一种无人机回收系统及其工作方法与流程

本发明涉及一种无人机回收系统及其工作方法。

背景技术：

无人驾驶飞机简称，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称，从技术角度定义可以分为：固定翼飞机、垂直起降飞机，多旋翼无人机等。

固定翼无人机是无人机的一种，固定翼无人机具有独有的优势，常常运用在各个领域中，但是目前的固定翼无人机降落并不便捷，因此，有必要提供一种回收系统，以提升使用的便捷性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种能快速的回收固定翼无人机，降低固定翼无人机降落的难度的无人机回收系统。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种无人机回收系统，包括发射筒、回收杆、控制装置和安装在固定翼无人机底部的金属片，所述发射筒内设置有用于为回收杆提供动力的橡筋绳，所述发射筒内底面设置有电动收线器，所述电动收线器内设置有柔性电线，所述回收杆包含有碳纤维管和抓取头，所述抓取头包含有连接台、第一半头部和第二半头部，所述连接台上设置有第一自复位合页和第二自复位合页，所述第一半头部和第二半头部分别与第一自复位合页和第二自复位合页固定连接，所述发射筒内设置有用于夹住回收杆的电动夹持装置，所述连接台、第一半头部和第二半头部上分别设置有第一电磁铁、第二电磁铁和第三电磁铁，所述第一电磁铁吸附住第一半头部和第二半头部并使整体形成子弹状设置，所述电动收线器、电动夹持装置、第一电磁铁、第二电磁铁和第三电磁铁均与控制装置电性连接。

作为优选，所述发射筒内设置有与回收杆相配对的第一直线轴承和第二直线轴承，所述第一直线轴承和第二直线轴承的外圈上均设置有连接管，所述第一直线轴承和第二直线轴承分别与其各自上的连接管为一体式设置，所述连接管上设置有外螺纹，所述发射筒内设置有与外螺纹相配对的内螺纹，第一直线轴承和第二直线轴承连接稳定性好，同时采用了螺纹连接的结构，可以对第一直线轴承和第二直线轴承的高低进行调节，便捷性好。

作为优选，所述橡筋绳两端均与第二直线轴承固定连接，所述柔性电线插入碳纤维管内并且与碳纤维管粘合，所述柔性电线包含有第一线体、第二线体、第三线体和第四线体，所述第一线体、第二线体、第三线体和第四线体相互编织设置，所述第一线体、第二线体和第三线体分别与第一电磁铁、第二电磁铁和第三电磁铁电性连接，柔性电线由多股的线材编织而成，具有良好的受力性能，使用时稳定性较好。

作为优选，所述发射筒内还设置有蓄电池，所述电动收线器、电动夹持装置、控制装置、第一电磁铁、第二电磁铁和第三电磁铁均与蓄电池电性连接。

作为优选，所述连接台上设置有障碍物传感器，所述障碍物传感器通过第四线体与控制装置电性连接，通过配置有障碍物传感器，可以探测上方的无人机，有利于提升回收的成功率，而且又能提升自动化程度。

作为优选，所述回收杆上设置有延缓其坠落的保持装置，通过配置有保持装置，能够提升上升力，可以延缓回收杆的坠落，从而能够提升回收的成功率。

作为优选，所述保持装置包含有无刷电机、转盘轴承和旋翼片，所述无刷电机位于碳纤维管内，所述碳纤维管内设置有连接架，所述连接架与无刷电机固定连接，所述碳纤维管侧壁上开有开口，所述无刷电机的输出轴上设置有主动齿轮，所述主动齿轮位于开口的一侧，所述转盘轴承的内圈与碳纤维管固定连接，所述转盘轴承的内圈上设置有连接轴，所述转盘轴承与连接轴固定连接，所述连接轴上设置有与主动齿轮相配对的从动齿轮，所述从动齿轮与连接轴转动连接，所述转盘轴承的外圈上设置有与从动齿轮相配对的齿轮牙，所述无刷电机通过主动齿轮、从动齿轮和齿轮牙与转盘轴承的外圈联动，所述旋翼片与转盘轴承的外圈铰接连接，所述第四线体与无刷电机电性连接。

作为优选，所述第一电磁铁、第二电磁铁和第三电磁铁分别嵌入于连接台、第一半头部和第二半头部设置，所述连接台、第一半头部和第二半头部均为中空设置，采用了中空的设计，可以有效的降低整体的重量。

作为优选，所述电动收线器的转轴连有编码器，所述编码器与控制装置电性连接。

本发明还提供一种无人机回收系统的工作方法，包括以下步骤：

1）将回收杆插入发射筒内，并且通过橡筋绳蓄力后，通过控制装置启动电动夹持装置夹住回收杆，同时启动第一电磁铁吸住第一半头部和第二半头部并使整体形成子弹状；

2）固定翼无人机飞行至发射筒的上方时，通过控制装置关闭电动夹持装置，使得回收杆解除限制并射向空中，同时编码器将信息反馈给控制装置；

3）一旦编码器检测到电动收线器的转轴没有转动，则将信息反馈给控制装置，随后控制装置停止第一电磁铁工作，使得第一自复位合页和第二自复位合页复位，第一半头部和第二半头部张开；

4）控制装置启动无刷电机，旋翼片受到惯性张开并提供上升力；

5)控制固定翼无人机靠近第一半头部和第二半头部，一旦障碍物传感器探测到固定翼无人机时，将信息反馈给控制装置，随后控制装置启动第二电磁铁和第三电磁铁吸附住固定翼无人机上的金属片，然后再启动第一电磁铁同样吸附住金属片；

6）确认吸附住固定翼无人机后，通过控制装置启动电动收线器对固定翼无人机进行回收，同时停止无刷电机和障碍物传感器工作。

本发明的有益效果为：能快速的回收固定翼无人机，降低固定翼无人机降落的难度，从而解决了因固定翼无人机降落速度慢而且对场地需求大的问题，使得固定翼无人机可以更好的运用到各个领域。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1为本发明一种无人机回收系统的整体结构示意图。

图2为本发明一种无人机回收系统的抓取头的结构示意图。

图3为本发明一种无人机回收系统的回收杆的剖面图

图中：

1、发射筒；2、回收杆；3、控制装置；4、橡筋绳；5、电动收线器；6、柔性电线；7、碳纤维管；8、连接台；9、第一半头部；10、第二半头部；11、电动夹持装置；12、第一电磁铁；13、第二电磁铁；14、第三电磁铁；15、第一直线轴承；16、第二直线轴承；17、障碍物传感器；18、保持装置；19、无刷电机；20、转盘轴承；21、旋翼片；22、连接架；23、主动齿轮；24、连接轴；25、从动齿轮。

具体实施方式

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。

在实施例中，需要理解的是，术语“中间”、“上”、“下”、“顶部”、“右侧”、“左端”、“上方”、“背面”、“中部”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

另外，在本具体实施方式中如未特别说明部件之间的连接或固定方式，其连接或固定方式均可为通过现有技术中常用的螺栓固定，或钉销固定，或销轴连接，或粘合固定，或铆接固定等常规方式，因此，在实施例中不在详述。

实施例

如图1-3所示，一种无人机回收系统，包括发射筒1、回收杆2、控制装置3和安装在固定翼无人机底部的金属片（未图示），所述发射筒1内设置有用于为回收杆2提供动力的橡筋绳4，所述发射筒1内底面设置有电动收线器5，所述电动收线器5内设置有柔性电线6，所述回收杆包含有碳纤维管7和抓取头，所述抓取头包含有连接台8、第一半头部9和第二半头部10，所述连接台8上设置有第一自复位合页（未图示）和第二自复位合页（未图示），所述第一半头部9和第二半头部10分别与第一自复位合页和第二自复位合页固定连接，所述发射筒1内设置有用于夹住回收杆的电动夹持装置11，所述连接台8、第一半头部9和第二半头部10上分别设置有第一电磁铁12、第二电磁铁13和第三电磁铁14，所述第一电磁铁12吸附住第一半头部9和第二半头部10并使整体形成子弹状设置，所述电动收线器5、电动夹持装置11、第一电磁铁12、第二电磁铁13和第三电磁铁14均与控制装置3电性连接。

在本实施例中，所述发射筒1内设置有与回收杆2相配对的第一直线轴承15和第二直线轴承16，所述第一直线轴承15和第二直线轴承16的外圈上均设置有连接管（未图示），所述第一直线轴承15和第二直线轴承16分别与其各自上的连接管为一体式设置，所述连接管上设置有外螺纹（未图示），所述发射筒1内设置有与外螺纹相配对的内螺纹（未图示），第一直线轴承15和第二直线轴承16连接稳定性好，同时采用了螺纹连接的结构，可以对第一直线轴承15和第二直线轴承16的高低进行调节，便捷性好。

在本实施例中，所述橡筋绳4两端均与第二直线轴承16固定连接，所述柔性电线6插入碳纤维管7内并且与碳纤维管7粘合，所述柔性电线包含有第一线体（未图示）、第二线体（未图示）、第三线体（未图示）和第四线体（未图示），所述第一线体、第二线体、第三线体和第四线体相互编织设置，所述第一线体、第二线体和第三线体分别与第一电磁铁12、第二电磁铁13和第三电磁铁14电性连接，柔性电线由多股的线材编织而成，具有良好的受力性能，使用时稳定性较好。

在本实施例中，所述发射筒1内还设置有蓄电池（未图示），所述电动收线器、电动夹持装置、控制装置3、第一电磁铁12、第二电磁铁13和第三电磁铁14均与蓄电池电性连接，其中第一电磁铁12、第二电磁铁13和第三电磁铁14分别通过第一线体、第二线体和第三线体与蓄电池电性连接。

在本实施例中，所述连接台8上设置有障碍物传感器17，所述障碍物传感器17通过第四线体与控制装置3电性连接，通过配置有障碍物传感器17，可以探测上方的无人机，有利于提升回收的成功率，而且又能提升自动化程度。

在本实施例中，所述回收杆2上设置有延缓其坠落的保持装置18，通过配置有保持装置18，能够提升上升力，可以延缓回收杆2的坠落，从而能够提升回收的成功率。

在本实施例中，所述保持装置18包含有无刷电机19、转盘轴承20和旋翼片21，所述无刷电机19位于碳纤维管7内，所述碳纤维管7内设置有连接架22，所述连接架22与无刷电机19固定连接，所述碳纤维管7侧壁上开有开口（未图示），所述无刷电机19的输出轴上设置有主动齿轮23，所述主动齿轮23位于开口的一侧，所述转盘轴承20的内圈与碳纤维管7固定连接，所述转盘轴承20的内圈上设置有连接轴24，所述转盘轴承20与连接轴24固定连接，所述连接轴24上设置有与主动齿轮23相配对的从动齿轮25，所述从动齿轮25与连接轴24转动连接，所述转盘轴承的外圈上设置有与从动齿轮25相配对的齿轮牙（未图示），所述无刷电机19通过主动齿轮23、从动齿轮25和齿轮牙与转盘轴承20的外圈联动，所述旋翼片21与转盘轴承20的外圈铰接连接，所述第四线体与无刷电机19电性连接。

在本实施例中，所述第一电磁铁12、第二电磁铁13和第三电磁铁14分别嵌入于连接台8、第一半头部9和第二半头部10设置，所述连接台8、第一半头部9和第二半头部10均为中空设置，采用了中空的设计，可以有效的降低整体的重量。

在本实施例中，所述电动收线器5的转轴连有编码器（未图示），所述编码器与控制装置3电性连接。

本实施例还提供一种无人机回收系统的工作方法，包括以下步骤：

1）将回收杆插入发射筒内，并且通过橡筋绳蓄力后，通过控制装置启动电动夹持装置夹住回收杆，同时启动第一电磁铁吸住第一半头部和第二半头部并使整体形成子弹状；

2）固定翼无人机飞行至发射筒的上方时，通过控制装置关闭电动夹持装置，使得回收杆解除限制并射向空中，同时编码器将信息反馈给控制装置；

3）一旦编码器检测到电动收线器的转轴没有转动，则将信息反馈给控制装置，随后控制装置停止第一电磁铁工作，使得第一自复位合页和第二自复位合页复位，第一半头部和第二半头部张开；

4）控制装置启动无刷电机，旋翼片受到惯性张开并提供上升力；

5)控制固定翼无人机靠近第一半头部和第二半头部，一旦障碍物传感器探测到固定翼无人机时，将信息反馈给控制装置，随后控制装置启动第二电磁铁和第三电磁铁吸附住固定翼无人机上的金属片，然后再启动第一电磁铁同样吸附住金属片；

6）确认吸附住固定翼无人机后，通过控制装置启动电动收线器对固定翼无人机进行回收，同时停止无刷电机和障碍物传感器工作。

本发明的有益效果为：能快速的回收固定翼无人机，降低固定翼无人机降落的难度，从而解决了因固定翼无人机降落速度慢而且对场地需求大的问题，使得固定翼无人机可以更好的运用到各个领域。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。