一种无人机弹射起飞装置的制作方法

1.本实用新型涉及仓储物流技术领域，更具体地，涉及一种无人机弹射起飞装置。


背景技术：

2.在无人机物流领域，轻型固定翼无人机因其携带方便，使用简单等优点，在测绘、侦查等领域广泛使用，在对小型物流包裹运输中优点也越来越明显，一般轻型固定翼无人机起飞采用常规滑跑起飞形式。但是，现有滑跑起飞形式对跑道长度有一定要求，必须跑道要满足特定长度才能进行起飞操作。


技术实现要素：

3.本实用新型的一个方面提供了一种无人机弹射起飞装置，包括：
4.轨道，所述轨道包括第一轨道与第二轨道，所述轨道的一端具有挡板；
5.主动滑块，所述主动滑块设置于所述第一轨道，并能沿所述第一轨道滑动，所述主动滑块具有拉动头，用于连接牵引件；
6.被动滑块，所述被动滑块设置于所述第二轨道，所述被动滑块与主动滑块之间设置有作用部，使得能够在所述主动滑块带动下沿第二轨道滑动，所述被动滑块具有用于与无人机连接的连接部；
7.至少一个弹簧，所述至少一个弹簧的第一端与被动滑块相连，所述至少一个弹簧的第二端固定并抵靠于所述第二轨道的一端的挡板。
8.根据本实用新型的实施例，所述作用部包括：
9.凸起，设置于所述主动滑块，朝向所述第二轨道凸出；以及
10.伸缩杆，设置于所述被动滑块，所述伸缩杆能够伸出被动滑块并与所述凸起相互接触，使得所述凸起能够带动所述伸缩杆移动，从而带动被动滑块沿第二轨道滑动，以及所述伸缩杆能够向被动滑块回缩从而与所述凸起分离。
11.根据本实用新型的实施例，所述轨道的预设位置具有限位部，所述限位部用于与所述伸缩杆抵接，在所述弹簧被压缩至所述预设位置时对所述被动滑块进行限位。
12.根据本实用新型的实施例，所述伸缩杆具有第一楔形面，所述限位部具有第二楔形面，所述第一楔形面与第二楔形面相对，使得所述伸缩杆与所述凸起相互挤压时向被动滑块内回缩。
13.根据本实用新型的实施例，所述被动滑块具有滑块孔，所述滑块孔中设置有滑块弹簧，所述滑块弹簧一端抵接于所述被动滑块，另一端与所述所述伸缩杆相连。
14.根据本实用新型的实施例，所述滑块孔具有第一部分与第二部分，其中，第一部分的内径大于第二部分的内径，滑块弹簧容置于所述第一部分，所述伸缩杆的第一端设置于所述第一部分，与滑块滑块弹簧连接，伸缩杆第二端位于第二部分，并能够露出所述第二部分；所述伸缩杆的第一端还具有阻挡部，所述阻挡部的外径大于滑块孔的第二部分的内径，用于阻止所述伸缩杆与被动滑块脱离。
15.根据本实用新型的实施例，所述被动滑块具有至少一个滑块立柱，用于对应地固定所述至少一个弹簧；和/或
16.所述挡板具有至少一个立柱，用于对应地固定所述至少一个弹簧。
17.根据本实用新型的实施例，所述作用部包括：连接件，用于使所述主动滑块与被动滑块相互固定连接。
18.根据本实用新型的实施例，所述轨道的预设位置具有限位块，用于在所述弹簧被压缩至所述预设位置时对所述被动滑块进行限位。
19.根据本实用新型的实施例，所述无人机弹射起飞装置还包括：
20.外壳，所述外壳包括：
21.上盖，所述上盖具有凹槽，所述凹槽平行于所述第二轨道并位于第二轨道上方，所述被动滑块通过所述凹槽与所述无人机连接；
22.底板，所述轨道设置于所述底板。
23.根据本实用新型的实施例，所述的无人机弹射起飞装置还包括：牵引动力供给装置，用于通过所述牵引件牵引所述拉动头运动。
24.根据本实用新型的实施例，可以至少部分地解决无人机滑跑起飞对跑道长度要求高的问题，并达到快速布置轻型固定翼无人机起飞助力系统，缩短轻型固定翼无人机的起飞滑跑距离的技术效果。
附图说明
25.通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
26.图1为本实用新型实施例无人机弹射装置的整体外观示意图；
27.图2为本实用新型实施例无人机弹射装置的内部结构示意图；
28.图3a为本实用新型实施例无人机弹射装置外壳上盖的结构示意图；
29.图3b为本实用新型实施例无人机弹射装置外壳底板的结构示意图；
30.图3c为本实用新型实施例无人机弹射装置挡板的结构示意图；
31.图4为本实用新型实施例无人机弹射装置的局部放大示意图；
32.图5为本实用新型实施例无人机弹射装置的主动滑块的结构示意图；
33.图6a为本实用新型实施例无人机弹射装置的被动滑块的结构示意图；
34.图6b为本实用新型实施例无人机弹射装置的楔形杆和滑块弹簧安装于被动滑块的结构示意图。
35.图7为本实用新型实施例无人机弹射装置应用时凸起与楔形杆相接触的示意图；
36.图8为本实用新型实施例无人机弹射装置应用时楔形杆与楔形块相接触的示意图；
37.图9为本实用新型实施例无人机弹射装置应用时凸起与楔形杆脱离的示意图；
38.图10为本实用新型实施例主动滑块与被动滑块为一体结构的示意图。
39.附图标记说明
40.100
‑
外壳；110
‑
上盖；111
‑
凹槽；120
‑
底板；121
‑
楔形块；122
‑
挡板；1221
‑
立柱；1222
‑
通孔；123
‑
中间凸起；200
‑
第一轨道；300
‑
第二轨道；301
‑
堵块；400
‑
弹簧；500
‑
主动滑
块；501
‑
拉动头；502
‑
凸起； 503
‑
安装板；504
‑
凹陷部；600
‑
被动滑块；601
‑
楔形杆；6011
‑
阻挡部； 602
‑
挂钩；603
‑
横杆；604
‑
滑块孔；6041
‑
第一部分；6042第二部分； 605
‑
滑块立柱；606
‑
滑块弹簧；700
‑
连接件；800
‑
限位块。
具体实施方式
41.以下，将参照附图来描述本实用新型的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本实用新型实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
42.在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本实用新型。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
43.在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
44.在使用类似于“a、b和c等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释 (例如，“具有a、b和c中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有a、单独具有b、单独具有c、具有a和b、具有a和c、具有 b和c、和/或具有a、b、c的系统等)。在使用类似于“a、b或c 等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有a、b或c中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有a、单独具有b、单独具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、b、c 的系统等)。
45.本实用新型的实施例提供了一种无人机弹射起飞装置，所述无人机弹射起飞装置包括：轨道，所述轨道包括第一轨道与第二轨道，所述轨道的一端具有挡板；主动滑块，所述主动滑块设置于所述第一轨道，并能沿所述第一轨道滑动，所述主动滑块具有拉动头，用于连接牵引件；被动滑块，所述被动滑块设置于所述第二轨道，并能够在所述主动滑块带动下沿第二轨道滑动，所述被动滑块具有用于与无人机连接的挂钩；至少一个弹簧，所述至少一个弹簧的第一端与被动滑块相连，所述至少一个弹簧的第二端固定并抵靠于所述第二轨道的一端的挡板。
46.本实用新型第一个示意性实施例提供了一种无人机弹射起飞装置。图1为本实用新型实施例无人机弹射装置的整体外观示意图。图2为本实用新型实施例无人机弹射装置的内部结构示意图。
47.如图1
‑
2所示，所述无人机弹射起飞装置包括：外壳100、第一轨道200、第二轨道300，2个弹簧400、主动滑块500及被动滑块600。其中，外壳100为中空结构，主动滑块500及被动滑块600分别设置在外壳100内部的第一轨道200及第二轨道300上。外壳100上表面具有长条状的凹槽111，用于供主动滑块500上的挂钩502运动时通过，弹簧400以及堵块12均设置于第二轨道300上。
48.其中，第一轨道200及第二轨道300沿与外壳100凹槽111平行的方向并排设置，第
一轨道200及第二轨道300中间具有t字形的中间凸起123。主动滑块500设置于第一轨道200上并能沿第一轨道200 滑动，被动滑块600设置于第二轨道300上并能沿第二轨道300滑动。 2个弹簧400并列设置于第二轨道300中，且其伸缩方向与第二轨道 300平行，被动滑块600与2个弹簧400连接。第二轨道300设置于外壳100的凹槽111的正下方，使得被动滑块600上设置的挂钩502 能够露出外壳100的凹槽111，从而与无人机连接。
49.具体地，外壳100包括上盖110及底板120。图3a为本实用新型实施例无人机弹射装置外壳上盖110的结构示意图。如图3a所示，所述上盖110的上表面具有长条状的凹槽111，用于供挂钩502运动时通过。
50.图3b为本实用新型实施例无人机弹射装置外壳底板120的结构示意图。如图3b所示，第一轨道200及第二轨道300固定安装于底板 120。本实施例中，第一轨道200的第一端具有第一开口，第二轨道 300的第一端具有第二开口。第二轨道300第一端设置有堵块12，用于阻止被动滑块600通过。可以理解的是，在其他实施例中，第二轨道300的末端为封闭结构，从而阻止被动滑块600通过。
51.由于具有相互独立的第一轨道200及第二轨道300，因此拉绳和弹簧400分别设置于独立的轨道中，防止出现拉绳和弹簧400处于同一空间中出现相互缠绕的情况，从而避免了对无人机的弹射起飞造成影响。
52.在t字形的中间凸起123上还设置有楔形块121。当被动滑块600 在主动滑块500带动向下由第二轨道300的第一端向第二端滑动时，当被动滑块上的楔形杆601楔形块121相接触时，能够实现被动滑块 600的限位。楔形块121距离第二轨道300的第二端的距离根据弹簧 400压缩程度确定，即当被动滑块600被楔形块121限位后，弹簧400 不再继续压缩，此时弹簧400的储能应当足以实现无人机进行弹射起飞。
53.本实施例中，第一轨道200的第二端与第二轨道300的第二端设置有挡板122，用于在弹簧400压缩时供弹簧400抵靠。图3c为本实用新型实施例无人机弹射装置挡板的结构示意图。如图3c所示，挡板 122对应第一轨道200的位置设置有供拉绳(未示出)通过的通孔1222，挡板122对应第二轨道300的位置设置有供弹簧400固定的立柱1221。为了使得弹簧400能够套设在立柱1221上实现固定，设置立柱1221 的直径小于弹簧400的内径。进一步的，立柱1221的数量与弹簧400 的数量对应，且位置与弹簧400对应，使得每个弹簧400可以固定在相应的立柱1221上。可以理解的是，本实施例中，第一轨道200的第二端与第二轨道300的第二端的挡板122为一体结构，在其他实施例中，第一轨道200的第二端与第二轨道300的第二端还可以分别设置挡板，或者，仅在第二轨道300的第二端设置挡板。
54.图4为本实用新型实施例无人机弹射装置的局部放大示意图。
55.如图4所示，主动滑块500安装于第一轨道200上，拉动头501 固定安装于主动滑块500上，用于通过拉绳沿第一轨道200方向拉动主动滑块500。主动滑块500上具有凸起502，所述凸起502朝向被动滑块600一侧，并位于中间凸起123的上方。相应地，被动滑块600 上设置有楔形杆601，楔形杆601同样位于中间凸起123的上方。当主动滑块500在拉动头501的带动下沿第一轨道200滑动时，主动滑块500的凸起能够沿中间凸起123的上表面滑动，并推动楔形杆601，从而带动被动滑块600滑动。
56.图5为本实用新型实施例无人机弹射装置的主动滑块的结构示意图。
57.如图5所示，主动滑块500上的拉动头501具有拉绳安装孔，主动滑块500大致呈
“
凸”形结构，其上部两侧的凹陷部504用于实现与第一轨道200边缘的卡合。其中一侧的凹陷部504设置有竖直的安装板503，安装板503上设置有与主动滑块500滑动方向垂直的凸起 502，从而使得主动滑块500安装在第一轨道200后，凸起502朝向第二轨道300。本实施例中，所述凸起502为圆柱体结构，从而可以减少与中间凸起123的滑动摩擦力。可以理解的是，所述凸起502还可以采用其他形状，且可以不与主动滑块500的滑动方向垂直，只需能够实现在主动滑块500滑动过程中推动楔形杆601即可。
58.图6a为本实用新型实施例无人机弹射装置的被动滑块的结构示意图。
59.如图6a所示，被动滑块600同样大致呈“凸”形结构，其上部两侧的凹陷部用于实现与第二轨道300边缘的卡合。被动滑块600上设计有供楔形杆601及滑块弹簧606安装的滑块孔604、用于连接无人机的挂钩602、供挂钩602挂住的横梁603及供弹簧400固定的滑块立柱605。其中，滑块孔604与横梁603垂直于第二轨道300的延伸方向，滑块立柱605平行于第二轨道300的延伸方向。
60.图6b为本实用新型实施例无人机弹射装置的楔形杆与滑块弹簧安装于被动滑块的结构示意图。如图6b所示，滑块弹簧606设置于滑块孔604内部，楔形杆601的第一端具有弹簧固定部，用于与滑块弹簧606固定连接，第二端露出滑块孔604。楔形杆601能够在滑块孔 604中进行伸缩运动，楔形杆601的第一端具有楔形面，该楔形面与中间凸起上的楔形块121的楔形面相对。当主动滑块500带动被动滑块600运动时，楔形杆601露出滑块孔604，与主动滑块500的凸起 502相互抵接；当楔形杆601运动至与楔形块121接触时，在拉绳的作用下，楔形杆601至与楔形块121相互挤压，在两者楔形面相互作用下，楔形杆601向内压缩滑块弹簧606，从而实现回缩，此时主动滑块500的凸起502不再与楔形杆601相互接触，从而在拉绳放松后，被动滑块600能够带动无人机实现弹射起飞。
61.具体的，所述滑块孔604具有第一部分6041与第二部分6042，其中，第一部分6041的内径大于第二部分6042的内径。第一部分6041 用于容置滑块弹簧606，楔形杆601的第一端与滑块弹簧606连接，楔形杆601的第一端位于第一部分6041，楔形杆601第二端位于第二部分6042，并能够露出第二部分6042，用于配合主动滑块500的凸起 502，从而带动被动滑块600滑动。楔形杆601的第一端还具有阻挡部 6011，阻挡部6011的外径大于滑块孔604第二部分6042的内径，用于阻止楔形杆601与被动滑块600脱离。
62.在本实用新型实施例的无人机弹射起飞装置进行应用时，需将无人机弹射起飞装置固定于跑道上，通过穿过挡板122的通孔1222的拉绳拉动主动滑块500的拉动头501。拉动头501带动主动滑块500沿第一轨道200向后移动，直至主动滑块500上的凸起502接触被动滑块600的楔形杆601，如图7所示。
63.凸起502与楔形杆601接触后，推动楔形杆601一同向后运动，进而推动被动滑块8一起向后运动，此时弹簧400开始压缩储能，主动滑块500与被动滑块600继续向后运动，直至楔形杆601与楔形块 121斜面相合，如图8所示。
64.挂钩602安装于飞机机体上(一般为机腹或前起落架)，在楔形杆 601与楔形块5接触后，确保挂钩602挂住被动滑块600的横梁603，继续拉动主动滑块500，此时楔形杆601斜面在楔形块121斜面挤压作用下向被动滑块600内部收缩，继续拉动主动滑块500直至楔形杆 601向被动滑块600内部收缩至楔形杆601与主动滑块500上凸起502 脱离，如图9所示。此时被动滑块600自动脱离拉绳的约束，弹簧400 的弹力得以迅速释放，推动被动滑块600
向前运动，被动滑块600通过横梁603带动挂钩602进而带动固定翼无人机一起向前运动，将弹簧400的压缩势能转化为无人机的动能，给予固定翼无人机一个初始速度，进而缩短了固定翼无人机的飞行滑跑距离。
65.无人机的弹射起飞完成后，被动滑块600在弹簧400弹力推动下沿第二轨道300向前运动，直至被动滑块600遇到堵块12静止，将主动滑块500手动至初始位置，完成无人机弹射起飞装置的复位。
66.本实用新型第二个示意性实施例中，提供了一种无人机弹射起飞装置。与第一实施例不同的是，本实施例中的无人机弹射起飞装置还包括牵引动力供给装置，用于提供牵引拉绳的拉力。具体地，所述牵引动力供给装置以恒定的速度牵引拉绳，当被动滑块600的楔形杆601 斜面在楔形块121斜面挤压作用下向被动滑块600内部收缩，直至楔形杆601与主动滑块500上凸起502脱离，此时被动滑块600自动脱离拉绳的约束，弹簧400的弹力得以迅速释放，进而带动固定翼无人机一起向前运动，实现弹射起飞。
67.本实用新型第三个示意性实施例提供了一种无人机弹射起飞装置，与第一实施例不同的是，本实施例中，主动滑块500与被动滑块600 相互固定连接为一体结构。图10为本实用新型实施例主动滑块与被动滑块为一体结构的示意图。如图10所示，主动滑块500与被动滑块 600之间通过连接件700相互连接，主动滑块500上具有拉动头501，拉动头在拉绳的牵引下带动主动滑块500沿第一轨道200向后移动，同时被动滑块600沿第二轨道300向后移动，当连接件700与第一轨道200与第二轨道300之间的限位块800分离时，弹簧400停止压缩。与第一实施例不同的是，此时的拉绳不能主动与被动滑块600脱离，需要手动放松拉绳，使得弹簧400的弹力得以释放，推动被动滑块600 及主动滑块500同时向前运动，被动滑块600通过横梁603带动挂钩 602进而带动固定翼无人机一起向前运动，将弹簧400的压缩势能转化为无人机的动能，使得无人机获得一个初始速度。
68.本实用新型第四个示意性实施例中，提供了一种无人机弹射起飞装置。与第三实施例不同的是，本实施例中的无人机弹射起飞装置还包括牵引动力供给装置，用于提供牵引拉绳的拉力。具体地，牵引动力供给装置以恒定的速度牵引拉绳，当拉动拉绳的距离达到设定值时，所述牵引动力供给装置停止输出牵引力，并迅速复位至输出牵引力之前，此时自动脱离拉绳的约束，弹簧400的弹力得以迅速释放，被动滑块600通过横梁603带动挂钩602进而带动固定翼无人机一起向前运动，进而带动固定翼无人机一起向前运动，实现弹射起飞。
69.本领域技术人员可以理解，本实用新型的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本实用新型中。特别地，在不脱离本实用新型精神和教导的情况下，本实用新型的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本实用新型的范围。
70.以上对本实用新型的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本实用新型的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本实用新型的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本实用新型的范围之内。
71.本领域技术人员可以理解，本实用新型的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本实用新型中。特别地，在不脱离本实用新型精神和教导的情况下，本实用新型的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本实用新型的范围。
72.以上对本实用新型的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本实用新型的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本实用新型的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本实用新型的范围之内。