[发明专利]系留无人机用的张力调整装置、绞盘装置及张力调整方法

说明书

本发明涉及系留无人机用的张力调整装置、绞盘装置及张力调整方法，张力调整装置包括张力感应臂、检测元件、控制元件以及弹性件；检测元件与张力感应臂连接并根据张力感应臂的转动输出检测信号；控制元件接收检测信号并根据检测信号输出控制信号；弹性件第一端与张力感应臂连接；系留无人机用的张力调整装置还包括舵机；舵机包括摆臂，摆臂与弹性件第二端连接；舵机接收控制信号并根据控制信号驱动摆臂摆动；当张力感应臂向使弹性件拉伸的方向转动时，摆臂向使弹性件收缩的方向摆动；当张力感应臂向使弹性件收缩的方向转动时，摆臂向使弹性件拉伸的方向摆动。本发明能够减少无人机上升时的负载并促进无人机下降时收线。

技术领域

本发明涉及系留无人机技术领域，具体涉及系留无人机用的张力调整装置、绞盘装置及张力调整方法。

背景技术

系留无人机是无人机的一种。系留无人机一般通过系留线缆与地面上的绞盘装置连接，由地面工作站供应系留无人机飞行时所需的电能。系留无人机具有其他无人机所具备的定点定高飞行稳定的性能外，还具有长航飞行的功能。理论上来说，只要地面工作站提供足够的电能，系留无人机就能长期定高定点地持续飞行，这样的无人机飞行器可广泛应用在通讯应急中继，实况转播及空中监控等情况中。

目前，系留无人机用绞盘装置常常使用弹簧来控制回弹张力，弹簧的一端通常固定在绞盘装置上，弹簧的另一端由张力感应臂带动移动。系留无人机升降时导致张力变化，张力感应臂摆动，弹簧随之拉伸或收缩。然而随着弹簧拉伸长度的增大，拉伸弹簧所需的拉力也增大，随着弹簧拉伸长度的缩小，弹簧所提供的回弹作用力也变小。因此，当系留无人机上升的时候，需要额外的负载来克服弹簧的拉力，足够大的拉力会造成飞机负载加大，功率消耗大，飞机有效载荷小。而当系留无人机下降的时候，由于弹簧的回弹拉力是越来越小，不能达到合适的回弹张力，可能会出现系留线无法收回的现象。如果加大弹簧粗细，虽然回弹张力足够，但是拉伸负载过大，如果减少弹簧粗细，拉伸负载变小了，但是回弹张力不够，通过调整弹簧粗细无法解决这一矛盾的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的第一目的是提供一种能够在系留无人机上升时减少无人机的负载并且在系留无人机下降时增加张力感应臂的回弹力的张力调整装置。

本发明的第二目的是提供一种能够在系留无人机上升时减少无人机的负载并且在系留无人机下降时增加张力感应臂的回弹力的绞盘装置。

本发明的第三目的是提供一种能够在系留无人机上升时减少无人机的负载并且在系留无人机下降时增加张力感应臂的回弹力的张力调整方法。

为实现本发明的第一目的，本发明提供了一种系留无人机用的张力调整装置，包括张力感应臂、检测元件、控制元件以及弹性件；张力感应臂可绕轴线转动，张力感应臂的末端为可供系留线经过的接触端；检测元件与张力感应臂连接并根据张力感应臂的转动输出检测信号；控制元件接收检测信号并根据检测信号输出控制信号；弹性件第一端在偏离于轴线的位置与张力感应臂连接；系留无人机用的张力调整装置还包括舵机，舵机相对于轴线位置固定；舵机包括摆臂，摆臂与弹性件第二端连接；舵机接收控制信号并根据控制信号驱动摆臂摆动；当张力感应臂向使弹性件拉伸的方向转动时，摆臂向使弹性件收缩的方向摆动；当张力感应臂向使弹性件收缩的方向转动时，摆臂向使弹性件拉伸的方向摆动。