本發(fā)明涉及無人機，尤其涉及一種無人機空中或水下自動回收裝置和回收方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有技術(shù)中，用于釋放空中或水空兩用無人機（例如：空中無人機、水空兩用潛航器等）的方法和裝置很多，但能夠同時用于水空兩用無人機空中回收自動鎖緊及分離釋放的裝置卻較少，且由于跑道長度有限，存在回收任務(wù)失敗率高等現(xiàn)象，無人機不能穩(wěn)定地被回收至回收裝置并在空中再次被釋放以執(zhí)行下一次任務(wù)。亟需設(shè)計一種水空兩用無人機的對接釋放平臺，以解決水空兩用無人機空中和水下交會對接時的自動回收和釋放問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種水空兩用無人機對接釋放平臺和對接釋放方法。

2、第一方面，本發(fā)明的水空兩用無人機對接釋放平臺包括跑道、導(dǎo)向滑道以及鎖定裝置。跑道包括減速段和鎖定段，減速段上設(shè)有用于對水空兩用無人機減速的減速裝置，鎖定段上設(shè)有用于鎖定水空兩用無人機的前輪和/或后輪的可釋放的鎖定裝置；導(dǎo)向滑道至少設(shè)置在減速段上。鎖定裝置包括兩個轉(zhuǎn)臺和與兩個轉(zhuǎn)臺分別耦接的第一驅(qū)動部件和第二驅(qū)動部件；兩個轉(zhuǎn)臺可分別在第一驅(qū)動部件和第二驅(qū)動部件的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動使得鎖定裝置具有開口朝向?qū)俞尫牌脚_的后端的第一打開狀態(tài)、鎖定狀態(tài)和開口朝向?qū)俞尫牌脚_的前端的第二打開狀態(tài)。其中，當(dāng)水空兩用無人機與對接釋放平臺對接到位前，鎖定裝置處于第一打開狀態(tài)以對水空兩用無人機的前輪和/或后輪進(jìn)行限位；當(dāng)水空兩用無人機與對接釋放平臺對接到位后，鎖定裝置在第一驅(qū)動部件和第二驅(qū)動部件的驅(qū)動下進(jìn)入鎖定狀態(tài)；當(dāng)水空兩用無人機在對接釋放平臺上準(zhǔn)備起飛時，鎖定裝置在第一驅(qū)動部件和第二驅(qū)動部件的驅(qū)動下進(jìn)入第二打開狀態(tài)以使水空兩用無人機解除鎖定。

3、在一些實施例中，鎖定裝置處于第一打開狀態(tài)時，兩個轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動至第一重合位置；鎖定裝置處于鎖定狀態(tài)時，兩個轉(zhuǎn)臺圍合成筒狀；鎖定裝置處于第二打開狀態(tài)時，兩個轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動至第二重合位置。

4、在一些實施例中，兩個轉(zhuǎn)臺均被構(gòu)造成具有連接底部和半筒狀側(cè)部，連接底部設(shè)置于半筒狀側(cè)部的底部；當(dāng)兩個轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動至第一重合位置和第二重合位置時，兩個轉(zhuǎn)臺中的一者的半筒狀側(cè)部位于另一者的半筒狀側(cè)部的內(nèi)側(cè)，一者的連接底部位于另一者的連接底部的上方；第一驅(qū)動部件和第二驅(qū)動部件分別耦接至兩個轉(zhuǎn)臺的連接底部。

5、優(yōu)選地，可位于內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)臺還設(shè)有中部具有弧形開口的半圓形頂板，可位于內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)臺的連接底部的中部還設(shè)有適于接納前輪或后輪的凹部。

6、在一些實施例中，第一驅(qū)動部件和第二驅(qū)動部件均為伺服電機，且第一驅(qū)動部件為空心伺服電機；空心伺服電機的輸出軸與兩個連接底部中位于下方的連接底部連接，另一個伺服電機與兩個連接底部中位于上方的連接底部連接；兩個轉(zhuǎn)臺同軸轉(zhuǎn)動。

7、在一些實施例中，對接釋放平臺還包括設(shè)置在鎖定段上的夾緊裝置，夾緊裝置包括第三驅(qū)動部件、兩個搖臂和安裝支架；安裝支架設(shè)置于鎖定段的下部，且其頂部與鎖定段可拆卸地連接；第三驅(qū)動部件為直線驅(qū)動機構(gòu)，安裝在安裝支架上；兩個搖臂的一端通過搖臂連接軸與第三驅(qū)動部件的輸出軸連接，兩個搖臂的另一端為自由端，兩個搖臂的中部分別通過一個搖臂支撐軸連接至安裝支架；第三驅(qū)動部件的輸出軸做直線運動時，兩個搖臂在第三驅(qū)動部件的輸出軸帶動下分別繞各自的搖臂連接軸轉(zhuǎn)動，從而使兩個搖臂打開或閉合；鎖定段上開設(shè)有橫向槽，兩個搖臂可延伸穿過橫向槽夾持機身。

8、在一些實施例中，直線驅(qū)動機構(gòu)為電動推桿。在優(yōu)選的實施例中，兩個搖臂的自由端內(nèi)側(cè)設(shè)有彈性夾塊。

9、在一些實施例中，減速段上的導(dǎo)向滑道包括兩根縱向延伸的限位條，兩根限位條被構(gòu)造成兩者之間的距離自對接釋放平臺的后端朝對接釋放平臺的前端方向逐漸變窄。

10、在一些實施例中，減速裝置被構(gòu)造成對稱設(shè)置在減速段縱向兩側(cè)的兩組彈簧撥針，各彈簧撥針通過安裝支座固定在減速段上。

11、第二方面，本發(fā)明提供一種水空兩用無人機的對接釋放方法，采用第一方面的對接釋放平臺完成水空兩用無人機的對接和釋放，包括如下步驟：

12、s01、當(dāng)需要回收水空兩用無人機時，鎖定裝置處于第一打開狀態(tài)，水空兩用無人機從對接釋放平臺的后端進(jìn)入跑道；

13、s02、水空兩用無人機在跑道的減速段上減速向?qū)俞尫牌脚_的前端方向滑行；

14、s03、水空兩用無人機經(jīng)過跑道上的減速段后，水空兩用無人機依靠自身慣性在導(dǎo)向滑道約束下繼續(xù)向?qū)俞尫牌脚_的前端方向滑行直至前輪和/或后輪抵接鎖定裝置；

15、s04、驅(qū)動鎖定裝置的第一轉(zhuǎn)臺和第二轉(zhuǎn)臺中的一者轉(zhuǎn)動，使第一轉(zhuǎn)臺和第二轉(zhuǎn)臺圍合成筒狀，從而完成前輪和/或后輪的鎖定；

16、s05、當(dāng)需要釋放水空兩用無人機時，驅(qū)動第一轉(zhuǎn)臺和第二轉(zhuǎn)臺中的另一者轉(zhuǎn)動，鎖定裝置處于第二打開狀態(tài)，從而完成前輪和/或后輪的解鎖；

17、s06、水空兩用無人機依靠自身動力飛離對接釋放平臺。

18、本發(fā)明的特點及優(yōu)點包括：

19、當(dāng)需要回收水空兩用無人機時，水空兩用無人機從對接釋放平臺的后端進(jìn)入對接釋放平臺，先經(jīng)過跑道的減速裝置對水空兩用無人機進(jìn)行減速，再通過導(dǎo)向滑道將水空兩用無人機的前輪和/后輪準(zhǔn)確導(dǎo)入鎖定裝置，隨后啟動鎖定裝置鎖緊水空兩用無人機完成回收任務(wù)。當(dāng)需要釋放水空兩用無人機時，鎖緊裝置自動解鎖，水空兩用無人機隨即依靠自身動力飛離對接釋放平臺，從而完成釋放任務(wù)?？纱蠓嵘諆捎脽o人機回收任務(wù)的可靠性。本發(fā)明的對接釋放平臺的結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。

技術(shù)特征：

1.一種水空兩用無人機對接釋放平臺，其特征在于，包括跑道（21）、導(dǎo)向滑道（22）以及鎖定裝置（23）；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對接釋放平臺，其特征在于，所述鎖定裝置（23）處于第一打開狀態(tài)時，所述兩個轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動至第一重合位置（301）；所述鎖定裝置（23）處于鎖定狀態(tài)時，所述兩個轉(zhuǎn)臺圍合成筒狀；所述鎖定裝置（23）處于第二打開狀態(tài)時，所述兩個轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動至第二重合位置（303）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對接釋放平臺，其特征在于，所述兩個轉(zhuǎn)臺均被構(gòu)造成具有連接底部（238）和半筒狀側(cè)部（239），所述連接底部（238）設(shè)置于所述半筒狀側(cè)部（239）的底部；當(dāng)所述兩個轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動至第一重合位置（301）和第二重合位置（303）時，所述兩個轉(zhuǎn)臺中的一者的半筒狀側(cè)部（239）位于另一者的半筒狀側(cè)部（239）的內(nèi)側(cè)，所述一者的連接底部（238）位于另一者的連接底部（238）的上方；所述第一驅(qū)動部件（233）和第二驅(qū)動部件（234）分別耦接至所述兩個轉(zhuǎn)臺的連接底部（238）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的對接釋放平臺，其特征在于，可位于內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)臺還設(shè)有中部具有弧形開口的半圓形頂板，可位于內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)臺的連接底部（238）的中部還設(shè)有適于接納前輪或后輪的凹部（236）。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4中任一項所述的對接釋放平臺，其特征在于，所述第一驅(qū)動部件（233）和第二驅(qū)動部件（234）均為伺服電機，且第一驅(qū)動部件（233）為空心伺服電機；空心伺服電機的輸出軸與兩個連接底部（238）中位于下方的連接底部（238）連接，另一個伺服電機與兩個連接底部（238）中位于上方的連接底部（238）連接；所述兩個轉(zhuǎn)臺同軸轉(zhuǎn)動。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的對接釋放平臺，其特征在于，所述對接釋放平臺還包括設(shè)置在所述鎖定段（212）上的夾緊裝置（24），所述夾緊裝置（24）包括第三驅(qū)動部件（242）、兩個搖臂（241）和安裝支架（247）；所述安裝支架（247）設(shè)置于所述鎖定段（212）的下部，且其頂部與所述鎖定段（212）可拆卸地連接；所述第三驅(qū)動部件（242）為直線驅(qū)動機構(gòu)，安裝在所述安裝支架（247）上；兩個所述搖臂（241）的一端通過搖臂連接軸（244）與所述第三驅(qū)動部件（242）的輸出軸連接，兩個所述搖臂（241）的另一端為自由端，兩個所述搖臂（241）的中部分別通過一個搖臂支撐軸（245）連接至所述安裝支架（247）；所述第三驅(qū)動部件（242）的輸出軸做直線運動時，兩個所述搖臂（241）在所述第三驅(qū)動部件（242）的輸出軸帶動下分別繞各自的搖臂連接軸（244）轉(zhuǎn)動，從而使兩個所述搖臂（241）打開或閉合；所述鎖定段（212）上開設(shè)有橫向槽（216），兩個所述搖臂（241）可延伸穿過所述橫向槽（216）夾持機身。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的對接釋放平臺，其特征在于，所述直線驅(qū)動機構(gòu)為電動推桿，兩個所述搖臂（241）的自由端內(nèi)側(cè)設(shè)有彈性夾塊（246）。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的對接釋放平臺，其特征在于，所述減速段（211）上的導(dǎo)向滑道（22）包括兩根縱向延伸的限位條，兩根限位條被構(gòu)造成兩者之間的距離自對接釋放平臺的后端（204）朝對接釋放平臺的前端（202）方向逐漸變窄。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的對接釋放平臺，其特征在于，所述減速裝置被構(gòu)造成對稱設(shè)置在所述減速段（211）縱向兩側(cè)的兩組彈簧撥針（213），各彈簧撥針（213）通過安裝支座（214）固定在所述減速段（211）上。

10.一種水空兩用無人機的對接釋放方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1~9中任一項所述的對接釋放平臺，包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種水空兩用無人機對接釋放平臺和對接釋放方法，屬于無人機技術(shù)領(lǐng)域。對接釋放平臺包括跑道、導(dǎo)向滑道以及鎖定裝置。跑道包括設(shè)有減速裝置的減速段和設(shè)有用于鎖定無人機的前輪和/或后輪的可釋放的鎖定裝置的鎖定段；導(dǎo)向滑道至少設(shè)置在減速段上。鎖定裝置包括兩個轉(zhuǎn)臺和與兩個轉(zhuǎn)臺分別耦接的第一驅(qū)動部件和第二驅(qū)動部件；兩個轉(zhuǎn)臺可分別在第一驅(qū)動部件和第二驅(qū)動部件的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動使得鎖定裝置具有開口朝向平臺后端的第一打開狀態(tài)、鎖定狀態(tài)和開口朝向平臺前端的第二打開狀態(tài)。其中，當(dāng)無人機與平臺對接到位前、對接到位后以及從平臺準(zhǔn)備起飛時，鎖定裝置分別處于第一打開狀態(tài)、鎖定狀態(tài)和第二打開狀態(tài)。其結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。

技術(shù)研發(fā)人員：楊智皓,高俊,廖飛,孟禮成,涂夢蕾,熊振宇,張旭,黃景帥,張逸飛,周后村,張子然,馬鵬程,余鑫洲
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國空氣動力研究與發(fā)展中心空天技術(shù)研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28