一种无人机应急降落装置的制作方法

本实用新型涉及无人机，更具体地说是指一种无人机应急降落装置。

背景技术：

目前，无人机广泛应用于通讯中继、应急救援、环境监测及航拍等领域。无人机在飞行过程中由于控制系统、电源系统及动力系统发生故障引起的坠机事故频频发生。降落伞等降落装置的加入，可利用空气阻力的作用有效减小飞机的降落速度，减小飞机及机上设备的损坏。

目前常用的降落装置的弹射结构一般由火药、气体发生器构成，火药存在明火及安全问题的风险；气体发生器难以控制气体的产生量并且成本较高。

因此，有必要设计一种新的装置，实现可收纳降落伞，也可以保证飞机在飞行故障时可以及时弹出，保障飞机着陆安全。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种无人机应急降落装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种无人机应急降落装置，包括收纳组件以及弹射组件，所述收纳组件包括伞盒以及伞盖，所述伞盒的上端设有开口，所述伞盖通过合页结构连接于所述开口，所述伞盒以及所述伞盖围合形成供降落伞放置在内的收纳容腔；且所述弹射组件连接于所述伞盒内，所述弹射组件包括弹射结构，所述弹射结构包括弹簧以及牵引锤，所述弹簧置于所述牵引锤与所述伞盒之间，所述牵引锤与所述降落伞连接；当无人机启动应急降落时，所述弹簧将所述牵引锤弹出，以将所述降落伞弹射出所述收纳容腔。

其进一步技术方案为：所述弹射组件包括动力结构以及卡位结构，所述动力结构与所述卡位结构连接，所述卡位结构与所述弹射结构连接，所述卡位结构与所述伞盖连接，所述弹射结构与所述降落伞连接。

其进一步技术方案为：所述卡位结构包括运动卡轴以及连接于所述伞盒内的套筒，所述套筒内设有通槽，所述弹射结构置于所述通槽内，所述套筒的侧壁设有限位槽，所述运动卡轴包括运动卡轴本体、伸缩轴以及插接柱；所述运动卡轴本体靠近所述套筒的一端朝内凹陷，形成一缺口；所述插接柱分别连接于所述运动卡轴本体的两端，所述伸缩轴与所述动力结构连接，所述伞盖靠近所述开口的一端设有锁片；当无人机未启动应急降落时，所述插接柱插设在所述锁片内，所述运动卡轴本体插设在所述限位槽内，所述牵引锤与所述运动卡轴本体连接；当无人机启动应急降落时，所述缺口与所述限位槽对齐布置。

其进一步技术方案为：所述牵引锤靠近所述运动卡轴本体的一端设有卡槽；当无人机未启动应急降落时，所述卡槽与所述限位槽平齐布置，且所述运动卡轴本体插设在所述卡槽内。

其进一步技术方案为：所述运动卡轴本体包括第一连接段、第一竖直段、水平段、第二竖直段以及第二连接段，所述第一连接段的两端分别与所述第一竖直段的内端以及所述伸缩轴连接，所述水平段的两端分别与所述第一竖直段的外端以及所述第二竖直段的外端连接，所述第二连接段的两端分别与所述第二竖直段的内端以及所述插接柱连接，所述第一竖直段、所述第二竖直段以及所述水平段围合形成所述缺口；当无人机未启动应急降落时，所述第一连接段插设在限位槽内，且所述第一连接段插设在所述卡槽内。

其进一步技术方案为：所述伸缩轴通过右安装座连接于所述伞盒内，所述弹射结构还包括左安装座，当无人机未启动应急降落时，所述插接柱插设在所述左安装座内。

其进一步技术方案为：所述收纳容腔内设有隔板，当无人机未启动应急降落时，所述降落伞与所述弹射组件分别置于所述隔板的两侧。

其进一步技术方案为：所述动力结构包括动力源，所述动力源与所述伸缩轴连接，所述动力源通过动力源安装座连接于所述伞盒内。

其进一步技术方案为：所述套筒上设有第一插孔，所述第一插孔与所述通槽连通，所述牵引锤上设有第二插孔，所述弹射结构还包括插销；当无人机未启动应急降落时，所述第一插孔与所述第二插孔对齐，且所述插销的内端插设在所述第一插孔以及所述第二插孔内。

其进一步技术方案为：所述合页结构包括合页、合页安装座、合页卡轴以及合页销，所述合页与所述合页安装座通过所述合页销连接，所述合页卡轴与所述合页连接，所述合页与所述伞盖连接，所述合页安装座与所述伞盒连接，所述合页销上连接有扭簧，所述扭簧与所述合页卡轴抵接。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：本实用新型通过设置合页结构将伞盒和伞盖的一端连接，合页结构包括扭簧，借助扭簧实现伞盖的打开，在伞盒内设置弹射组件，借助卡位结构实现对弹射组件内的牵引锤的卡位，进行弹射时，带动运动卡轴移动，先脱开对伞盖的锁定，接着不再对牵引锤产生约束力，牵引锤在弹簧的作用下将与之连接的降落伞弹出，实现可收纳降落伞，设置带弹簧的弹射组件，使用简便，成本低，也可以保证飞机在飞行故障时可以及时弹出，保障飞机着陆安全。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型具体实施例提供的一种无人机应急降落装置处于未弹射状态的立体结构示意图；

图2为本实用新型具体实施例提供的一种无人机应急降落装置处于未弹射状态的左视结构示意图；

图3为本实用新型具体实施例提供的一种无人机应急降落装置处于未弹射状态的俯视结构示意图；

图4为本实用新型具体实施例提供的一种无人机应急降落装置处于未弹射状态的伞盒内部结构示意图；

图5为本实用新型具体实施例提供的一种无人机应急降落装置处于弹射状态的立体结构示意图；

图6为本实用新型具体实施例提供的合页结构的立体结构示意图；

图7为本实用新型具体实施例提供的弹射组件处于未弹射状态的立体结构示意图；

图8为本实用新型具体实施例提供的弹射组件处于弹射状态的立体结构示意图一；

图9为本实用新型具体实施例提供的弹射组件的局部爆炸结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。

如图1～9所示的具体实施例，本实施例提供的一种无人机应急降落装置，可以运用在带有应急降落伞的设备中，比如无人机等。

请参阅图1与图5，上述的一种无人机应急降落装置，包括收纳组件以及弹射组件，收纳组件包括伞盒10以及伞盖20，伞盒10的上端设有开口，伞盖20通过合页结构连接于开口，伞盒10以及伞盖20围合形成供降落伞放置在内的收纳容腔；合页结构可实现伞盖20和伞盒10的连接，且伞盒10和伞盖20可以保持一体不分开。

另外，上述的弹射组件包括弹射结构，弹射结构包括弹簧57以及牵引锤51，弹簧57置于牵引锤51与伞盒10之间，牵引锤51与降落伞连接；当无人机启动应急降落时，弹簧57将牵引锤51弹出，以将降落伞弹射出收纳容腔，采用弹簧57作为弹射结构，将降落伞弹出，安全性高，成本低廉，可以保证飞机在飞行故障时可以及时弹出，保障飞机着陆安全。

在一实施例中，请参阅图4、图7至图9，上述的弹射组件包括动力结构以及卡位结构，动力结构与卡位结构连接，卡位结构与弹射结构连接，卡位结构与伞盖20连接，弹射结构与降落伞连接。

动力结构可以自动带动卡位结构运动，以使得卡位结构卡住弹射结构或者松开对弹射结构的卡位，便于实现自动的弹射降落伞。

在一实施例中，请参阅图7至图9，上述的卡位结构包括运动卡轴以及连接于伞盒10内的套筒50，套筒50内设有通槽，当无人机未启动应急降落时，弹射结构置于通槽内，套筒50的侧壁设有限位槽501，运动卡轴包括运动卡轴本体52、伸缩轴59以及插接柱58；运动卡轴本体52靠近所述套筒的一端朝内凹陷，形成一缺口；所述插接柱58分别连接于所述运动卡轴本体52的两端，所述伸缩轴59与所述动力结构连接，伞盖20靠近所述开口的一端设有锁片，当无人机未启动应急降落时，插接柱58插设在锁片内，运动卡轴本体52插设在限位槽501内，牵引锤51与运动卡轴本体52连接。当无人机启动应急降落时，缺口与限位槽501对齐布置。

具体地，上述的运动卡轴本体52包括第一连接段524、第一竖直段、水平段523、第二竖直段522以及第二连接段521，第一连接段524的两端分别与第一竖直段的内端以及伸缩轴59连接，水平段523的两端分别与第一竖直段的外端以及第二竖直段522的外端连接，第二连接段521的两端分别与第二竖直段522的内端以及插接柱58连接，第一竖直段、第二竖直段522以及水平段523围合形成上述的缺口，当无人机未启动应急降落时，第一连接段524插设在限位槽501内，牵引锤51与第一连接段524连接。

具体地，上述的锁片包括下锁片61以及上锁片60，上述的上锁片60与下锁片61垂直，下锁片61上设有锁孔62，上锁片60连接与下锁片61的上端，且上锁片60与伞盖20连接，当无人机未启动应急降落时，插接柱58插设在锁孔62内，以此防止伞盖20误打开。

采用运动卡轴、套筒50和牵引锤51配合的方式达到压缩弹簧57及释放的过程，可在无人机出现故障时及时打开降落伞装置，减小机体及机载设备的损坏，开伞过程中先打开伞盖20，然后由牵引锤51带出降落伞，避免伞盖20影响降落伞的弹出；采用动力结构带动运动卡轴的的控制方式，简单方便，可控制性强。

在一实施例中，请参阅图8与图9，上述的牵引锤51靠近运动卡轴本体52的一端设有卡槽511；当无人机未启动应急降落时，卡槽511与限位槽501平齐布置，且运动卡轴本体52插设在卡槽511内，具体地，第一连接段524插设在卡槽511内。利用卡槽511与第一连接段524的配合，实现牵引锤51不被弹簧57弹射出收纳容腔，当第一连接段524移动至脱离卡槽511，也就是运动卡轴本体52上的缺口与卡槽511对齐布置时，即运动卡轴移动到与牵引锤51无接触干涉的位置，牵引锤51失去固定约束力，此时压缩状态的弹簧57对牵引锤51产生一个较大的弹射力，牵引锤51带动降落伞弹出并打开。

在一实施例中，请参阅图4，上述的伸缩轴59通过右安装座54连接于伞盒10内，弹射结构还包括左安装座53，当无人机未启动应急降落时，插接柱58插设在左安装座53内。

上述的右安装座54以及左安装座53上分别设有安装孔，上述的伸缩轴59插设在右安装座54的安装孔内，而当无人机未启动应急降落时，插接柱58插设在左安装座53的安装孔内，从而实现伸缩轴59的安装以及插接柱58的安装，另外，左安装座53对插接柱58起到一定的支撑作用。

在一实施例中，请参阅图4与图5，上述的收纳容腔内设有隔板12，当无人机未启动应急降落时，降落伞与弹射组件分别置于隔板12的两侧。将隔板12连接在伞盒10的底部，从而将伞盒10内的伞舱与弹射组件隔开，避免降落伞布被其他零件勾扯影响开伞。

在一实施例中，上述的动力结构包括动力源55，动力源55与伸缩轴59连接，动力源55通过动力源安装座56连接于伞盒10内。

在本实施例中，上述的动力源55包括但不局限于直线舵机，利用动力源55带动伸缩轴59的伸缩，进而实现运动卡轴本体52的移动，以使得缺口对齐卡槽511以及限位槽501的位置，以使得运动卡轴本体52不再对牵引锤51起到约束作用，便可实现牵引锤51的弹射以及锁片的解锁。

上述的牵引锤51上设有凸块，该凸块上设有连接孔，通过连接孔与降落伞连接。

弹射组件主要用于伞盖20的打开及降落伞的牵引打开。运动卡轴的两端分别穿过右安装座54和左安装座53，用螺丝将动力源安装座56、右安装座54、左安装座53及套筒50固定于伞盒10的底部，从而达到弹射组件的安装固定。直线舵机通过螺柱安装于动力源安装座56上。将运动卡轴的伸缩轴59穿过右安装座54，用螺丝、螺母将直线舵机与伸缩轴59连接。将弹簧57与牵引锤51依次放入套筒50内，下压牵引锤51使得牵引锤51上的卡槽511与套筒50侧壁的限位槽501重合。将套筒50通过限位槽501与运动卡轴相配合，完成弹射组件的安装。

在一实施例中，请参阅图7至图9，上述的套筒50上设有第一插孔502，第一插孔502与通槽连通，牵引锤51上设有第二插孔512，弹射结构还包括插销40；当无人机未启动应急降落时，第一插孔502与第二插孔512对齐，且插销40的内端插设在第一插孔502以及第二插孔512内。

在无人机未飞行的阶段，插销40可以放置伞盖20的误打开以及降落伞的误弹射，进而提高整个降落装置的安全性。

在一实施例中，请参阅图1，上述的伞盒10上设有安全窗11，上述的插销40的外端穿过安全窗11，延伸至伞盒10外部。安全窗11采用透明亚克力板材料，方便观察伞盒10内的情况。

在一实施例中，请参阅图2与图6，上述的合页结构包括合页30、合页安装座、合页卡轴31以及合页销32，合页30与合页安装座通过合页销32连接，合页卡轴31与合页30连接，合页30与伞盖20连接，合页安装座与伞盒10连接，合页销32上连接有扭簧33，扭簧33与合页卡轴31抵接。合页结构可以实现伞盖20与伞盒10的连接。

具体地，上述的合页安装座包括安装横板35以及连接于安装横板35两端的安装侧板34，上述的安装横板35与伞盒10的外侧壁连接，且合页销32的两端分别与安装侧板34连接。上述的合页结构设置在伞盒10远离弹射组件的一侧。

合页结构用于连接伞盒10与伞盖20，安装侧板34通过合页30螺丝安装于安装横板35的两侧。合页卡轴31安装于合页30上。用合页销32将合页30与安装侧板34以及扭簧33连接起来，合页30通过螺丝安装于伞盖20上，安装横板35通过螺丝连接于伞盒10，进而完成合页结构与伞盒10及伞盖20的组装。伞盒10和伞盖20连接的合页结构中加入扭簧33，依靠扭簧33的弹力可以将伞盖20弹开。

请参阅图1至图3，当降落装置处于未弹射状态，即降落装置处于收纳状态时，将降落伞放置在收纳容腔内，且将降落伞的伞布设置在隔板12远离弹射组件的一侧，闭合伞盖20时，通过控制直线舵机，使其收缩一段行程将运动卡轴抽出一段，第一连接段524以及第一竖直段插设在限位槽501以及卡槽511内，以使得弹簧57被压缩且不弹出，盖上伞盖20，锁片上的锁孔62与运动卡轴的插接柱58同心，直线舵机复位，将插接柱58插设在锁孔62内，以使得伞盖20被锁紧，合页结构的扭簧33被压缩。飞机不作业的情况下，插上插销40，以增大整个降落装置的安全性。

当无人机作业前，先拔掉插销40，以确保弹射组件可以将降落伞弹射出收纳容腔。

请参阅图5、图8至图9，当无人机出现飞行故障时，在以下两种情况下降落装置启动，一是机载监控系统失去或缺失动力或者电源系统的监控数据，机载监控系统发出开伞信号；二是无人机进行自由落体后，飞控内部的加速度计感应到并发出开伞信号。当无人机启动应急降落时，直线舵机开始收缩动作，以使得运动卡轴朝靠近动力源55的方向移动，锁片与插接柱58脱离，此时伞盖20在扭簧33复位的作用下打开；直线舵机继续带动运动卡轴收缩移动，运动卡轴移动到运动卡轴本体52上的缺口与牵引锤51的卡槽511对齐布置，也就是运动卡轴与牵引锤51无接触干涉的位置，牵引锤51失去固定约束力，此时压缩状态的弹簧57对牵引锤51产生一个较大的弹射力，牵引锤51带动降落伞弹出并打开，以此完成整个降落装置的弹射过程。

其中，一种无人机应急降落装置进行收纳时，闭合伞盖20时，通过控制动力结构，使卡位结构收缩并固定弹射结构，且将插销40的内端插设在卡位结构以及弹射结构内；

一种无人机应急降落装置进行弹射时，拔出插销40，当无人机启动应急降落时，动力结构带动卡位结构运动，以使卡位结构脱离锁片，缺口与限位槽501对齐布置，弹簧57不被压缩，对牵引锤51产生一个弹力，牵引锤51在弹力的作用下带动降落伞弹出。

上述的一种无人机应急降落装置，通过设置合页结构将伞盒10和伞盖20的一端连接，合页结构包括扭簧33，借助扭簧33实现伞盖20的打开，在伞盒10内设置弹射组件，借助卡位结构实现对弹射组件内的牵引锤51的卡位，进行弹射时，带动运动卡轴移动，先脱开对伞盖20的锁定，接着不再对牵引锤51产生约束力，牵引锤51在弹簧57的作用下将与之连接的降落伞弹出，实现可收纳降落伞，设置带弹簧57的弹射组件，使用简便，成本低，也可以保证飞机在飞行故障时可以及时弹出，保障飞机着陆安全。

上述仅以实施例来进一步说明本实用新型的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本实用新型的实施方式仅限于此，任何依本实用新型所做的技术延伸或再创造，均受本实用新型的保护。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。