一种子母无人机系统

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种子母无人机系统。

背景技术

无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。为了方便控制多台无人机，现有技术是利用子母无人机系统实现控制多台无人机，但现有的子母无人机系统较多的是无人机集群控制技术或者多机协同交替工作，母机与子机之间仅有信息联系，不能加强子机的功能。而子机既要飞往指定空域和返航，又要满足长时间在指定空域执行任务，因此子机对电量的要求高，电池占用空间大，导致现有的子机难以进一步地小体积化，不利于在复杂的地理环境中飞行。

发明内容

本发明的目的在于提出一种子母无人机系统，以解决子机对电量的要求高，电池占用空间大，导致现有的子机难以进一步地小体积化，不利于在复杂的地理环境中飞行。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种子母无人机系统，包括子无人机和母无人机；所述母无人机的顶部设有搭载平台，所述搭载平台设有机臂锁定机构；所述搭载平台用于搭载子无人机；所述机臂锁定机构用于锁定和解锁子无人机的机臂。

作为一种可选的实施例方式，所述机臂锁定机构包括底座和锁定组件；所述底座包括支承部，所述支承部设有开口朝上的机臂槽；所述锁定组件包括驱动电机和锁杆，所述驱动电机位于所述机臂槽的一侧，且所述驱动电机的输出端位于所述驱动电机的顶部；所述锁杆的一端与所述驱动电机的输出端连接，且所述锁杆水平转动地位于所述机臂槽的上方，所述驱动电机用于驱动所述锁杆转动；所述子无人机的机臂间隙配合地插设在所述机臂槽内，且所述子无人机的机臂的顶面低于所述锁杆的底面。

作为一种可选的实施例方式，所述支承部于远离驱动电机的一侧的顶部设有定位部，所述定位部设有开口朝向所述驱动电机的避让缺口，所述锁杆远离所述驱动电机的一端可间隙配合地嵌设在所述避让缺口内。

作为一种可选的实施例方式，所述底座还包括电机安装座，所述驱动电机安装于所述电机安装座上。

作为一种可选的实施例方式，所述支承部于所述机臂槽的开口两侧分别设有斜导面，所述斜导面的顶部远离所述机臂槽，所述斜导面的底部靠近所述机臂槽。

作为一种可选的实施例方式，所述搭载平台设有对准定位部，所述子无人机的底部设有对准配合部，所述对准定位部和对准配合部凹凸配合。

作为一种可选的实施例方式，所述母无人机的机臂呈工字形，所述母无人机的两个机臂分别设有可拆卸的连接座，所述连接座分别设有机臂锁定机构。

作为一种可选的实施例方式，所述连接座包括上连接部和下连接部，所述上连接部设有开口朝下的第一安装凹槽，所述上连接部的前端和后端分别设有第一可拆卸连接部；所述下连接部设有开口朝上的第二安装凹槽，所述下连接部的前端和后端分别设有第二可拆连接部；第一可拆卸连接部与第二可拆卸连接部可拆卸连接，且所述第一安装凹槽与所述第二安装凹槽相对构成安装腔，所述安装腔固定地套接于所述母无人机的机臂。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

在本发明的实施例中，当子无人机停落在搭载平台时，通过机臂锁定机构锁定子无人机的机臂，使母无人机能稳定地搭载子无人机。当母无人机搭载子无人机到指定空域后，通过机臂锁定机构解锁子无人机的机臂，实现子无人机的释放，以完成侦查任务。利用母无人机将子无人机搭载到指定空域，使子无人机无需花费电量即可飞行到指定空域，达到提高子无人机长时间执行任务的效果。当子无人机完成任务但剩余电量不足够返航时，可派出母无人机将子无人机搭载回来，以避免子无人机因断电而坠毁。因此，通过母无人机搭载子无人机进行启航和返航，有效降低子无人机对电量的需求，使子无人机可减少电池的体积大小，利于子无人机缩减体积，从而利于提高子无人机在复杂的地理环境中飞行的能力。

附图说明

图1是本发明其中一个实施例的结构示意图；

图2是本发明其中一个实施例的母无人机的顶部结构示意图；

图3是本发明其中一个实施例的连接座的结构示意图；

图4是本发明其中一个实施例的机臂锁定机构的结构示意图；

图5是本发明其中一个实施例的子无人机的底部结构结构示意图；

附图中：100-子无人机、110-对准配合部、200-母无人机、210-搭载平台、220-机臂锁定机构、230-底座、231-支承部、232-机臂槽、233-斜导面、234-定位部、235-避让缺口、236-电机安装座、240-锁定组件、241-驱动电机、242-锁杆、250-对准定位部、260-连接座、261-上连接部、262-第一安装凹槽、263-第一可拆卸连接部、264-下连接部、265-第二安装凹槽、266-第二可拆连接部、267-安装腔。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。

下面结合图1至图5，描述本发明实施例的一种子母无人机系统，包括子无人机100和母无人机200；所述母无人机200的顶部设有搭载平台210，所述搭载平台210设有机臂锁定机构220；所述搭载平台210用于搭载子无人机100；所述机臂锁定机构220用于锁定和解锁子无人机100的机臂。其中，机臂锁定机构200可以是电动夹爪，当子无人机100停落在搭载平台210后，电动夹爪抓住子无人机100的机臂，实现锁定子无人机100，使母无人机200能稳定地搭载子无人机100。当需要释放子无人机100时，则电动夹住打开，实现解锁子无人机100的机臂，使子无人机100能离开搭载平台210。

在本发明的实施例中，当子无人机100停落在搭载平台210时，通过机臂锁定机构220锁定子无人机100的机臂，使母无人机200能稳定地搭载子无人机100。当母无人机200搭载子无人机100到指定空域后，通过机臂锁定机构220解锁子无人机100的机臂，实现子无人机100的释放，以完成侦查任务。

利用母无人机200将子无人机100搭载到指定空域，使子无人机100无需花费电量即可飞行到指定空域，达到提高子无人机100长时间执行任务的效果。当子无人机100完成任务但剩余电量不足够返航时，可派出母无人机200将子无人机100搭载回来，以避免子无人机100因断电而坠毁。因此，通过母无人机200搭载子无人机100进行启航和返航，有效降低子无人机100对电量的需求，使子无人机100可减少电池的体积大小，利于子无人机100缩减体积，从而利于提高子无人机100在复杂的地理环境中飞行的能力。

一种可选的实施例中，所述机臂锁定机构220包括底座230和锁定组件240；所述底座230包括支承部231，所述支承部231设有开口朝上的机臂槽232；所述锁定组件240包括驱动电机241和锁杆242，所述驱动电机241位于所述机臂槽232的一侧，且所述驱动电机241的输出端位于所述驱动电机241的顶部；所述锁杆242的一端与所述驱动电机241的输出端连接，且所述锁杆242水平转动地位于所述机臂槽232的上方，所述驱动电机241用于驱动所述锁杆242转动；所述子无人机100的机臂间隙配合地插设在所述机臂槽232内，且所述子无人机100的机臂的顶面低于所述锁杆242的底面。

在本实施例中，当子无人机100停落在搭载平台210时，子无人机100的机臂间隙配合地从上往下插入机臂槽232内，利用机臂槽232达到限制子无人机100移动的效果，同时通过驱动电机241驱动锁杆242转动，使转动锁杆242转动至机臂槽232的上方，实现锁杆242盖在子无人机100机臂的上方，达到限制子无人机100向上移动的效果，从而实现锁定子无人机100的机臂。当需要解锁子无人机100的机臂时，驱动电机241驱动锁杆242转动复位，使锁杆242离开机臂槽232的上方，打开机臂槽232，实现对子无人机100的机臂进行解锁，解除子无人机100向上飞起的限制。值得说明的是，锁定组件240通过驱动电机241和锁杆242完成锁定子无人机100的机臂，无需额外的传动配件对子无人机100的机臂进行锁定，具有传动效率高，故障点少，结构简单，控制方便的优点。

值得说明的是，相对于现有一些子母无人机系统中，释放子机的技术方案是将子机作为母机气动外形的一部分，子机与母机分离后，对母机产生较大的影响，不利于母机飞行的稳定性。还有采用电磁力作为释放机构，如此会影响到无人机的导航设备。而在本实施例中，通过支承部231、驱动电机241和锁杆242实现锁定和解锁子无人机100的机臂，结构简单，控制方便，且还利于保证子无人机100和母无人机200飞行的稳定性，也不会影响到各自的导航设备，有效解决了现有技术中子母系统释放子机后存在的缺陷。

一种可选的实施例中，所述支承部231于远离驱动电机241的一侧的顶部设有定位部234，所述定位部234设有开口朝向所述驱动电机241的避让缺口235，所述锁杆242远离所述驱动电机241的一端可间隙配合地嵌设在所述避让缺口235内。在本实施中，当驱动电机241驱动锁杆242转动锁定子无人机100的机臂时，锁杆242远离驱动电机241的一端水平转动地嵌设在避让缺口235内，实现锁杆242横跨机臂槽232，增大锁杆242与子无人机100机臂的接触面积，以避免子无人机100的机臂与锁杆242相抵时出现应力集中，从而导致子无人机100的机臂损坏。优选地，可在避让缺口235内设置传感器，以感应锁杆242是否进入到避让缺口235，当子无人机100的机臂插设在机臂槽232后，利用传感器感应锁杆242是否进入到避让缺口235，以判定机臂锁定机构220是否锁好子无人机100的机臂。

一种可选的实施例中，所述底座230还包括电机安装座236，所述驱动电机241安装于所述电机安装座236上。通过在底座230设置电机安装座236，使驱动电机241安装座236可安装在底座230之上，实现将驱动组件集成在底座230之上，以方便在搭载平台210根据需求安装设置机臂锁定机构220。

一种可选的实施例中，所述支承部231于所述机臂槽232的开口两侧分别设有斜导面233，所述斜导面233的顶部远离所述机臂槽232，所述斜导面233的底部靠近所述机臂槽232。在本实施例中，支承部231通过在机臂槽232的开口两侧分别设置斜导面233，实现增大机臂槽232的开口宽度，降低子无人机100的机臂插设入机臂槽232的配合度，利于子无人机100的机臂从上往下插设在机臂槽232内。

一种可选的实施例中，所述搭载平台210设有对准定位部250，所述子无人机100的底部设有对准配合部110，所述对准定位部250和对准配合部110凹凸配合。具体地，在本实施例中，所述搭载平台210的顶部设有相对凸起的对准定位部250，子无人机100的底部设有内凹的对准配合部110，子无人机100停落在搭载平台210时，子无人机100与母无人机200保持静止，且将对准配合部110位于对准定位部250的上方；然后子无人机100相对母无人机200向下降落，使对准配合部110盖在对准定位部250上，实现子无人机100停落在搭载平台210预设的位置上，以利于机臂锁定机构220锁定子无人机100的机臂。更具体地，对准定位部250可以是凸起的圆柱体，对准配合部110可以是与对准定位部250相适配的凹腔。在一些优选的实施例中，母无人机200的内部设有充电电路板，对准定位部250的外壁还可以设置有第一充电触点，充电电路板与第一充电触点电连接，对准配合部110的内壁设置有第二充电触点，第二充电触点与子无人机100的电池电连接，当子无人机100停落在搭载平台210上时，可通过第一充电触点和第二充电触点电连接，实现母无人机200对子无人机100进行充电。

一种可选的实施例中，所述母无人机200的机臂呈工字形，所述母无人机200的两个机臂分别设有可拆卸的连接座260，所述连接座260分别设有机臂锁定机构220。具体地，如图2所示的实施例中，搭载平台210由母无人机200的两侧机翼以及母无人机200的机身组成。子无人机100设有四个呈X型分布的机臂，机臂锁定机构220的设置数量为4个，两两地设置在两侧的连接座260。在本实施例中，通过机臂锁定机构220设置在连接座260，连接座260可拆卸地安装在母无人机200的两个机臂上，结构简单，利于对现有的无人机改装成母无人机200。当连接座260从母无人机200上拆出后，母无人机200则变为普通的无人机，可根据实际需求对母无人机200进行组装，满足使用需求。

一种可选的实施例中，所述连接座260包括上连接部261和下连接部264，所述上连接部261设有开口朝下的第一安装凹槽262，所述上连接部261的前端和后端分别设有第一可拆卸连接部263；所述下连接部264设有开口朝上的第二安装凹槽265，所述下连接部264的前端和后端分别设有第二可拆连接部266；第一可拆卸连接部263与第二可拆卸连接部可拆卸连接，且所述第一安装凹槽262与所述第二安装凹槽265相对构成安装腔267，所述安装腔267固定地套接于所述母无人机200的机臂。具体地，在本实施例中，第一可拆卸连接部263和第二可拆卸连接部采用螺纹联接的方式实现上连接部261和下连接部264可拆卸连接。更具体地，当上连接部261通过第一安装凹槽262盖在母无人机200的机臂的顶部，下连接部264通过第二安装凹槽265套住母无人机200的机臂的底部后，第一可拆卸连接部263与第二可拆卸连接部固定连接，实现连接座260固定在母无人机200的机臂上。无需在母无人机200上开设相应的连接孔，确保进一步利于对现有的无人机改装成母无人机200。当然，在另一些实施例中，上连接部261前后两端的第一可拆连接部与下连接部264前后两端的第二可拆连接部266还可以采用卡扣的方式实现可拆卸连接。

根据本发明实施例的一种子母无人机系统的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。