一种基于记忆金属的空投装置的制作方法

[0001]
本发明涉及无人机投放领域，特别涉及一种基于记忆金属的空投装置。


背景技术：

[0002]
民用无人机是可遥控型小型无人机，如大疆无人机，随着无人机在各行各业的普及，特别是在消防应急、抢险救灾、搜索救援、电力架线等场景下，都需要使用无人机搭载任务载荷，到指定地点进行投放，但到目前为止，市面还没有一款能产品化、到手即用的无人机投放设备，能够买到的，几乎都是需要用户进行diy改造的抛投器。
[0003]
目前市面上较为常见的一般是舵机抛投器，只有一个舵机加金属拉杆，不包含任何电子控制模块，用户购买之后，需要改造结构，使它能固定在无人机上，然后加装供电和控制模块(如pwm遥控器)，才能使用，在使用上，用户先要控制舵机打开拉杆，把载荷挂上去，再控制舵机关上拉杆，步骤繁琐，抛投过程中也会涉及到舵机的故障或转动速度过慢，影响到抛投的效率，同时舵机的整体结构一般为金属材质制作，要比较大的电机驱动，重量主要来源是舵机内部的电机，和齿轮组，导致荷载重量较大。


技术实现要素：

[0004]
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于记忆金属的空投装置。
[0005]
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
[0006]
本发明一种基于记忆金属的空投装置，包括转接头模块、外壳、摄像头模块、挂钩模块和底座，所述转接头模块包含有插口和旋转螺纹，所述外壳呈四立方体结构设置，所述外壳的顶端四角设置有槽口，所述外壳的侧表面底端中部设置有倒u型槽，所述外壳的内侧设置有挂钩模块，所述外壳的底端安装有底座，所述底座的底表面中部设置有摄像头模块，所述底座为矩形结构设置，其四边中部均设置有t型槽，所述挂钩模块包含有拨杆、挂钩、导轮和记忆金属丝，所述拨杆和挂钩为可拆分连接设置，所述记忆金属丝和拨杆固定连接，且记忆金属丝具有加热收缩作用，所述外壳的内部设置有固定支架，其固定支架为矩形结构，且四侧外表面均设置有挂钩模块。
[0007]
作为本发明的一种优选技术方案，所述固定支架内部顶端安装有电调板，所述电调板的底侧安装有主控板，所述电调板的顶端设置有支撑杆，所述电调板和转接头模块之间通过支撑杆固定连接，所述摄像头模块包含有fpv摄像头，且fpv摄像头和底座镶嵌设置，所述摄像头模块和主控板为电性连接。
[0008]
作为本发明的一种优选技术方案，所述外壳的外表面之间的连接处为弧形设置，所述外壳的顶端四角均设置有倾斜面，且槽口镶嵌于倾斜面一端，所述槽口内侧设置有拨杆。
[0009]
作为本发明的一种优选技术方案，所述固定支架的表面一侧设置有拨杆，所述拨杆的上侧表面设置有第一固定块，所述第一固定块的底侧安装有第一旋转轴，所述第一旋
转轴的一侧设置有固定螺钉，所述拨杆的两侧表面均设置有第一扭簧，其第一扭簧的一端和固定螺钉为搭接设置，另一端位于拨杆底侧表面卡扣设置，所述拨杆的底端设置有弯折结构，所述固定支架的底端设置有挂钩，所述挂钩的一端设置有搭接弯折，其搭接弯折的顶端设置有第二扭簧，且搭接弯折和拨杆的弯折结构为弧形卡扣搭接设置，所述挂钩的另一端安装有第二旋转轴，所述第二旋转轴的内侧设置有钩槽，所述挂钩的一侧设置有第二固定块，所述第二固定块的边缘设置有通电片，所述第二固定块的顶侧设置有导轮，所述第一固定块和第二固定块之间通过记忆金属丝固定连接，其记忆金属丝的中部设置有导轮。
[0010]
作为本发明的一种优选技术方案，所述拨杆和固定支架通过第一旋转轴转动连接，所述挂钩和固定支架通过第二旋转轴转动连接，所述钩槽的底端设置有t型槽，其钩槽的底部结构设置于t型槽的开口部分，所述记忆金属丝和导轮表面为滑轮式缠绕接触，其导轮用于记忆金属丝的限位和滑动设置，所述通电片外接至电调板表面的电源插口，所述第一扭簧用于拨杆的弹性限位，所述第二扭簧用于挂钩的弹性复位。
[0011]
作为本发明的一种优选技术方案，所述记忆金属丝采用镍钛合金材料制作而成，用于加热后产生收缩作用，所述记忆金属丝的收缩幅度不少于3mm，其电阻为6欧姆，所采用的的通电电压不少于3v，且通电反应时间不超过500ms。
[0012]
作为本发明的一种优选技术方案，所述电调板表面设置有四个开关模块，用于控制四个挂钩模块的电源开关，所述主控板包含有主控芯片。
[0013]
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
[0014]
1：本发明通过设置一套完整的解决方案，用户到手即用，无需进行额外改造，特别是比较与传统的舵机方案极大的减轻重量，能够在无人机上增加有效载荷，且与传统舵机方案相比，舵机一次飞行只能投一次，本发明可以挂四个负载，分四次进行分别投放，所搭载的fpv垂直摄像头也将辅助投放的精准程度，方便使用者快速瞄准目标。
[0015]
2：本发明无需通电即可挂载和释放物品，使用方便快捷，记忆金属丝只有在释放的瞬间才通电，极大降低功耗，特别是记忆金属丝所自带的特性，其反应速度更迅速，且不会因为复杂的机械连接导致临时故障，影响投放体验。
附图说明
[0016]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0017]
图1是本发明的整体结构示意图；
[0018]
图2是本发明的仰视结构示意图；
[0019]
图3是本发明的外壳结构示意图；
[0020]
图4是本发明的底座结构仰视图；
[0021]
图5是本发明的挂钩模块结构示意图；
[0022]
图中：1、转接头模块；101、插口；102、旋转螺纹；2、外壳；201、槽口；202、倒u型槽；3、摄像头模块；4、挂钩模块；401、拨杆；402、挂钩；403、导轮；404、记忆金属丝；405、第一固定块；406、第一旋转轴；407、固定螺钉；408、第一扭簧；409、第二扭簧；410、第二旋转轴；411、钩槽；412、第二固定块；413、通电片；5、底座；501、t型槽；6、固定支架；601、电调板；602、主控板；603、支撑杆。
具体实施方式
[0023]
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0024]
实施例1
[0025]
如图1-5所示，本发明提供一种基于记忆金属的空投装置，包括转接头模块1、外壳2、摄像头模块3、挂钩模块4和底座5，转接头模块1包含有插口101和旋转螺纹102，外壳2呈四立方体结构设置，外壳2的顶端四角设置有槽口201，外壳2的侧表面底端中部设置有倒u型槽202，外壳2的内侧设置有挂钩模块4，外壳2的底端安装有底座5，底座5的底表面中部设置有摄像头模块3，底座5为矩形结构设置，其四边中部均设置有t型槽501，挂钩模块4包含有拨杆401、挂钩402、导轮403和记忆金属丝404，拨杆401和挂钩402为可拆分连接设置，记忆金属丝404和拨杆401固定连接，且记忆金属丝404具有加热收缩作用，外壳2的内部设置有固定支架6，其固定支架6为矩形结构，且四侧外表面均设置有挂钩模块4。
[0026]
进一步的，固定支架6内部顶端安装有电调板601，电调板601的底侧安装有主控板602，电调板601的顶端设置有支撑杆603，电调板601和转接头模块1之间通过支撑杆603固定连接，摄像头模块3包含有fpv摄像头，且fpv摄像头和底座5镶嵌设置，摄像头模块3和主控板602为电性连接，使电调板601和主控板602在连接至无人机的控制模块后，能够直接读取摄像头模块3的拍摄图像，增加投放的精准度。
[0027]
外壳2的外表面之间的连接处为弧形设置，外壳2的顶端四角均设置有倾斜面，且槽口201镶嵌于倾斜面一端，槽口201内侧设置有拨杆401，使拨杆401结构在手动使用时，可直接经由槽口201内的拨杆401顶端直接拨动，方便取放挂载物和手动测试。
[0028]
固定支架6的表面一侧设置有拨杆401，拨杆401的上侧表面设置有第一固定块405，第一固定块405的底侧安装有第一旋转轴406，第一旋转轴406的一侧设置有固定螺钉407，拨杆401的两侧表面均设置有第一扭簧408，其第一扭簧408的一端和固定螺钉407为搭接设置，另一端位于拨杆401底侧表面卡扣设置，拨杆401的底端设置有弯折结构，固定支架6的底端设置有挂钩402，挂钩402的一端设置有搭接弯折，其搭接弯折的顶端设置有第二扭簧409，且搭接弯折和拨杆401的弯折结构为弧形卡扣搭接设置，挂钩402的另一端安装有第二旋转轴410，第二旋转轴410的内侧设置有钩槽411，挂钩402的一侧设置有第二固定块412，第二固定块412的边缘设置有通电片413，第二固定块412的顶侧设置有导轮403，第一固定块405和第二固定块412之间通过记忆金属丝404固定连接，其记忆金属丝404的中部设置有导轮403，拨杆401和固定支架6通过第一旋转轴406转动连接，挂钩402和固定支架6通过第二旋转轴410转动连接，钩槽411的底端设置有t型槽501，其钩槽411的底部结构设置于t型槽501的开口部分，记忆金属丝404和导轮403表面为滑轮式缠绕接触，其导轮403用于记忆金属丝404的限位和滑动设置，通电片413外接至电调板601表面的电源插口，第一扭簧408用于拨杆401的弹性限位，第二扭簧409用于挂钩402的弹性限位，使固定支架6的四面分别设置挂钩模块4，挂钩模块4所包含的拨杆401则与挂钩402形成卡扣搭接作用，未使用时挂钩402和t型槽501为垂直设置，拨杆401和挂钩402主要通过第一扭簧408和第二扭簧409形成限位结构，第二扭簧409的限位方向为向下，即是未使用时的挂钩402状态，第一扭簧408的限位方向为垂直，使拨杆401一直呈垂直结构设置。
[0029]
记忆金属丝404采用镍钛合金材料制作而成，用于加热后产生收缩作用，记忆金属
丝404的收缩幅度不少于3mm，其电阻为6欧姆，所采用的的通电电压不少于3v，且通电反应时间不超过500ms，使记忆金属丝404的弹性结构主要根据其材料性质改变，在优选为6欧姆和通电3.3v的情况下，镍钛合金材料的记忆金属丝404收缩幅度为4mm，反应速度为223ms，对比于平常所使用的舵机结构，反应速度更快，投送效率更高。
[0030]
电调板601表面设置有四个开关模块，用于控制四个挂钩模块4的电源开关，主控板602包含有主控芯片，其主控芯片优选为soc芯片，型号为海思3516，主要用于控制电调板601的开关模块和摄像头模块3，以及连接至无人机的控制模块。
[0031]
具体的，转接头模块1采用的是直连结构，以大疆无人机为例，使用skyport转接环结构，经由插口101和旋转螺纹102可直接固定至无人机上通电使用，所设置的摄像头模块3则直接通过电调板601和主控板602连接至无人机的控制模块中，方便使用者控制摄像头模块3的拍摄作业。
[0032]
在完成连接后，使用者可直接将荷载和金属环状物或细绳索结构固定，经由金属环状物挂至挂钩模块4的挂钩402上，金属环状物在挂至过程中，主要经底座5的t型槽501塞入，金属环状物此时则位于挂钩402的钩槽411内，通过顶起挂钩402的搭接弯折部分，使挂钩402以第二旋转轴410为轴心旋转，在搭接弯折部分和拨杆401底端的弯折结构底端接触后，因其弧形结构将产生滑动，直至搭接弯折部分移动至弯折结构的上侧，此时的拨杆401和挂钩402将分别通过第一扭簧408和第二扭簧409形成弹性限位的卡扣结构，实现荷载物的固定作用，拨杆401则与第二固定块412之间经记忆金属丝404连接固定。
[0033]
在需要取下荷载物时，则主要有手动释放和电控释放两种方式，其中手动释放则主要经由拨动外壳2顶端的槽口201，使拨杆401在外力的影响下，以第一旋转轴406为轴心旋转，而此时的挂钩402将因为第二扭簧409的弹性复位作用，将直接使钩槽411的开口部分旋转至t型槽501，拨杆401和第二固定块412之间的记忆金属丝404的行程缩短，记忆金属丝404将呈弯曲状，钩槽411的开口处则与t型槽501和呈垂直状态，此时的荷载将直接落下。
[0034]
电控释放时，则主要经由使用者的直接通过无人机的控制模块进行控制，在需要电控释放的挂钩模块4一侧打开开关模块的通电效果，此时的电源将经由导线向通电片413传输电能，由于通电片413和第二固定块412、第一固定块405以及记忆金属丝404均为金属材料，因此在通电后记忆金属丝404自身的电阻将因通电温度上升，而记忆金属丝404由于自身的材料特征，在温度上升时将产生收缩效果，此时的拨杆401和第二固定块412之间的记忆金属丝404距离缩小，记忆金属丝404将对拨杆401产生与上述手动释放相同方向的拉力，拨杆401在受拉动后，将产生如上述手动释放所形成的挂钩402转动效果，从而实现电控释放的效果。
[0035]
其结构简单，在免去了舵机结构后，整体的空投装置的体积更小，所占用的重量荷载更小，特别是所采用的记忆金属丝404材料，由于其本身的性质，在电阻为6欧姆的情况下，收缩幅度不少于3mm，拉动范围较大，力度较强，通电反应时间不超过500ms，因此对比与电机制动的空投效果，反应时间更迅速，增加了投送效率，特别是采用的结构减少了机械连接的部件，因此故障率更底，对于无人机的滞空要求更低。
[0036]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。
凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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