气动驱动装置与无人机的制作方法

本发明涉及无人机领域，尤其是涉及一种气动驱动装置与无人机。

背景技术：

随着无人机技术的不断发展，其应用范围也越来越广泛，例如，将无人机与网枪相结合来实现抓捕。使用无人机发射网枪定位准，可以实现远距离精准抓捕，提高抓捕能力，并保障己方人员的安全。用无人机发射网枪时，通常是将抓捕网装在无人机的挂载云台上，到达目的地后，解除对抓捕网的固定，通过气动驱动装置将其投射至目标区域。然而，相关技术中的一些气动驱动装置结构复杂，部件众多。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种气动驱动装置，该气动驱动装置的结构较简单，部件较少，能在一定程度上减轻重量与降低成本。

本发明还提出一种无人机，该无人机中的气动驱动装置的结构较简单，部件较少，能在一定程度上减轻重量与降低成本。

第一方面，本发明的一个实施例提供了气动驱动装置，用于通过气瓶内的压缩气体投射待投放物，包括：

支座，所述支座内限定出容纳腔体，所述支座上还设有进气口与出气口，所述压缩气体能够经所述进气口进入所述容纳腔体；

第一密封件，所述第一密封件位于所述容纳腔体内；

第一弹性件，所述第一弹性件位于所述容纳腔体内，所述第一弹性件用于驱动所述第一密封件抵持于所述出气口将所述出气口封闭；

所述第一密封件能够沿设定方向运动并与所述出气口分离，以使所述压缩气体经所述出气口喷出。

本发明实施例的气动驱动装置至少具有如下有益效果：第一密封件在第一弹性件的驱动下抵持于出气口，将出气口封闭；当第一密封件沿设定方向运动时，第一密封件与出气口分离，出气口被打开。容纳腔体内处于高压状态的压缩气体迅速冲出，喷射至待投放物上，使其被投射出去。该气动驱动装置中仅需设置较少的部件便能实现气动驱动，能够简化结构，并减轻重量与降低成本。

根据本发明的另一些实施例的气动驱动装置，还包括分隔件，所述第一密封件包括遮挡部，所述分隔件围绕所述遮挡部设置且二者抵持，所述分隔件与所述遮挡部将所述容纳腔体分隔为第一腔体与第二腔体，所述进气口、所述出气口均与所述第一腔体连通，所述支座上还设有漏气口，所述漏气口与所述第二腔体连通。

根据本发明的另一些实施例的气动驱动装置，所述遮挡部与所述分隔件之间存在缝隙以形成通道，所述第一腔体内的所述压缩气体能够经所述通道流入所述第二腔体内。

根据本发明的另一些实施例的气动驱动装置，还包括锁定件与驱动件，所述锁定件用于封闭所述漏气口，所述驱动件能够驱动所述锁定件运动以使所述漏气口与外界连通。

根据本发明的另一些实施例的气动驱动装置，还包括第二弹性件与抵持件，所述抵持件上设有与外界连通的第一通孔，所述第一通孔与所述漏气口连通，所述第二弹性件用于驱动所述锁定件抵持于所述抵持件以封闭所述第一通孔，所述驱动件用于驱动所述锁定件运动以打开所述第一通孔。

根据本发明的另一些实施例的气动驱动装置，所述锁定件包括主体部与触发部，所述触发部具有斜面，所述第二弹性件抵持于所述触发部，以使所述触发部部分伸入所述第一通孔且所述斜面抵持于所述第一通孔的孔壁，并使所述主体部经所述第一通孔伸出。

根据本发明的另一些实施例的气动驱动装置，还包括气瓶容纳件，所述气瓶容纳件用于容纳所述气瓶，所述支座上还设有刺破件，当所述气瓶容纳件与所述支座连接时，所述刺破件能够刺破所述气瓶，以使所述气瓶与所述进气口连通。

根据本发明的另一些实施例的气动驱动装置，还包括第三弹性件、第二密封件与阻挡件，所述阻挡件与所述支座连接，所述第三弹性件用于驱动所述第二密封件抵持于所述阻挡件，所述第二密封件上设有第二通孔，当所述气瓶容纳件与所述支座连接时，所述第二密封件能够被所述气瓶推动以使所述刺破件穿过所述第二通孔并刺破所述气瓶。

根据本发明的另一些实施例的气动驱动装置，还包括导向件，所述导向件与所述支座连接，所述第一弹性件套设于所述导向件上，所述第一密封件内部具有导向腔体，所述导向件伸入所述导向腔体内且能相对于所述第一密封件运动。

第二方面，本发明的一个实施例提供了无人机，包括上述的气动驱动装置。

本发明实施例的无人机至少具有如下有益效果：该无人机的气动驱动装置中，第一密封件在第一弹性件的驱动下抵持于出气口，将出气口封闭；当第一密封件沿设定方向运动时，第一密封件与出气口分离，出气口被打开。容纳腔体内处于高压状态的压缩气体迅速冲出，喷射至待投放物上，使其被投射出去。该气动驱动装置中仅需设置较少的部件便能实现气动驱动，能够简化结构，并减轻重量与降低成本。

附图说明

图1是第一实施例中气动驱动装置的整体结构示意图；

图2是图1中气动驱动装置的内部结构示意图；

图3是图1中气动驱动装置的爆炸图；

图4是图1中气动驱动装置的内部结构示意图；

图5是图4中a处的局部放大图；

图6是图1中解锁件与支座的连接结构示意图；

图7是图1中气瓶与支座的连接结构示意图；

图8是图1中气瓶与支座的连接结构示意图；

图9是图1中气瓶与支座的连接处的爆炸图。

附图标记：

支座100、容纳腔体110、第一腔体111、第二腔体112、进气口120、出气口130、漏气口140、刺破件150、放气口160、伸出部170、凹陷部180、气瓶容纳件200、气瓶210、第一密封件300、遮挡部310、堵头320、导向腔体330、第一弹性件400、驱动件500、驱动臂510、分隔件600、锁定件700、主体部710、触发部720、斜面721、第二弹性件800、抵持件900、第一通孔910、第三弹性件1000、第二密封件1100、第二通孔1110、阻挡面1120、阻挡件1200、导向件1300、密封块1400、出气管1500。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明实施例的描述中，如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。在本发明实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

参照图1、图2、图3与图7，本实施例中的气动驱动装置包括支座100、气瓶210、第一密封件300与第一弹性件400等。支座100可以一体成型，也可以由多个部件组合而成，例如，本实施例中，由两个部件套接形成支座，两个部件间螺纹连接。气瓶210内充满压缩气体，压缩气体为高压气体。支座100内限定出容纳腔体110，支座100上还设有进气口120与出气口130，气瓶210内的压缩气体可以经进气口120进入容纳腔体110，可以经出气口130排出容纳腔体110。

第一密封件300与第一弹性件400位于容纳腔体110内，第一密封件300包括遮挡部310与堵头320，二者分别位于第一密封件300的两端。第一弹性件400的两端分别与支座100、遮挡部310抵持。在第一弹性件400的抵持作用下，堵头320会抵持于出气口130处，将出气口130封闭。堵头320与出气口130的形状相匹配，以使二者贴合度更高，例如，将二者均设置为弧面状。还可以在堵头320的表面设置硅胶层或橡胶层，以增强密封性，减小漏气几率。

支座100上出气口130处连接有出气管1500，出气管1500上连接有待投放物(图中省略)。当第一密封件300沿设定方向(设定方向为附图中的第一方向)运动，并与出气口130分离后，出气口130与出气管1500连通，压缩气体经出气口130进入出气管1500内，并喷射至待投放物上，使待投放物被投射出去。本实施例中的气动驱动装置的部件较少，结构较简单，能在一定程度上降低成本与减轻重量。

参照图2至图4，在一些实施例中，支座100上还设有漏气口140，漏气口140与进气口120分隔开，漏气口140可以与外界连通。在容纳腔体110内还设有分隔件600，分隔件600与支座100连接。分隔件600围绕遮挡部310设置，即遮挡部310伸入分隔件600内，且遮挡部310的周面与分隔件600的侧壁抵持。分隔件600将容纳腔体110分隔为两部分，具体的，分隔件600与支座100之间形成第一腔体111，分隔件600与遮挡部310之间形成第二腔体112。进气口120、出气口130均与第一腔体111连通，漏气口140与第二腔体112连通。

漏气口140与进气口120分隔开，可以防止气体直接从进气口120流入漏气口140而排出。当压缩气体充满第一腔体111时，除了第一弹性件400沿第一方向的反向抵持于堵头320，压缩气体也会进一步使堵头320沿第一方向的反向抵紧出气口130。因此，若采用常规的驱动方式，例如使用气缸或电机推动或拉动第一密封件300沿第一方向运动，运动的阻力较大，驱动力需要足够大才能实现。本实施例中，当气瓶210内的压缩气体进入第一腔体111后，第一腔体111内的气压远高于外界，只需将漏气口140与外界连通，第一腔体111内的压缩气体便会推动第一密封件300沿第一方向运动，操作起来易于实现。

在一些实施例中，遮挡部310与分隔件600抵持，且二者之间设有密封圈，但其并未达到完全密封状态，二者之间存在缝隙以形成通道。第一腔体111内的压缩气体可以经该通道进入第二腔体112内。如此，第一腔体111与第二腔体112内的气压大致相等。当气瓶210与容纳腔体110连通时，压缩气体进入第一腔体111内。由于第一腔体111与第二腔体112内的气压大致相等，第一腔体111内处于高压的压缩气体没有推动遮挡部310沿第一方向运动的趋势，只需设置较小规格的第一弹性件400即可使堵头320抵持于出气口130实现封闭。若遮挡部310与分隔件600之间完全封闭，第二腔体112内为常压，第一腔体111内的气压高于第二腔体112，压缩气体进入第一腔体111后，可能会将第一密封件300沿第一方向推动，为了防止该情况发生而提前将出气口130打开，需要设置具有较大回弹力的大规格弹簧，可能会导致重量与成本增加。

当漏气口140与外界连通后，由于第二腔体112内的气压远高于外界大气压，第一密封件300会沿第一方向运动，第一弹性件400被压缩。虽然随着第二腔体112内的压缩气体逐渐排出，第一腔体111内的压缩气体会继续进入第二腔体112，但由于有遮挡部310与分隔件600的遮挡阻拦，气体若要进入第二腔体112存在一定的阻碍。当堵头320与出气口130分离后，第一腔体111内的压缩气体可以直接经出气口130排出，无部件遮挡或阻碍，因此，大部分气体都会直接经出气口130排出至出气管1500。

参照图4至图6，在一些实施例中，还包括驱动件500与锁定件700，通过锁定件700封闭漏气口140，可以通过驱动件500驱动锁定件700运动来打开漏气口140。例如，可以使用硅胶塞堵住漏气口140，需要打开漏气口140时，通过驱动件500将硅胶塞拔出或推出即可。

在一些实施例中，还包括第二弹性件800与抵持件900等。支座100上漏气口140周围挖空以形成凹陷部180，抵持件900伸入凹陷部180内，并与凹陷部180螺纹连接。抵持件900上设有第一通孔910，且其内部中空，第一通孔910与漏气口140连通。锁定件700位于抵持件900内部，第二弹性件800的两端分别与凹陷部180的底壁、锁定件700抵持，以使锁定件700抵持于抵持件900，将第一通孔910封闭。需要使漏气口140与外界连通时，通过驱动件500驱动锁定件700运动，使其与抵持件900分离，不再堵住第一通孔910即可。此处，第二弹性件800处于压缩状态，需要关闭漏气口140时，驱动件500停止工作，在第二弹性件800回弹力作用下，锁定件700会自动复位，无需人工将其塞入第一通孔910，操作较方便。

在一些实施例中，锁定件700包括主体部710与触发部720，触发部720伸入第一通孔910内，主体部710经第一通孔910伸出至抵持件900之外。触发部720上具有斜面721，第二弹性件800抵持于触发部720的端部，以使斜面721抵持于第一通孔910的孔壁，将第一通孔910堵住，通过斜面抵持可以提高贴合度。驱动件500位于主体部710的一侧，驱动臂510可转动以将主体部710朝远离抵持件900的方向推动，从而使触发部720与第一通孔910分离。可以使用舵机作为驱动件500，以减轻重量，驱动臂510为舵机臂。触发部720选用硅胶件或橡胶件，以提高密封性。或者，还可以设置密封块1400，在密封块1400上也设置通孔，该通孔与第一通孔910同轴且连通，主体部710穿过密封块1400上的通孔后从第一通孔910伸出，斜面721抵持于密封块1400的孔壁。通过设置密封块1400可以提高密封性，不易出现漏气。

参照图7至图9，在一些实施例中，气瓶210置于气瓶容纳件200内，支座100上设有刺破件150，可以选用尖锐的针状物作为刺破件150。气瓶容纳件200与支座100连接时，刺破件150将刺破气瓶210的封口，使气瓶210与进气口120连通。本实施例中，气瓶210在安装到支座100的同时自动打开进气，无需提前打开后再安装，可以避免气体流失浪费。

在一些实施例中，支座100上设有朝外伸出的伸出部170，伸出部170围绕进气口120设置，刺破件150设置于伸出部170内部。伸出部170的内侧壁上嵌入固定有环状的阻挡件1200，第二密封件1100的端部设有阻挡面1120。例如，可以将第二密封件1100的端部沿径向挖空一圈以形成阻挡面1120。伸出部170内设有第二密封件1100，第三弹性件1000置于第二密封件1100内部且套设于刺破件150外部，第三弹性件1000的两端分别与伸出部170的底壁、第二密封件1100抵持。在第三弹性件1000的回弹力作用下，阻挡面1120抵于阻挡件1200处，以进行限位，防止第二密封件1100脱出。气瓶容纳件200能够套在伸出部170外部，并与伸出部170螺纹连接，当伸出部170旋入气瓶容纳件200，气瓶210的端部会抵持于第二密封件1100，使其朝靠近支座100的方向移动。第二密封件1100的端部设有第二通孔1110，当第二密封件1100运动至预定位置时，刺破件150会穿过第二通孔1110露出，并与气瓶210的端部封口接触，将封口刺破。此时，第三弹性件1000处于压缩状态，当气瓶容纳件200与伸出部170分离后，在第三弹性件1000回弹力作用下，第二密封件1100复位，阻挡面1120再次抵于阻挡件1200。本实施例中，伸出部170可以对刺破件150形成遮挡与保护，以免气瓶210还未安装时，刺破件150直接外露产生磕碰而损坏，且能防止操作者被刺伤。

参照图2至图4，在一些实施例中，还设有导向件1300，导向件1300的一端与支座100连接，第一弹性件400套设于导向件1300上。第一密封件300的内部设有导向腔体330，当第一密封件300运动时，导向件1300可以伸入或伸出导向腔体330。通过导向件1300进行导向，可以使第一密封件300运动过程更平稳。在支座100上还设有放气口160，放气口160处设有阀门，使用结束后，可以打开放气口160的阀门，将容纳腔体110内残留的气体排出。

在一些实施例中，还公开了一种无人机，该无人机包括上述各实施例中的气动驱动装置。

参照全部附图，结合上述各实施例，使用本发明实施例中的气动驱动装置驱动待投放物时，先将待投放物装载于无人机的挂载云台上，然后将气瓶容纳件200安装于支座100上，随着气瓶容纳件200相对于支座100拧紧，气瓶210的封口被刺破，压缩气体进入第一腔体111内。无人机带着待投放物飞行至目标位置上方时，驱动件500驱动锁定件700运动以与第一通孔910分离，使漏气口140与外界连通，推动第一密封件300沿第一方向运动，并与出气口130分离。出气口130打开后，压缩气体经出气口130喷入出气管1500内，进而将待投放物喷射出去。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。