本發明涉及無人機回收技術領域，具體的說，是無人機旋轉式橫桿攔阻回收系統及回收方法。

背景技術：

通常無人機的回收有輪式降落、傘降、網式阻攔降落等，中小型無人機更多地采用傘降方式，傘降結構簡單，但受天氣影響大，當風速超過允許范圍后，落地的無人機容易損壞，并且要求在無人機動力停止后再開傘，所以對系統的可靠性要求高，存在一定的安全風險。網式阻攔降落主要用于小型無人機，對于超過一定重量的無人機，很難控制無人機的姿態，使其能正對攔阻網，以便在攔阻的同時又能保證無人機在巨大的沖擊慣量下不發生傾覆、翻轉，所以攔阻的難度大，并且系統復雜，同時也要求在無人機動力停止后撞網，存在和傘降方式一樣的可靠性問題。輪式降落回避了傘降和攔阻網降的缺點，可重復實施降落，但對機場跑道的要求高，不適合于無人機的機動作戰，因此不便大量采用，特別更不適用于對低價值的小型無人機的回收。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供無人機旋轉式橫桿攔阻回收系統及回收方法，保障要求低、降落條件寬松、有效的提高了降落的可靠性、能夠使無人機無損式的安全著陸、結構簡單、實用性強。

本發明通過下述技術方案實現：無人機旋轉式橫桿攔阻回收系統，包括設置有有橫臂和豎臂的l型桿、與豎臂連接且用于控制豎臂轉動的驅動裝置以及與驅動裝置連接的電控裝置；所述橫臂的自由端安裝有擋板。

在無人機進行降落時，控制無人機的著陸鉤打開，使得著陸鉤與橫臂連接，通過電控裝置控制驅動裝置驅動豎臂進行軸線旋轉，同時通過驅動裝置使得l型桿的旋轉帶有一定的阻尼，隨著阻尼的增加，使l型桿緩慢停止旋轉，在旋轉終止后可取下無人機完成無損式著陸的最終工作。

進一步地，為了更好的實現本發明，所述驅動裝置包括設置有摩擦裝置和傳動裝置的腔體，所述豎臂穿過腔體依次與腔體內的摩擦裝置和傳動裝置連接。

進一步地，為了更好的實現本發明，所述傳動裝置包括用于驅動豎臂旋轉的驅動電機以及分別與驅動電機的輸出軸、豎臂連接的傳動機構；所述驅動電機與電控裝置連接。

進一步地，為了更好的實現本發明，所述摩擦裝置包括與電控裝置連接的摩擦片以及與摩擦片配合使用的摩擦盤；所述摩擦盤與豎臂連接。

進一步地，為了更好的實現本發明，所述在橫臂靠近擋板的一側還設置有止退擋片。

本發明通過下述技術方案實現：無人機旋轉式橫桿攔阻回收系統進行無人機回收的方法，具體包括以下步驟：

步驟s1：著陸準備；

步驟s12：l型桿的橫臂與無人機對準，同時橫臂避開與無人機的碰撞；

步驟s13：通過電控裝置控制摩擦片與摩擦盤的接觸，驅使l型桿的旋轉帶一定的阻尼；

步驟s14：著陸鉤與橫臂連接，無人機駐停；無人機背負的著陸鉤彈出，通過自主飛行或人工操縱對準并迎面碰及旋轉式橫桿攔阻回收系統中l型桿的橫臂；當著陸鉤移動到擋板和止退擋片之間時，無人機駐停；

步驟s2：著陸；

步驟s21：通過電控裝置判斷l型桿的旋轉轉速是否大于預設值；是，讓l型桿自由旋轉；否，再次通過電控裝置調整摩擦片和摩擦盤的接觸，使l型桿的旋轉帶一定的阻尼，使得l型桿的旋轉轉速大于預設值；

步驟s22：通過電控裝置控制摩擦盤與摩擦片的接觸，逐漸增加l型桿旋轉阻尼，使l型桿緩慢停止旋轉，完成著陸。

進一步地，為了更好的實現本發明，所述步驟s1還包括步驟s11：無人機旋轉式橫桿攔阻回收系統安裝。

進一步地，為了更好的實現本發明，所述步驟s12具體是指：控制電控裝置驅動驅動電機，驅動電機轉動帶動l型桿旋轉到位，l型桿的橫臂與無人機對準，同時橫臂避開與無人機的碰撞。

本發明與現有技術相比，具有以下優點及有益效果：

（1）本發明能夠有效的引導無人機降落時的沖擊能量，使無人機的著陸飛行轉變為可控制的圓周運動，在無人機駐停后再逐漸阻停l型桿的圓周運動，使無人機能無損式的安全著陸，相比于使用跑道進行輪式著陸的方式，橫桿攔阻回收系統具有無比的空間優勢和寬松的降落條件。

（2）本發明能夠極大地提高了降落的可靠性。

（3）本發明實用性強、操作簡單。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明中止退檔片與無人機著陸鉤配合使用的狀態圖；

其中1-l型桿，11-橫臂，12-豎臂，2-擋板，3-止退檔片，4-摩擦片，5-電控裝置，6-驅動電機，7-腔體，8-傳動機構，9-摩擦盤。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。

實施例1：

本實施例在上述實施例的基礎上做進一步優化，如圖1、圖2所示，無人機旋轉式橫桿攔阻回收系統，包括有橫臂11和豎臂12的l型桿1、與豎臂12連接且用于控制豎臂12轉動的驅動裝置以及與驅動裝置連接的電控裝置5；所述橫臂11的自由端安裝有擋板2。

需要說明的是，通過上述改進，無人機在將要進行著陸時，無人機的著陸鉤與橫臂11進行連接，通過電控裝置5控制驅動裝置進行轉動，實現無人機沿豎臂12周向進行飛行，在飛行過程中通過電控裝置5控制摩擦裝置，使摩擦裝置對豎臂12增加阻尼，降低豎臂12的轉動速度，從而完成無人機的著陸。

本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。

實施例2：

本實施例在上述實施例的基礎上做進一步優化，如圖1所示，所述驅動裝置包括設置有摩擦裝置和傳動裝置的腔體7，所述豎臂12穿過腔體7依次與腔體7內的摩擦裝置和傳動裝置連接。

需要說明的是，通過上述改進，腔體7內安裝有傳動裝置和摩擦裝置，傳動裝置用于驅動豎臂12進行旋轉，在豎臂12旋轉的況下與豎臂12連接的橫臂11將圍繞豎臂12進行旋轉；摩擦裝置能夠有效的實現對旋轉速度的控制，使得l型桿1達到停止的狀態；從而實現與橫臂11連接的無人機實現著陸。

本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。

實施例3：

本實施例在上述實施例的基礎上做進一步優化，如圖1所示，所述傳動裝置包括用于驅動豎臂12旋轉的驅動電機6以及分別與驅動電機輸出軸、豎臂12連接的傳動機構8；所述驅動電機6與電控裝置5連接。

所述傳動機構采用齒輪傳動，在驅動電機6的輸出軸上同軸安裝主動齒輪，在豎臂12套裝從動齒輪，通過主動齒輪與從動齒輪的配合使用實現，豎臂12的旋轉，從而帶動l型桿1的旋轉。

本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。

實施例4：

本實施例在上述實施例的基礎上做進一步優化，如圖1所示，所述摩擦裝置包括與電控裝置5連接的摩擦片4以及與摩擦片4配合使用的摩擦盤9；所述摩擦盤9與豎臂12連接。

摩擦盤與豎臂進行套接；摩擦片為兩塊，位于摩擦盤的上下兩側，在使用過程中，電控裝置5通過驅動摩擦片4向摩擦盤一側移動，實現摩擦盤9摩擦系數的增加，由于摩擦盤9與豎臂12連接，故豎臂12的旋轉阻尼將會增加。

本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。

實施例5：

本實施例在上述實施例的基礎上做進一步優化，如圖1、圖2所示，所述在橫臂11靠近擋板2的一側還設置有單向避讓止退擋片3。

無人機還處于動力飛行狀態，只要橫臂11處于著陸鉤的v形范圍內，隨著無人機的前沖，帶有一定旋轉阻尼的l型桿1的橫臂11將劃進著陸鉤的v形底部，并受著陸鉤上止退擋片3的限制，使無人機能掛在回收系統的橫臂11上，同時無人機發動機駐停。

需要說明的是，通過上述改進，單向避讓止退擋片3采用雨傘止退簧片等具有單向避讓止退擋片3類似的結構。

本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。

實施例6：

本實施例在上述實施例的基礎上做進一步優化，如圖1所示，無人機旋轉式橫桿攔阻回收系統回收方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

步驟s1：著陸準備；

步驟s11：無人機旋轉式橫桿攔阻回收系統安裝；

步驟s12：l型桿1的橫臂11與無人機對準，同時橫臂11避開與無人機的碰撞；所述步驟s12具體是指：控制電控裝置5驅動驅動電機6，驅動電機6轉動帶動l型桿1旋轉到位，l型桿1的橫臂11與無人機對準，同時橫臂11避開與無人機的碰撞；

步驟s13：通過電控裝置5控制摩擦片4與摩擦盤9的接觸，驅使l型桿1的旋轉帶一定的阻尼；

步驟s14：著陸鉤與橫臂11連接，當著陸鉤移動到擋板2和單向避讓止退擋片3之間時，無人機駐停；無人機背負的著陸鉤彈出，通過自主飛行或人工操縱對準并迎面碰及旋轉式橫桿攔阻回收系統中l型桿1的橫臂11；

步驟s2：著陸；

步驟s21：通過電控裝置5判斷l型桿1的旋轉轉速是否大于預設值；是，讓l型桿1自由旋轉；否，再次通過電控裝置5調整摩擦片4和摩擦盤9的接觸，使l型桿1的旋轉帶一定的阻尼，使得l型桿1的旋轉轉速大于預設值；

步驟s22：通過電控裝置5控制摩擦盤9、摩擦片4的接觸，逐漸增加l型桿1旋轉阻尼，使l型桿1緩慢停止旋轉，完成著陸。

在無人機著陸的初始階段，若發現無人機沒有對準l型桿1的橫臂11，此時電控裝置5指令電動機驅動l型桿1旋轉，使橫臂11轉開以避讓無人機的碰撞，無人機可復飛后，再進行重新對準著陸。

無人機對準后，電控裝置5控制摩擦片4和摩擦盤9的接觸，使l型桿1的旋轉帶有一定的阻尼。無人機的背負著陸鉤彈出后，通過自主飛行或人工操縱對準并迎面碰及旋轉式橫桿攔阻回收系統l型桿1的橫臂11，此時無人機還處于動力飛行狀態，只要橫臂11處于著陸鉤的v形范圍內，隨著無人機的前沖，帶有一定旋轉阻尼的l型桿1橫臂11將劃進著陸鉤的v形底部，并受著陸鉤上止退擋片3的限制，使無人機能掛在回收系統的橫臂11上，同時無人機發動機駐停，從而完成無損式著陸的第一步。剛開始l型桿1帶有旋轉阻尼是為防止橫臂11在無人機的撞擊下退讓過快，保證橫臂11能可靠地劃進著陸鉤的v形底部。

隨著無人機的慣性，以及l型桿1的旋轉離心力作用，無人機滑向橫臂11外端，并在單向避讓止退擋片3擋板2的前后夾持下，止位于l型桿1橫臂11的端頭，此時l型桿1依然在旋轉運動中，電控裝置5判斷l型桿1的旋轉轉速是否大于預設值，當大于預設值后，電控裝置5釋放摩擦片4和摩擦盤9的接觸，讓l型桿1自由旋轉，使無人機著陸的巨大沖擊能量完全轉換為旋轉慣性，緩沖狀態轉換時過載對無人機結構的沖擊，完成無損式著陸的第二步。

l型桿1帶動無人機所做的圓周運動，已成為一種可控制的運動形式，此時電控裝置5控制摩擦片4和摩擦盤9的接觸，逐漸增加阻尼，使l型桿1緩慢停止旋轉，在旋轉終止后可取下無人機完成無損式著陸的最終工作。

本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。

實施例7：

本設計中單向避讓止退擋片3可采用雨傘止退簧片等具有單向避讓止退擋片3類似的結構；摩擦片4和摩擦盤9可采用汽車剎車盤、片等類似的結構；傳動結構為皮帶或齒輪等傳動機構8；驅動電機6為成熟技術電動機；電控裝置5為mcu微處理器裝置；以上裝置、構件均為成熟技術，結合現有技術進行安裝調整即可完成，故不再贅述器結構；另：設備腔體7起固定、支撐和包容設備作用，無特殊構造。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例，并非對本發明做任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發明的保護范圍之內。