用于无人机回收的拦阻网装置

技术领域

本发明涉及无人机回收领域，具体的涉及一种用于无人机回收的拦阻网装置。

背景技术

近年来世界各国普遍发展无人机产业，无人机逐渐应用于社会的各个方面。无人机在电力巡检、气象观测、军事应用等方面使用的十分频繁。其中，固定翼无人机在航时、载重量、维护难度等方面优势远超同等体量的旋翼无人机，受到各界广泛青睐，但大型固定翼无人机需要较高水平的配套设施辅助如起降用的跑道等，这导致面对复杂地形环境，固定翼无人机往往需要从很远的机场设施起飞并长途跋涉到达目的地，其有效工作时间受到严重限制且成本高昂。如果能待无人机完成工作后在工作地点的复杂环境下直接回收将大大延长其滞空时间与工作能力。

目前中小型固定翼无人机不依靠跑道的短剧回收方式有伞降回收、撞线回收、拦网回收等，伞降回收的缺点在于难以在狭窄回收场地实现平稳、准确地降落，拦网回收与撞线回收的缺陷在于包裹性差，飞机撞网/线在消除动能的过程中可能会出现结构性损伤与掉落，且拦网系统需要架设较为复杂的立杆与网面，未经过长时间训练的人无法完成操作。

发明内容

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，本发明提出一种用于无人机回收的拦阻网装置，能够解决现有的无人机回收装置存在的难以实现平稳、准确降落，并且包裹性差、体积较大的问题。

根据本发明第一方面实施例的用于无人机回收的拦阻网装置，包括：可折叠的导轨机构；滑动小车，所述滑动小车滑动安装在所述导轨机构上；拦阻网，所述拦阻网的顶部固定在所述滑动小车的底部，所述拦阻网的下端两侧分别通过一连接绳连接所述滑动小车的前端。

根据本发明第一方面实施例的用于无人机回收的拦阻网装置，至少具有如下技术效果：本发明实施方式通过拦阻网来阻挡飞行中的无人机，无人机撞进拦阻网后，拦阻网的顶部通过滑动小车沿导轨机构向后滑动，同时滑动小车带动连接绳将拦阻网的底部升起形成网兜结构包裹住无人机，可以有效避免飞机从网中掉落。此外导轨机构采用可折叠结构，不使用时可以折叠减小体积，便于运输和存放。

根据本发明的一些实施例，所述导轨机构包括依次排列的多节轨道，相邻的所述轨道之间通过转动装置相连以用于实现折叠/展开。

根据本发明的一些实施例，所述导轨机构为双轨结构。

根据本发明的一些实施例，还包括可折叠的门架，所述门架安装在所述导轨机构的前端，所述门架的两侧边底部分别设置有一个第一滑轮，所述门架的两侧边顶部分别设置有一个第二滑轮，所述门架的顶部中间区域设置有两个第三滑轮，两根所述连接绳分别缠绕在对应的所述第一滑轮、第二滑轮和第三滑轮上。

根据本发明的一些实施例，所述门架包括一横杆、两竖杆和两个斜杆，两竖杆的顶端分别铰接在横杆的两端，两个斜杆的一端与竖杆相连，两个斜杆的另一端分别与横杆可拆卸连接。

根据本发明的一些实施例，所述拦阻网包括两条水平设置的登山静力绳和多条竖向分布的涤纶带。

根据本发明的一些实施例，所述导轨机构的顶部设置有阻尼机构，所述滑动小车滑动安装在所述导轨机构的底部，所述阻尼机构通过制动绳连接所述滑动小车的后端。

根据本发明的一些实施例，所述阻尼机构包括制动器、转动轴、卷筒和制动绳，所述制动器通过转动轴与所述卷筒相连以用于与卷筒同步转动，所述制动绳缠绕在所述卷筒上且前端与所述拦阻网相连。

根据本发明的一些实施例，所述阻尼机构还包括电机，所述电机与所述转动轴相连。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例中拦阻网装置的立体图；

图2为本发明实施例中拦阻网装置的正视图；

图3a为本发明实施例中导轨机构展开状态下的俯视图；

图3b为本发明实施例中导轨机构一次折叠状态下的俯视图；

图3c为本发明实施例中导轨机构一次折叠状态下的侧视图；

图3d为本发明实施例中导轨机构二次折叠状态下的俯视图；

图4a为本发明实施例中门架的一次折叠状态示意图；

图4b为本发明实施例中门架的二次折叠状态示意图；

图5为本发明实施例中阻尼机构的结构示意图。

附图标号

导轨机构100、第一导轨110、第二导轨120、第三导轨130、第四导轨140、第一铰链151、第二铰链152、第三铰链153、滑动小车200、拦阻网300、连接绳310、门架400、横杆410、两竖杆420、斜杆430、阻尼机构500、制动器510、转动轴520、卷筒530、制动绳540、电机550、安装板560。

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。

在发明的描述中，需要理解的是，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。

在发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参考图1，一种用于无人机回收的拦阻网装置，包括：可折叠的导轨机构100、滑动小车200和拦阻网300，滑动小车200滑动安装在导轨机构100上；拦阻网300的顶部固定在滑动小车200的底部，拦阻网300的下端两侧分别通过一连接绳310连接滑动小车200的前端。无人机撞进拦阻网300后滑动小车200向后滑动带动拦阻网300的顶端向后滑动消耗飞机动能，同时滑动小车200的前端向后拉动连接绳310，抬起拦阻网300的下端形成网兜包裹住无人机，避免无人机掉落。

导轨机构100不能太短，否则阻拦网400无法彻底消耗掉无人机的动能，本实施例中导轨机构100的长度为24米，然而较长的导轨机构100不便于运输和平时的存放。考虑运输方便原因将导轨机构100设计成折叠形式，参考图3a，本实施例中采用可折叠式的导轨机构100，由多个轨道折叠组成一个完整的导轨机构100，本实施例中导轨机构100采用四个导轨组成，包括第一导轨110、第二导轨120、第三导轨130和第四导轨140，第二导轨120和第三导轨130位于中间，第二导轨120的一端和第三导轨130的一端通过第一铰链151连接，第一导轨110和第二导轨120的另一端通过第二铰链152连接，第四导轨140和第三导轨130的另一端通过第三铰链153连接。其中，第二铰链152和第三铰链153绕X轴方向转动，第一铰链151绕Z轴方向转动，参考图3b和图3c，第一导轨110和第四导轨140分别绕X轴向下弯折，经过一次折叠后导轨机构100长度减半，参考图3d，最后将第二导轨120和第三导轨130通过第一铰链151绕Z轴方向水平对折，对折后的导轨机构100长度减少四分之三，方便运输和存放，使用时按照相反的步骤展开即可。

为了保证阻拦网运行过程中的平衡，参考图3a，导轨机构100采用双轨结构，即两根导轨并行方式。

还包括可折叠的门架400，门架400安装在导轨机构100的前端，门架400的两侧边底部分别设置有一个第一滑轮，门架400的两侧边顶部分别设置有一个第二滑轮，门架400的顶部中间区域设置有两个第三滑轮，连接绳310的一端连接拦阻网的侧边底端，另一端依次通过第一滑轮、第二滑轮和第三滑轮连接至滑动小车的前端，通过门架400上的第一滑轮、第二滑轮和第三滑轮缠绕连接绳310，确保网面能够撑开，保证网面的拦截面积。

参考图1和图2，为了方便存放和运输，减少安装工作，本实施例中门架400也采用可折叠设计，门架400包括一横杆410、两竖杆420和两个倾斜的斜杆430，两竖杆420的顶端分别铰接在横杆410的两端，两个斜杆430的一端与竖杆420相连，两个斜杆430的另一端通过连接销分别与对应横杆410可拆卸连接，横杆410的中间也设置有绞点，使横杆410可以从中间对折，参考图4a，折叠时首先取出连接销拆除斜杆430,将两个竖杆420翻到横杆410上方，参考图4b，然后再将横杆410沿水平方向对折。折叠后的门架400结构上与导轨机构100平齐，可跟随导轨机构100一起折叠。

为了减轻重量同时确保强度，拦阻网300包括两条水平设置的登山静力绳和多条竖向分布的涤纶带以形成网状结构，还包括顶部的碳纤维杆，网面上下各有

根据动量守恒和能量守恒定律，在撞网的瞬间，能量的损耗主要由系统和飞机变形吸收，系统吸收的动能越多，对飞机的保护越好，因此通过阻尼机构500增加系统吸收的动能。参考图5，阻尼机构500包括制动器510、转动轴520、卷筒530、制动绳540、电机550和安装板560，安装板560安装在导轨机构100的顶部，制动器510、转动轴520、卷筒530、电机550皆安装在安装板560上，卷筒530为两个且位于制动器510的两侧，制动器510通过转动轴520与两侧的卷筒530相连，制动器510负责无人机撞网后的减速，本实施例中制动器510采用电磁阻尼器，卷筒530采用轮辐式减轻转动惯量，制动绳540缠绕在卷筒530上且前端与拦阻网300的滑动小车前端相连。本实施例中电机550采用带减速器的电机，其作用是让卷筒530带动制动绳540，使拦阻网300回到起始位置。

飞机撞到拦阻网300上后，带动拦阻网300顶端的滑动小车往后运行，网面弯曲，滑动小车通过制动绳540连到卷筒530，卷筒530带动制动器运动产生阻力，消耗动能。

回收完成后，在整个系统折叠前，将拦阻网300与门架400之间的连接绳310解开，同时将滑动小车在导轨机构100前端部位置利用插销固定，将松开的连接绳310打结连接于门架竖支架的末端。同时锁住阻尼机构500的卷筒530，绳系随折叠机构运动。使用时去掉滑动小车插销和松开卷筒530。

综上所述，本发明通过拦阻网300来阻挡飞行中的无人机，无人机撞进拦阻网300后，拦阻网300的顶部通过滑动小车200沿导轨机构100向后滑动，同时滑动小车200带动连接绳310将拦阻网300的底部升起形成网兜结构包裹住无人机，可以有效避免飞机从网中掉落。此外导轨机构200、门架400均采用可折叠结构，不使用时可以折叠减小体积，便于运输和存放。导轨机构100上设置有阻尼机构500，通过阻尼机构可以更好的缓冲增加系统吸收的动能，更好的保护无人机不会损坏。

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，在所述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作出各种变化。