基于弹簧动力无人机挂载捕网发射器

本发明涉及无人机挂载设备，具体为基于弹簧动力无人机挂载捕网发射器。

背景技术：

1、随着无人机技术的发展，小型无人机在巡检、测绘、物流、航拍以及其他场景中的应用越来越广泛。与此同时，在部分需要进行低空安全管理的场景中，对小型无人机进行物理拦截和限制成为一种技术需求。

2、现有捕网发射装置通常采用压缩气体、火药动力或者其他动力方式实现捕网的发射，其结构相对复杂，动力源的维护要求较高，并且部分装置难以实现快速复位和重复使用。

3、根据现有技术资料，基于弹簧动力的捕网发射方式具有结构简单、动力来源相对容易获得以及便于重复使用等特点。现有设计中已经提出采用多根弹簧储存弹性势能，通过释放弹簧推动运动部件将捕网推出，同时利用电机、线轮及棘轮机构对弹簧进行复位。

4、但是，现有弹簧动力捕网发射结构在无人机挂载条件下，还需要解决发射结构与无人机之间的连接、弹簧储能与释放、捕网导向以及发射完成后的复位等结构之间的配合问题。

5、因此，有必要提供一种结构紧凑、便于无人机挂载并能够实现弹簧储能、释放和复位的捕网发射器。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明提供基于弹簧动力无人机挂载捕网发射器。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、基于弹簧动力无人机挂载捕网发射器，包括：

4、无人机挂载底座，用于与无人机平台连接；

5、发射器外壳，可沿无人机挂载底座转动锁止，以实现自身发射方向的调整；

6、至少三根发射管，所有发射管呈环形分布于发射器外壳内；

7、5°角度底座，固定于所有发射管的后端；

8、柔性弹簧，沿发射管的轴向设置于发射管的内部，柔性弹簧的一端与5°角度底座固定，柔性弹簧的另一端设置为用于推动捕网的运动部件；

9、弹簧格挡，设置于柔性弹簧的运动路径上，用于对储能状态下的柔性弹簧限位；

10、连接杆，与弹簧格挡转动配合；

11、凸轮摇臂，与连接杆配合，以驱动连接杆移动并解除弹簧格挡对柔性弹簧的限位，所述凸轮摇臂通过金属数字舵机驱动；

12、细钢丝线轮，与柔性弹簧端部的运动部件连接；

13、无刷直流扭转电机，与细钢丝线轮传动连接，以通过细钢丝线轮牵拉柔性弹簧的运动部件实现柔性弹簧的复位；

14、螺旋捕网发射槽，设置于发射管内，用于对捕网的发射方向进行螺旋导向；

15、其中：所述无刷直流扭转电机驱动细钢丝线轮使柔性弹簧储能，金属数字舵机驱动凸轮摇臂解除弹簧格挡的限位，致使柔性弹簧推动捕网沿发射管经螺旋捕网发射槽发射，并由无刷直流扭转电机驱动细钢丝线轮实现复位。

16、优选的，所述5°角度底座设置有与发射管配合的安装结构以及与柔性弹簧配合的安装结构，发射管相对于无人机挂载底座形成5°倾斜设置。

17、优选的，所述螺旋捕网发射槽沿发射管的轴向呈螺旋延伸，使设置于螺旋捕网发射槽中的捕网在被推出过程中产生旋转运动。

18、优选的，所述弹簧格挡位于柔性弹簧的前端运动区域，连接杆与弹簧格挡形成联动结构，金属数字舵机驱动凸轮摇臂转动时，凸轮摇臂带动连接杆移动，使弹簧格挡解除对柔性弹簧的限位。

19、优选的，所述金属数字舵机安装于发射器外壳的后部，凸轮摇臂与金属数字舵机的输出端连接，金属数字舵机通过控制凸轮摇臂的转动实现弹簧格挡的解锁和锁止。

20、优选的，所述细钢丝线轮通过细钢丝与柔性弹簧端部的运动部件连接，细钢丝线轮转动时对细钢丝进行收卷或释放，实现柔性弹簧的储能或复位。

21、优选的，还包括棘轮复合机构，所述棘轮复合机构设置于细钢丝线轮与无刷直流扭转电机之间，用于限制细钢丝线轮的转动方向，使细钢丝线轮在柔性弹簧释放过程中能够相对自由转动，并在复位过程中与无刷直流扭转电机形成传动配合。

22、优选的，所述无刷直流扭转电机与细钢丝线轮传动连接，在捕网发射完成后，无刷直流扭转电机驱动细钢丝线轮转动，通过细钢丝牵拉柔性弹簧的运动部件，使柔性弹簧重新进入储能状态。

23、优选的，所述无人机挂载底座固定设置于发射器外壳上；所述无人机挂载底座使发射器外壳与无人机平台形成可拆卸挂载连接，且金属数字舵机与无刷直流扭转电机分别用于控制捕网发射动作和柔性弹簧的复位动作。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

25、采用机械弹簧作为动力来源：通过柔性弹簧进行储能和释放，结构组成较为简单，避免了复杂动力源结构。

26、具有独立的触发释放结构：通过弹簧格挡、连接杆、金属数字舵机和凸轮摇臂的配合，可以实现柔性弹簧的限位和释放。

27、具有自动复位结构：通过细钢丝线轮、棘轮复合机构和无刷直流扭转电机的配合，可以在发射动作完成后对柔性弹簧进行复位。

28、具有螺旋导向结构：通过螺旋捕网发射槽对捕网的推出方向进行导向，使捕网在推出过程中产生旋转展开效果。螺旋状发射槽能够使捕网在被推出过程中受到螺旋轨道影响而产生旋转运动。

29、便于无人机平台挂载：通过无人机挂载底座实现发射器与无人机平台之间的安装连接，使整体结构具有较好的集成性。

1.基于弹簧动力无人机挂载捕网发射器，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的基于弹簧动力无人机挂载捕网发射器，其特征在于，所述5°角度底座（4）设置有与发射管（3）配合的安装结构以及与柔性弹簧（5）配合的安装结构，发射管（3）相对于无人机挂载底座（1）形成5°倾斜设置。

3.根据权利要求1所述的基于弹簧动力无人机挂载捕网发射器，其特征在于，所述螺旋捕网发射槽（13）沿发射管（3）的轴向呈螺旋延伸，使设置于螺旋捕网发射槽（13）中的捕网在被推出过程中产生旋转运动。

4.根据权利要求1所述的基于弹簧动力无人机挂载捕网发射器，其特征在于，所述弹簧格挡（6）位于柔性弹簧（5）的前端运动区域，连接杆（7）与弹簧格挡（6）形成联动结构，金属数字舵机（8）驱动凸轮摇臂（9）转动时，凸轮摇臂（9）带动连接杆（7）移动，使弹簧格挡（6）解除对柔性弹簧（5）的限位。

5.根据权利要求1所述的基于弹簧动力无人机挂载捕网发射器，其特征在于，所述金属数字舵机（8）安装于发射器外壳（2）的后部，凸轮摇臂（9）与金属数字舵机（8）的输出端连接，金属数字舵机（8）通过控制凸轮摇臂（9）的转动实现弹簧格挡（6）的解锁和锁止。

6.根据权利要求1所述的基于弹簧动力无人机挂载捕网发射器，其特征在于，所述细钢丝线轮（10）通过细钢丝与柔性弹簧（5）端部的运动部件连接，细钢丝线轮（10）转动时对细钢丝进行收卷或释放，实现柔性弹簧（5）的储能或复位。

7.根据权利要求1所述的基于弹簧动力无人机挂载捕网发射器，其特征在于，还包括棘轮复合机构（11），所述棘轮复合机构（11）设置于细钢丝线轮（10）与无刷直流扭转电机（12）之间，用于限制细钢丝线轮（10）的转动方向，使细钢丝线轮（10）在柔性弹簧（5）释放过程中能够相对自由转动，并在复位过程中与无刷直流扭转电机（12）形成传动配合。

8.根据权利要求1所述的基于弹簧动力无人机挂载捕网发射器，其特征在于，所述无刷直流扭转电机（12）与细钢丝线轮（10）传动连接，在捕网发射完成后，无刷直流扭转电机（12）驱动细钢丝线轮（10）转动，通过细钢丝牵拉柔性弹簧（5）的运动部件，使柔性弹簧（5）重新进入储能状态。

9.根据权利要求1所述的基于弹簧动力无人机挂载捕网发射器，其特征在于，所述无人机挂载底座（1）固定设置于发射器外壳（2）上；所述无人机挂载底座（1）使发射器外壳（2）与无人机平台形成可拆卸挂载连接，且金属数字舵机（8）与无刷直流扭转电机（12）分别用于控制捕网发射动作和柔性弹簧（5）的复位动作。