轮11的收放线受到干扰。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。