一种系留旋翼自动收放线机构及其使用方法与流程

[0001]
本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种系留旋翼自动收放线机构及其使用方法。


背景技术：

[0002]
系留无人机是将无人机和系留综合缆绳结合起来实现的无人机系统，系留无人机通过光电综合缆绳传输电能，使无人机可以不受电能限制而长时间停留在空中，其结构大小、制作材料可以根据应用需求来灵活设计，且机动性能强，根据应用场景的不同，系留无人机系统分为地面固定式、车载移动式和舰载移动式，三种工作方式很好的满足了各种工作环境的需求。
[0003]
但是，目前存在的系留无人机收放线装置均为手动式，仅能随着无人机飞行实现自动放线，而不能随着无人机降落实现自动收线，功能单一，实用性低，导致收线工作繁重，同时当多余的电缆未及时收卷时，极易出现缠绕打结的情况，增加工作量，并且容易引发安全隐患，因此我们提出了一种系留旋翼自动收放线机构及其使用方法，用于解决上述所提出的问题。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的是为了解决现有技术中存在无法实现自动收线，导致功能单一，实用性低，并且不及时收线，容易出现打结，增加工作量，且容易引发安全隐患的缺点，而提出的一种系留旋翼自动收放线机构及其使用方法。
[0005]
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
[0006]
一种系留旋翼自动收放线机构，包括底座，底座的底部四个角均设有万向轮，所述底座的顶部一侧固定连接有安装架，安装架上转动连接有辊轴，辊轴上固定套设有绕线辊，底座的顶部固定连接有电机，辊轴的一侧延伸至安装架的外侧并与电机的输出轴传动连接有同一个皮带，绕线辊上绕设有电缆线，底座的顶部另一侧固定连接有过线箱，过线箱的一侧设有箱门，过线箱靠近安装架的一侧底部开设有进线口，过线箱的顶部靠近安装架的一侧开设有出线口，且电缆线的一端分别贯穿进线口和出线口并延伸至过线箱的外侧，过线箱的内部设有用于导向绕设电缆线的导向组件，过线箱的顶部外壁固定连接有罩体，罩体靠近箱门的一侧贯穿固定连接有光源发射器，罩体远离光源发射器的一侧内壁固定连接有光电传感器，光电传感器分别与光源发射器和导向组件相配合，且光电传感器与电机电性连接。
[0007]
优选的，所述导向组件包括转动连接在过线箱远离箱门的一侧内壁上的第一转轴、第二转轴以及第三转轴，第一转轴位于最下方靠近进线口的一侧，第二转轴位于第一转轴斜上方并远离进线口的一侧，第三转轴位于最上方并位于第一转轴和第二转轴水平连线的中心轴线上，第一转轴和第二转轴上分别固定套设有进线导轮和过线导轮，第三转轴上固定套设有连接板，连接板靠近出线口的一侧贯穿转动连接有转杆，转杆的一侧固定套设
有出线导轮，且电缆线依次绕设在进线导轮、过线导轮和出线导轮上，通过进线导轮、过线导轮和出线导轮便于对电缆线进行输送。
[0008]
优选的，所述过线箱远离箱门的一侧开设有弧形条孔，且弧形条孔以第三转轴为圆心设置，转杆的一侧贯穿弧形条孔并螺纹套设有配重块，通过配重块可以带动转杆在弧形条孔内向下移动，进而带动连接板围绕第三转轴进行旋转。
[0009]
优选的，所述过线箱的顶部开设有摆孔，且摆孔位于罩体内，第三转轴上固定套设有凸板，凸板的一侧贯穿摆孔并延伸至罩体内，且凸板与光源发射器活动遮挡配合，当连接板转动时可以带动第三转轴转动，进而带动凸板进行摆动，以此起到对光源遮挡的效果。
[0010]
优选的，所述配重块分别由一体同心设置的大圆环和小圆环组成，且小圆环的外径与弧形条孔的宽度相适配，通过大圆环便于对配重块拿握，方便更换，同时可以起到阻挡的效果，防止受外力因素对出线导轮的位置造成偏移，影响电缆线的正常绕设。
[0011]
优选的，所述过线箱靠近弧形条孔的一侧设有放置室，放置室的一侧设有室门，放置室远离开口的一侧内壁呈水平固定连接有多个支撑柱，多个支撑柱上分别套设有不同重量的配重块，通过放置室便于对不同重量的配重块进行放置，而且通过不同重量的配重块便于对不同环境造成的拉力进行适配更换。
[0012]
优选的，所述进线口和出线口的内壁均设有橡胶圈，通过橡胶圈可以对电缆线起到保护的效果。
[0013]
优选的，所述过线箱的顶部外壁位于出线口上方的一侧固定连接有过线环，过线环的内壁呈环形等距转动连接有多个滚珠，且电缆线的一侧贯穿过线环并位于多个滚珠之间，通过多个滚珠与电缆线的配合，不仅可以减小电缆线输送时的摩擦力，而且适用于不同方向的牵引。
[0014]
一种系留旋翼自动收放线机构的使用方法，包括如下步骤：
[0015]
s1、首先将电缆线的一端穿过进线口，并分别依次绕设在进线导轮、过线导轮和出线导轮上，最后穿过出线口和过线环并与无人机相连接，以此完成电缆线的布设；
[0016]
s2、接着启动无人机带动电缆线向上拉动，此时通过拉力可以带动出线导轮进行逆时针旋转，如图2所示，此时电缆线完全处于拉紧状态，而位于出线导轮上的电缆线呈90度转角状态，以此完成放线工作；
[0017]
s3、当无人机完成工作向下降落时，此时电缆线也随之下降，因此位于过线箱外侧的电缆线处于松弛状态，并在配重块的重力作用下，可以带动转杆在弧形条孔内向下滑动，同时带动出线导轮进行顺时针旋转，此时外界的电缆线在出线导轮的牵引下向过线箱内移动，与此同时，转杆还同时带动连接板围绕第三转轴进行转动，进而带动凸板向右摆动，并对光源发射器进行遮挡；
[0018]
s4、当光电传感器在接收不到光源的情况下启动电机，并通过皮带带动辊轴转动，进而带动绕线辊转动，以此实现自动收线的效果，并且在收线过程中不会带动出线导轮发生位移，以此可以保证电缆线的拉紧，从而便于收线；
[0019]
s5、当外界的风力过大时，此时打开室门，可以对不同重量的配重块进行更换，通过握住大圆环，使小圆环的一侧对准转杆，然后转动大圆环带动整个配重块在转杆上移动，并使小圆环移动至弧形条孔内，以此完成配重块的更换。
[0020]
本发明中，通过进线导轮、过线导轮和出现导轮的配合，便于电缆线的收放，同时
通过配重块与出现导轮的配合，可以带动凸板摆动，进而通过与光源发射器和光电传感器的配合，实现自动收线的效果，并且通过不同重量的配重块，可以适用于不同环境的风力对电缆线造成的不同拉力，提高了实用性。
附图说明
[0021]
图1为本发明的整体结构示意图；
[0022]
图2为本发明过线箱的整体结构主视剖视图；
[0023]
图3为本发明的a部分结构放大图；
[0024]
图4为本发明过线箱的整体结构后视图；
[0025]
图5为本发明配重块的结构立体图；
[0026]
图6为本发明过线环的结构示意图；
[0027]
图7为本发明过线箱的收线状态结构示意图。
[0028]
图中：1、底座；2、万向轮；3、安装架；4、辊轴；5、绕线辊；6、电机；7、皮带；8、电缆线；9、过线箱；10、箱门；11、进线口；12、出线口；13、第一转轴；14、进线导轮；15、第二转轴；16、过线导轮；17、第三转轴；18、连接板；19、转杆；20、出线导轮；21、橡胶圈；22、摆孔；23、罩体；24、光源发射器；25、光电传感器；26、凸板；27、弧形条孔；28、配重块；281、大圆环；282、小圆环；29、放置室；30、室门；31、支撑柱；32、过线环；33、滚珠。
具体实施方式
[0029]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本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本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0030]
实施例一
[0031]
参照图1-7，一种系留旋翼自动收放线机构，包括底座1，底座1的底部四个角均设有万向轮2，底座1的顶部一侧固定连接有安装架3，安装架3上转动连接有辊轴4，辊轴4上固定套设有绕线辊5，底座1的顶部固定连接有电机6，辊轴4的一侧延伸至安装架3的外侧并与电机6的输出轴传动连接有同一个皮带7，绕线辊5上绕设有电缆线8，底座1的顶部另一侧固定连接有过线箱9，过线箱9的一侧设有箱门10，过线箱9靠近安装架3的一侧底部开设有进线口11，过线箱9的顶部靠近安装架3的一侧开设有出线口12，且电缆线8的一端分别贯穿进线口11和出线口12并延伸至过线箱9的外侧，过线箱9的内部设有用于导向绕设电缆线8的导向组件，过线箱9的顶部外壁固定连接有罩体23，罩体23靠近箱门10的一侧贯穿固定连接有光源发射器24，罩体23远离光源发射器24的一侧内壁固定连接有光电传感器25，光电传感器25分别与光源发射器24和导向组件相配合，且光电传感器25与电机6电性连接。
[0032]
本发明中，导向组件包括转动连接在过线箱9远离箱门10的一侧内壁上的第一转轴13、第二转轴15以及第三转轴17，第一转轴13位于最下方靠近进线口11的一侧，第二转轴15位于第一转轴13斜上方并远离进线口11的一侧，第三转轴17位于最上方并位于第一转轴13和第二转轴15水平连线的中心轴线上，第一转轴13和第二转轴15上分别固定套设有进线导轮14和过线导轮16，第三转轴17上固定套设有连接板18，连接板18靠近出线口12的一侧贯穿转动连接有转杆19，转杆19的一侧固定套设有出线导轮20，且电缆线8依次绕设在进线导轮14、过线导轮16和出线导轮20上，通过进线导轮14、过线导轮16和出线导轮20便于对电
缆线8进行输送。
[0033]
本发明中，过线箱9远离箱门10的一侧开设有弧形条孔27，且弧形条孔27以第三转轴17为圆心设置，转杆19的一侧贯穿弧形条孔27并螺纹套设有配重块28，通过配重块28可以带动转杆19在弧形条孔27内向下移动，进而带动连接板18围绕第三转轴17进行旋转。
[0034]
本发明中，过线箱9的顶部开设有摆孔22，且摆孔22位于罩体23内，第三转轴17上固定套设有凸板26，凸板26的一侧贯穿摆孔22并延伸至罩体23内，且凸板26与光源发射器24活动遮挡配合，当连接板18转动时可以带动第三转轴17转动，进而带动凸板26进行摆动，以此起到对光源遮挡的效果。
[0035]
本发明中，配重块28分别由一体同心设置的大圆环281和小圆环282组成，且小圆环282的外径与弧形条孔27的宽度相适配，通过大圆环281便于对配重块28拿握，方便更换，同时可以起到阻挡的效果，防止受外力因素对出线导轮20的位置造成偏移，影响电缆线8的正常绕设。
[0036]
本发明中，过线箱9靠近弧形条孔27的一侧设有放置室29，放置室29的一侧设有室门30，放置室29远离开口的一侧内壁呈水平固定连接有多个支撑柱31，多个支撑柱31上分别套设有不同重量的配重块28，通过放置室29便于对不同重量的配重块28进行放置，而且通过不同重量的配重块28便于对不同环境造成的拉力进行适配更换。
[0037]
本发明中，进线口11和出线口12的内壁均设有橡胶圈21，通过橡胶圈21可以对电缆线8起到保护的效果。
[0038]
本发明中，过线箱9的顶部外壁位于出线口12上方的一侧固定连接有过线环32，过线环32的内壁呈环形等距转动连接有多个滚珠33，且电缆线8的一侧贯穿过线环32并位于多个滚珠33之间，通过多个滚珠33与电缆线8的配合，不仅可以减小电缆线8输送时的摩擦力，而且适用于不同方向的牵引。
[0039]
一种系留旋翼自动收放线机构的使用方法，包括如下步骤：
[0040]
s1、首先将电缆线8的一端穿过进线口11，并分别依次绕设在进线导轮14、过线导轮16和出线导轮20上，最后穿过出线口12和过线环32并与无人机相连接，以此完成电缆线8的布设；
[0041]
s2、接着启动无人机带动电缆线8向上拉动，此时通过拉力可以带动出线导轮20进行逆时针旋转，如图2所示，此时电缆线8完全处于拉紧状态，而位于出线导轮20上的电缆线8呈90度转角状态，以此完成放线工作；
[0042]
s3、当无人机完成工作向下降落时，此时电缆线8也随之下降，因此位于过线箱9外侧的电缆线8处于松弛状态，并在配重块28的重力作用下，可以带动转杆19在弧形条孔27内向下滑动，同时带动出线导轮20进行顺时针旋转，如图7所示，此时外界的电缆线8在出线导轮20的牵引下向过线箱9内移动，与此同时，转杆19还同时带动连接板18围绕第三转轴17进行转动，进而带动凸板26向右摆动，并对光源发射器24进行遮挡；
[0043]
s4、当光电传感器25在接收不到光源的情况下启动电机6，并通过皮带7带动辊轴4转动，进而带动绕线辊5转动，以此实现自动收线的效果，并且在收线过程中不会带动出线导轮20发生位移，以此可以保证电缆线8的拉紧，从而便于收线；
[0044]
s5、当外界的风力过大时，此时打开室门30，可以对不同重量的配重块28进行更换，通过握住大圆环281，使小圆环282的一侧对准转杆19，然后转动大圆环281带动整个配
重块28在转杆19上移动，并使小圆环282移动至弧形条孔27内，以此完成配重块28的更换。
[0045]
然而，如本领域技术人员所熟知的，电机6、光源发射器24和光电传感器25的工作原理和接线方法是司空见惯的，其均属于常规手段或者公知常识，在此就不再赘述，本领域技术人员可以根据其需要或者便利进行任意的选配。
[0046]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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