[发明专利]一种无人机空中回收装置

权利要求书

1.一种无人机空中回收装置，其特征在于：包括第一连杆机构（2）、第二连杆机构（3），所述的第一连杆机构（2）包括固定边（5）、滑轨（6）以及两组摆动杆（7），固定边（5）固定在母机（1）尾部，两组摆动杆（7）一端与固定边（5）连接，另一端与滑轨（6）连接，所述的第二连杆机构（3）包括滑块（8）、子机对接装置（9）以及两组阻尼杆（10），所述的滑块（8）设置在滑轨（6）上并可沿滑轨（6）滑动，所述的两组阻尼杆（10）一端与滑块（8）连接，另一端与子机对接装置（9）连接；

所述的摆动杆（7）与固定边（5）连接处分别设置有两组驱动电机（12）、两个角度测量传感器（13）以及两个止动装置（14），所述的两组驱动电机（12）分别与两组摆动杆（7）连接；

所述的滑块（8）与两组阻尼杆（10）连接处分别设置有两个驱动电机（12）、两个角度测量传感器（13）以及两个止动装置（14），所述的两个驱动电机（12）分别与两组阻尼杆（10）连接；

所述的滑轨包括主体结构（15）和滑槽（16），所述的滑槽（16）固定在主体结构（15）内部，所述的滑槽（16）上设置有滑块驱动模块（17）、位置传感器（18）、减速模块（19）和止动装置（14）；

所述的两组阻尼杆（10）上也设置有阻尼装置（11），所述的滑块（8）内设置有GPS模块（20）；

子机对接装置（9）底部设置有两组对称的机械限位装置（22）；

无人机空中回收装置工作过程：

步骤1，母机（1）在指定区域飞行，通过GPS模块（20）将其位置、速度、航向信息传递至待回收子机（4）；

步骤2，待回收子机（4）接收到母机（1）信息后，自动规划自身的航线，向母机（1）靠近；

步骤3，子机（4）到达母机（1）后回收区域，向母机（1）发送到位信息和速度、航向信息，子机速度应大于母机速度；

步骤4，母机（1）通过设置在摆动杆（7）与固定边（5）连接处的两组驱动电机（12）分别驱动第一连杆机构（2）及第二连杆机构（3）至指定角度，根据两个角度测量传感器（13）反馈信息调整第一连杆机构（2）及第二连杆机构（3），最终通过止动装置（14）使得两组摆动杆（7）保持在指定角度；

步骤5，根据子机（4）速度和母机（1）速度差值，通过滑槽（16）的滑块驱动模块（17）驱动丝杠旋转，使得带有螺纹的滑块沿丝杠移动，满足回收速度要求；

步骤6，根据设置于子机对接装置（9）底部两端的光学摄像机（21）分别读取子机上光学标记（23）后获得子机对接装置（9）和子机（4）垂向之间距离，驱动滑块（8）与两组阻尼杆（10）连接处的两个驱动电机（12），使得第二连杆机构（3）的两组阻尼杆（10）发生摆动，直到垂向距离满足对接要求，并通过滑块（8）与两组阻尼杆（10）连接处的两个止动装置（14）使得阻尼杆（10）保持位置，并向子机（4）发出到位信息；

步骤7，子机（4）根据母机（1）到位信息，通过子机（4）上的驱动电机（12）驱动锁钩（24），锁钩（24）和连杆（25）组成的锁钩机构弹出，并由子机（4）上的止动装置（14）保持位置，并向母机（1）发出子机锁钩到位信息；

步骤8，母机（1）根据子机锁钩到位信息，驱动两组机械限位装置（22），有效固定子机（4），子机对接装置（9）内还设置有传感器，传感器向控制系统反馈子机有效固定信息；

步骤9，根据子机（4）有效固定信息，控制系统向子机（4）发出指令，子机（4）熄灭发动机，与此同时，摆动杆（7）与固定边（5）连接处的两个止动装置（14）释放摆动杆（7），并由摆动杆（7）与固定边（5）连接处的两组驱动电机（12）驱动第一连杆机构（2）及第二连杆机构（3）向母机（1）机头方向摆动，并根据摆动杆（7）与固定边（5）连接处的两个角度测量传感器（13）反馈信息调整，最终通过所述的摆动杆（7）与固定边（5）连接处的两个止动装置（14），使得摆动杆（7）保持在指定角度，完成空中回收装置对子机（4）回收工作。

2.根据权利要求1所述的一种无人机空中回收装置，其特征在于：所述的滑轨两端均设置有阻尼装置（11）。

3.根据权利要求1所述的一种无人机空中回收装置，其特征在于：所述的两组摆动杆（7）与固定边（5）及滑轨（6）均通过转动副连接，所述的两组阻尼杆（10）与滑块（8）及子机对接装置（9）也均通过转动副连接。