一种基于光源触发机制的无人机抛投装置及作业方法与流程

1.本发明涉及无人机抛投技术领域，具体为一种基于光源触发机制的无人机抛投装置及作业方法。


背景技术：

2.随着科技的发展无人机广泛的应用到我们工作和生活中，在电力系统安装上，很多时候工人都在高空作业，在施工的过程中需要给工作人员递送工具、递送餐食等，平常是通过人工递送或者绳索牵引，工作人员在作业时需要带着长长的绳索，增加了工人的负重，严重消耗工作人员的体力；因此通过无人机投递工具和餐饮，因此需要用到无人机投料器；如申请号cn201820546693.8的专利公开了一种无人机投放脱钩装置，通过连杆控制滑动滑杆移动，滑动滑竿所受到的力不在一条直线上，滑动滑竿磨损比较严重或者造成滑动滑竿弯曲，影响动作的灵敏度；通过连接座与无人机进行连接固定，安装时较为不便。
3.基于此，本发明设计了一种基于光源触发机制的无人机抛投装置及作业方法，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.发明的目的在于提供一种基于光源触发机制的无人机抛投装置及作业方法，以解决上述技术问题。
5.为实现上述目的，发明提供如下技术方案：一种基于光源触发机制的无人机抛投装置，包括卡接在无人机下侧的投放盒、一对将投放盒卡接在无人机下侧的卡接板、开设在投放盒下侧的投放孔和固定在投放盒内与投放孔配合的投放组件；所述投放组件包括设置于所述投放孔内侧的固定罩、可活动穿插于所述固定罩侧壁上的悬挂杆以及与所述悬挂杆连接并驱动所述悬挂杆伸缩活动实现投料动作的驱动机构。
6.优选的，所述驱动机构包括固定在投放盒内的固定板，所述固定板上间隔设置有一对限位板，驱动机构还包括由牵引电机直接驱动的螺杆，所述螺杆架设安装于两个所述限位板上，所述螺杆上螺接有用于驱动所述悬挂杆伸缩活动的投料板，所述固定板上平行于所述螺杆设置有限位轨条，所述投料板下端与限位轨条滑动连接。
7.优选的，在所述投放盒内部还设置有控制牵引电机转动的电路板；在所述电路板上固定有给电路板供电的电池；所述牵引电机通过导线与电路板相连接。
8.优选的，在所述投放盒上固定有启动机投料器的电源开关、控制牵引电机动作使投料板复位的复位开关。
9.优选的，在所述投放盒上端固定有将投放盒封闭的封闭盖；在所述封闭盖上固定有与无人机补光灯配合控制牵引电机动作完成投料的感光元件；所述感光元件与电路板之间电连接。
10.优选的，在所述投放盒上设置有使设置在无人机底部摄像头、传感器正常工作的瞭望孔。
11.优选的，在所述卡接板靠近无人机的一侧固定有多个使卡接板卡接更稳定的卡接凸起。
12.优选的，在所述定位块上固定有使悬挂杆插入的插孔。
13.优选的，在所述投放盒上固定有给电池充电的充电孔。
14.一种基于光源触发机制的无人机抛投装置的作业方法，包括以下步骤：
15.步骤1：将抛投装置利用其两侧的卡接板扣接在无人机底部；
16.步骤2：开启电源开关通电并通过按压复位开关控制牵引电机带动悬挂杆回退；
17.步骤3：将抛投物品由投放孔穿入投放盒内，并通过按压复位开关控制牵引电机带动悬挂杆伸出穿过抛投物品后与定位块插合，将抛投物品利用悬挂杆固定；
18.步骤4：控制无人机飞行至抛投点后，利用无人机遥控控制无人机补光灯开启，从而触发感光元件产生抛投电信号，电路板接收到抛投电信号后即控制牵引电机带动悬挂杆回退，从而将抛投物品投出，完成抛投任务。
19.与现有技术相比，发明的有益效果为：
20.本发明通过牵引电机带动投料板在支撑杆水平滑动，垂直固定在投料板靠近投放孔以用于悬挂物体的悬挂杆；当牵引电机工作时投料杆在直线上水平移动，可以避免投料杆在投料的过程中发生弯折从而使投料动作更加灵敏，同时延长了投料杆的使用寿命；
21.本发明在限位板上安装有与投料板滑动连接并与螺杆平行，用于支撑投料板的支撑杆；通过支撑杆与螺杆使投料板有更加平稳的支撑力，投料板更加平稳的做水平直线运动，从而避免投料杆发生弯折，并减小了投料杆的磨损；
22.本发明投料器通过一对卡接板将投料器卡接在无人机机身上，使投料器安装更加方便快捷。
附图说明
23.为了更清楚地说明发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本发明一种无人机投料器整体结构示意图；
25.图2是本发明一种无人机投料器内部结构示意图；
26.图3是本发明一种无人机投料器投放盒结构示意图；
27.图4是本发明一种无人机投料器投放组件结构示意图。
28.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
29.1、投放盒；2、卡接板；3、投放孔；4、投放组件；5、固定板；6、限位板；7、投料板；8、悬挂杆；9、牵引电机；10、螺杆；11、限位轨条；12、电路板；13、电池；14、导线；15、电源开关；16、复位开关；17、封闭盖；18、感光元件；19、瞭望孔；20、卡接凸起；21、定位块；22、插孔；23、充电孔。
具体实施方式
30.下面将结合发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中
的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于发明保护的范围。
31.请参阅图1-4，发明提供一种技术方案：一种基于光源触发机制的无人机抛投装置，包括卡接在无人机下侧的投放盒1、一对将投放盒1卡接在无人机下侧的卡接板2、开设在投放盒1下侧的投放孔3和固定在投放盒1内与投放孔3配合的投放组件4；投放组件4包括设置于投放孔3一侧的定位块21、可活动穿插于定位块21侧壁上的悬挂杆8以及与悬挂杆8连接并驱动悬挂杆8伸缩活动实现投料动作的驱动机构；投放盒1利用卡接板2连接于无人机底部，通过投放组件4中的驱动机构控制悬挂杆8回缩后可将抛投物品穿过投放孔3置入投放盒1内，控制悬挂杆8伸出穿过抛投物品将其固定完成装料，无人机到达抛投点后，再次控制悬挂杆8回缩即可完成抛投。
32.进一步，驱动机构包括固定在投放盒1内的固定板5，固定板5上间隔设置有一对限位板6，驱动机构还包括由牵引电机9直接驱动的螺杆10，螺杆10架设安装于两个限位板6上，螺杆10上螺接有用于驱动悬挂杆8伸缩活动的投料板7，固定板5上平行于螺杆10设置有限位轨条11，投料板7下端与限位轨条11滑动连接，牵引电机9的启停和转向由电路板12控制，当牵引电机9旋转时带动螺杆10同步转动，由于投料板7与螺杆10为螺纹连接关系，因此当螺杆10转动时，投料板7能够沿螺杆10轴向平移，进而带动悬挂杆8伸缩活动，实现装料和投料动作。相较于现有曲柄滑杆驱动结构，本装置采用了电机丝杆结构作为抛投执行动力，其优异性在于，电机丝杆结构具有更好的动作稳定性，并且驱动机构对于悬挂杆8的推力是沿着轴向作用的，进而可大大减少悬挂杆8与定位块21上的插孔22内壁之间的磨损，从而延长结构使用寿命并且可有效避免卡滞等故障隐患。
33.进一步，在投放盒1内部还设置有控制牵引电机9转动的电路板12；在电路板12上固定有给电路板12供电的电池13；牵引电机9通过导线14与电路板12相连接；通过独立的电源控制投料器可以有效节约无人机电量使无人机可以有更远的续航。
34.进一步，在投放盒1上固定有启动机投料器的电源开关15、控制牵引电机9动作使投料板7复位的复位开关16；打开电源开关15后投放组件4接通电源，通过固定在投放盒1上的复位开关16控制牵引电机9带动投料板7在水平直线上往复移动从而控制悬挂杆8水平移动从而实现装料和投料。
35.进一步，在投放盒1上端固定有将投放盒1封闭的封闭盖17；在封闭盖17上固定有与无人机补光灯配合控制牵引电机9动作完成投料的感光元件18；感光元件18与电路板12之间电连接；感光元件18与无人机的补光灯配合，通过遥控器控制补光灯的启闭将信号通过感光元件18将信号输送到电路板12控制牵引电机9动作控制投料板7控制悬挂杆8水平移动从而实现完成投料动作。
36.进一步，在投放盒1上设置有使设置在无人机底部摄像头、传感器正常工作的瞭望孔19；无人机底部的摄像头通过瞭望孔19可以看到无人机下方的视野使无人机投料更加准确。
37.进一步，在卡接板2靠近无人机的一侧固定有多个使卡接板2卡接更稳定的卡接凸起20；通过固定在卡接板2上的卡接凸起20使投放器一无人机连接更加牢固。
38.进一步，在锁定块21上固定有使悬挂杆8插入的插孔22；悬挂杆8在悬挂物品时插入插孔22中可以避免投放的物品与悬挂杆8脱离，同时又可以支撑悬挂杆18使悬挂杆18有
更加稳定的支撑力。
39.进一步，投放盒1上固定有给电池13充电的充电孔23；通过充电孔23给电池充电。
40.一种基于光源触发机制的无人机抛投装置的作业方法，包括以下步骤：
41.步骤1：将抛投装置利用其两侧的卡接板2扣接在无人机底部；
42.步骤2：开启电源开关15通电并通过按压复位开关16控制牵引电机9带动悬挂杆8回退；
43.步骤3：将抛投物品由投放孔3穿入投放盒1内，并通过按压复位开关16控制牵引电机9带动悬挂杆8伸出穿过抛投物品后与定位块21插合，将抛投物品利用悬挂杆8固定，完成抛投物品装载；
44.步骤4：控制无人机飞行至抛投点后，利用无人机遥控控制无人机补光灯开启，从而触发感光元件18产生抛投电信号，电路板接收到抛投电信号后即控制牵引电机9带动悬挂杆8回退，从而将抛投物品投出，完成抛投任务。
45.在发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”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，因此不能理解为对发明的限制。
46.在发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。
47.尽管已经示出和描述了发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离发明的原理和精神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，发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种基于光源触发机制的无人机抛投装置，其特征在于：包括卡接在无人机下侧的投放盒(1)、一对将投放盒(1)卡接在无人机下侧的卡接板(2)、开设在投放盒(1)下侧的投放孔(3)和固定在投放盒(1)内与投放孔(3)配合的投放组件(4)；所述投放组件(4)包括设置于所述投放孔(3)一侧的定位块(21)、可活动穿插于所述定位块(21)侧壁上的悬挂杆(8)以及与所述悬挂杆(8)连接并驱动所述悬挂杆(8)伸缩活动实现投料动作的驱动机构。2.根据权利要求1所述的一种基于光源触发机制的无人机抛投装置，其特征在于：所述驱动机构包括固定在投放盒(1)内的固定板(5)，所述固定板(5)上间隔设置有一对限位板(6)，驱动机构还包括由牵引电机(9)直接驱动的螺杆(10)，所述螺杆(10)架设安装于两个所述限位板(6)上，所述螺杆(10)上螺接有用于驱动所述悬挂杆(8)伸缩活动的投料板(7)，所述固定板(5)上平行于所述螺杆(10)设置有限位轨条(11)，所述投料板(7)下端与限位轨条(11)滑动连接。3.根据权利要求1所述的一种基于光源触发机制的无人机抛投装置，其特征在于：在所述投放盒(1)内部还设置有控制牵引电机(9)转动的电路板(12)；在所述电路板(12)上固定有给电路板(12)供电的电池(13)；所述牵引电机(9)通过导线(14)与电路板(12)相连接。4.根据权利要求3所述的一种基于光源触发机制的无人机抛投装置，其特征在于：在所述投放盒(1)上固定有启动机投料器的电源开关(15)、控制牵引电机(9)动作使投料板(7)复位的复位开关(16)。5.根据权利要求3所述的一种基于光源触发机制的无人机抛投装置，其特征在于：在所述投放盒(1)上端固定有将投放盒(1)封闭的封闭盖(17)；在所述封闭盖(17)上固定有与无人机补光灯配合控制牵引电机(9)动作完成投料的感光元件(18)；所述感光元件(18)与电路板(12)之间电连接。6.根据权利要求1所述的一种基于光源触发机制的无人机抛投装置，其特征在于：在所述投放盒(1)上设置有使设置在无人机底部摄像头、传感器正常工作的瞭望孔(19)。7.根据权利要求1所述的一种基于光源触发机制的无人机抛投装置，其特征在于：在所述卡接板(2)靠近无人机的一侧固定有多个使卡接板(2)卡接更稳定的卡接凸起(20)。8.根据权利要求1所述的一种基于光源触发机制的无人机抛投装置，其特征在于：在所述锁定块(21)上固定有使悬挂杆(8)插入的插孔(22)。9.根据权利要求3所述的一种基于光源触发机制的无人机抛投装置，其特征在于：在所述投放盒(1)上固定有给电池(13)充电的充电孔(23)。10.一种基于光源触发机制的无人机抛投装置的作业方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：将抛投装置利用其两侧的卡接板(2)扣接在无人机底部；步骤2：开启电源开关(15)通电并通过按压复位开关(16)控制牵引电机(9)带动悬挂杆(8)回退；步骤3：将抛投物品由投放孔(3)穿入投放盒(1)内，并通过按压复位开关(16)控制牵引电机(9)带动悬挂杆(8)伸出穿过抛投物品后与定位块(21)插合，将抛投物品利用悬挂杆(8)固定，完成抛投物品装载；步骤4：控制无人机飞行至抛投点后，利用无人机遥控控制无人机补光灯开启，从而触发感光元件(18)产生抛投电信号，电路板接收到抛投电信号后即控制牵引电机(9)带动悬
挂杆(8)回退，从而将抛投物品投出，完成抛投任务。

技术总结
本发明公开了无人机抛投技术领域的一种基于光源触发机制的无人机抛投装置及作业方法，装置包括卡接在无人机下侧的投放盒、一对将投放盒卡接在无人机下侧的卡接板、开设在投放盒下侧的投放孔和固定在投放盒内与投放孔配合的投放组件；投放组件包括设置于投放孔一侧的定位块、可活动穿插于定位块侧壁上的悬挂杆以及与悬挂杆连接并驱动悬挂杆伸缩活动实现投料动作的驱动机构；投放盒利用卡接板连接于无人机底部，通过投放组件中的驱动机构控制悬挂杆回缩后可将抛投物品穿过投放孔置入投放盒内，控制悬挂杆伸出穿过抛投物品将其固定完成装料，无人机到达抛投点后，再次控制悬挂杆回缩即可完成抛投。杆回缩即可完成抛投。杆回缩即可完成抛投。


技术研发人员：郑孝干 冯振波 蔡金林 张良发 林信恩 卓晗 林华育 徐鹏飞 刘行洲 赵新丰 陈锜 陈玲林
受保护的技术使用者：国网福建省电力有限公司福州供电公司
技术研发日：2021.11.23
技术公布日：2022/3/7