一种适用于小型固定翼无人机的车载释放机构及方法

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种适用于小型固定翼无人机的车载释放机构及方法。

背景技术

现有的小型固定翼无人机通常采用弹射方式起飞，弹射装置可以固定在地面，也可以安装在载车上。弹射起飞的原理主要是将液压能、气压能或势能等不同形式能量转换为机械动能，使无人机在一定长度的滑轨上加速到安全起飞速度，因此目前的弹射装置存在结构复杂、操作费时以及体积大等不足。小型固定翼无人机通常起飞速度不高，目前许多乘用车所能达到的行驶速度都能大于小型固定翼无人机安全起飞速度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种适用于小型固定翼无人机的车载释放机构及方法，结构简单可靠、体积小且操作方便。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种适用于小型固定翼无人机的车载释放机构，装载车辆顶部设有天窗和车顶架、且车顶架包含两根横杆，所述车载释放机构包括无人机托架以及释放机构；

所述无人机托架包括支撑架、减震垫和两个机身挡板；

所述支撑架包括第一侧板、第二侧板和顶板，其中，顶板的两端分别和第一侧板、第二侧板的一端垂直固连，形成U字形结构；所述第一侧板的另一端、第二侧板的另一端分别和车顶架的两根横杆对应固连，使得顶板平行于天窗；所述第一侧板位于第二侧板和装载车辆车头之间，且第一侧板、第二侧板均和装载车辆纵向方向垂直；

所述减震垫设置在顶板的上端面上，用于放置无人机并减轻无人机和顶板之间的震动；

所述两个机身挡板平行设置在减震垫两侧，用于限制减震垫上的无人机，使得无人机无法相对顶板在装载车辆横向方向上运动；

所述释放机构包括第一连接部、第二连接部、插销、拉绳、导向轮和导向轮安装座；

所述第一连接部包含连接板和对接锥；所述对接锥为椎体，对接锥的底面和连接板的下端面固连；所述连接板的上端面用于和无人机机身下表面固连，使得对接锥的轴线经过无人机的重心；所述对接锥上沿无人机的纵向方向开有和所述插销相匹配的第一通孔，且第一通孔的轴线和对接锥的轴线垂直相交；

所述顶板上设有供所述对接锥穿过的通孔，该通孔位于减震垫后方；

所述第二连接部固定在所述顶板的下端面上，其上设有和所述对接锥相匹配的锥形槽，使得无人机放置在减震垫上时固定在其机身下表面上的第一连接部的对接锥能够穿过顶板上的通孔插入第二连接部的锥形槽中；

所述第二连接部沿装载车辆纵向方向开有和所述插销相匹配的第二通孔，且所述第二通孔在所述对接锥插入第二连接部的锥形槽时和所述第一通孔同轴；

所述插销用于在所述对接锥插入第二连接部的锥形槽时插入所述第一通孔和第二通孔、使得第一连接部固定在第二连接部上；

所述导向轮通过导向轮安装座设置在所述顶板的下表面，导向轮位于所述第二通孔的轴线上；

所述第一侧板上设有供所述拉绳穿过的通孔；所述拉伸一端和所述插销的头部相连、另一端经导向轮变向后穿过第一侧板上的通孔、再从装载车辆的天窗伸入装载车辆中。

本发明还公开了一种适用于小型固定翼无人机的车载释放机构的无人机释放方法，包含以下过程：

将无人机放置在减震垫上，使固定在其机身下表面上的第一连接部的对接锥穿过顶板上的通孔插入第二连接部的锥形槽中，此时，第一通孔、第二通孔同轴；

将插销插入第一通孔、第二通孔中，使得第一连接部、第二连接部相对固定，同时两个机身挡板限制无人机使得无人机无法相对顶板在装载车辆横向方向上运动，此时，无人机被固定在装载车辆上；

控制装载车辆运载无人机平稳行驶，当装载车辆加速到无人机的安全起飞速度时，装载车辆内的操作人员拉动拉绳，使得插销从第一通孔中脱离，此时，对接锥和第二连接部分离，无人机锁定解除、安全地飞离无人机托架。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本发明无须专门设计结构复杂、操作费时以及体积大的弹射装置将无人机在一定长度的滑轨上加速到安全起飞速度，而是通过市场上能容易获得的载车运载无人机加速至无人机的安全起飞速度。本发明结构非常简单，操作便捷，使用可靠。

附图说明

图1为本发明中装载车辆的结构示意图；

图2为本发明中无人机托架的结构示意图；

图3为本发明中装载车辆、去除第一连接部的释放机构、无人机托架相配合的结构示意图；

图4为本发明中释放机构的结构示意图；

图5为本发明中支撑架、插销、第一连接部、第二连接部相配合的剖视图；

图6为本发明中插销、第一连接部、第二连接部相配合的剖视图；

图7为本发明中第一连接部与无人机的装配示意图；

图8为本发明中去除第一连接部的释放机构和无人机托架相配合的结构示意图；

图9为无人机被锁定时的状态示意图；

图10为本发明和无人机相配合的正视图；

图11为本发明在装载车辆上和无人机相配合的立体结构示意图；

图12为无人机解锁起飞时的状态示意图；

图13为无人机与车载释放机构安全分离状态示意图。

图中，1-车顶架的横杆，2-顶板，3-机身挡板，4-减震垫，5-第一连接部，6-第二连接部，7-插销，8-拉绳，9-导向轮，10-导向轮安装座，11-无人机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。

本发明公开了一种适用于小型固定翼无人机的车载释放机构，装载车辆顶部设有天窗和车顶架、且车顶架包含两根横杆，如图1所示；所述车载释放机构包括无人机托架以及释放机构。

如图2所示，所述无人机托架包括支撑架、减震垫和两个机身挡板；

所述支撑架包括第一侧板、第二侧板和顶板，其中，顶板的两端分别和第一侧板、第二侧板的一端垂直固连，形成U字形结构；所述第一侧板的另一端、第二侧板的另一端分别和车顶架的两根横杆对应固连，使得顶板平行于天窗；所述第一侧板位于第二侧板和装载车辆车头之间，且第一侧板、第二侧板均和装载车辆纵向方向垂直，如图3所示；

所述减震垫设置在顶板的上端面上，用于放置无人机并减轻无人机和顶板之间的震动；

所述两个机身挡板平行设置在减震垫两侧，用于限制减震垫上的无人机，使得无人机无法相对顶板在装载车辆横向方向上运动。

如图4所示，所述释放机构包括第一连接部、第二连接部、插销、拉绳、导向轮和导向轮安装座。

如图5、图6所示，所述第一连接部包含连接板和对接锥；所述对接锥为椎体，对接锥的底面和连接板的下端面固连；所述连接板的上端面用于和无人机机身下表面固连，使得对接锥的轴线经过无人机的重心，如图7所示；所述对接锥上沿无人机的纵向方向开有和所述插销相匹配的第一通孔，且第一通孔的轴线和对接锥的轴线垂直相交；

所述顶板上设有供所述对接锥穿过的通孔，该通孔位于减震垫后方；

所述第二连接部固定在所述顶板的下端面上，其上设有和所述对接锥相匹配的锥形槽，使得无人机放置在减震垫上时固定在其机身下表面上的第一连接部的对接锥能够穿过顶板上的通孔插入第二连接部的锥形槽中；

所述第二连接部沿装载车辆纵向方向开有和所述插销相匹配的第二通孔，且所述第二通孔在所述对接锥插入第二连接部的锥形槽时和所述第一通孔同轴；

所述插销用于在所述对接锥插入第二连接部的锥形槽时插入所述第一通孔和第二通孔、使得第一连接部固定在第二连接部上。

如图8所示，所述导向轮通过导向轮安装座设置在所述顶板的下表面，导向轮位于所述第二通孔的轴线上；

所述第一侧板上设有供所述拉绳穿过的通孔；所述拉伸一端和所述插销的头部相连、另一端经导向轮变向后穿过第一侧板上的通孔、再从装载车辆的天窗伸入装载车辆中。

本发明还公开了一种适用于小型固定翼无人机的车载释放机构的无人机释放方法，包含以下过程：

将无人机放置在减震垫上，使固定在其机身下表面上的第一连接部的对接锥穿过顶板上的通孔插入第二连接部的锥形槽中，此时，第一通孔、第二通孔同轴；

将插销插入第一通孔、第二通孔中，使得第一连接部、第二连接部相对固定，如图9所示，同时两个机身挡板限制无人机使得无人机无法相对顶板在装载车辆横向方向上运动，如图10所示，此时，无人机被固定在装载车辆上，如图11所示；

控制装载车辆运载无人机平稳行驶，当装载车辆加速到无人机的安全起飞速度时，装载车辆内的操作人员拉动拉绳，使得插销从第一通孔中脱离，如图12所示，此时，对接锥和第二连接部分离，无人机锁定解除、安全地飞离无人机托架，如图13所示。

本发明车载释放机构的整体结构非常简单可靠，操作过程也非常方便且快速。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。