一种基于高空与水面双回收的无人机起降载具

1.本发明属于无人机回收技术领域，尤其涉及一种基于高空与水面双回收的无人机起降载具。


背景技术：

2.在现代航运业的快速发展对海事安全管理有了更高要求并带来更大挑战，将无人机系统引入到海事日常管理工作中，能有效提升海事装备水平，并为海事部门高效执行海上巡航和应急反应提供保障。所以，随着无人机技术以及5g等相关基础设施的日渐完善，无人机在水域巡航中将发挥着越来越重要的作用，也必将拓展原来的海事执法手段。所以很多时候需要对航行中的船舶进行必要的检验，这个时候使用无人机是最方便的，有效利用无人机，建立无人机与现有海事力量的配合与协调工作机制，对通航秩序与通航环境管理，船舶防污染，海上搜救等方面具有很大的应用和发展潜力，促进海陆空立体监管模式的形成与发展。但如果需要使用无人机的话，无人机直接从岸边起飞需要耗费大量的电量，航程不够，所以需要有一个载具，能够到船舶附近再发射无人机去执行任务。


技术实现要素：

3.发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于高空与水面双回收的无人机起降载具，通过配合高空无人机回收装置和水面无人机回收装置的无人机出入库抓取机构在进行库位置转换时对应抓取高空无人机及水面无人机，实现高空与水面两种无人机的双回收出入库作业。
4.技术方案：为实现上述目的，本发明的一种基于高空与水面双回收的无人机起降载具，包括无人机回收船；所述无人机回收船具有位于机库库口侧的第一无人机回收平台和第二无人机回收平台；所述第一无人机回收平台对应设置有高空无人机回收装置，对应回收处于空中的高空无人机；所述第二无人机回收平台对应设置有水面无人机回收装置，对应回收降落在水面的水面无人机；包括对应所述机库的无人机出入库抓取机构；所述机库分为对应高空无人机的高空无人机机库和对应水面无人机的水面无人机机库，机库内设置有使高空无人机机库与水面无人机机库连通的穿梭通道，所述无人机出入库抓取机构穿梭于穿梭通道在高空无人机机库与水面无人机机库之间进行所处机库位置的转换。
5.进一步地，当无人机出入库抓取机构穿梭至高空无人机机库位置时，通过所述无人机出入库抓取机构抓取高空无人机在第一无人机回收平台与高空无人机机库之间执行高空无人机的出入库作业；当无人机出入库抓取机构穿梭至水面无人机机库位置时，通过所述无人机出入库抓取机构抓取水面无人机在第二无人机回收平台与水面无人机机库之间执行水面无人机的出入库作业。
6.进一步地，所述无人机出入库抓取机构包括依次连接的升降滑轨、平移滑轨和转盘；所述升降滑轨穿过穿梭通道延伸覆盖高空无人机机库与水面无人机机库设置；所述转盘的转轴上设置有转臂，所述转臂上通过与转臂滑移连接的气盒设置有抓取无人机的吸
盘；通过所述升降滑轨提供升降驱动力，使无人机出入库抓取机构在高空无人机机库与水面无人机机库之间进行位置转换。
7.进一步地，所述无人机出入库抓取机构包括活动连通件；所述吸盘的盘腿与气盒的进气端通过活动连通件导通且活动连接，使得所述吸盘与相对气盒处于微动连接状态。
8.进一步地，所述活动连通件包括对接气盒的进气端的外球壳和对接吸盘的盘腿的内球壳，所述内球壳活动适配于外球壳内，且内球壳通过其上开设的壳孔与气盒的进气端保持连通；在所述内球壳与盘腿的连接处周向设置有限位胀大体，内球壳与外球壳之间的活动适配通过所述限位胀大体碰撞外球壳而限位，保证所述吸盘相对气盒处于微动连接状态。
9.进一步地，所述高空无人机回收装置包括通过升降机构穿梭于无人机平台上的电磁铁；所述高空无人机底部设置有薄铁片；在升降机构升高使电磁铁靠近高空无人机时，通过电磁铁磁吸薄铁片而捕获高空无人机。
10.进一步地，所述薄铁片通过从高空无人机上的收放绳机构引出的吊绳而悬挂设置；在升降机构升高时，通过收放绳机构放绳使薄铁片与高空无人机分离；在电磁铁磁吸薄铁片且升降机构逐渐下降复位时，通过收放绳机构收绳使薄铁片向高空无人机靠拢而合为整体。
11.进一步地，所述水面无人机回收装置包括升降板和升降板驱动机构；所述无人机回收船上对应第二无人机回收平台的位置开设有容纳升降板的容纳口，所述升降板下降时与容纳口构成回收水面无人机的回收槽，所述升降板上升时带动板面上的水面无人机出槽至船体甲板。
12.有益效果：本发明通过配合高空无人机回收装置和水面无人机回收装置的无人机出入库抓取机构在进行库位置转换时对应抓取高空无人机及水面无人机，实现高空与水面两种无人机的双回收出入库作业；此外，对高空无人机的回收较为安全，对水面无人机的回收也更加可靠。
附图说明
13.附图1为本发明的整体结构示意图一；
14.附图2为本发明的整体结构示意图二；
15.附图3为无人机出入库抓取机构的结构示意图；
16.附图4为吸盘、气盒及活动连通件的结构示意图；
17.附图5为通过高空无人机回收装置捕获高空无人机的结构示意图。
具体实施方式
18.下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
19.如附图1和附图2所示，包括无人机回收船1；所述无人机回收船1具有位于机库4库口侧的第一无人机回收平台和第二无人机回收平台；所述第一无人机回收平台对应设置有高空无人机回收装置2，对应回收处于空中的高空无人机6a；所述第二无人机回收平台对应设置有水面无人机回收装置3，对应回收降落在水面的水面无人机6b；包括对应所述机库4的无人机出入库抓取机构5；所述机库4分为对应高空无人机6a的高空无人机机库4a和对应
水面无人机6b的水面无人机机库4b，机库4内设置有使高空无人机机库4a与水面无人机机库4b连通的穿梭通道40，所述无人机出入库抓取机构5穿梭于穿梭通道40在高空无人机机库4a与水面无人机机库4b之间进行所处机库位置的转换。当无人机出入库抓取机构5穿梭至高空无人机机库4a位置时，通过所述无人机出入库抓取机构5抓取高空无人机6a在第一无人机回收平台与高空无人机机库4a之间执行高空无人机6a的出入库作业；当无人机出入库抓取机构5穿梭至水面无人机机库4b位置时，通过所述无人机出入库抓取机构5抓取水面无人机6b在第二无人机回收平台与水面无人机机库4b之间执行水面无人机6b的出入库作业。无人机在被回收装置回收以后，其自行入库较为困难，通过在机库4设置无人机出入库抓取机构5，能够将回收的无人机通过抓取准确入库，而且，受限于机库4空间的限制，每个机库都配备抓取无人机的机械手显然不合适，基于此，本发明通过配合高空无人机回收装置2和水面无人机回收装置3的无人机出入库抓取机构5在进行库位置转换时对应抓取高空无人机6a及水面无人机6b，实现高空与水面两种无人机的双回收出入库作业。
20.如附图3所示，所述无人机出入库抓取机构5包括依次连接的升降滑轨51、平移滑轨53和转盘54；所述升降滑轨51穿过穿梭通道40延伸覆盖高空无人机机库4a与水面无人机机库4b设置；所述转盘54的转轴上设置有转臂55，所述转臂55上通过与转臂55滑移连接的气盒57设置有抓取无人机的吸盘59；通过所述升降滑轨51提供升降驱动力，使无人机出入库抓取机构5在高空无人机机库4a与水面无人机机库4b之间进行位置转换。升降滑轨51和平移滑轨53均选用电动滑台模组，平移滑轨53通过连接板52与升降滑轨51的滑块固定连接；转盘54为电动转盘，其安装在平移滑轨53的滑块上；转臂55上设置有第一丝杆驱动机构56，第一丝杆驱动机构56对应驱动气盒57在转臂55上滑移，气盒57的出气口57a通过导气管连接吸气设备。
21.如附图4所示，所述无人机出入库抓取机构5包括活动连通件58；所述吸盘59的盘腿59a与气盒57的进气端57b通过活动连通件58导通且活动连接，使得所述吸盘59与相对气盒57处于微动连接状态，之所以让吸盘59相对气盒57的连接处于一个微动的状态，是因为在利用吸盘吸附无人机时，通过吸盘的微动动作能够适配无人机顶面的形状，从而使吸盘更好地吸附抓取无人机，提高抓取稳定性。
22.更为具体的，本发明给出了活动连通件58的一个实施例，具体为：所述活动连通件58包括对接气盒57的进气端57b的外球壳58.1和对接吸盘59的盘腿59a的内球壳58.2，所述内球壳58.2活动适配于外球壳58.1内，且内球壳58.2通过其上开设的壳孔20与气盒57的进气端57b保持连通；在所述内球壳58.2与盘腿59a的连接处周向设置有限位胀大体59.1，内球壳58.2与外球壳58.1之间的活动适配通过所述限位胀大体59.1碰撞外球壳58.1而限位，保证所述吸盘59相对气盒57处于微动连接状态。
23.如附图5所示，所述高空无人机回收装置2包括通过升降机构22穿梭于无人机平台21上的电磁铁23；所述高空无人机6a底部设置有薄铁片61；在升降机构22升高使电磁铁23靠近高空无人机6a时，通过电磁铁23磁吸薄铁片61而捕获高空无人机6a。为了能够成功磁吸捕获高空无人机6a，电磁铁23的磁吸力度是比较大的，电磁铁23直接磁吸贴合高空无人机6a会对机体。机翼等部件造成损坏，因此，为了避免上述情况，本发明采用柔性悬挂薄铁片61的方式，磁吸时只磁吸薄铁片61，而薄铁片61远离高空无人机6a，具体实时方式为：所述薄铁片61通过从高空无人机6a上的收放绳机构引出的吊绳62而悬挂设置；在升降机构22
升高时，通过收放绳机构放绳使薄铁片61与高空无人机6a分离；在电磁铁23磁吸薄铁片61且升降机构22逐渐下降复位时，通过收放绳机构收绳使薄铁片61向高空无人机6a靠拢而合为整体。在高空无人机6a下降至无人机平台21上时，对电磁铁23进行断电，磁吸作用消失，升降机构22继续下降，使电磁铁23穿过台孔210置于无人机平台21的下方，而高空无人机6a则停留在了无人机平台21上，最后利用无人机出入库抓取机构5进行入库操作即可。
24.如附图1所示，所述水面无人机回收装置3包括升降板31和升降板驱动机构32；所述无人机回收船1上对应第二无人机回收平台的位置开设有容纳升降板31的容纳口，所述升降板31下降时与容纳口构成回收水面无人机6b的回收槽30，所述升降板31上升时带动板面上的水面无人机6b出槽至船体甲板。升降板驱动机构32为第二丝杆驱动机构。
25.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种基于高空与水面双回收的无人机起降载具，其特征在于：包括无人机回收船(1)；所述无人机回收船(1)具有位于机库(4)库口侧的第一无人机回收平台和第二无人机回收平台；所述第一无人机回收平台对应设置有高空无人机回收装置(2)，对应回收处于空中的高空无人机(6a)；所述第二无人机回收平台对应设置有水面无人机回收装置(3)，对应回收降落在水面的水面无人机(6b)；包括对应所述机库(4)的无人机出入库抓取机构(5)；所述机库(4)分为对应高空无人机(6a)的高空无人机机库(4a)和对应水面无人机(6b)的水面无人机机库(4b)，机库(4)内设置有使高空无人机机库(4a)与水面无人机机库(4b)连通的穿梭通道(40)，所述无人机出入库抓取机构(5)穿梭于穿梭通道(40)在高空无人机机库(4a)与水面无人机机库(4b)之间进行所处机库位置的转换。2.根据权利要求1所述的一种基于高空与水面双回收的无人机起降载具，其特征在于：当无人机出入库抓取机构(5)穿梭至高空无人机机库(4a)位置时，通过所述无人机出入库抓取机构(5)抓取高空无人机(6a)在第一无人机回收平台与高空无人机机库(4a)之间执行高空无人机(6a)的出入库作业；当无人机出入库抓取机构(5)穿梭至水面无人机机库(4b)位置时，通过所述无人机出入库抓取机构(5)抓取水面无人机(6b)在第二无人机回收平台与水面无人机机库(4b)之间执行水面无人机(6b)的出入库作业。3.根据权利要求2所述的一种基于高空与水面双回收的无人机起降载具，其特征在于：所述无人机出入库抓取机构(5)包括依次连接的升降滑轨(51)、平移滑轨(53)和转盘(54)；所述升降滑轨(51)穿过穿梭通道(40)延伸覆盖高空无人机机库(4a)与水面无人机机库(4b)设置；所述转盘(54)的转轴上设置有转臂(55)，所述转臂(55)上通过与转臂(55)滑移连接的气盒(57)设置有抓取无人机的吸盘(59)；通过所述升降滑轨(51)提供升降驱动力，使无人机出入库抓取机构(5)在高空无人机机库(4a)与水面无人机机库(4b)之间进行位置转换。4.根据权利要求3所述的一种基于高空与水面双回收的无人机起降载具，其特征在于：所述无人机出入库抓取机构(5)包括活动连通件(58)；所述吸盘(59)的盘腿(59a)与气盒(57)的进气端(57b)通过活动连通件(58)导通且活动连接，使得所述吸盘(59)与相对气盒(57)处于微动连接状态。5.根据权利要求4所述的一种基于高空与水面双回收的无人机起降载具，其特征在于：所述活动连通件(58)包括对接气盒(57)的进气端(57b)的外球壳(58.1)和对接吸盘(59)的盘腿(59a)的内球壳(58.2)，所述内球壳(58.2)活动适配于外球壳(58.1)内，且内球壳(58.2)通过其上开设的壳孔(20)与气盒(57)的进气端(57b)保持连通；在所述内球壳(58.2)与盘腿(59a)的连接处周向设置有限位胀大体(59.1)，内球壳(58.2)与外球壳(58.1)之间的活动适配通过所述限位胀大体(59.1)碰撞外球壳(58.1)而限位，保证所述吸盘(59)相对气盒(57)处于微动连接状态。6.根据权利要求4所述的一种基于高空与水面双回收的无人机起降载具，其特征在于：所述高空无人机回收装置(2)包括通过升降机构(22)穿梭于无人机平台(21)上的电磁铁(23)；所述高空无人机(6a)底部设置有薄铁片(61)；在升降机构(22)升高使电磁铁(23)靠近高空无人机(6a)时，通过电磁铁(23)磁吸薄铁片(61)而捕获高空无人机(6a)。7.根据权利要求6所述的一种基于高空与水面双回收的无人机起降载具，其特征在于：所述薄铁片(61)通过从高空无人机(6a)上的收放绳机构引出的吊绳(62)而悬挂设置；在升
降机构(22)升高时，通过收放绳机构放绳使薄铁片(61)与高空无人机(6a)分离；在电磁铁(23)磁吸薄铁片(61)且升降机构(22)逐渐下降复位时，通过收放绳机构收绳使薄铁片(61)向高空无人机(6a)靠拢而合为整体。8.根据权利要求7所述的一种基于高空与水面双回收的无人机起降载具，其特征在于：所述水面无人机回收装置(3)包括升降板(31)和升降板驱动机构(32)；所述无人机回收船(1)上对应第二无人机回收平台的位置开设有容纳升降板(31)的容纳口，所述升降板(31)下降时与容纳口构成回收水面无人机(6b)的回收槽(30)，所述升降板(31)上升时带动板面上的水面无人机(6b)出槽至船体甲板。

技术总结
本发明公开了一种基于高空与水面双回收的无人机起降载具，包括无人机回收船；无人机回收船具有位于机库库口侧的高空无人机回收装置和水面无人机回收装置；包括对应机库的无人机出入库抓取机构；机库分为对应高空无人机的高空无人机机库和对应水面无人机的水面无人机机库，机库内设置有使高空无人机机库与水面无人机机库连通的穿梭通道，无人机出入库抓取机构穿梭于穿梭通道在高空无人机机库与水面无人机机库之间进行所处机库位置的转换。本发明通过配合高空无人机回收装置和水面无人机回收装置的无人机出入库抓取机构在进行库位置转换时对应抓取高空无人机及水面无人机，实现高空与水面两种无人机的双回收出入库作业。业。业。


技术研发人员：杨锋 郑志文 陈洁 张佳毅 房正文 陈玲 苗硕 俞伟豪 张华庆
受保护的技术使用者：南通理工学院
技术研发日：2023.05.18
技术公布日：2023/7/4