[发明专利]一种用于蚁群协作无人机的对接机构及方法

说明书

本发明公开了一种用于蚁群协作无人机的对接机构及方法，对接机构包含锁定件和对接件；锁定件的上端面设有滑槽，滑槽内设有两个经弹簧预紧相抵的滑块，且两个滑块相抵处设有圆形的锁定孔，两个滑块的下端面以锁定通孔为中心设有呈圆台状的第一凹槽；锁定件的下端面以第一凹槽为中心设有呈圆台状的第二凹槽；第二凹槽周边周向均匀设有若干限位卡槽；对接件包含基座、直线电机、驱动杆、连杆、顶锥、复位弹簧和反向锥台；基座中空，其上端面设有和第二凹槽相匹配的锥形凸起，锥形凸起周边周向均匀设有若干和限位卡槽一一对应的限位卡扣。本发明实现了锁定件和对接件的锁死和分离，并可调整对接件和锁定件的周向配合角度，结构简单，使用方便。

技术领域

本发明涉及对接机构领域，尤其涉及一种用于蚁群协作无人机的对接机构及方法。

背景技术

无人机经过几十年的发展，当前已经进入飞速发展时期，随着无人机应用领域不断拓展，任务类型越来越广泛，无人机单独的应用已无法满足复杂多变的应用环境。因此，展开了无人机蚁群协作及其相关领域的研究。对蚁群协作控制的无人机，若通过对接机构实现空中对接、分离，无人机将会有更广阔的应用前景。

从对接技术来看，目前已有的对接机构可分为电磁锁定和机械锁定两种结构。电磁锁定机构依靠电磁铁之间的电磁吸引力进行对接锁定，结构相对简单。但其工作过程中需要磁铁长时间通电来保证无人机之间的对接锁定状态，消耗无人机宝贵的电力能源，对无人机本身的续航有一定的影响。此外，长时间通电产生的电磁场，也会对飞控的传感器（特别是罗盘）和飞控电路产生难以预测的影响。

机械锁定机构依靠机械的配合来进行对接锁定，由于其利用机械结构的自锁性能来锁定，无需长时间消耗无人机本身的能源，不会对飞行本身产生较大的负面影响。此外，采用这种机械式对接机构，可以传递较大的载荷。但是这种结构相比于电磁对接机构，一般结构较为复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种用于蚁群协作无人机的对接机构及方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种用于蚁群协作无人机的对接机构，包含锁定件和对接件；

所述锁定件的上端面设有滑槽；所述滑槽内设有第一滑块、第二滑块、第一预紧弹簧和第二预紧弹簧，其中，所述第一滑块、第二滑块均呈矩形，能够在所述滑槽中自由滑动；所述第一预紧弹簧一端和所述滑槽的一端相抵、另一端和所述第一滑块相抵，第二预紧弹簧一端和所述滑槽的另一端相抵、另一端和所述第二滑块相抵，第一预紧弹簧、第二预紧弹簧均呈压缩状态，使得第一滑块、第二滑块相抵；所述第一滑块、第二滑块相抵处设有圆形的锁定孔，且第一滑块、第二滑块的下端面以所述锁定通孔为中心设有呈圆台状的第一凹槽；

所述锁定件的下端面以所述第一凹槽为中心设有呈圆台状的第二凹槽，所述锁定孔、第一凹槽、第二凹槽依次联通且同轴；

所述锁定件的下端面在所述第二凹槽周边周向均匀设有若干限位卡槽；

所述对接件包含基座、直线电机、驱动杆、连杆、顶锥、复位弹簧和反向锥台；

所述基座中空，其上端面设有和所述第二凹槽相匹配的锥形凸起，且基座上端面在锥形凸起周边周向均匀设有若干和所述限位卡槽一一对应的限位卡扣；

所述基座在锥形凸起的轴线处设有通孔；

所述直线电机设置在所述基座内，其输出轴和所述驱动杆同轴固连；所述驱动杆远离直线电机的一端从基座的通孔伸出至锥形凸起外、和所述连杆的一端同轴固连；所述连杆的另一端和所述顶锥的底面固连；所述顶锥底面的直径、驱动杆端面的直径均大于所述连杆端面的直径；

所述反向锥台为两端开口的空心圆台，反向锥台、复位弹簧均套在所述连杆上，其中，所述复位弹簧一端和所述反向锥台的内壁相抵、另一端和顶锥的底面相抵，使得反向锥台较小的一端和伸缩杆的顶端相抵。

作为本发明一种用于蚁群协作无人机的对接机构进一步的优化方案，所述限位卡槽为半球形凹槽，限位卡扣采用弹片弹珠。