无人机运投系统及其运投方法与流程

本发明涉及无人机空投技术领域，具体涉及无人机运投系统及其运投方法。

背景技术：

现在战争从一定程度上可以说拼得是物资消耗，因此物资运投能力成为空军的重要标准之一；然而具有伤亡率低、速度快、定位准、调整灵活等优势的为无人机运投系统成为首要之选。

我国空军物资运送力量除了陆路、水路外，空中运投力量主要依托运-20、运-9、运-8等运输机，现有运输机航空兵部队与大国空军地位还不相适应。随着我国综合实力的不断提升，无人机运投加入空军物资投送，对各类恶劣环境和高风险地区空中补给具有重要意义。也能让运-20、运-9、运-8等运输机节省部分运力用在“刀刃上”。

在很多行业中，直线距离比较短，但是途中道路险峻，需要绕很远的地方才可以到达目的地，造成了人力、物资、时间上浪费，采用无人机运投系统可以很大程度上减少人力输出、时间损耗、物资浪费等。

高原地区，因为建设投入成本大、难度高；很多哨所、居民等生活物资稀缺，物资运送因为道路、环境等原因成本高。

在应急救援的过程中，很大一部分影响救援速度的受控于救援物资不能第一时间到达灾害现场，错失了很多救援机会，加之现场道路情况未知，可能面临塌方、道路险峻，地面设备无法到达目标区域；物资需求时效性紧急、地貌跨度广。

但是现有的无人机运投作业中会由于续航时间及一些异常情况而出现一些物资意外掉落的情况发生。

因此，为解决以上问题，需要无人机运投系统及其运投方法，可以在短时间内有效的将物资运输投送到目标区域，并且克服了现有的无人机运投系统负载能力低，续航时间短的缺点，提高了运投系统的运载能力及续航时间；在面临险峻环境、大跨度的地形时有明显的优势，满足复杂环境、高危环境的物资运输投递功能，并且对运输舱增加了一个自锁功能，在异常情况下触发故障保护，通过程序降低舵机供电电压，从而达到保护，进而保证物资不会掉落出运输舱内。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供无人机运投系统及其运投方法，可以在短时间内有效的将物资运输投送到目标区域，并且克服了现有的无人机运投系统负载能力低，续航时间短的缺点，提高了运投系统的运载能力及续航时间；在面临险峻环境、大跨度的地形时有明显的优势，满足复杂环境、高危环境的物资运输投递功能，并且对运输舱增加了一个自锁功能，在异常情况下触发故障保护，通过程序降低舵机供电电压，从而达到保护，进而保证物资不会掉落出运输舱内。

本发明的无人机运投系统，包括机体、设置于机体侧面的运输舱、铰接设置于运输舱投放口的下翻板以及设置于运输舱与下翻板之间用以实现下翻板自锁的自锁调节机构。

进一步，所述自锁调节机构包括铰接设置于运输舱上的摇臂和与摇臂摆动端铰接的连杆，所述连杆的驱动端与所述摇臂铰接，所述连杆的作用端与所述下翻板铰接，所述摇臂可被控制地绕其与运输舱的铰接中心驱动转动。

进一步，所述下翻板沿着垂直于下翻板板面竖直向下设计有铰接支耳，所述连杆作用端与所述铰接支耳转动配合。

进一步，所述连杆整体呈“l”型结构，下翻板自锁时，所述摇臂的转动中心与所述连杆的两端铰接点位于同一直线上，且所述摇臂的转动中心位于所述连杆的两端铰接点之间。

进一步，所述运输舱设置有上开口和下开口，所述下开口为投放口其截面呈等腰梯形结构，所述下翻板与投放口适形配合并呈等腰梯形结构。

进一步，所述自锁调节机构对称设置于运输舱沿机体前进方向上的前后两侧。

进一步，所述运输舱内侧壁上设置有用于驱动摇臂转动的驱动电机。

一种采用配备精准运投运输舱的大型油动无人机的运投方法，包括以下步骤：

s1.获取目标区域经纬度坐标；

s2.将获取的经纬度坐标输入至地面站运投点的坐标中，并且规划好飞行航迹；

s3.将规划的任务通过点对点的方式上传给无人机；

s4.无人机飞到目标经纬度坐标后，自动触发运投指令；

s5.驱动电机驱动运输舱的箱下翻板打开，运投物资掉落；

s6.光电吊舱进行物资追踪，确定物资掉落位置并进行监控；

s7.完成精准运投。

在无人机作业的过程中，因为考虑到，有可能触发失效模式，所以增加了一个舵机控制模块，获取目标区域的经纬度坐标之后在地面站中设置投送点的经纬度，上传任务至飞控中，当无人机到达目标经纬度后，由舵机控制模块触发作动机构控制舵机作动，开启驱动电机驱动运输舱的下翻板打开，运投物资掉落，从而完成运投功能；此外还设置有光电吊舱对运投物资进行追踪，确定物资掉落的位置。在触发控制模块失效后，在舵机的控制模块中，有一个异常保护，当舵机出现机械故障、电流过大、温度过大等异常工况时，触发舵机控制模块的故障保护，通过程序降低舵机供电电压，从而达到保护，同时停止驱动电机的驱动，使下翻板形成自锁，避免物资掉落。

运输舱的投放口采用下翻板覆盖，使连杆所受的力通过与摇臂的接触全部作用在摇臂上，这样，在摇臂无离心力的作用下具有自锁功能，运输舱达到自锁条件后，运输舱处于自锁状态，在摇臂没有驱动的作用下，下翻板在外力的作用下不能被打开。

本发明的有益效果是：本发明公开的无人机运投系统及其运投方法，可以在短时间内有效的将物资运输投送到目标区域，并且克服了现有的无人机运投系统负载能力低，续航时间短的缺点，提高了运投系统的运载能力及续航时间；在面临险峻环境、大跨度的地形时有明显的优势，满足复杂环境、高危环境的物资运输投递功能，并且对运输舱增加了一个自锁功能，在异常情况下触发故障保护，通过程序降低舵机供电电压，从而达到保护，进而保证物资不会掉落出运输舱内。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的自锁机构结构示意图；

图3为本发明的运输舱结构示意图；

图4为本发明的控制流程图。

具体实施方式

图1为本发明的结构示意图，图2为本发明的自锁机构结构示意图，图3为本发明的运输舱结构示意图，图4为本发明的控制流程图，如图所示，本实施例中的一种配备精准运投运输舱2的大型油动无人机，包括机体1、设置于机体1侧面的运输舱2、铰接设置于运输舱2投放口的下翻板3以及设置于运输舱2与下翻板3之间用以实现下翻板3自锁的自锁调节机构4。

本实施例中，所述自锁调节机构4包括铰接设置于运输舱2上的摇臂41和与摇臂41摆动端铰接的连杆42，所述连杆42的驱动端与所述摇臂41铰接，所述连杆42的作用端与所述下翻板3铰接，所述摇臂41可被控制地绕其与运输舱2的铰接中心驱动转动。

本实施例中，所述下翻板3沿着垂直于下翻板3板面竖直向下设计有铰接支耳31，所述连杆42作用端与所述铰接支耳31转动配合。

本实施例中，所述连杆42整体呈“l”型结构，下翻板3自锁时，所述摇臂41的转动中心与所述连杆42的两端铰接点位于同一直线上，且所述摇臂41的转动中心位于所述连杆42的两端铰接点之间。

本实施例中，所述运输舱2设置有上开口和下开口，所述下开口为投放口其截面呈等腰梯形结构，所述下翻板3与投放口适形配合并呈等腰梯形结构。

本实施例中，所述自锁调节机构4对称设置于运输舱2沿机体1前进方向上的前后两侧。

本实施例中，所述运输舱2内侧壁上设置有用于驱动摇臂41转动的驱动电机。

一种采用配备精准运投运输舱2的大型油动无人机的运投方法，包括以下步骤：

s1.获取目标区域经纬度坐标；

s2.将获取的经纬度坐标输入至地面站运投点的坐标中，并且规划好飞行航迹；

s3.将规划的任务通过点对点的方式上传给无人机；

s4.无人机飞到目标经纬度坐标后，自动触发运投指令；

s5.驱动电机驱动运输舱2的箱下翻板3打开，运投物资掉落；

s6.光电吊舱进行物资追踪，确定物资掉落位置并进行监控；

s7.完成精准运投。

在无人机作业的过程中，因为考虑到，有可能触发失效模式，所以增加了一个舵机控制模块，获取目标区域的经纬度坐标之后在地面站中设置投送点的经纬度，上传任务至飞控中，当无人机到达目标经纬度后，由舵机控制模块触发作动机构控制舵机作动，开启驱动电机驱动运输舱2的下翻板3打开，运投物资掉落，从而完成运投功能；此外还设置有光电吊舱对运投物资进行追踪，确定物资掉落的位置。在触发控制模块失效后，在舵机的控制模块中，有一个异常保护，当舵机出现机械故障、电流过大、温度过大等异常工况时，触发舵机控制模块的故障保护，通过程序降低舵机供电电压，从而达到保护，同时停止驱动电机的驱动，使下翻板3形成自锁，避免物资掉落。

运输舱2的投放口采用下翻板3覆盖，使连杆42所受的力通过与摇臂41的接触全部作用在摇臂41上，这样，在摇臂41无离心力的作用下具有自锁功能，运输舱2达到自锁条件后，运输舱2处于自锁状态，在摇臂41没有驱动的作用下，下翻板3在外力的作用下不能被打开。

本发明公开的一种配备精准运投运输舱2的大型油动无人机及其运投方法，可以在短时间内有效的将物资运输投送到目标区域，并且克服了现有的无人机运投系统负载能力低，续航时间短的缺点，提高了运投系统的运载能力及续航时间；在面临险峻环境、大跨度的地形时有明显的优势，满足复杂环境、高危环境的物资运输投递功能，并且对运输舱2增加了一个自锁功能，在异常情况下触发故障保护，通过程序降低舵机供电电压，从而达到保护，进而保证物资不会掉落出运输舱2内。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。