一种无人直升机用货物自动投放系统的制作方法

本发明涉及一种无人直升机用货物投放设备，尤其涉及一种能够全自动投放货物的无人直升机用货物自动投放系统。

背景技术：

无人直升机即无人驾驶直升机，是指由无线电地面遥控飞行或/和自主控制飞行的可垂直起降的不载人飞行器，在构造形式上属于旋翼飞行器，在功能上属于垂直起降飞行器。近十几年来，随着复合材料、动力系统、传感器、尤其是飞行控制等技术的研究进展，无人直升机得到了迅速的发展，正日益成为人们关注的焦点。

无人直升机具有独特的飞行性能及使用价值。与有人直升机相比，无人直升机由于无人员伤亡、体积小、造价低、战场生存力强等特点，在许多方面具有无法比拟的优越性。在民用方面，无人直升机在大气监测、交通监控、资源勘探、电力线路检测、森林防火等方面具有广泛的应用前景。

随着应用场景的扩展，无人直升机的货物精确自动投放功能越来越重要，除了需要能够精确控制货物投放时间外，还需要尽可能满足投放前的高度稳定性，因为无人直升机可能在飞行过程中发生倾斜甚至翻滚，最好还能实现多点分货投放功能，以满足一次飞行、多点投放的功能。

传统的无人直升机用货物自动投放技术研究还处于初级阶段，只是根据实际需要设计一些特定的自动投放装置，目前还没有一种无人直升机用货物自动投放装置能够同时实现投放前保持高度稳定性、投放时能够精确控制时间、能多点分货投放的功能。

比如，专利号为“201320852797.9”的实用新型专利，公开了一种用于无人直升机的货物投放装置，包括支架、球形容器、环形托架，所述支架的顶部与无人机腹部固定连接，下部设置有小轴和环形托架行程监控装置，所述小轴的一端与环形托架连接，另一端通过联轴器与电气控制系统相连接，所述球形容器设置在环形托架上。将货物投放装置安装在无人直升机腹部，通过无人机电脑系统或远程电脑控制可使原来不能运输货物的无人直升机，具备装载、运输和投放货物的能力。

上述用于无人直升机的货物投放装置存在以下缺陷：

1、只能适用于小型无人机，且物资上下方向没有限位，投放前不能保持高度稳定性，在飞行过程中，飞行器只能保持水平方向，否则货物将会随飞行角度导致货物坠落；在风力的影响下，飞行器偏摆，圆形容器受重量下降，砸向地面，对地面的人员和物品砸伤，有极大的安全隐患，可实用性不强。

2、该装置只能实现单次投放，一次投放完成后，需重新装载，无法实现一次飞行多点分货投放功能。

3、货物安装繁琐，需要将投放的小物件放置在圆形容器内，在将圆形容器封装后再放置于托架上。

4、该装置对货物的下降速度、货物的装载空间和重量有较大的局限性。

综上，上述用于无人直升机的货物投放装置远不能同时实现投放前保持高度稳定性、投放时能够精确控制时间、能多点分货投放的功能。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种投放前保持高度稳定性、投放时能够精确控制且能多点分货投放的无人直升机用货物自动投放系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种无人直升机用货物自动投放系统，包括系统机架、载货板、货物锁定及解锁机构、推货及脱货装置、控制器，设所述载货板被推动移动的方向为前后方向，所述系统机架包括横向的底板和两个分别位于所述底板左右两侧且竖向的侧板，用于装载货物的所述载货板包括横向的载货基板，所述载货基板的左右两侧分别置于两个所述侧板上且能前后移动，所述货物锁定及解锁机构安装于所述系统机架上并位于所述载货基板的下方且用于控制所述载货板与所述系统机架之间的锁定及解锁，所述推货及脱货装置安装于所述系统机架上并位于所述载货基板的下方且用于控制对所述载货板的推动及所述载货板与所述系统机架之间的脱离，所述货物锁定及解锁机构的控制信号输入端和所述推货及脱货装置的控制信号输入端分别与所述控制器的控制信号输出端对应连接。

上述结构中，系统机架的具体形状和尺寸根据实际需要而定，优选为长方形框架，使用时将系统机架的底板安装在无人直升机内的底面；载货板的具体形状和尺寸根据实际需要而定，优选为长方形板，使用时与货物固定安装在一起，或者将载货板作为装有货物的货厢的底板，在推货和脱货的过程中，载货板与货物一起移动和掉落；货物锁定及解锁机构、推货及脱货装置根据其上述功能可以有多种具体结构，只要能够实现上述功能且便于加工、安装即可；控制器是包括中央处理器及周边电子部件的常用控制器，根据实际需求设定不同参数即可实现所需的控制功能，可以用控制板、控制盒或控制箱的形式用螺栓固定安装在系统机架上，控制器可以是整个无人直升机的总体控制器，也可以是本系统的独立控制器，可以实现相应的遥控功能，这些都是根据实际需要采用现有常规技术能够轻易实现的。

进一步，为了使载货基板易于滑动以便于推货和脱货，所述系统机架的两个侧板的上方设有上凸且上表面为外凸圆弧形面的圆弧形滑条，所述载货基板的左右两侧分别置于两个所述圆弧形滑条上。

作为优选，为了使本系统适用于无人直升机内两侧舱门分别投放货物，一个所述系统机架、两个所述载货板、两个所述货物锁定及解锁机构、一个所述推货及脱货装置构成一个货物投放单元，所述无人直升机用货物自动投放系统包括两个所述货物投放单元，一个所述货物投放单元位于另一个所述货物投放单元的正后方；每一个所述货物投放单元中，一个所述载货板位于另一个所述载货板的正后方，两个所述货物锁定及解锁机构分别用于控制两个所述载货板与所述系统机架之间的锁定及解锁，所述推货及脱货装置用于控制对两个所述载货板的推动及两个所述载货板与所述系统机架之间的脱离。

进一步，为了对载货板进行更好的限位以使其只能在前后方向移动，所述载货板还包括轴向为前后方向且径向截面为“l”形的“l”形限位条，两个所述“l”形限位条的上部分别与所述载货基板的左右两侧下面连接且分别位于所述系统机架的两个侧板的内侧，所述系统机架的两个侧板的内壁上设有轴向为前后方向的凸条，两个所述凸条分别置于两个所述“l”形限位条的“l”形缺口内使所述载货板能前后移动且不能上下及左右移动。

作为优选，为了便于通过一个驱动设备同步控制位于两侧的同一个载货板的两个“l”形限位条的锁定与解锁以提高锁定稳定性并降低成本，所述货物锁定及解锁机构包括直线电机、传动推杆和拐臂传动机构，所述直线电机安装在所述系统机架的底板上，所述直线电机的驱动轴的轴向为前后方向，所述传动推杆的轴向为左右方向，所述直线电机的转轴与所述传动推杆的中段连接，所述系统机架的两个侧板的下部分别设有前后方向的条形孔，所述传动推杆的两端分别穿过对应的两个所述侧板的条形孔且能够前后移动，两个所述拐臂传动机构分别设于两个所述侧板的外侧，所述拐臂传动机构包括连接座和锁销，两个所述连接座分别与所述传动推杆的两端连接，两个所述侧板上与两个所述锁销对应的位置分别设有左右方向的限位通孔，所述“l”形限位条上与所述锁销对应的位置设有左右方向的锁定通孔或锁定盲孔，所述锁销穿过对应的所述限位通孔后能够插入对应的所述锁定通孔或锁定盲孔，所述拐臂传动机构能够在所述连接座前后移动时驱动对应的所述锁销在对应的所述限位通孔的限位作用下左右移动，所述直线电机的控制信号输入端与所述控制器的控制信号输出端对应连接。

作为优选，为了在较小空间内实现将传动推杆具有的前后方向直线运动转换为锁销所需的左右方向直线运动以便于锁销能够锁定和解锁载货板，所述拐臂传动机构还包括传动连杆、连杆座、拐臂和锁销座，所述连接座的上部与前后方向的所述传动连杆的下部固定连接，所述连杆座固定安装在所述传动连杆的上面，所述锁销与所述锁销座固定连接，所述拐臂由一体成型的两个支臂相互连接而成，两个所述支臂之间的夹角为120-150°，所述连杆座和所述锁销座分别与两个所述支臂旋转连接；为了使锁销具有插入所述锁定通孔或锁定盲孔的应力以确保直线电机失效时锁销能自动处于锁定状态，两个弹簧分别安装在两个所述连接座与对应的所述侧板上的固定板之间并用于使对应的连接座具有带动所述锁销插入所述锁定通孔或锁定盲孔的应力；为了在直线电机失效时能够手动控制锁销，所述传动推杆的中段与前后方向的手动控制杆的一端连接，所述手动控制杆的另一端安装有手柄且所述手柄位于所述系统机架的前端或后端。由于锁销置于限位通孔内被限位使其只能左右移动，在传动推杆带动连杆座和传动连杆前后移动时，拐臂的两个支臂与连杆座和锁销座之间会自适应旋转，从而带动锁销跟随左右移动，实现锁定和解锁的功能。

进一步，为了对锁销是否锁定的状态进行更加准确的检测以进一步提高载货板锁定与解锁的可靠性，所述锁销座上安装有用于检测所述锁销是否插入所述锁定通孔或锁定盲孔的第一位置传感器，所述传动连杆上安装有用于检测所述传动连杆是否移动到所述锁销插入所述锁定通孔或锁定盲孔所需位置的第二位置传感器，所述第一位置传感器的信号输出端和所述第二位置传感器的信号输出端分别与所述控制器的信号输入端对应连接。

作为优选，为了便于控制载货板的推动与脱离，所述推货及脱货装置包括推货机架和货物推放控制装置，所述推货机架包括轴承座、旋转驱动座、丝杠和导向杆，丝杠优选滚珠丝杠，内置轴承的所述轴承座和所述旋转驱动座分别安装于所述系统机架的底板上，旋转驱动装置的旋转动力输出端设于所述旋转驱动座上，轴向为前后方向的所述丝杠和所述导向杆相互平行且相互靠近，所述丝杠的一端与所述轴承连接，所述丝杠的另一端与所述旋转驱动装置的旋转动力输出端连接，所述导向杆的两端分别与所述轴承座和所述旋转驱动座固定连接；所述货物推放控制装置包括移动座、螺母、锁舌、电磁铁和压簧，所述移动座设有内腔且所述电磁铁和所述压簧均置于该内腔内，所述电磁铁包括竖向的电磁铁金属柱和电磁铁线圈，所述电磁铁金属柱置于所述电磁铁线圈内，所述移动座上设有锁舌孔，所述锁舌穿过所述锁舌孔且所述锁舌的外端和内端置于所述移动座外和所述移动座的内腔内，所述锁舌的内端与所述电磁铁金属柱的一端连接，竖向的所述压簧的两端分别与所述锁舌的内端和所述移动座的内腔下部腔壁接触，所述螺母安装在所述移动座上并通过自身螺孔套装在所述丝杠上，所述移动座通过导向结构与所述导向杆连接，所述导向结构用于使所述移动座能够在所述导向杆的轴向移动且不能旋转；所述旋转驱动装置的控制信号输入端和所述电磁铁线圈的电源输入端分别与所述控制器的控制信号输出端对应连接；所述载货基板上设有用于所述锁舌由下而上插入的推货通孔或推货盲孔。

作为优选，为了提供较大推动力、降低电能消耗并提高功率重量比，所述旋转驱动装置包括液压马达、液压控制阀和减速器，所述液压马达与所述液压控制阀连接后与外接油管连接，所述液压马达的转轴与所述减速器的旋转动力输入端连接，所述减速器的旋转动力输出端与所述丝杠连接，所述液压控制阀的控制信号输入端与所述控制器的控制信号输出端对应连接。上述外接油管由无人直升机本身自带的油压系统提供高压液压油，由于其功率重量比较高，能够保证无人直升机在横滚15°同时俯仰15°时也能将300kg的货物集装单元顺利推出脱货完成投放；通过电信号控制液压控制阀可以实现液压马达的正向或反向运动；液压马达和液压控制阀也可以用伺服电机代替，但耗电量较大且功率重量比较低。

进一步，为了对货物推放控制装置的具体所在位置进行检测以尽量提高推货和脱货的控制精度，所述导向杆上靠近所述轴承座的一端安装有第三位置传感器，所述导向杆的中段安装有第四位置传感器，所述旋转驱动座上或所述导向杆上靠近所述旋转驱动座的位置或所述移动座上安装有第五位置传感器，所述第三位置传感器、所述第四位置传感器和所述第五位置传感器分别用于检测所述移动座靠近所述轴承座的极限位置、所述移动座移动到所述丝杠中点的位置和所述移动座靠近所述旋转驱动座的极限位置，所述第三位置传感器的信号输出端、所述第四位置传感器的信号输出端和所述第五位置传感器的信号输出端分别与所述控制器的信号输入端对应连接；为了便于加工且能够精确导向，所述导向结构包括设于所述导向杆上靠近所述丝杠的一侧外壁上的轴向凹槽和设于所述移动座上靠近所述导向杆的外壁上的凸块，所述凸块置于所述轴向凹槽内。

本发明的有益效果在于：

本发明通过将载货板与系统机架形成既能稳定锁定、又能根据需要解锁、还能定时推动载货板并使其脱离系统机架实现脱货的关联结构，只要将两组及两组以上的货物分别固定安装在两个或两个以上的载货板上，即可同时实现投放前保持高度稳定性、投放时能够精确控制时间、能多点分货投放的功能，而且货物安装比较方便，装载容量较大，脱货迅速，投放精确，即使无人直升机在飞行过程中倾斜甚至翻转都不影响货物的稳定性。

本发明通过采用直线电机作为货物锁定及解锁机构的驱动设备，便于直接推动传动推杆前后移动而不需进行旋转运动与直线运动的转换，通过同一传动推杆驱动两个拐臂传动机构同步动作，带动两侧的锁销同时插入或脱离锁定通孔或锁定盲孔，从而从载货板的两侧同步实现载货板与系统机架之间的锁定与解锁功能，增大了载货板与系统机架之间锁定的稳定性，相比独立控制还节省了一个直线电机的成本，并有效降低了系统的功耗。

本发明通过设计包括移动座、螺母、锁舌、电磁铁和压簧的货物推放控制装置，在电磁铁无电时，压簧将锁舌向上顶起使其插入载货基板的推货通孔或推货盲孔中，使移动座前后移动时能够推动载货板跟随前后移动，实现推货功能，如果在推货过程中因故障失去推动力，压簧的作用也能使锁舌对载货板进行限位，避免载货板自行滑动出现错误投放的问题，在推货到位后，电磁铁通电，锁舌在电磁铁作用下克服压簧弹力向下移动脱离载货基板的推货通孔或推货盲孔，载货板及其上的货物在自重作用下脱离系统机架和无人直升机，实现货物的定点投放功能。

本发明采用两个系统机架和四个载货板并安装于无人直升机内与两侧舱门对应时，能够实现单程运输及往返投送功能，可以同时定点投放，也可以分次多点投放，根据需要可以完成左舱前货投放、左舱后货投放、左舱同时投放、右舱前货投放、右舱后货投放、右舱同时投放、两侧前货投放、两侧后货投放、两侧同时投放等9种投放任务，应用非常方便。

附图说明

图1是本发明所述无人直升机用货物自动投放系统的立体图；

图2是本发明所述无人直升机用货物自动投放系统的主视图；

图3是本发明所述无人直升机用货物自动投放系统去掉载货板后的立体图；

图4是本发明所述无人直升机用货物自动投放系统的系统机架的立体图；

图5是本发明所述无人直升机用货物自动投放系统的载货板的立体图之一，图中为俯视角度；

图6是本发明所述无人直升机用货物自动投放系统的载货板的立体图之二，图中为仰视角度；

图7是本发明所述无人直升机用货物自动投放系统的载货板的主视图；

图8是本发明所述无人直升机用货物自动投放系统的载货板的侧视图，图中比例大于图7；

图9是本发明所述无人直升机用货物自动投放系统的货物锁定及解锁机构的立体图，图中所示为两个货物锁定及解锁机构；

图10是本发明所述无人直升机用货物自动投放系统的货物锁定及解锁机构的拐臂传动机构的立体图；

图11是本发明所述无人直升机用货物自动投放系统的推货及脱货装置的立体图之一；

图12是本发明所述无人直升机用货物自动投放系统的推货及脱货装置的立体图之二，与图11的视角不同；

图13是本发明所述无人直升机用货物自动投放系统的推货及脱货装置的推货机架与货物推放控制装置连接部分的局部剖视立体图，图中比例大于图11和图12。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-图3所示，本发明所述无人直升机用货物自动投放系统包括系统机架2、载货板1、货物锁定及解锁机构5、推货及脱货装置3、控制器(图中未示)，设载货板1被推动移动的方向为前后方向，系统机架2包括横向的底板20(图中的底板20为多个左右方向的条形板)和两个分别位于底板20左右两侧且竖向的侧板21，用于装载货物的载货板1包括横向的载货基板10，载货基板10的左右两侧分别置于两个侧板21上且能前后移动，货物锁定及解锁机构5安装于系统机架2上并位于载货基板10的下方且用于控制载货板1与系统机架2之间的锁定及解锁，推货及脱货装置3安装于系统机架2上并位于载货基板10的下方且用于控制对载货板1的推动及载货板1与系统机架2之间的脱离，货物锁定及解锁机构5的控制信号输入端和推货及脱货装置3的控制信号输入端分别与所述控制器的控制信号输出端对应连接。如图5个图6所示，为了便于安装货物，载货基板10上设有多个用于安装货物的竖向的安装通孔12；为了使载货基板10易于滑动以便于推货和脱货，系统机架2的两个侧板21的上方设有上凸且上表面为外凸圆弧形面的圆弧形滑条22，载货基板10的左右两侧分别置于两个圆弧形滑条22上。

如图1-图3所示，为了使本系统适用于无人直升机内两侧舱门分别投放货物，一个系统机架2、两个载货板1、两个货物锁定及解锁机构5、一个推货及脱货装置3构成一个货物投放单元，所述无人直升机用货物自动投放系统包括两个所述货物投放单元，一个所述货物投放单元位于另一个所述货物投放单元的正后方；每一个所述货物投放单元中，一个载货板1位于另一个载货板1的正后方，两个货物锁定及解锁机构5分别用于控制对应的两个载货板1与系统机架2之间的锁定及解锁，推货及脱货装置3用于控制对对应的两个载货板1的推动及对应的两个载货板1与系统机架2之间的脱离。

如图1-图3所示，本发明所述无人直升机用货物自动投放系统的基本工作原理如下：

先将两个系统机架2用螺栓固定安装在无人直升机内的底板上，并使两个系统机架2分别与无人直升机的两个电动舱门对应，将两个推货及脱货装置3背靠背安装且使其位于无人直升机内的中部；载货板1可以是独立成型的，也可以作为货物箱体的底板，如果是前者，则将散装货物码放在载货板1的载货基板10上并罩好系留网，通过安装通孔12将货物固定好，货物与载货板1作为一个整体投放在预定地点，如果是后者，则将货物装于货物箱体内并盖好箱盖即可，该流程一般在在车间或库房内完成，特殊情况下可在直升机上完成装填；由一个载货板1与对应货物一起形成一个货物单元，根据需要可以装载1-4个货物单元，根据任务规划货物单元的投放顺序(如投放地点的数量、投放物资的数量和重量、目标地点是否具备着陆条件等)制定装载方案；系统机架2在投放货物时和投放完毕之后均固定不动，反复使用，载货单元则被整体投放；装好货物后，货物锁定及解锁机构5动作使载货板1与系统机架2之间完成锁定，整个货物单元不能在前、后、左、右、上、下各方向移动；无人直升机开始飞行，由于整个货物单元完全被定位不能移动，所以无人直升机可以根据需要倾斜飞行或翻滚飞行，完全不影响货物单元的安装稳定性；根据投放类型，本系统具备2种使用场景，即单程运输及往返投送：单程运输时，无人直升机到达指定地点着陆，将全部货物单元投放出舱，可按次序将多个货物单元依次投放出舱，也可两侧同时投放；往返投送时，无人直升机到达目标地点上空，下降高度并保持低空(不大于5m高度)悬停状态，单次投放1个货物单元，分多次将全部货物单元投放完毕，若投放地点不止一处时，可根据投放地点分次投放；投放过程中，无人直升机飞行到接近货物投放地点时，货物锁定及解锁机构5开始执行解锁动作，完成解锁后，载货板1及整个货物单元能够且只能在前后方向移动，然后推货及脱货装置3的推货模块开始动作，对载货板1进行前后方向的推动，使货物单元向靠近对应一侧舱门的方向移动，移动到边缘时，货物单元的大部分置于舱门外，推货及脱货装置3的脱货模块开始动作，解除对载货板1的控制，此时货物单元在其自重下快速脱离系统机架2，掉落在投放地点，完成货物的定点投放；当系统出现故障，无法自动将货物单元投放出舱时，无人直升机返航或就近降落，降落关车后，由地面人员手动将货物单元进行手动解锁，实现物资的人工卸载。根据实际需要，在安装有四个货物单元的情况下，可以对四个货物单元分别进行左舱前货投放、左舱后货投放、左舱同时投放、右舱前货投放、右舱后货投放、右舱同时投放、两侧前货投放、两侧后货投放、两侧同时投放等9种投放任务，应用非常方便。说明：这里9种投放任务中的前后左右与本发明系统结构说明中的前后左右不同，这里9种投放任务中的前后是无人直升机的飞行方向，而在本发明系统结构说明中的前后是载货板1的移动方向，所以，这里9种投放任务中的前后刚好是本发明系统结构说明中的左右，这里的9种投放任务中的左右刚好是本发明系统结构说明中的前后。

如图1-图13所示，下面还公开了本发明的更多具体优化结构，根据实际需要可以将下述具体结构中的一种或多种与上述结构进行叠加组合形成新的更加优化的技术方案。

为了对载货板1进行更好的限位以使其只能在前后方向移动，载货板1还包括轴向为前后方向且径向截面为“l”形的“l”形限位条11，两个“l”形限位条11的上部分别与载货基板10的左右两侧下面连接且分别位于系统机架2的两个侧板21的内侧，系统机架2的两个侧板21的内壁上设有轴向为前后方向的凸条23，两个凸条23分别置于两个“l”形限位条11的“l”形缺口内使载货板1能前后移动且不能上下及左右移动；两个系统机架2的侧板21上靠近相互连接一端的位置还设有竖向的挡条，该挡条用于挡住载货板1。“l”形限位条11、凸条23和载货基板10之间相互配合限位，使载货板1只能前后移动且不能上下及左右移动，以简单结构实现了精确的限位功能。

为了便于通过一个驱动设备同步控制位于两侧的同一个载货板1的两个“l”形限位条11的锁定与解锁以提高锁定稳定性并降低成本，货物锁定及解锁机构5包括直线电机54、传动推杆55和拐臂传动机构50，直线电机54安装在系统机架2的底板20上，直线电机54的驱动轴的轴向为前后方向，传动推杆55的轴向为左右方向，直线电机54的转轴与传动推杆55的中段连接，系统机架2的两个侧板21的下部分别设有前后方向的条形孔(图中未标记，其作用是限定传动推杆55能够小距离移动)，传动推杆55的两端分别穿过对应的两个侧板21的条形孔且能够前后移动，两个拐臂传动机构50分别设于两个侧板21的外侧，拐臂传动机构50包括连接座507和锁销504，两个连接座507分别与传动推杆55的两端连接，两个侧板21上与两个锁销504对应的位置分别设有左右方向的限位通孔24，“l”形限位条11上与锁销504对应的位置设有左右方向的锁定通孔14(也可以为锁定盲孔)，锁销504穿过对应的限位通孔24后能够插入对应的锁定通孔14，拐臂传动机构50能够在连接座507前后移动时驱动对应的锁销504在对应的限位通孔24的限位作用下左右移动，直线电机54的控制信号输入端与所述控制器的控制信号输出端对应连接。运行时，直线电机54在控制器的控制下驱动传动推杆55向前或向后移动，传动推杆55带动对应的两个连接座507同步前后移动，在拐臂传动机构50的作用下，两个锁销504同步插入或退出锁定通孔14，实现对载货板1两侧的同步锁定或解锁，锁定时，由于锁销504同时穿过对应的限位通孔24和锁定通孔14，所以载货板1不能前后移动，解锁时，锁销504仅穿过限位通孔24但不穿过锁定通孔14，所以载货板1能够前后移动；无论锁定还是解锁状态，锁销504都穿过限位通孔24，这也是拐臂传动机构50实现其传动功能的一个条件。

为了在较小空间内实现将传动推杆55具有的前后方向直线运动转换为锁销504所需的左右方向直线运动以便于锁销504能够锁定和解锁载货板1，拐臂传动机构50还包括传动连杆506、连杆座500、拐臂502和锁销座503，连接座507的上部与前后方向的传动连杆506的下部固定连接，连杆座500固定安装在传动连杆506的上面，锁销504与锁销座503固定连接，拐臂502由一体成型的两个支臂501相互连接而成，两个支臂501之间的夹角为120-150°，优选为135°，连杆座500和锁销座503分别与两个支臂501通过销轴旋转连接。使用时，连接座507前后移动带动传动连杆506和连杆座500前后移动，连杆座500与锁销504之间的夹角会随之变化，该变化通过拐臂502的两个支臂501分别与连杆座500和锁销座503之间的旋转连接实现自适应变化，由于锁销504被限位通孔24限定在左右方向，所以当连杆座500与锁销504之间的夹角为90°时，锁销504与传动连杆506的距离最远，此时锁销504插入锁定通孔14实现锁定功能，当连杆座500与锁销504之间的夹角大于或小于90°时，锁销504与传动连杆506的距离减小，直到锁销504脱离锁定通孔14实现解锁功能，如此通过尽可能小体积且简单的方式实现两个相互垂直方向直线运动的传动功能。

为了使锁销504具有插入锁定通孔14的应力以确保直线电机54失效时锁销504能自动处于锁定状态，两个弹簧51分别安装在两个连接座507与对应的侧板21上的固定板之间并用于使对应的连接座507具有带动锁销504插入锁定通孔14的应力。该结构利用现有技术可以轻易实现，一般利用弹簧51的伸展弹性实现。

为了在直线电机54失效时能够手动控制锁销504，传动推杆55的中段与前后方向的手动控制杆53的一端连接，手动控制杆53的另一端安装有手柄56且手柄56位于系统机架2的前端或后端。在直线电机54或其它电子器件发生故障时，通过手柄56可以手动拉动或推动手动控制杆53克服直线电机54对传动推杆55的控制力带动传动推杆55前后移动，代替直线电机54实现相应的锁定或解锁功能，比如在自动控制失灵时需要手动解锁，则可通过手柄56和手动控制杆53来实现。

图9中还示出了用于定位安装弹簧51的弹簧定位杆52，图10中还示出了设于连接座507上且用于安装弹簧定位杆52的定位杆安装孔508，这些结构为用于使连接座507具有带动对应的锁销504插入对应的锁定通孔14的应力的常规适应性结构。

为了对锁销504是否锁定的状态进行更加准确的检测以进一步提高载货板1的锁定与解锁的可靠性，锁销座503上安装有用于检测锁销504是否插入锁定通孔14的第一位置传感器505，传动连杆506上安装有用于检测传动连杆506是否移动到锁销504插入锁定通孔14所需位置的第二位置传感器509，第一位置传感器505的信号输出端和第二位置传感器509的信号输出端分别与所述控制器的信号输入端对应连接。第一位置传感器505和第二位置传感器509采用常规位置传感器即可，比如可以采用霍尔开关。

为了便于控制载货板1的推动与脱离，推货及脱货装置3包括推货机架30和货物推放控制装置31，推货机架30包括轴承座300、旋转驱动座305、丝杠303和导向杆302，丝杠303优选滚珠丝杠，内置轴承的轴承座300和旋转驱动座305分别安装于系统机架2的底板20上，旋转驱动装置(其结构见下文)的旋转动力输出端设于旋转驱动座305上，轴向为前后方向的丝杠303和导向杆302相互平行且相互靠近，丝杠303的一端与所述轴承连接，丝杠303的另一端与所述旋转驱动装置的旋转动力输出端连接，导向杆302的两端分别与轴承座300和旋转驱动座305固定连接；货物推放控制装置31包括移动座310、螺母314、锁舌311、电磁铁313和压簧312，移动座310设有内腔且电磁铁313和压簧312均置于该内腔内，电磁铁313包括竖向的电磁铁金属柱和电磁铁线圈(电磁铁金属柱和电磁铁线圈的具体结构未在图中示出，为常规电磁铁)，所述电磁铁金属柱置于所述电磁铁线圈内，移动座310上设有锁舌孔(图中未标记)，锁舌311穿过所述锁舌孔且锁舌311的外端和内端置于移动座310外和移动座310的内腔内，锁舌311的内端与所述电磁铁金属柱的一端连接，竖向的压簧312的两端分别与锁舌311的内端和移动座310的内腔下部腔壁接触，螺母314安装在移动座310上并通过自身螺孔套装在丝杠303上，移动座310通过导向结构与导向杆302连接，所述导向结构用于使移动座310能够在导向杆302的轴向移动且不能旋转；所述旋转驱动装置的控制信号输入端和所述电磁铁线圈的电源输入端分别与所述控制器的控制信号输出端对应连接；所述载货基板10上设有用于锁舌311由下而上插入的推货通孔13(也可以为推货盲孔)。应用时，旋转驱动装置在控制器的控制作用下产生正向或反向的旋转动力，该旋转动力驱动丝杠303旋转，由于螺母314套装在丝杠303上且不能旋转，所以丝杠303旋转会驱动螺母314在丝杠303的轴向即前后方向移动，从而带动移动座310及锁舌311前后移动，根据对旋转驱动装置的转速的控制，可以精确控制移动座310的移动距离，从而能够精确地将移动座310移动至所需位置。在需要推动载货板1时，如果锁舌311没有位于对应推货通孔13的正下方，则先将移动座310和锁舌311移动至载货基板10的对应推货通孔13的正下方并停止移动，然后通过控制电磁铁313，本例为切断电磁铁313的电源，锁舌311在压簧312的弹力作用下向上弹起并插入推货通孔13，此过程也可以在需要推货之前完成，为推货提前做好准备；然后通过旋转驱动装置驱动丝杠303旋转使移动座310向对应舱门方向移动，在移动至合适位置如载货板1的大部分置于舱门外时，移动座310停止移动，然后通过控制电磁铁313，本例为接通电磁铁313的电源，锁舌311在电磁铁313的作用下克服压簧312的弹力向下移动退出推货通孔13，此时对应的货物单元在其自重作用下快速脱离系统机架2，实现货物定点投放目的。上述结构中，压簧312也可以为拉簧，则拉簧的两端需要分别与锁舌311的内端和移动座310的内腔下部腔壁固定连接，电磁铁313对应的控制方式则相反即可。

为了提供较大推动力、降低电能消耗并提高功率重量比，所述旋转驱动装置包括液压马达(图中未标记)、液压控制阀(图中未标记)和减速器(图中未示，置于旋转驱动座305内)，所述液压马达与所述液压控制阀连接后与外接油管连接，所述液压马达的转轴与所述减速器的旋转动力输入端连接，所述减速器的旋转动力输出端与丝杠303连接，所述液压控制阀的控制信号输入端与所述控制器的控制信号输出端对应连接。上述外接油管由无人直升机本身自带的油压系统提供高压液压油，由于其功率重量比较高，能够保证无人直升机在横滚15°同时俯仰15°时也能将300kg的货物集装单元顺利推出脱货完成投放；液压马达、液压控制阀以及相关的油管、自封接头、油管连接器、供回油压力传感器等适应性辅件共同构成液压驱动系统4，其具体结构在此不再赘述，液压驱动系统4也可以用伺服电机代替，但耗电量较大且功率重量比较低。

为了对货物推放控制装置31的具体所在位置进行检测以尽量提高推货和脱货的控制精度，导向杆302上靠近轴承座300的一端安装有第三位置传感器301，导向杆302的中段安装有第四位置传感器304，旋转驱动座305上安装有第五位置传感器306(第五位置传感器306也可以安装在导向杆302上靠近旋转驱动座305的位置或移动座310上，只要能实现对应功能即可)，第三位置传感器301、第四位置传感器304和第五位置传感器306分别用于检测移动座310靠近轴承座300的极限位置、移动座310移动到丝杠303中点的位置和移动座310靠近旋转驱动座305的极限位置，第三位置传感器301的信号输出端、第四位置传感器304的信号输出端和第五位置传感器306的信号输出端分别与所述控制器的信号输入端对应连接。通过设置第三位置传感器301、第四位置传感器304和第五位置传感器306，可以更准确地检测移动座310的实时位置，从而对移动座310的精确控制提供更有力保障；第三位置传感器301、第四位置传感器304和第五位置传感器306采用常规位置传感器即可，比如采用霍尔开关。

为了便于加工且能够精确导向，所述导向结构包括设于导向杆302上靠近丝杠303的一侧外壁上的轴向凹槽307和设于移动座310上靠近导向杆302的外壁上的凸块315，凸块315置于轴向凹槽307内。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

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