无人机弹射装置的制作方法

1.本技术涉及无人机技术领域，具体公开了无人机弹射装置。


背景技术：

2.随着固定翼无人机技术的不断发展，无人机的应用领域越来越广泛，例如侦查、打击、测绘、环保等。因此对无人机的安全性和稳定性要求越来越高。其中，有两个阶段对这两项性能影响较大，一个是无人机的起飞，另一个是无人机的降落。本专利主要针对无人机的起飞问题而设计。无人机的起飞方式主要包括滑行起飞、短距起飞、垂直起飞、火箭助推起飞和弹射起飞等。
3.目前，现有的固定翼无人机弹射起飞装置包括了机盒（弹射仓）、滑板、弹簧和卡块，在取下卡块后使弹簧将滑板弹出，并带动固定翼无人机弹出，但该固定翼无人机弹射起飞装置存在固定翼无人机弹射出去后需要手动压缩弹簧将滑板推动至初始位置来使固定翼无人机就位并进行弹射，所花费的力气较大工作强度较高，因此提出一种无人机弹射装置来解决此问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于解决现有的无人机弹射起飞装置存在在弹射出去后需要手动压缩弹簧将推板推动至初始位置进行弹射位置的调整，所花费的力气较大工作强度较高的问题。
5.为了达到上述目的，本实用新型的基础方案提供一种无人机弹射装置，包括底板和设于底板上方的机盒，机盒的顶部滑动连接有用于放置无人机本体的滑板，所述机盒内设有用于弹射无人机本体的驱动组件和复位结构，所述驱动组件包括固接在机盒内部一侧的伺服电机、与伺服电机输出轴同轴连接的丝杆、设于机盒内的滑轨和滑动连接在滑轨上并与丝杆螺纹连接的连接块，连接块的顶部设有插槽，插槽内固接有第一弹簧，连接块的两侧均固接有固定板，固定板上均固接有用于弹出固定翼无人机本体的第二弹簧，所述复位结构包括设于滑板上的穿孔、穿孔内可拆卸连接有可置于插槽内部并与第一弹簧相抵的插杆和固接在滑板两侧并用于挤压第二弹簧的安装板。
6.进一步，所述插杆为柱形钢管。
7.进一步，所述滑槽的大小与滑板的大小相适配。
8.进一步，所述丝杆的自由端通过轴承座与机盒转动连接。
9.进一步，所述底板的顶部一侧设有电动推杆，所述电动推杆的推杆端与机盒转动连接，所述底板的顶部另一侧固定安装有转动杆，所述转动杆的顶端与机盒转动连接。
10.进一步，所述机盒的内部固定安装有蓄电池，所述机盒的一侧固定安装有开关，所述电动推杆和伺服电机均通过导线与开关电连接，开关通过导线与蓄电池电连接。
11.进一步，所述安装板的剖面形状为l形，所述滑板的剖面形状为l形。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
13.1、本实用新型通过滑板和第二弹簧带动固定翼无人机本体弹射，弹射后通过伺服电机的传动效果，使得安装板和固定板挤压第二弹簧，在滑板上的穿孔和连接块上的插槽正对使，将插杆插至插槽的内部，使得连接块与滑板连为整体，进而通过伺服电机带动滑板回到初始位置进行弹射，达到省时省力以降低工作强度的技术效果。
14.2、本实用新型通过电动推杆带动机盒绕着与转动杆的连接处转动继而达到调节固定翼无人机本体飞出时的角度的效果。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中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本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。
16.图1示出了本技术实施例提出的一种无人机弹射装置的示意图；
17.图2示出了本技术实施例提出的一种无人机弹射装置a处的放大图示意图；
18.图3示出了本技术实施例提出的一种无人机弹射装置的局部俯视图；
19.图4示出了本技术实施例提出的一种无人机弹射装置的局部后视图。
具体实施方式
20.为更进一步阐述本实用新型为实现预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
21.说明书附图中的附图标记包括：机盒1、丝杆2、底板3、电动推杆4、滑轨5、连接块6、转动杆7、伺服电机8、蓄电池9、滑槽10、固定翼无人机本体11、滑板12、插槽13、插杆14、第一弹簧15、穿孔16、安装板17、第二弹簧18、固定板19、前限位块20-1、后限位块20-2。
22.一种无人机弹射装置，实施例如图1-4所示，包括底板3，底板3的上方设置有机盒1，机盒1的内部一侧固定安装有伺服电机8，伺服电机8的输出轴固定安装有丝杆2，机盒1的内部底侧固定安装有滑轨5，滑轨5上滑动连接有连接块6，连接块6上设置有内螺纹，丝杆2贯穿连接块6且与连接块6螺纹连接，机盒1的顶部开设有滑槽10，滑槽10的内部滑动连接有滑板12，滑槽10对滑板12起到限位导向滑行的作用，滑板12穿出滑槽10且呈l形设计，连接块6的顶部开设有插槽13，插槽13的内部底侧固定安装有第一弹簧15，第一弹簧15的另一端则与插杆14插入插槽13的下端相互压触配合，即第一弹簧15与插杆14可相互分离而并非相互固接，通过第一弹簧15使得插杆14更容易取出，滑板12上开设有用于插杆14穿过的穿孔16，当插杆14完全脱离插槽13和穿孔16后，第一弹簧15则不能保持被插杆14压短的状态，而是自然伸长，而且第一弹簧15在未被压缩状态（恢复至原长）时则完全位于插槽13内，所以，不会从插槽13内向上伸出至穿孔16内，也就不会阻碍第二弹簧18通过滑板12带动固定翼无人机本体11弹射起飞，插杆14在插过穿孔16的同时还插入插槽13内，插入的插杆14被穿孔16和插槽13固定，因为，滑板12、安装板17被插入插槽13且穿过穿孔16的插杆14销住而固定，第一弹簧15在插杆14下端和插槽13内底面之间被插杆14下端和插槽13内底面夹压缩短，也就会相应保持有恢复至其原长的弹性作用力，第一弹簧15的弹性作用力则直接向上
施加在插杆14上，与此同时，第二弹簧18在安装板17和固定板19之间被安装板17和固定板19夹压缩短，也就相应保持有恢复至其原长的弹性作用力，当插杆14中插入插槽13内的下端且伺服电机8的输出轴及丝杆2停止转动时，由于第二弹簧18的一端通过固定板19固接连接块6，并且丝杆2外周面自然设置有的外螺纹与沿丝杆2贯穿连接块6的螺纹孔内周面自然设置有的内螺纹旋转滑动配合，故沿丝杆2贯穿连接块6的螺纹孔在丝杆2静止的状态下将连接块6限位固定住，并且滑板12、安装板17又被插入插槽13且穿过穿孔16的插杆14销住而固定，因此，第二弹簧18的弹性作用力能通过滑板12、安装板17横向（滑槽10长度方向）传递至插杆14，即向滑板12后方（待被弹射起飞的固定翼无人机后方）传递至插杆14穿过穿孔16的上端并通过插杆14本体传递给插杆14插入插槽13内的下端，因为第二弹簧18的弹性作用力及其方向并非与第一弹簧15的作用力及其方向对应相一致，而是垂直于第一弹簧15的作用力及其方向（插杆14的长度方向），继而使插杆14插入插槽13的下端在第二弹簧18的弹性作用力方向上被插槽13限位固定，所以，第二弹簧18的弹性作用力无法通过滑板12、安装板17将插杆14斜向上抽离插槽13和穿孔16，但能通过滑板12、安装板17横向（滑槽10长度方向）传递至插杆14穿过穿孔16的上端和穿孔16并通过插杆14本体传递至其插入插槽13内的下端和插槽13，继而使插杆14穿过穿孔16的上端挤压穿孔16内周壁，而且相应使插杆14插入插槽13内的下端挤压插槽13内周壁，插杆14和穿孔16内壁之间的压力及插杆14和插槽1316内壁之间的压力也就相应增加，进而可相应增加插杆14与穿孔16内壁之间的竖向最大静摩擦力及插杆14和插槽13内壁之间的竖向（垂直于滑槽10长度方向）最大静摩擦力，但是，由于插杆14与穿孔16之间及插杆14和插槽13之间的竖向最大静摩擦力与第一弹簧15的弹性作用力方向相反，而且适度大于第一弹簧15的弹性作用力，继而能有效阻止第一弹簧15将插杆14向上顶推至插槽13之外，保持插杆14同时插入插槽13并穿过穿孔16，以通过固定板19、连接块6及滑板12、安装板17、插入插槽13并穿过穿孔16的插杆14销住（限位固定）滑板12和并压缩第二弹簧18，此外，插杆14与穿孔16之间及插杆14和插槽13之间的竖向最大静摩擦力仅适度大于第一弹簧15的弹性作用力，所以，人工斜向上抽提插杆14时也就不费力，只需本实用新型操作人员给插杆14施加斜向上的作用力就可以轻松克服插杆14与穿孔16之间的最大静摩擦力与插杆14和插槽13之间的竖向最大静摩擦力总和，只要普通操作人员抓握插杆14最上端以斜向上抽拉插杆14的手力大于插杆14与穿孔16之间和插杆14和插槽13之间的竖向加和最大静摩擦力与第一弹簧15的弹性作用力的差值，即可将插杆14完全脱离插槽13和穿孔16，而且普通操作人员的手部在插杆14最上端释放的斜向上作用力也能容易大于该差值，在插杆14向上脱离插槽13和穿孔16的过程中，第一弹簧15也会将自身在被压短时储存的弹性势能转化为弹性作用力，并通过其释放的弹性作用力朝斜向上方向作用在插杆14上，以从插杆14插入插槽14的最下端提供一部分斜向上作用在插杆14上的作用力，所以，在人手抓握插杆14并再插杆14上施加斜向上的作用力时，第一弹簧15可以辅助人手给插杆14施加斜向上的作用力，能起到辅助人工轻松抽提插杆14的作用；另外，插杆14插入的下端则被第二弹簧18向滑板12前方（待被弹射起飞的固定翼无人机前方）拉拽，但其所受到的插槽13限位固定力则会阻止插杆14整体向滑板12前方（待被弹射起飞的固定翼无人机前方）移动，第二弹簧18相应在保持被夹压缩短的状态中无法通过滑板12向前给在滑板12前方滑动安设在滑槽10上的固定翼无人机释放使其弹射起飞的弹性作用力；
23.在机盒1的顶部且在滑板12上放置固定翼无人机本体11，即固定翼无人机本体11
以受滑板12承载的方式安设在滑板12上，固定翼无人机本体11与滑板12没有任何固接关系（相互可分离），滑板12的两侧均固定安装有安装板17，安装板17呈l形设计，安装板17的后侧与第二弹簧18的一端不相互固定，而是可相互分离，安装板17的后侧与第二弹簧18的一端会相互接触配合，尤其在第二弹簧18在被安装板17和固定板19夹压而缩短时，安装板17的后侧与第二弹簧18的一端相互挤压配合，连接块6的两侧均固定安装有固定板19，第二弹簧18的另一端与固定板19焊接。当插杆14在同时插入插槽13和穿孔16时，第二弹簧18处于压缩状态而存储足够的弹性势能，等待在插杆14脱离插槽13和穿孔16后将其弹性势能通过安装板17和滑板12转换为动能/弹性作用力以推动固定翼无人机本体11加速弹射起飞，在抽出插杆14时，使得滑板12上的安装板17无法挤压第二弹簧18，第二弹簧18将固定翼无人机本体11加速起飞升空而飞离机盒滑槽12，插杆14为柱形钢管，可增加其本体抗形变的强度，防止其自身被第二弹簧18被压缩时产生的弹性力作用而发生形变。
24.滑槽10的大小与滑板12的大小相适配，有利于滑板12的运动。丝杆2的自由端通过轴承座与机盒1转动连接，增强结构的稳定性。底板3的顶部一侧通过第一转轴转动连接有电动推杆4，电动推杆4的推杆端通过第二转轴与机盒1转动连接，底板3的顶部另一侧固定安装有转动杆7，转动杆7的顶端通过第三转轴与机盒1转动连接，便于调固定翼节无人机本体11起飞时的角度。
25.机盒1的内部固定安装有蓄电池9，机盒1的一侧固定安装有开关，电动推杆4和伺服电机8均通过导线与开关电连接，开关通过导线与蓄电池9电连接，该开关用于给打开或关闭伺服电机8（包括其自带的控制器等电子器件）（给伺服电机8及其自带器件通电或断电），通过安装蓄电池9可使本装置在没有外接电源的情况下得以被使用。
26.本实用新型使用过程（工作原理）如下：
27.在本实用新型被具体使用之前，将固定翼无人机本体11放置在滑板12的左侧，滑板12此时处于初始弹射位置，将右侧的插杆14向上抽拉，使插杆14抽离插槽13，并使其向上穿过穿孔16后完全脱离穿孔16，同时，由于插杆14脱离插槽13和穿孔16而无法通过插槽13和穿孔16销住并限位固定住滑板12，而且第一弹簧15恢复至原长时仍然完全位于插槽13内，第二弹簧18也就无法再处于被压缩状态，继而通过与滑板12对称固接的安装板17和滑板12就会通过自动伸到原先长度的方式以释放其弹性势能，滑板12继而会在第二弹簧18的作用下带动固定翼无人机本体11弹射而出，在需要将滑板12移动至原位时，打开伺服电机8，伺服电机8的输出轴正向转动继而带动丝杆2转动，丝杆2带动连接块6在滑轨5的导向作用下运动，第二弹簧则处于未被压缩状态且仅与固定板19固定连接，滑动的连接块6同时带动焊接在连接块6上的固定板19向上正向滑动，进而带动第二弹簧18正向移动，当第二弹簧18滑动至与安装板17接触的位置时，第二弹簧18则会向上正向推动安装板17和滑板12正向滑动，当滑板12向上滑至滑槽10的最上端部并受到滑槽10的最上端部限位而停止时，滑板12与滑槽10的最上端部相抵，同时由于力的作用是相互的，滑板12上的安装板17与连接块6朝向彼此挤压第二弹簧18，使得第二弹簧18被安装板17与连接块6（固定板19）压缩，在将第二弹簧18压缩至一定程度时，通过肉眼观察，当看到插槽13与穿孔16明显相互正对时，关闭伺服电机8，然后，将插杆14插入至穿孔16和插槽13的内部，使插杆14固定，此时滑板12、插杆14和连接块6连接为一个整体，再使伺服电机8的输出轴反向转动，通过丝杆2同步带动滑板12、第二弹簧8、插杆14和连接块6等反向移动，当滑板12向下滑至滑槽10的最下端部并受
到滑槽10的最下端部限位而停止时，滑板12与滑槽10的最下端部相抵，伺服电机8的输出轴停止反向转动，最终，通过连接块6和插杆14以及插槽13的作用将滑板12拉回至初始弹射位置，同时第二弹簧处于可将无人机弹射的压缩状态，当需要调节固定翼无人机本体11上升时的角度时，打开电动推杆4带动机盒1绕着与转动杆7的连接处转动，即可达到调节固定翼无人机本体11飞出时的起飞角度的技术效果。
28.本实用新型具体采用市售通用的直流伺服电机，特别是其输出轴遇到阻力时可自动停转，防止其过载而被损坏，滑轨5的长度小于丝杆2的长度，滑轨5最上/前端位于丝杆2最上/前端的后下方且滑轨5最下/后端位于丝杆2最下/后端的前下方，故当连接块6向上滑移到滑轨5最上/前端或其最下/后端时，只会会对应受到滑轨5最上/前端固定有的前限位块20-1或其最下/后端固定有的后限位块20-2阻挡，连接块6相应停止滑移，而丝杆2也被迫停止转动，此时，伺服电机8的输出轴也相应通过丝杆2 的停转作用而受到阻力，而伺服电机8本体则能感测到由其输出轴的停转导致的负载电流突然增加，此时，伺服电机8自带的控制器自动控制伺服电机8的输出轴停止转动，保护伺服电机8本体不受损坏，也可防止连接块6撞毁限位块或防止连接块6将限位块撞离滑轨5；
29.再者，由于伺服电机8（包括直流伺服电机）作为执行元件具有机电常数小、转动精度高的技术特点，它可把所收到的电信号转换成其输出轴上的角位移或角速度，所以，当伺服电机8的输出轴在转动时通过丝杆驱动连接块6在丝杆5上往复移动/在滑轨5上沿滑槽10的长度方向往复滑动时，连接块6的最小单位移动/滑动距离比较短，所以连接块6的位移控制精度也就比较高，通过手动操作伺服电机8自带的控制器，控制伺服电机8的正转或反转（连接块6朝滑轨5上端的正向移动或朝滑轨5下端的反向移动）并结合本实用新型操作人员的肉眼观察即能较为容易地将连接块6（固定板19）移动至与插杆14对应的位置，继而实现插槽13与穿孔16明显相互对准的技术目的。
30.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种无人机弹射装置，其特征在于：包括底板和设于底板上方的机盒，机盒的顶部滑动连接有用于放置无人机本体的滑板，所述机盒内设有用于驱动滑板弹射固定翼无人机本体的驱动组件和使滑板复位的复位结构，所述驱动组件包括固接在机盒内部一侧的伺服电机、与伺服电机输出轴同轴连接的丝杆、设于机盒内的滑轨和滑动连接在滑轨上并与丝杆螺纹连接的连接块，连接块的顶部设有插槽，插槽内固接有第一弹簧，连接块的两侧均固接有固定板，固定板上均固接有用于弹出固定翼无人机本体的第二弹簧，所述复位结构包括设于滑板上的穿孔、穿孔内可拆卸连接有可置于插槽内部并与第一弹簧相抵的插杆和固接在滑板两侧并用于挤压第二弹簧的安装板。2.根据权利要求1所述的无人机弹射装置，其特征在于，所述插杆为柱形钢管。3.根据权利要求1所述的无人机弹射装置，其特征在于，所述机盒的顶部设有滑槽，滑板与滑槽滑动连接，滑板穿出滑槽，所述滑槽的大小与滑板的大小相适配。4.根据权利要求1所述的无人机弹射装置，其特征在于，所述丝杆的自由端通过轴承座与机盒转动连接。5.根据权利要求1所述的无人机弹射装置，其特征在于，所述底板的顶部一侧设有电动推杆，所述电动推杆的推杆端与机盒转动连接，所述底板的顶部另一侧固定安装有转动杆，所述转动杆的顶端与机盒转动连接。6.根据权利要求5所述的无人机弹射装置，其特征在于，所述机盒的内部设有蓄电池，所述机盒的一侧设有开关，所述电动推杆和伺服电机均与开关之间电连接有导线，开关通过导线与蓄电池电连接。7.根据权利要求1所述的无人机弹射装置，其特征在于，所述安装板的剖面形状为l形，所述滑板的剖面形状为l形。

技术总结
本实用新型涉及无人机技术领域，具体公开了无人机弹射装置，包括底板，所述底板的上方设置有机盒，所述机盒的内部一侧固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴固定安装有丝杆，所述机盒的内部底侧固定安装有滑轨，所述滑轨上滑动连接有连接块，所述丝杆贯穿连接块且与连接块螺纹连接，所述机盒的顶部开设有滑槽，所述滑槽的内部滑动连接有滑板，所述滑板穿出滑槽且呈L形设计；本实用新型通过滑板和第二弹簧带动固定翼无人机本体弹射，弹射后通过伺服电机带动滑板压缩第二弹簧并使滑板回到初始位置从而对弹射位置进行调整，达到省时省力以降低工作强度的技术效果。省力以降低工作强度的技术效果。省力以降低工作强度的技术效果。


技术研发人员：陈军燕 马寒 张兴军 廖龙文 曾鹏
受保护的技术使用者：中国人民解放军63653部队
技术研发日：2023.04.04
技术公布日：2023/9/16