CN116101534A - 一种车载式无人机收放平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载式无人机收放平台，包括有箱体，箱体固定设置在工程车上，箱体内部固定设置有滑动导轨，沿着滑动导轨的滑动方向的箱体上开设有与外部连通的门框，滑动导轨中的连杆安装座上设置有连杆机构，连接机构中的定子连接板与连杆机构连接，连接机构中的转子连接板与平台连接，滑动导轨带动连杆机构滑动，进而完成对平台水平方向位置的调整，连杆机构完成对平台垂直方向位置的调整，连接机构完成对平台水平面的调平，本申请通过滑动导轨、连杆机构和连接机构的配合完成对平台在水平面以及垂直面中的位移，通过连接机构中的回转减速器完成对平台的调平，实现了平台上的无人机能够在多种不同倾角的地貌下均能起降作业的功能。

Description

一种车载式无人机收放平台

技术领域

本发明涉及消防设备领域，特别涉及一种车载式无人机收放平台。

背景技术

高层建筑火灾一直以来是困扰我国消防救援队伍的一个重要难题。目前，我国消防救援队伍50m以上登高车辆配备比例不高，对于应对超高层建筑火灾的登高车更是少之又少。随着无人机技术的不断发展，消防无人机因其机动灵巧、无视地形限制以及可飞行在热烟气、热辐射的火场上空等优势，在高层建筑灭火作战领域日益受到广泛重视。如何有效地将无人机与消防车结合起来，成为当前研究的热点内容。

由于消防无人机尺寸相对较大，挂载电池、灭火剂等物品较重，因此需设计一种车载式无人机收放平台，存放无人机时可将无人机牢靠的固定在车厢之内，使用无人机时可以快速便捷地将无人机从车厢内取出，甚至无人机可以直接从车载平台起飞、降落。为此，在专利CN211584995，消防车及其无人机升降平台中提出了一种动作迅速、托架交叉布置，可容纳多架无人机的平台。

但是现有车载无人机平台，在平台四角处采用丝杠螺母的形式进行平台升降，此形式需保持平台始终处于水平状态，或采用摆杆直接与平台连接的形式进行平台升降，此形式无平台调平机构，所以无法在倾角较大的地形进行无人机起降作业；并且现有消防车用无人机收放平台，在车箱内部进行垂直升降，或通过单级连杆臂摆动实现进行无人机平台的升降，此两种形式不便于将重量较大的无人机搬运下车，因此不便于无人机的检修维护。

因此，针对上述技术问题，本申请提出了一种解决方案。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种车载式无人机收放平台，能够实现平台的平动、举升、下降和调平这些功能，适用于倾角较大的地形起降作业，并且便于搬运下车，易于后期维护。

技术方案：本发明所述的一种车载式无人机收放平台，包括有箱体，箱体固定设置在工程车上，所述箱体内部固定设置有滑动导轨，沿着滑动导轨的滑动方向的箱体上开设有与外部连通的门框，所述滑动导轨中的连杆安装座上设置有连杆机构，所述连接机构中的定子连接板与连杆机构连接，连接机构中的转子连接板与平台连接，所述滑动导轨带动连杆机构滑动，进而完成对平台水平方向位置的调整，所述连杆机构完成对平台垂直方向位置的调整，所述连接机构完成对平台水平面的调平。

作为优选，所述滑动导轨包括有驱动组件、连杆安装座、外导轨、内导轨、链条和横向固定杆，所述驱动组件设置在外导轨的一端，包括有作为动力装置的电机，所述电机连接有传递动力的传动轴，所述传动轴的外花键与啮合法兰的内花键啮合，所述啮合法兰通过弹簧与主动轮连接；

所述连杆安装座的中间底部以及外导轨的内侧均设置有使连杆安装座沿着外导轨和内导轨水平滑动的滑槽；

所述内导轨的顶面和底面均设置有用于容纳链条的凹槽，内导轨中位于驱动组件的另一端上安装有从动齿轮，所述从动齿轮与内导轨和主动轮对齐；

所述链条绕过从动齿轮、内导轨的顶面凹槽、主动轮和内导轨的底面凹槽，通过链条安装扣分别与连杆安装座的两端连接，使连杆安装座跟随链条进行位移；

所述横向固定杆将外导轨和内导轨固定，并将整个结构固定在箱体内部。

作为优选，所述连杆机构包括有一级四连杆机构和二级四连杆机构，所述一级四连杆机构包括有一级外节臂、一级内节臂、连杆安装座、一级油缸和过渡连接板，所述二级四连杆机构包括有二级外节臂、二级内节臂、二级油缸、过渡连接板和定子连接板；

所述一级外节臂和一级内节臂的一段铰接于连杆安装座的四个铰点上，另一端铰接于过渡连接板的四个铰点上，所述一级油缸的下铰点铰接于连杆安装座上，上铰点铰接于一级外节臂上，通过一级油缸伸缩驱动一级四连杆机构进行角度变化；

所述二级外节臂和二级内节臂的一段铰接于过渡连接板的四个铰点上，另一端铰接于定子连接板的四个铰点上，所述二级油缸的下铰点铰接于一级外节臂上，上铰点铰接于二级外节臂上，通过二级油缸伸缩驱动二级四连杆机构进行角度变化。

作为优选，所述一级内节臂与水平面夹角在20°-120°之间，所述二级内节臂与垂直面夹角在40°-120°之间。

作为优选，所述一级油缸和二级油缸中的油缸可采用电动推杆。

作为优选，所述连接机构包括有定子连接板、回转减速器和转子连接板，所述定子连接板与回转减速器的外壳通过螺栓连接，所述转子连接板与回转减速器的转芯通过螺栓连接，回转减速器的外壳与转芯转动，完成平台的调平。

作为优选，所述平台包括有平台骨架、平台外蒙皮和平台锁销，所述平台骨架与转子连接板固定连接，所述平台外蒙皮设置在平台骨架上，平台外蒙皮上设置有减重和增大摩擦力的孔洞，所述平台锁销设置在平台的中间，固定无人机。

作为优选，当无人机从车上起飞时，所述连杆安装座在电机驱动下，连同连杆机构、连接机构、平台和无人机，从滑动导轨的左端水平滑动至右端，伸出箱体的门框，一级油缸收缩，二级油缸伸长，使平台的上平面与箱体的顶面齐平，打开平台锁销，无人机从车辆上起飞，当无人机执行完毕任务，返回平台后，整个装置执行与上述过程相反流程，将无人机回收至箱体内。

作为优选，当无人机从车上取下时，所述连杆安装座在电机驱动下，连同连杆机构、连接机构、平台和无人机，从滑动导轨的左端水平滑动至右端，伸出箱体的门框，一级油缸收缩，二级油缸收缩，平台下降至靠近底面，打开平台锁销，无人机从车辆上被取走，当无人机被放回时，整个装置执行与上述过程相反流程，将无人机回收至箱体内。

有益效果：本申请通过滑动导轨、连杆机构和连接机构的配合完成对平台在水平面以及垂直面中的位移，通过连接机构中的回转减速器完成对平台的调平，实现了平台上的无人机能够在多种不同倾角的地貌下均能起降作业的功能，并且在无人机需要检修时，通过平台将无人机下放至离地较近位置，从而便于工作人员取下无人机进行检修维护。

附图说明

图1是本申请的结构示意图；

图2是本申请中滑动导轨的结构示意图；

图3是本申请中驱动组件的立体结构示意图；

图4是本申请中驱动组件的后视图；

图5是本申请中驱动组件的剖面示意图；

图6是本申请中链条结构示意图；

图7是本申请中连杆机构结构示意图；

图8是本申请中连接机构结构示意图；

图9是本申请中平台结构示意图；

图10是本申请中无人机放置在平台上时结构示意图；

图11是本申请中无人机从平台上起飞时，本申请的运动变化图一；

图12是本申请中无人机从平台上起飞时，本申请的运动变化图二；

图13是本申请中无人机从平台上起飞时，本申请的运动变化图三；

图14是本申请中无人机从平台上起飞时，本申请的运动变化图四；

图15是本申请中无人机从平台上取下时，本申请的运动变化图一；

图16是本申请中无人机从平台上取下时，本申请的运动变化图二。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本申请做进一步阐述。

如图1-9所示，为本申请以及本申请中各个部件的结构示意图，在本实施例中，箱体6固定设置在工程车上，箱体6内部的左右朝向上，固定设置有滑动导轨1，沿着滑动导轨1的滑动方向的箱体6上开设有与外部连通的门框，滑动导轨1中的连杆安装座102上设置有连杆机构2，连接机构中3的定子连接板301与连杆机构2连接，连接机构3中的转子连接板303与平台4连接，本实施例中滑动导轨1带动连杆机构2滑动，完成对平台4水平方向位置的调整；连杆机构2完成对平台4垂直方向位置的调整；连接机构3完成对平台4水平面的调平。

在本实施例中，滑动导轨1包括有驱动组件101、连杆安装座102、外导轨103、内导轨104、链条105和横向固定杆106，驱动组件101设置在滑动导轨1的一端，包括有作为动力装置的电机1011，电机1011连接有传递动力的传动轴1012，传动轴1012的外花键与啮合法兰1013的内花键啮合，啮合法兰1013通过弹簧1017与主动轮1014连接。

连杆安装座102的中间底部以及外导轨103的内侧均设置有使连杆安装座102沿着外导轨103和内导轨104水平滑动的滑槽。

内导轨104的顶面和底面均设置有用于容纳链条105的凹槽，内导轨104中位于驱动组件101的另一端上安装有从动齿轮1041，从动齿轮1041与内导轨104和主动轮1014对齐。

链条105绕过从动齿轮1041、内导轨104的顶面凹槽、主动轮1014和内导轨104的底面凹槽，通过链条安装扣1051分别与连杆安装座102的两端连接，使连杆安装座102跟随链条105进行位移。

横向固定杆106将外导轨103和内导轨104固定，并将整个结构固定在箱体6内部。

滑动导轨1中电机1011为链条105围绕从动齿轮1041、内导轨104的顶面凹槽、主动轮1014和内导轨104的底面凹槽转动提供了动力，进而使链条105两端分别连接的连杆安装座102在电机1011的驱动下能够沿着内导轨104和外导轨103移动，进而带动安装在连杆安装座102上的连杆机构2在水平面上左右位移。

在本实施例中，连杆机构2包括有一级四连杆机构和二级四连杆机构，一级四连杆机构包括有一级外节臂201、一级内节臂202、连杆安装座102、一级油缸203和过渡连接板207，二级四连杆机构包括有二级外节臂204、二级内节臂205、二级油缸206、过渡连接板207和定子连接板301。

其中一级外节臂201和一级内节臂202的一端铰接于连杆安装座102的四个铰点上，另一端铰接于过渡连接板207的四个铰点上，一级油缸203的下铰点铰接于连杆安装座102上，上铰点铰接于一级外节臂201上，通过一级油缸203伸缩驱动一级四连杆机构进行角度变化，在本实施例中一级内节臂202与水平面夹角在20°-120°之间。

二级外节臂204和二级内节臂205的一端铰接于过渡连接板207的四个铰点上，另一端铰接于定子连接板301的四个铰点上，二级油缸206的下铰点铰接于一级外节臂201上，上铰点铰接于二级外节臂204上，通过二级油缸206伸缩驱动二级四连杆机构进行角度变化，在本实施例中二级内节臂205与垂直面夹角在40°-120°之间。

一级油缸203和二级油缸206中的油缸可采用电动推杆进行替换。

通过一级四连杆机构和二级四连杆机构的设置，能够使与连杆机构2连接的平台4在水平面上沿着滑动导轨1进一步伸展开，并且能够控制平台4在滑动至滑动导轨1的最右侧时，在垂直面能进行上下位移。

在本实施例中，连接机构3包括有定子连接板301、回转减速器302和转子连接板303，定子连接板301与回转减速器302的外壳通过螺栓连接，转子连接板303与回转减速器302的转芯通过螺栓连接，通过回转减速器302的外壳与转芯转动，完成平台4的调平，使本申请在倾角较大的地形下仍然能保持平台4的水平，便于无人机起飞。

在本实施例中，平台4包括有平台骨架401、平台外蒙皮402和平台锁销403，平台骨架401与转子连接板303固定连接，平台外蒙皮402设置在平台骨架401上，平台外蒙皮402上设置有减重和增大摩擦力的孔洞，平台锁销403设置在平台4的中间，固定无人机。

本申请在工作中时，当无人机从车上起飞时，如图10-14所示，连杆安装座102在电机1011驱动下，连同连杆机构2、连接机构3、平台4和无人机，从滑动导轨1的左端水平滑动至右端，伸出箱体6的门框，一级油缸203收缩，二级油缸206伸长，使平台4的上平面与箱体6的顶面齐平，打开平台锁销403，无人机从车辆上起飞，当无人机执行完毕任务，返回平台4后，整个装置执行与上述过程相反流程，将无人机回收至箱体6内。

当无人机从车上取下时，如图15-16所示，连杆安装座102在电机1011驱动下，连同连杆机构2、连接机构3、平台4和无人机，从滑动导轨10的左端水平滑动至右端，伸出箱体6的门框，一级油缸203收缩，二级油缸206收缩，平台4下降至靠近底面，打开平台锁销403，无人机从车辆上被取走，当无人机被放回时，整个装置执行与上述过程相反流程，将无人机回收至箱体6内。

本申请通过滑动导轨1、连杆机构2和连接机构3的配合完成对平台4在水平面以及垂直面中的位移，通过连接机构3中的回转减速器302完成对平台4的调平，实现了平台4上的无人机能够在多种不同倾角的地貌下均能起降作业的功能，并且在无人机需要检修时，通过平台4将无人机下放至离地较近位置，从而便于工作人员取下无人机进行检修维护。

Claims (9)

1.一种车载式无人机收放平台，包括有箱体，箱体固定设置在工程车上，其特征在于：所述箱体内部固定设置有滑动导轨，沿着滑动导轨的滑动方向的箱体上开设有与外部连通的门框，所述滑动导轨中的连杆安装座上设置有连杆机构，所述连接机构中的定子连接板与连杆机构连接，连接机构中的转子连接板与平台连接，所述滑动导轨带动连杆机构滑动，进而完成对平台水平方向位置的调整，所述连杆机构完成对平台垂直方向位置的调整，所述连接机构完成对平台水平面的调平。

2.根据权利要求1所述的一种车载式无人机收放平台，其特征在于：所述滑动导轨包括有驱动组件、连杆安装座、外导轨、内导轨、链条和横向固定杆，所述驱动组件设置在外导轨的一端，包括有作为动力装置的电机，所述电机连接有传递动力的传动轴，所述传动轴的外花键与啮合法兰的内花键啮合，所述啮合法兰通过弹簧与主动轮连接；

所述连杆安装座的中间底部以及外导轨的内侧均设置有使连杆安装座沿着外导轨和内导轨水平滑动的滑槽；

所述内导轨的顶面和底面均设置有用于容纳链条的凹槽，内导轨中位于驱动组件的另一端上安装有从动齿轮，所述从动齿轮与内导轨和主动轮对齐；

所述链条绕过从动齿轮、内导轨的顶面凹槽、主动轮和内导轨的底面凹槽，通过链条安装扣分别与连杆安装座的两端连接，使连杆安装座跟随链条进行位移；

所述横向固定杆将外导轨和内导轨固定，并将整个结构固定在箱体内部。

3.根据权利要求1所述的一种车载式无人机收放平台，其特征在于：所述连杆机构包括有一级四连杆机构和二级四连杆机构，所述一级四连杆机构包括有一级外节臂、一级内节臂、连杆安装座、一级油缸和过渡连接板，所述二级四连杆机构包括有二级外节臂、二级内节臂、二级油缸、过渡连接板和定子连接板；

所述一级外节臂和一级内节臂的一段铰接于连杆安装座的四个铰点上，另一端铰接于过渡连接板的四个铰点上，所述一级油缸的下铰点铰接于连杆安装座上，上铰点铰接于一级外节臂上，通过一级油缸伸缩驱动一级四连杆机构进行角度变化；

所述二级外节臂和二级内节臂的一段铰接于过渡连接板的四个铰点上，另一端铰接于定子连接板的四个铰点上，所述二级油缸的下铰点铰接于一级外节臂上，上铰点铰接于二级外节臂上，通过二级油缸伸缩驱动二级四连杆机构进行角度变化。

4.根据权利要求3所述的一种车载式无人机收放平台，其特征在于：所述一级内节臂与水平面夹角在20°-120°之间，所述二级内节臂与垂直面夹角在40°-120°之间。

5.根据权利要求3所述的一种车载式无人机收放平台，其特征在于：所述一级油缸和二级油缸中的油缸可采用电动推杆。

6.根据权利要求1所述的一种车载式无人机收放平台，其特征在于：所述连接机构包括有定子连接板、回转减速器和转子连接板，所述定子连接板与回转减速器的外壳通过螺栓连接，所述转子连接板与回转减速器的转芯通过螺栓连接，回转减速器的外壳与转芯转动，完成平台的调平。

7.根据权利要求1所述的一种车载式无人机收放平台，其特征在于：所述平台包括有平台骨架、平台外蒙皮和平台锁销，所述平台骨架与转子连接板固定连接，所述平台外蒙皮设置在平台骨架上，平台外蒙皮上设置有减重和增大摩擦力的孔洞，所述平台锁销设置在平台的中间，固定无人机。

8.根据权利要求1所述的一种车载式无人机收放平台，其特征在于：当无人机从车上起飞时，所述连杆安装座在电机驱动下，连同连杆机构、连接机构、平台和无人机，从滑动导轨的左端水平滑动至右端，伸出箱体的门框，一级油缸收缩，二级油缸伸长，使平台的上平面与箱体的顶面齐平，打开平台锁销，无人机从车辆上起飞，当无人机执行完毕任务，返回平台后，整个装置执行与上述过程相反流程，将无人机回收至箱体内。

9.根据权利要求1所述的一种车载式无人机收放平台，其特征在于：当无人机从车上取下时，所述连杆安装座在电机驱动下，连同连杆机构、连接机构、平台和无人机，从滑动导轨的左端水平滑动至右端，伸出箱体的门框，一级油缸收缩，二级油缸收缩，平台下降至靠近底面，打开平台锁销，无人机从车辆上被取走，当无人机被放回时，整个装置执行与上述过程相反流程，将无人机回收至箱体内。

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