投放装置与无人机的制作方法

[0001]
本实用新型涉及无人机领域，尤其是涉及一种投放装置与无人机。


背景技术：

[0002]
随着无人机技术的不断发展，各个领域中无人机的应用也越来越广泛，例如，在一些人员不易到达的区域，会使用无人机投放物品。在相关技术中，通常是将待投放物装载于无人机上，通过无人机将待投放物运送至投放区域上方，然后解除对待投放物的固定，待投放物在重力作用下落在投放区域。然而，上述方式具有一定的局限性，对于一些不耐摔的物品，落地时与地面间的猛烈撞击容易将待投放物损坏。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种投放装置，使用该投放装置投放待投放物时，可以减小待投放物落下时与地面的撞击，降低待投放物损坏的几率。
[0004]
本实用新型还提出一种无人机，使用该无人机投放待投放物时，可以减小待投放物落下时与地面的撞击，降低待投放物损坏的几率。
[0005]
第一方面，本实用新型的一个实施例提供了投放装置，用于投放待投放物，所述待投放物能够与悬挂绳连接，包括：
[0006]
机架；
[0007]
第一固定模块，所述第一固定模块与所述机架连接，所述第一固定模块用于固定所述待投放物；
[0008]
第二固定模块，所述第二固定模块与所述机架连接，所述第二固定模块用于固定所述悬挂绳；
[0009]
驱动模块，所述驱动模块与所述机架连接，所述驱动模块用于依次间歇的驱动所述第一固定模块与所述第二固定模块运动以解锁。
[0010]
本实用新型实施例的投放装置至少具有如下有益效果：驱动模块能够依次驱动第一固定模块与第二固定模块运动以解锁，当第一固定模块解锁时，待投放物通过悬挂绳悬挂于投放装置上，第二固定模块也解锁时，待投放物与悬挂绳将一起落在投放区域。待投放物通过悬挂绳悬挂以在落下过程中进行停留，不会直接掉落在地面，使待投放物落地时的高度降低，甚至趋近于零，从而减小待投放物与地面的撞击，降低其损坏的几率。
[0011]
根据本实用新型的另一些实施例的投放装置，所述第一固定模块包括承托件、第一弹性件、转动件与第二弹性件，所述承托件用于承托所述待投放物，所述承托件、所述转动件均与所述机架转动连接，所述转动件包括第一转动臂，所述第二弹性件的两端分别与所述机架、所述第一转动臂连接，所述第二弹性件用于驱动所述第一转动臂抵持于所述承托件以阻碍所述承托件打开，所述驱动模块用于驱动所述第一转动臂转动并与所述承托件分离，所述第一弹性件用于驱动所述承托件转动以打开。
[0012]
根据本实用新型的另一些实施例的投放装置，所述转动件还包括第二转动臂，所述第二转动臂与所述第一转动臂的连接处与所述机架转动连接，且所述转动件的转动中心与所述第二转动臂的端部的距离小于所述转动件的转动中心与所述第一转动臂的端部的距离。
[0013]
根据本实用新型的另一些实施例的投放装置，所述驱动模块包括驱动件、第一转盘与至少两个解锁件，所述第一转盘上设有抵持件，所述驱动件用于驱动所述第一转盘转动，所述第一转盘转动时，所述抵持件能够依次抵持并推出两个所述解锁件，两个所述解锁件分别用于带动所述第一固定模块与所述第二固定模块运动以解锁。
[0014]
根据本实用新型的另一些实施例的投放装置，所述驱动模块还包括第一拨片与第二转盘，所述第二转盘与所述第一转盘连接，所述第二转盘上设有第一面与第二面，所述第一面与所述第二面限定出凸台，至少两个所述凸台沿圆周方向分布，所述驱动件与所述第一拨片连接，推动状态下，所述第一拨片能够抵持于所述第一面以使所述第二转盘与所述第一拨片沿第一方向同步转动，退回状态下，所述第一拨片能够相对于所述第二转盘沿第二方向转动直至到达相邻的所述凸台的所述第二面。
[0015]
根据本实用新型的另一些实施例的投放装置，沿所述第二方向上，所述凸台的末端的高度大于相邻的所述凸台的始端的高度，所述第一拨片具有弹性，退回状态下，所述第一拨片弹性抵持于所述第二面。
[0016]
根据本实用新型的另一些实施例的投放装置，还包括限位件，所述限位件用于在所述第一拨片沿所述第二方向转动时限制所述第二转盘的转动。
[0017]
根据本实用新型的另一些实施例的投放装置，所述驱动模块还包括第三弹性件，所述第三弹性件的两端分别与所述机架、所述解锁件固定连接，所述弹性件用于在所述抵持件与所述解锁件分离后驱动所述解锁件复位。
[0018]
根据本实用新型的另一些实施例的投放装置，还包括第三转盘，所述第二转盘与所述第三转盘连接且能够同步转动，所述第一转盘与所述第三转盘均为齿轮且相互啮合，所述第三转盘的直径小于所述第一转盘的直径。
[0019]
第二方面，本实用新型的一个实施例提供了无人机，包括上述的投放装置。
[0020]
本实用新型实施例的无人机至少具有如下有益效果：该无人机的推动装置中，驱动模块能够依次驱动第一固定模块与第二固定模块运动以解锁，当第一固定模块解锁时，待投放物通过悬挂绳悬挂于无人机上，第二固定模块也解锁时，待投放物与悬挂绳将一起落在投放区域。待投放物通过悬挂绳悬挂以在落下过程中进行停留，不会直接掉落在地面，使待投放物落地时的高度降低，甚至趋近于零，从而减小待投放物与地面的撞击，降低其损坏的几率。
附图说明
[0021]
图1是第一实施例中投放装置的结构示意图(省略部分部件)；
[0022]
图2是图1中第一固定模块的部分结构示意图；
[0023]
图3是图1中第一固定模块的部分结构示意图；
[0024]
图4是图1中承托件与第一弹性件等部件的结构示意图；
[0025]
图5是图1中第一固定模块的部分结构爆炸图；
[0026]
图6是图1中第二固定模块的部分结构示意图；
[0027]
图7是第一实施例中驱动模块的结构示意图(省略部分部件)；
[0028]
图8是图7中驱动模块的部分结构的爆炸图；
[0029]
图9是图7中第一转盘、抵持件与解锁件的结构示意图；
[0030]
图10是图7中第二转盘的结构示意图；
[0031]
图11是图7中第一转盘、第二转盘与第三转盘等部件的结构示意图；
[0032]
图12是图7中机架与解锁件等部件的结构示意图；
[0033]
图13是图1中机架与解锁件等部件的爆炸图；
[0034]
图14是另一实施例中无人机的部分结构示意图。
[0035]
附图标记：
[0036]
机架主体110、固定部111、滑块112、支座120、连接部121、伸出臂1211；
[0037]
驱动模块200、驱动件210、驱动臂211、第一转盘220、抵持件221、抵持面2211、解锁件230、滚轮231、滑槽232、第二转盘240、凸台241、第一面2411、第二面2412、第一拨片251、第二拨片252、第三转盘260、第三弹性件270；
[0038]
第一固定模块300、承托件310、接触面311、凸块312、镂空区域313、第一弹性件320、转动件330、第一转动臂331、第二转动臂332、第二弹性件340、限位框350、第一限位部 351、第二限位部352；
[0039]
第二固定模块400、凹槽410；
[0040]
悬挂绳500、吊环510、绕绳辊520、阻尼器530；
[0041]
待投放物600；
[0042]
挂载部700。
具体实施方式
[0043]
以下将结合实施例对本实用新型的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。
[0044]
在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到方位描述，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
[0045]
在本实用新型实施例的描述中，如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，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。
[0046]
参照图1，投放装置包括驱动模块200、第一固定模块300、第二固定模块400与悬挂
331与接触面311分离，承托件310朝下转动打开。另外，转动件330的转动中心与第二转动臂332端部的距离小于转动件330的转动中心与第一转动臂331端部的距离。如此，在推动第二转动臂332时所需的力更大，可以减小因误推动第二转动臂332而将待投放物600释放的可能。
[0053]
参照图3至图5，在一些实施例中，承托件310上设有凸块312，用于对第一转动臂331 进行限位。当第一转动臂331转动至与接触面311抵持时，第一转动臂331的侧壁将会被凸块312的侧壁挡住，使第一转动臂331保持在当前位置，不易在接触面311上发生滑动，整个固定状态更加稳定。
[0054]
在一些实施例中，接触面311设置为弧面，且该弧面的弯曲度与第一转动臂331的端部的转动轨迹的弯曲度相同。如此，第一转动臂331逆时针转动解除对待投放物600的固定时，第一转动臂331与接触面311分离前，其端部会始终与接触面311贴合，使第一转动臂331 的转动更加顺畅。
[0055]
在一些实施例中，连接部121上设有伸出臂1211，将伸出臂1211设置为与待投放物600 相匹配的形状尺寸，待投放物600装载完成后，伸出臂1211会与待投放物600贴合，对待投放物600的承托固定更加稳定。
[0056]
类似的，在一些实施例中，承托件310与伸出臂1211均设置为与待投放物600相匹配的形状尺寸。待投放物600装载完成后，承托件310与伸出臂1211分别与待投放物600的不同区域贴合，对待投放物600的承托固定更加稳定。
[0057]
参照图1至图3，在一些实施例中，待投放物600为圆柱状，承托件310呈弧形且为劣弧，其端部延伸至待投放物600的重心能够落入承托件310的范围内。若设置为优弧，虽然承托更稳定，但将待投放物600释放时，承托件310需要朝下转动较大的角度，才能不阻碍待投放物600脱离。而设置为劣弧，承托件310只需朝下转动较小的角度，就可使待投放物 600脱离。但劣弧的弧度不能过小，否则，无法稳定的承托待投放物。使待投放物600的重心位于承托件310的范围内，便能尽量提高承托时的稳定性。综上，本实施例中，能够在较稳定的承托待投放物600的前提下尽量减小解除固定时承托件310需要朝下转动的角度。另外，上述的弧形为泛指，若待投放物600并非圆柱状，也可按照上述原则设置承托件310。
[0058]
在一些实施例中，还包括限位框350，限位框350与连接部121固定连接。限位框350 包括第一限位部351与第二限位部352，第一限位部351与第二限位部352分别位于承托件 310的左右两侧(此处的左右方向是指图2中垂直于纸面的方向)。装载待投放物600时，将其置于承托件310上，第一限位部351与第二限位部352分别从左右两侧对待投放物600沿其轴向进行限位，使其装载完成后不易沿轴向发生位置偏移。
[0059]
在一些实施例中，承托件310包括底托与两个侧板，两个侧板分别与底托的两侧连接，底托与两个侧板限定出容纳空间，待投放物600可以置于该容纳空间内。两个侧板相当于上一实施例中限位框350的变形，可以对待投放物600沿其轴向进行限位，使其装载完成后不易沿轴向发生位置偏移，且设置侧板还能提高对待投放物600承托的稳定性。
[0060]
参照图4与图5，在一些实施例中，承托件310上设有镂空区域313，以进行减重。类似的，伸出臂1211上也可设置镂空区域。
[0061]
参照图6，第二固定模块400的结构与第一固定模块300类似，但与第一固定模块300 不同的是，在承托件310上还设有凹槽410，伸出臂1211将吊环510压在凹槽410内进行
固定。其他部分连接结构与第一固定模块300相同，仅形状存在差别，故不再赘述。
[0062]
参照图7至图9，在一些实施例中，驱动模块200包括机架主体110、驱动件210、第一转盘220与解锁件230等部件，第一转盘220上设有抵持件221，解锁件230至少有两个，解锁件230与机架主体110连接。第一转盘220可以在驱动件210的驱动下转动，当第一转盘220转动时，其上设置的抵持件221会到达各个解锁件230处，并与解锁件230抵持，将解锁件230推出，通过各解锁件230分别带动第一固定模块300与第二固定模块400运动实现解锁。在该实施例中，只需设置一个驱动件210，驱动件210通过第一转盘220驱动抵持件221转动，便能依次抵持推出不同位置的解锁件230。仅设有一个驱动件210，可以使整个驱动模块200的结构更简单，且成本更低。
[0063]
参照图8、图10与图11，在一些实施例中，驱动模块200还包括第二转盘240与第一拨片251。第二转盘240上设有第一面2411与第二面2412，第一面2411与第二面2412限定出凸台241，第一面2411为凸台241的一个侧壁，第二转盘240形成有多个沿圆周方向分布的凸台241，且相邻的凸台241首尾相连。驱动件210与第一拨片251连接，能够驱动第一拨片251转动。具体的，驱动件210选用舵机，驱动臂211为舵机臂，舵机臂与第一拨片251 固定连接。当驱动件210驱动第一拨片251沿第一方向转动时，第一拨片251会抵持于第一面2411上，从而带动第二转盘240与第一拨片251沿第一方向同步转动。第二转盘240与第一转盘220连接，第二转盘240转动时，第一转盘220随之转动。上述的连接可以是直接连接或间接连接，例如，第二转盘240与第一转盘220直接连接，二者同步转动，或者，第二转盘240通过中间件带动第一转盘220转动。或者，可以将第二转盘240与第一转盘220合并为一个部件，即直接在第一转盘220上设置凸台241。
[0064]
随着第一转盘220转动，第一转盘220上的抵持件221将一个解锁件230抵持推出。推出后，驱动臂211与第一拨片251相对于第二转盘240沿第二方向转动，直至到达相邻的凸台241上的第二面2412。驱动臂211不断往复转动，便能将各个解锁件230依次推出。
[0065]
本实施例中，通过第一拨片251的往复转动来推动第二转盘240时，第二转盘240能够实现间歇转动,以实现间歇推出解锁件230。抵持件221推出第一个解锁件230后，该解锁件 230会推动前述的第一固定模块300中的第二转动臂332转动，以解除对待投放物600的固定。然后，在第一拨片251退回过程中，待投放物600下降，悬挂绳500被不断放出。悬挂绳500完全放出后，第一拨片251继续推动第二转盘240转动，将下一解锁件230推出，该解锁件230会推动前述的第二固定模块400中的第二转动臂，以解除对吊环510的固定。直接使用伺服电机驱动第二转盘240间歇转动亦可，但伺服电机的成本较高。本实施例中，驱动件210配合第一拨片251与凸台241结构来完成间歇转动，对电机的要求不高，选用常规舵机即可，能降低成本。
[0066]
在一些实施例中，凸台241还包括第二面2412，沿第二方向上，凸台241的第二面2412 的末端高度大于相邻凸台241的第二面2412的始端高度。第一拨片251具有弹性，第一拨片 251沿第二方向转动时，处于压缩状态，会始终与第二面2412弹性抵持。第一拨片251沿着第二面2412转动至凸台241的末端时，由于凸台241间的高度降低，第一拨片251会产生回弹，并抵持于相邻凸台241的第二面2412。当第一拨片251再次沿第一方向转动时，将会抵持于第一面2411并继续推动第二转盘240转动。在上述过程中，通过弹性抵持的方式来实现单向转动，结构更加简单，且第一拨片251在转动过程中始终与凸台241抵持，使运动过程更
加平稳。
[0067]
进一步的，在一些实施例中，沿第二方向上，每个凸台241的高度逐渐增加。即第一拨片251沿第二方向转动退回时，与第二面2412之间抵持的越来越紧，压缩程度越来越大。如此，当到达该凸台241的末端时，其回弹力也会更大，能够更容易回弹到达相邻凸台241上。
[0068]
在一些实施例中，还设有限位件，当第一拨片251沿第二方向转动时，限位件能够对第二转盘240进行限位，阻碍其转动。具体的，限位件包括第二拨片252，第二拨片252与机架主体110固定连接，其形状与第一拨片251相同，且也具有弹性。当第一拨片251推动第二转盘240沿第一方向转动，第二拨片252将抵持于对应位置的凸台241上的第二面2412，二者发生相对转动。第一拨片251完成一次推动行程时，第二拨片252能够抵持于对应位置的凸台241的第一面2411。当第一拨片251沿第二方向转动退回时，由于有第二拨片252的抵持限位，第二转盘240将保持在当前位置不动，可以防止因第一拨片251与第二面2412间的摩擦力过大而使第二转盘240随第一拨片251一起转动退回原位置。另外，长期使用后，第二拨片252的端部可能会产生磨损，因此，可以尽量将第二面2412设置为较光滑的面，减小第一拨片251与第二面2412间的摩擦力，从而减小第二转盘240沿第二方向转动退回的可能，使第二拨片252对第二面2412的抵持力度尽量小，减缓其磨损。
[0069]
在一些实施例中，还设有第三转盘260，第三转盘260与第一转盘220均为齿轮，且二者啮合。第二转盘240与第三转盘260同轴连接，二者可同步转动。第三转盘260的直径小于第一转盘220的直径，因此，第二转盘240通过第三转盘260带动第一转盘220转动时，能够进行减速，使整个运动过程更加平稳。另外，也可以设置齿轮组，第二转盘240通过齿轮组与第一转盘220连接。或者，将第一转盘220与第三转盘260均设置为摩擦轮，或者，其他常规传动方式亦可，例如带传动或链传动等。另外，也可将第二转盘240与第三转盘260 合并为一个部件，即直接将凸台241设置于第三转盘260上。
[0070]
参照图12与图13，在一些实施例中，还设有第三弹性件270，机架主体110上设有固定部111，第三弹性件270的两端分别与固定部111、解锁件230固定连接。第一转盘220带动抵持件221抵持推出解锁件230时，第三弹性件270被压缩，当第一转盘220继续转动，抵持件221与解锁件230分离时，在第三弹性件270回弹力驱动下，解锁件230会自动复位，为下次推动做好准备。本实施例中，将抵持件221后可以自动复位，无需再设置其他结构来将抵持件221复位。
[0071]
在一些实施例中，解锁件230包括滚轮231，抵持件221转动至解锁件230处时，会与滚轮231抵持，滚轮231会产生滚动，以减小抵持过程中的摩擦力，不仅使解锁件230更易被推出，还能减缓抵持件221与解锁件230的磨损。
[0072]
在一些实施例中，机架主体110上设有滑块112，解锁件230上设有滑槽232，滑块112 卡入滑槽232内，当解锁件230被推出时，滑块112通过滑槽232对解锁件230进行导向。通过滑块112与滑槽232的配合，可以增加解锁件230被推出时的稳定性，不易出现位置偏移。或者，可以将滑块112设置于解锁件230上，滑槽设置于机架主体110上。
[0073]
参照图9与图11，在一些实施例中，抵持件221包括抵持面2211，抵持面2211为曲面，沿第一转盘220转动方向上，抵持面2211与第一转盘220的转动轴轴线的间距越来越小。第一转盘220转动过程中，抵持件221刚到达解锁件230附近区域时，抵持面2211并未与解锁
件230接触，随着第一转盘220继续转动，抵持面2211才会逐渐与解锁件230接触并抵紧，且抵紧程度越来越大，直至抵持件221与解锁件230分离。如此，可以使抵持件221更易与解锁件230抵持，且抵持推出过程更加平稳。
[0074]
参照图14，在一些实施例中，还包括无人机，该无人机包括上述各实施例中的投放装置。无人机上设有挂载部700，投放装置通过挂载部700挂载于无人机主体上。
[0075]
在一些实施例中，该无人机上装载有多个待投放物600，对应的，也设有多个第一固定模块300与第二固定模块400。每个第一固定模块300与第二固定模块400处各对应设有一个解锁件230，驱动件210驱动抵持件221转动，以依次间歇的推出各个解锁件230，从而将多个待投放物600依次投放出去。
[0076]
参照所有附图，使用本实用新型一些实施例中的无人机进行投放时，先将待投放物600 装载于第一固定模块300上，与待投放物600相连的悬挂绳500端部的吊环510装载于第二固定模块400上。然后，无人机起飞，到达投放区域上方时，驱动件210驱动第一拨片251 沿第一方向转动。第一拨片251抵持于凸台241的第一面2411以推动第二转盘240转动，与第二转盘240相连的第三转盘260同步转动，并带动与其啮合的第一转盘220转动。第一转盘220转动时，其上设置的抵持件221将第一固定模块300对应位置的解锁件230推出。解锁件230随之推动第一固定模块300中的第二转动臂332转动，使第一转动臂331与承托件 310分离。第一弹性件320驱动承托件310转动以打开，待投放物600在重力作用下掉落。在阻尼器530作用下，待投放物600将缓慢下落，下落时绕绳辊520上卷绕的悬挂绳500被放出。当悬挂绳500全部被放出后，若待投放物600与地面的高度仍然较大，无人机可以缓慢降低高度，减小待投放物600距离地面的高度；若悬挂绳500的长度设计合理，待投放物 600与地面的高度已经较小，甚至趋近于零，则无人机可以不用降低。在待投放物600下降并悬挂于无人机上的这段时间内，驱动件210驱动第一拨片251沿第二方向转动，退回至相邻凸台241上。待投放物600位置稳定后，驱动件210驱动第一拨片251再次沿第一方向转动，以推出第二固定模块400对应位置的解锁件230。该解锁件230推动第二固定模块400 中的第二转动臂转动，使第一转动臂与承托件分离。第一弹性件驱动承托件转动以打开，吊环510与第二固定模块400分离，吊环510、悬挂绳500与待投放物600一起掉落在地面上。
[0077]
上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

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