一种撞网式无人机自动回收装置

技术领域

本发明涉及一种撞网式无人机自动回收装置，属于无人机回收技术领域。

背景技术

撞网回收是小型无人机最适用的一种回收方式，能够实现小型无人机的精确定点回收，特别适合在狭小的空间或者舰船等有限回收场地上使用，是一种适用于全地形的回收方式。采用撞网回收方式的无人机不需要像常规跑道回收和天勾回收一样的精确俯仰角度和下降速度，也无需做出拉平或者失速的高机动飞行动作，只需保证一定的入网速度，是一种简单、易实现的回收方式。

目前，授权公告号为CN218986956U的中国实用新型专利公开了一种无人机回收装置，包括固定在底板上的两个安装架(即固定架)，两个安装架之间设置有用于拦截无人机的拦截网，底板上设置有撞网后无人机回收的缓冲垫，还包括在安装架与拦截网之间设置有多个连接组件。

上述无人机回收装置中，连接组件能够在无人机回收时，产生阻尼机制以对被撞击后发生运动的拦截网进行缓冲拉动。然而，该无人机回收装置中，拦截网面积窄小且不能移动，导致无法对无人机实现精确捕捉拦截。

发明内容

本发明的目的在于提供一种撞网式无人机自动回收装置，以解决现有技术中拦截网面积窄小且不能移动，导致无法对无人机实现精确捕捉拦截的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种撞网式无人机自动回收装置，包括两个固定架，两个固定架之间设置用于拦截无人机的拦截网，各固定架上均设置有至少两个能够相对于固定架上下移动的移动件以及驱动移动件上下动作的驱动结构，拦截网的两侧分别与固定架上的各个移动件连接。

上述技术方案的有益效果在于：本发明对现有技术进行了改进，在驱动结构的驱动作用下，移动件带动拦截网上下移动，相比于现有技术中拦截网面积窄小且不能移动而言，本发明通过拦截网的上下移动，从而对无人机实现精确捕捉拦截。

进一步地，所述固定架上安装有平面电机，平面电机包括定子与动子，动子吸附在定子上构成所述的移动件，定子竖直布置在安装架上构成所述的驱动结构，动子在定子的驱动作用下具有在无人机撞网前上下移动以改变拦截网高度和角度的调整工位、还具有在无人机撞网后向后移动以对无人机进行缓冲的缓冲工位。

上述技术方案的有益效果在于：平面电机结构简单、推力密度高、精度高、损耗低。在平面电机定子的驱动作用下，动子在平面电机定子构成的竖直平面内移动，以使动子具有不同的工位。当动子位于调整工位时，装置处于待拦截状态，动子通过不断调整其位置以对无人机实现精确捕捉拦截；当动子位于缓冲工位时，无人机撞击到拦截网上，动子带动拦截网后向后移动以缓冲无人机在撞网时的冲击力。

进一步地，所述动子上通过球铰结构安装有连接件，拦截网与连接件连接。

上述技术方案的有益效果在于：通过球铰结构安装的连接件能够360度旋转，便于动子带动拦截网进行移动。

进一步地，所述连接件为万向挂钩。

上述技术方案的有益效果在于：由于拦截网为网状结构，万向挂钩结构简单且易于与拦截网进行连接。

进一步地，所述动子在定子的驱动作用下还具有在无人机被拦截后向下移动以控制拦截网和无人机降落的降落工位、还具有在拦截网降落至地面合适位置后控制拦截网翻转以现无人机自由脱离拦截网的脱离工位，或者动子在定子的驱动作用下还具有在无人机被拦截后控制拦截网翻转以现无人机自由脱离拦截网的脱离工位。

上述技术方案的有益效果在于：动子在定子的驱动作用下具有降落工位，使无人机在被拦截后能够在接近地面的位置被回收；同时，动子所具有的脱离工位使无人机在回收时自动掉落在地面或者缓冲垫上，提高了无人机回收的便利性。

进一步地，所述撞网式无人机自动回收装置还包括用于获取无人机位置的监测设备和用于控制驱动结构工作的监控台，监测设备能够将获取的位置信息传输给监控台。

上述技术方案的有益效果在于：监控台通过监测设备传输的无人机位置信息，能够自动对动子位置进行调整，以使拦截网达到最佳的拦截高度和角度，从而提高了装置对无人机的捕捉拦截精度，并实现了对无人机捕捉拦截任务的自动化控制。

进一步地，所述各固定架上的移动件均设有两个，两个固定架上共四个移动件分别连接在拦截网的四个角处，各固定架上的两个移动件前后间隔且一高一低布置以分别形成高位移动件和低位移动件，两个固定架上的高位移动件位于同一水平线上，两个固定架上的低位移动件也位于同一水平线上。

上述技术方案的有益效果在于：使拦截网倾斜布置，无人机撞击到拦截网后，避免无人机直接掉落在地面上；同时，使拦截网的高位段与低位端均水平布置以增加动子吸附在定子上的强度。

进一步地，所述高位移动件与低位移动件之间的竖直距离为拦截网总长度的1/3～2/3。所述高位移动件与低位移动件之间的水平距离为拦截网总长度的1/3～2/3，以使拦截网呈内凹形。

上述技术方案的有益效果在于：高位移动件与低位移动件之间存在合适的竖直距离，避免了无人机撞击到拦截网的低位端而导致无人机直接掉落在地面上。同时，高位移动件与低位移动件之间存在合适的水平距离，使无人机撞击到拦截网后，停留在内凹型的拦截网内，从而避免无人机掉落在地面上而导致的损坏。

进一步地，所述固定架包括竖直架体以及设置在竖直架体一侧的斜撑，两个竖直架体相对的侧面上分别设置有所述的定子，斜撑位于竖直架体的背向定子的一侧。

上述技术方案的有益效果在于：斜撑的设置增加了固定架的稳定性，从而避免了无人机撞击拦截网时设备产生晃动。

进一步地，所述斜撑上连接有横撑和竖撑，横撑的端部与竖直架体连接，竖撑的底部用于支撑在地面上。

上述技术方案的有益效果在于：横撑和竖撑的设置进一步提高了固定架的稳定性，并提高了斜撑与固定架的连接强度。

附图说明

图1为本发明中撞网式无人机自动回收装置的实施例1的结构示意图；

图2为图1所示撞网式无人机自动回收装置的连接件的结构示意图。

图中：1、固定架；101、竖直架体；102、斜撑；103、横撑；104、竖撑；2、定子；3、动子；301、球铰结构；302、万向挂钩；303、高位动子；304、低位动子；4、拦截网；5、无人机；6、双目相机；7、监控台。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明所提供的撞网式无人机自动回收装置的具体实施例1：

本实施例的主要构思是在固定架上安装有平面电机，平面电机的定子竖直布置在安装架上构成驱动结构并驱动吸附在定子上的动子移动，动子上通过球铰结构安装有万向挂钩，拦截网的两侧挂设在万向挂钩上。通过动子在不同工位之间的移动，使撞网式无人机自动回收装置具有不同的功能。

具体如图1所示，撞网式无人机自动回收装置包括左右两个固定架1，两个固定架1之间设置用于拦截无人机5的拦截网4。固定架1包括竖直架体101，为了提升竖直架体101的稳定性，从而避免无人机5撞击拦截网4时装置产生晃动，两个竖直架体101的相背的侧面分别设置有斜撑102，本实施例中，每个竖直架体101设置有两个斜撑102，斜撑102上连接有横撑103和竖撑104，横撑103的端部与竖直架体101连接，竖撑104的底部用于支撑在地面上。

为了使拦截网4能够移动，从而对无人机5实现精确捕捉拦截，在固定架1上均设置有至少两个能够相对于固定架1上下移动的移动件以及驱动移动件上下动作的驱动结构，本实施例中，在固定架1的竖直架体101上安装有平面电机，平面电机的定子2竖直布置在竖直架体101上构成驱动结构，平面电机的动子3吸附在定子2上构成移动件。如图2所示，动子3上通过能够360度旋转的球铰结构301安装有连接件，本实施例中，连接件为万向挂钩302，拦截网4挂设在万向挂钩302上，以在动子3的带动下改变其高度和角度，从而对无人机5实现精确捕捉拦截。

如图1所示，本实施例中，左右两侧的定子2上均设有两个动子3，平板电机的共四个动子3分别连接在拦截网4的四个角处。为了使无人机5撞击拦截网4后不会直接掉落在地面上，将每侧定子2上的两个动子3前后间隔且一高一低布置以分别形成高位动子303和低位动子304，以使拦截网4倾斜布置。为了便于对无人机5的拦截，同时使无人机5在撞击拦截网4时平面电机的四个动子3受力均匀，以增加动子3吸附在定子2上的强度，将拦截网4的前后两端的边缘均水平布置；即两个高位动子303位于同一水平线上，同样地，两个低位动子304也位于同一水平线上。

为了避免了无人机撞击到拦截网4的前端边缘而导致无人机5直接掉落在地面上，将高位动子303与低位动子304之间的竖直距离设置为拦截网4总长度的1/3～2/3，本实施例中为1/2。同时，将高位动子303与低位动子304之间的水平距离设置为拦截网4总长度的1/3～2/3，本实施例中为1/2，使无人机5撞击到拦截网4后，停留在内凹型的拦截网4内。

如图1所示，为进一步提高装置对无人机5拦截的精确性，在定子2附近设置有用于获取无人机5位置的监测设备以及用于控制定子2工作的监控台7，本实施例中，监测设备采用精度高，成本低的双目相机6，其能够获取无人机5在三维空间内的实时位置，并将获取的位置信息传输给监控台7；监控台根据无人机5的实时位置，控制平面电机的定子2的绕组，定子2驱动动子3在无人机5撞网前上下移动以改变拦截网4高度和角度，等待无人机5撞网，也即动子在定子的驱动作用下具有在无人机撞网前上下移动以改变拦截网高度和角度的调整工位。此外，动子在定子的驱动作用下还具有在无人机撞网后向后移动以对无人机进行缓冲的缓冲工位、还具有在无人机被拦截后向下移动以控制拦截网和无人机降落的降落工位、还具有在拦截网降落至地面合适位置后控制拦截网翻转以现无人机自由脱离拦截网的脱离工位。

本发明中撞网式无人机自动回收装置工作原理如下：

首先利用动子调整工位将拦截网调整至合适的姿态，当无人机5撞击拦截网4后，监控台7控制动子3向后方(即无人机撞击方向)低速移动以缓冲无人机在撞网时的冲击力；无人机5在拦截网4上的运动完全停止后，监控台7控制动子3带动拦截网4及无人机5向下运动，以实现无人机5的降落；当拦截网4及无人机5向下运动至地面合适位置后，监控台7控制高位动子303先向下再向前端移动，同时，监控台7控制低位动子304先向上再向后端移动以实现拦截网4的翻转，使得无人机自由脱离拦截网并掉落在地面上，完成无人机的回收；无人机回收完成后，监控台7控制动子3移动到原位，以拦截下一架无人机的撞击。

本发明所提供的撞网式无人机自动回收装置的具体实施例2：本实施例所提供的斜撑的加固方式不同，与具体实施例1的区别在于，未设置横撑和竖撑，此时，斜撑的中部与竖直架体的底端之间设置有加强筋。在其他实施例中，未设置横撑和竖撑，也不设置加强筋。

本发明所提供的撞网式无人机自动回收装置的具体实施例3：本实施例所提供的固定架的固定方式不同，与具体实施例1的区别在于，未设置斜撑，此时，在地面上设置凹槽，将固定架安装于凹槽内，利用凹槽侧壁与固定架底端的挤压实现对固定架的固定。

本发明所提供的撞网式无人机自动回收装置的具体实施例4：本实施例所提供的拦截网的内凹程度不同，与具体实施例1的区别在于，高位移动件与低位移动件之间的竖直距离为拦截网总长度的1/4或者1/3或者2/3或者3/4，同时，高位移动件与低位移动件之间的水平距离为拦截网总长度的1/4或者1/3或者2/3或者3/4。

本发明所提供的撞网式无人机自动回收装置的具体实施例5：本实施例所提供的拦截网的布置方式不同，与具体实施例1的区别在于，两个固定架上的高位移动件不在同一水平线上，两个固定架上的低位移动件也不在同一水平线上，此时，两个固定架上的高位移动件的连线与水平面的夹角不大于20度，两个固定架上的低位移动件的连线与水平面的夹角也不大于20度。

本发明所提供的撞网式无人机自动回收装置的具体实施例6：本实施例所提供的动子的数量和布置方式不同，与具体实施例1的区别在于，单侧的竖直架体上设置有三个动子，三个动子不在同一个水平面上以构成高位动子、中位动子以及低位动子，高位动子和低位动子位于同一竖直平面上，中位动子位于高位动子和低位动的后端。在其他实施例中，单侧竖直架体上的动子设置为四个且呈弧形分布。

本发明所提供的撞网式无人机自动回收装置的具体实施例7：本实施例所提供的监测设备不同，与具体实施例1的区别在于，监测设备为雷达。

本发明所提供的撞网式无人机自动回收装置的具体实施例8：本实施例所提供的撞网式无人机自动回收装置在无人机撞网后的动作不同，与具体实施例1的区别在于，无人机被拦截后，动子在定子的驱动作用下控制拦截网直接翻转以现无人机自由脱离拦截网并掉落在地面上，此时，可设置缓冲垫材以防止无人机的损坏。在其他实施例中，无人机被拦截后，动子既不控制拦截网向下移动，也不控制拦截网翻转，此时，可通过人工对拦截网上的无人机进行回收。

本发明所提供的撞网式无人机自动回收装置的具体实施例9：本实施例所提供的撞网式无人机自动回收装置的控制方式不同，与具体实施例1的区别在于，撞网式无人机自动回收装置未设置监测设备和监控台，此时，通过人眼观察无人机的位置并人工控制动子的移动。

本发明所提供的撞网式无人机自动回收装置的具体实施例10：本实施例所提供的连接件的种类不同，与具体实施例1的区别在于，连接件为U型螺栓，通过U型螺栓将拦截网的角固定。

本发明所提供的撞网式无人机自动回收装置的具体实施例11：本实施例所提供的连接件与动子的连接方式的不同，与具体实施例1的区别在于，动子上通过铰链安装有连接件，此时，铰链仅能够在竖直面内转动。

本发明所提供的撞网式无人机自动回收装置的具体实施例12：本实施例所提供的移动机构的结构不同，与具体实施例1的区别在于，固定架上未设置平面电机，此时，在竖直架体上设置与移动件相连的液压缸、气缸或者电推杆，液压缸、气缸或者电推杆带动移动件上下移动，以实现对无人机的精确拦截；同时，在竖直架体上设置供液压缸、气缸或者电推杆水平移动的滑轨，并在驱动机构的带动下使液压缸、气缸或者电推杆沿滑轨水平移动，以缓冲无人机在撞网时的冲击力。在其他实施例中，在竖直架体上仅设置与移动件相连的液压缸、气缸或者电推杆，液压缸、气缸或者电推杆带动移动件上下移动，此时，撞网式无人机自动回收装置不再对无人机的撞击进行缓冲。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。