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原文传递一种物资投放无人机及控制系统

专利名称：	一种物资投放无人机及控制系统
摘要：	本申请提供一种物资投放无人机及控制系统，包括无人机、驱动机构及载物箱，驱动机构固定在无人机下方，载物箱通过牵引绳连接在驱动机构的下方；无人机包括：机身、一对机翼及一对尾翼；尾翼上设置可偏转的尾舵，机翼上设置可偏转的副翼；机翼下方安装一对向后的后置助推桨及一对向前的前置倾转桨；驱动机构包括步进电机，步进电机上安装主动齿轮，主动齿轮外侧啮合缠绕结构，牵引绳的一端固定在缠绕结构上，另一端连接在载物箱上。本申请的有益效果是：无人机飞行至目标目的地后，通过驱动机构中的步进电机的转动使得牵引绳牵引载物箱垂直升降，从而增加投放的准确性与稳定性。
专利类型：	发明专利
申请人：	河北工业大学
发明人：	杜子涛;张智皓;梁志明;冯慧;刘佳欣;郭广涛
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T19:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
申请号：	CN202010101175.7
公开号：	CN111196361A
代理机构：	天津市鼎拓知识产权代理有限公司
代理人：	刘雪娜
分类号：	B64D1/10;B64D31/00;B64D47/08;G05D1/08;G05D1/10;B64D1/12;B64C5/00;B64C5/08;B64C9/06;B64C13/00;B64C27/22;B64C27/28;B64D27/24;B;G;B64;G05;B64D;G05D;B64C;B64D1;B64D31;B64D47;G05D1;B64C5;B64C9;B64C13;B64C27;B64D1/10;B64D31/00;B64D47/08;G05D1/08;G05D1/10;B64D1/12;B64C5/00;B64C5/08;B64C9/06;B64C13/00;B64C27/22
申请人地址：	300400 天津市北辰区双口镇西平道5340号
主权项：	1.一种物资投放无人机，其特征在于，包括无人机、驱动机构及载物箱(200)，所述驱动机构固定在所述无人机下方，所述载物箱(200)通过牵引绳(500)连接在所述驱动机构的下方；所述无人机包括：机身(810)、设置在所述机身(810)两侧的一对机翼(820)及一对尾翼(830)；一对所述尾翼(830)呈V字型排布固定在所述机身(810)的尾部，一对所述尾翼(830)上分别设置尾舵(831)，所述尾翼(830)上对应所述尾舵(831)设置控制尾舵(831)偏转的尾舵机；一对所述机翼(820)上靠近所述尾翼(830)的一侧分别设置副翼(821)，所述机翼(820)上对应所述副翼(821)设置控制副翼(821)偏转的副翼舵机；一对所述机翼(820)的下表面分别固定安装支架(840)，所述安装支架(840)设置方向与所述机身(810)平行，所述安装支架(840)靠近尾翼(830)的一端安装后置助推桨(850)，另一端安装前置倾转桨(860)；所述安装支架(840)上对应一对所述后置助推桨(850)及一对前置倾转桨(860)分别设置驱动电机(870)，所述安装支架(840)上对应一对所述倾转桨分别设置控制所述倾转桨翻转的倾转舵机(861)；所述驱动机构包括步进电机(300)，所述步进电机(300)的输出轴上安装主动齿轮(410)，所述主动齿轮(410)外侧啮合缠绕结构，所述牵引绳(500)的一端固定在所述缠绕结构上，另一端连接在所述载物箱(200)上。 2.根据权利要求1所述的物资投放无人机，其特征在于，所述驱动机构包括可拆卸地安装在所述机身(810)底面的第一安装板(110)，所述第一安装板(110)的下方通过第一支撑机构连接第二安装板(120)，所述第二安装板(120)远离所述第一安装板(110)的一侧固定所述步进电机(300)，所述步进电机(300)的输出轴穿过所述第二安装板(120)后延伸至第二安装板(120)与第一安装板(110)之间；所述第二安装板(120)下方连接所述载物箱(200)；位于所述第一安装板(110)与第二安装板(120)之间的步进电机(300)的输出轴上固定所述主动齿轮(410)。 3.根据权利要求2所述的物资投放无人机，其特征在于，所述缠绕结构包括四组缠绕组件，四组所述缠绕组件对称设置在所述主动齿轮(410)外侧；所述缠绕组件包括从动齿轮(420)、固定柱(430)以及压盖(440)，所述固定柱(430)垂直固定在所述第二安装板(120)及第一安装板(110)之间，所述从动齿轮(420)可转动地套设在所述固定柱(430)上，所述从动齿轮(420)与所述主动齿轮(410)水平啮合，所述压盖(440)可转动地套设在所述固定柱(430)上且与所述从动齿轮(420)固定连接，所述压盖(440)固定在所述从动齿轮(420)的上方且与从动齿轮(420)之间形成缠绕槽(450)，所述牵引绳(500)的一端固定在所述缠绕槽(450)内，另一端连接在所述载物箱(200)上。 4.根据权利要求3所述的物资投放无人机，其特征在于，所述第二安装板(120)上对应各个所述缠绕组件分别设置导向结构，各个所述导向结构对称设置在所述载物箱(200)的上方；所述牵引绳(500)的活动端穿过所述导向结构后向下延伸连接在所述载物箱(200)上；所述导向结构远离所述缠绕组件的一端的下边缘安装对应所述载物箱(200)设置的停止微动开关(600)。 5.根据权利要求4所述的物资投放无人机，其特征在于，所述导向结构包括水平设置的导向碳管(710)以及设置在所述导向碳管(710)远离缠绕组件一端的转动组件，所述导向碳管(710)远离所述转动组件的一端通过固定座(730)固定在所述第二安装板(120)上；所述牵引绳(500)的活动端依次穿过导向碳管(710)及转动组件后连接在所述载物箱(200)上。 6.根据权利要求5所述的物资投放无人机，其特征在于，所述转动组件包括一对安装套(720)，一对所述安装套(720)包裹在所述导向碳管(710)的外侧，一对所述安装套(720)之间分别设有轴承(721)、定位轴(722)及滚轴(723)，所述轴承(721)与定位轴(722)相对设置在一对所述安装套(720)之间，所述轴承(721)内嵌在一个所述安装套(720)内，所述定位轴(722)的一端固定在另一个所述安装套(720)内，所述轴承(721)与定位轴(722)之间连接有可转动地滚轴(723)。 7.根据权利要求1所述的物资投放无人机，其特征在于，所述驱动机构上设有所述无人机可触发的启动微动开关。 8.根据权利要求1所述的物资投放无人机，其特征在于，所述载物箱(200)的底部设有箱门(210)，所述载物箱(200)上对应所述箱门(210)设置控制箱门(210)开闭的箱舵机(220)。 9.根据权利要求1所述的物资投放无人机，其特征在于，所述载物箱(200)上安装超声波传感器(230)。 10.一种如权利要求1-9中任意一项所述的无人机的投放控制系统，其特征在于，包括：控制所述驱动机构的第一控制系统、控制所述载物箱(200)的第二控制系统及控制所述无人机的第三控制系统；所述第一控制系统包括第一控制器、第一数传模块、第一降压模块及第一电源；所述第一电源配置用于对所述第一降压模块进行供电；所述第一降压模块配置用于对所述第一控制器进行供电；所述第一控制器配置用于接收所述停止微动开关(600)及启动微动开关的信号，并向所述步进电机(300)发送控制信号；第二控制系统包括第二控制器、第二数传模块、第二降压模块、第三降压模块、第四降压模块及第二电源；所述第二电源配置用于分别对所述第二降压模块、第三降压模块及第四降压模块进行供电；所述第二降压模块配置用于对所述第二控制器进行供电；所述第三降压模块及第四降压模块分别对一对所述箱舵机(220)进行供电；所述第二控制器配置用于接收所述超声波传感器(230)的信号，并向一对所述箱舵机(220)发送控制信号；所述第一数传模块及第二数传模块配置用于所述第一控制器及第二控制器之间的信号通信；所述第三控制系统包括第三控制器、第五降压模块、第六降压模块、第三数传模块、电子调速器及第三电源；所述第三电源配置用于对所述第三控制器、电子调速器及第五降压模块进行供电；所述第五降压模块配置用于对所述第三电源的电压进行降压并对第六降压模块进行供电；所述第六降压模块配置用于对第五降压模块的电压进行降压并对所述第三数传模块进行供电；所述电子调速器设置四个，分别配置用于控制所述驱动电机(870)的转速；所述第三控制器配置用于通过第三数传模块与地面软件进行通信，分别向电子调速器、倾转舵机(861)、尾舵机及副翼舵机发送控制信号。
所属类别：	发明专利