【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无人机投弹，尤其是涉及一种无人机投弹装置及控制方法。
技术介绍
1、无人机挂弹投弹技术在军事、安全、农业、环保等多个领域发挥着重要作用。
2、挂载抛弹吊舱的无人机需要具备一定的载荷能力和续航能力，同时保证飞行的稳定性和可靠性。常用的无人机类型包括多旋翼无人机和固定翼无人机。无人机的配置包括飞行控制系统、动力系统、通信系统等，这些配置需要满足挂载抛弹吊舱的要求。
3、吊舱的结构设计需考虑载荷的重量、体积、形状等因素，确保吊舱能够稳定地挂载在无人机下方，并在投放时顺利分离。投放机制需要快速、准确、可靠，常用的投放机制包括电控释放和机械释放。安全性设计是重点，要确保吊舱在投放过程中不会对地面人员或设备造成危害。
4、挂载方式通常包括吊挂式和挂载式。固定方式需要确保吊舱与无人机之间的连接牢固可靠，防止在飞行过程中脱落或损坏。
5、传统的无人机挂载式投弹装置存在安装固定不稳、投放失败等问题，这影响了无人机的飞行稳定性，也降低了投弹的精准度，甚至可能引发安全隐患。
6、在投放过程中，需要确保吊舱与无人机之间的连接机构能够迅速分离，并且不会对无人机造成损坏。同时，也要防止吊舱在挂载过程中脱落或损坏。
技术实现思路
1、为了解决现有无人机投弹技术的问题，本专利技术提供一种无人机投弹装置及控制方法。采用如下的技术方案：
2、一种无人机投弹装置，挂载连接部的顶部安装在无人飞行器的负载部，无人机投弹装置包括弹体固定装置
3、投弹执行机构安装在壳体内，用于驱动锁弹带挂载组件动作使锁弹带滑落完成投弹动作，所述投弹控制器控制投弹执行机构的执行动作。
4、通过采用上述技术方案，初始状态时，投弹控制器通过投弹执行机构控制锁弹带挂载组件处于锁止状态，将待投放弹体放置于弹体固定卡爪组件的底部和锁弹带之间形成的弹体束缚空间，待投放弹体是手榴弹、闪光弹、爆震弹等，待投放弹体的保险握片朝下，然后将锁弹带箍紧弹体，锁弹带通过锁弹带挂载组件挂在壳体的底部另一侧，锁弹带的弹力作用完成对待投放弹体的锁紧。
5、启动无人飞行器，无人机飞到目的地后，投弹控制器确定目标位置，确定目标位置的形式可以是视觉，也可以通过无人飞行器的飞控系统交互投弹指令，投弹控制器发送信号控制投弹执行机构驱动锁弹带挂载组件动作使锁弹带滑落完成投弹动作，在待投放弹体的重力下，锁弹带带打开，弹体自由落体掉下，完成投弹任务；
6、可使无人飞行器能够快速、方便、安全地装弹，可靠、准确地投弹，并且重量轻，强度高，有效地减轻了投弹机构的重量。
7、可选的，锁弹带挂载组件包括锁弹带活动挂环、投弹保险钩、保险钩阻尼器和投弹固定及释放挂钩，所述投弹保险钩通过转轴可转动安装在壳体上，所述锁弹带活动挂环的一端连接安装在锁弹带上，所述保险钩阻尼器安装在壳体内壁上，并抵住投弹保险钩的转轴，用于保持投弹保险钩的位置不变，所述投弹固定及释放挂钩通过转轴与投弹执行机构的主动轴传动连接，投弹固定及释放挂钩与投弹保险钩并排布置，当处于挂弹状态时，投弹固定及释放挂钩和投弹保险钩的挂钩同时朝上将锁弹带活动挂环挂住。
8、可选的，所述保险钩阻尼器是弹簧柱。
9、可选的，投弹保险钩和投弹固定及释放挂钩的背部均设置导向斜面。
10、通过采用上述技术方案，初始状态时，投弹控制器通过投弹执行机构控制投弹固定及释放挂钩朝上，投弹保险钩手动扳动朝上，将待投放弹体完成固定后，启动无人飞行器，在起飞前，手动扳动投弹保险钩使其朝下，完成打开保险的操作，无人飞行器起飞，当需要投弹时，投弹控制器通过投弹执行机构控制投弹固定及释放挂钩朝下，由于投弹保险钩和投弹固定及释放挂钩的背部均设置导向斜面，锁弹带活动挂环没有了受力支撑，在待投放弹体的重力下，锁弹带打开，弹体自由落体掉下，完成一次投弹任务。
11、在装弹及拔保险销过程中确保了弹体不会因意外脱落，无人机起飞前再打开保险，保证了操作人员的安全。
12、可选的，弹体固定卡爪组件包括一对弹体固定卡爪，一对弹体固定卡爪的顶部分别可拆卸安装在壳体的底部，一对弹体固定卡爪的底部分别设有卡槽，一对弹体固定卡爪的卡槽分别卡住待投放弹体的外壁。
13、可选的，弹体固定卡爪组件还包括一对缓冲垫，一对缓冲垫分别可拆卸安装在一对弹体固定卡爪的卡槽处。
14、通过采用上述技术方案，缓冲垫可以采用橡胶材质制成，一对弹体固定卡爪和一对缓冲垫的配合，再加上柔性的锁弹带，使待投放弹体的外壁卡装在一个柔性的范围内，降低误触发的风险。
15、可选的，投弹执行机构是舵机，投弹执行机构的主动轴通过转轴与投弹固定及释放挂钩传动连接，当执行投弹动作时，投弹执行机构驱动投弹固定及释放挂钩旋转180°朝下完成投弹动作。
16、通过采用上述技术方案，舵机可以在指令下完成指定转动角度，可以实现稳定的挂载和投弹控制。
17、可选的，投弹控制器包括摄像组件、视觉分析模块和控制芯片，所述摄像组件安装在壳体上，且摄像组件朝下，所述视觉分析模块与摄像组件通信连接，交互摄像组件拍摄的视觉画面分析目标位置，当从拍摄的视觉画面数据匹配成功目标视觉特征时与控制芯片交互投弹目标确认信号，所述控制芯片与投弹执行机构通信连接，并控制弹执行机构的执行动作。
18、通过采用上述技术方案，投弹控制器的投弹控制可以是多种确认形式，例如可以是地面控制中心无线发送控制指令，也可以采用视觉分析模块分析摄像组件拍摄画面是否与目标视觉特征匹配，目标视觉特征匹配的具体方法可以是成熟的视觉特征匹配算法，控制芯片可以根据指令控制舵机的动作完成自动投弹操作。
19、一种无人机投弹控制方法，采用一种无人机投弹装置实现对待投放弹体挂载和投弹控制，包括以下步骤：
20、步骤1，将挂载连接部的顶部安装在无人飞行器的负载部；
21、步骤2，将锁弹带活动挂环摘下，确认投弹保险钩和投弹固定及释放挂钩位于朝上状态，将待投放弹体放置在锁弹带上，再将锁弹带活动挂环挂在投弹保险钩和投弹固定及释放挂钩上；
22、步骤3，启动无人飞行器，在无人飞行器的飞控系统中输入目标位置参数，在无人飞行器起飞前转动投弹保险钩，使投弹保险钩朝下；
23、步骤4，无人飞行器起飞，按照目标位置参数飞行到目标位置上方，当视觉分析模块判断拍摄的视觉画面数据匹配成功目标视觉特征时与控制芯片交互投弹目标确认信号，控制芯片控制弹执行机构的执行投弹动作，执行机构驱动投弹固定及释放挂钩朝下，锁弹本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无人机投弹装置，挂载连接部(1)的顶部安装在无人飞行器(100)的负载部，其特征在于：无人机投弹装置包括弹体固定装置、投弹执行机构(3)和投弹控制器(4)，所述弹体固定装置包括壳体(21)、锁弹带(22)、锁弹带挂载组件和弹体固定卡爪组件，所述壳体(21)的顶部安装在挂载连接部(1)底部，所述锁弹带(22)的一端可拆卸安装在壳体(21)的底部一侧，另一侧通过锁弹带挂载组件挂在壳体(21)的底部另一侧，弹体固定卡爪组件的顶部可拆卸安装在壳体(21)的底部，弹体固定卡爪组件的底部和锁弹带(22)之间形成弹体束缚空间，弹体束缚空间用束缚待投放弹体(101)；
2.根据权利要求1所述的一种无人机投弹装置，其特征在于：锁弹带挂载组件包括锁弹带活动挂环(231)、投弹保险钩(232)、保险钩阻尼器(233)和投弹固定及释放挂钩(234)，所述投弹保险钩(232)通过转轴可转动安装在壳体(21)上，所述锁弹带活动挂环(231)的一端连接安装在锁弹带(22)上，所述保险钩阻尼器(233)安装在壳体(21)内壁上，并抵住投弹保险钩(232)的转轴，用于保持投弹保险钩(232)的
3.根据权利要求2所述的一种无人机投弹装置，其特征在于：所述保险钩阻尼器(233)是弹簧柱。
4.根据权利要求2所述的一种无人机投弹装置，其特征在于：投弹保险钩(232)和投弹固定及释放挂钩(234)的背部均设置导向斜面(2321)。
5.根据权利要求1所述的一种无人机投弹装置，其特征在于：弹体固定卡爪组件包括一对弹体固定卡爪(241)，一对弹体固定卡爪(241)的顶部分别可拆卸安装在壳体(21)的底部，一对弹体固定卡爪(241)的底部分别设有卡槽，一对弹体固定卡爪(241)的卡槽分别卡住待投放弹体(101)的外壁。
6.根据权利要求5所述的一种无人机投弹装置，其特征在于：弹体固定卡爪组件还包括一对缓冲垫(242)，一对缓冲垫(242)分别可拆卸安装在一对弹体固定卡爪(241)的卡槽处。
7.根据权利要求2所述的一种无人机投弹装置，其特征在于：投弹执行机构(3)是舵机，投弹执行机构(3)的主动轴通过转轴与投弹固定及释放挂钩(234)传动连接，当执行投弹动作时，投弹执行机构(3)驱动投弹固定及释放挂钩(234)旋转180°朝下完成投弹动作。
8.根据权利要求1所述的一种无人机投弹装置，其特征在于：投弹控制器(4)包括摄像组件(41)、视觉分析模块(42)和控制芯片(43)，所述摄像组件(41)安装在壳体(21)上，且摄像组件(41)朝下，所述视觉分析模块(42)与摄像组件(41)通信连接，交互摄像组件(41)拍摄的视觉画面分析目标位置，当从拍摄的视觉画面数据匹配成功目标视觉特征时与控制芯片(43)交互投弹目标确认信号，所述控制芯片(43)与投弹执行机构(3)通信连接，并控制弹执行机构(3)的执行动作。
9.一种无人机投弹控制方法，其特征在于：采用权利要求1-8任一项所述的一种无人机投弹装置实现对待投放弹体(101)挂载和投弹控制，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种无人机投弹控制方法，其特征在于：步骤4中，投弹动作是指控制芯片(43)控制弹执行机构(3)的主动轴转动180°。
...【技术特征摘要】
1.一种无人机投弹装置，挂载连接部(1)的顶部安装在无人飞行器(100)的负载部，其特征在于：无人机投弹装置包括弹体固定装置、投弹执行机构(3)和投弹控制器(4)，所述弹体固定装置包括壳体(21)、锁弹带(22)、锁弹带挂载组件和弹体固定卡爪组件，所述壳体(21)的顶部安装在挂载连接部(1)底部，所述锁弹带(22)的一端可拆卸安装在壳体(21)的底部一侧，另一侧通过锁弹带挂载组件挂在壳体(21)的底部另一侧，弹体固定卡爪组件的顶部可拆卸安装在壳体(21)的底部，弹体固定卡爪组件的底部和锁弹带(22)之间形成弹体束缚空间，弹体束缚空间用束缚待投放弹体(101)；
2.根据权利要求1所述的一种无人机投弹装置，其特征在于：锁弹带挂载组件包括锁弹带活动挂环(231)、投弹保险钩(232)、保险钩阻尼器(233)和投弹固定及释放挂钩(234)，所述投弹保险钩(232)通过转轴可转动安装在壳体(21)上，所述锁弹带活动挂环(231)的一端连接安装在锁弹带(22)上，所述保险钩阻尼器(233)安装在壳体(21)内壁上，并抵住投弹保险钩(232)的转轴，用于保持投弹保险钩(232)的位置不变，所述投弹固定及释放挂钩(234)通过转轴与投弹执行机构(3)的主动轴传动连接，投弹固定及释放挂钩(234)与投弹保险钩(232)并排布置，当处于挂弹状态时，投弹固定及释放挂钩(234)和投弹保险钩(232)的挂钩同时朝上将锁弹带活动挂环(231)挂住。
3.根据权利要求2所述的一种无人机投弹装置，其特征在于：所述保险钩阻尼器(233)是弹簧柱。
4.根据权利要求2所述的一种无人机投弹装置，其特征在于：投弹保险钩(232)和投弹固定及释放挂钩(234)的背部均设置导向斜面(2321)。
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【专利技术属性】
技术研发人员：储瑞忠，杨长健，梁德祥，凌希明，周建华，游超，侯思雷，任显行，魏天宇，蒋博，朱帅聿，王博宣，金润炀，
申请(专利权)人：瀚科智翔无人科技南京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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