一种着陆缓冲气囊的排气控制装置及其控制方法

1.本发明属于着陆缓冲气囊领域，具体涉及一种着陆缓冲气囊的排气控制装置；本发明还涉及一种着陆缓冲气囊的排气控制装置的控制方法。


背景技术：

2.缓冲气囊在重装空投和飞行器着陆等领域应用广泛，在着陆过程中能够对装备、物资、设备或人员等有效载荷起到一定缓冲的作用，降低冲击过载，实现安全着陆。在缓冲过程中，若气囊不对外排气，则会导致气囊内压过大，使得有效载荷的冲击加速度过大；另外，有效载荷还将发生反弹，着陆姿态难以控制。因而，在实际运用中多采用排气型气囊，其通过对外排气来消耗大部分的能量，所以能够有效降低冲击加速度，避免系统反弹。显见，排气型气囊的缓冲性能与排气控制装置的性能紧密相关，即对排气型气囊进行设计时，排气控制装置的设计是关键。
3.排气型气囊的排气控制的参数主要有两个：排气阈值压力和排气口大小。根据排气机制，排气控制装置可分为3类：被动开启的减压装置、加热元件控制的排气装置、单片机控制的排气装置。被动开启的减压装置的排气原理是气囊内压达到设计内压时，排气口打开，对外排气，如爆破薄膜、减压阀等。该类装置结构简单，应用最为广泛，但排气阈值压力和排气口大小不可调。加热元件控制的排气装置的工作原理是根据压力传感器或加速度传感器信号启动加热元件，进而打开排气机构。该类装置结构轻盈，排气阈值压力可调，实际应用日益增多，但排气口大小不可调。单片机控制的排气装置的工作原理为微控制器根据压力传感器或加速度传感器信号来控制排气机构，理论上该类装置的排气阈值压力和排气口大小均可调，但结构复杂、质量较重，目前实际应用很少，多用于试验测试中。综上所述，加热元件控制的排气装置是目前最具发展潜力的排气控制装置，但需进一步对其排气口大小进行调节。
4.因此，如何提供一种着陆缓冲气囊的排气控制装置，能够有效避免缓冲气囊在着陆时发生反弹，降低载荷出现倾倒的可能性，提高气囊的缓冲性能效果及其可靠性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于有效避免缓冲气囊在着陆时发生反弹，降低载荷出现倾倒的可能性，提高气囊的缓冲性能效果及其可靠性。本发明提供一种着陆缓冲气囊的排气控制装置，该装置包括：用于设置在外部气囊上的第一基体；设置在所述第一基体内的排气口；设置在所述排气口上的第一膜体；设置在所述第一膜体上的第一加热环，所述第一加热环用于加热破坏所述第一膜体的结构；多个所述第一加热环相互间隔设置在所述第一膜体上；与所述第一加热环连接的通电控制器，所述通电控制器用于向所述第一加热环供电，所述第一加热环通电放热；与所述通电控制器信号连接的压力传感器，所述压力传感器用于监测外部气囊的内部气压；与所述通电控制器信号连接的速度传感
器，所述速度传感器用于监测所述外部气囊的下落速度。
6.根据本发明的第一个实施方案，提供一种着陆缓冲气囊的排气控制装置：一种着陆缓冲气囊的排气控制装置，该装置包括：用于设置在外部气囊上的第一基体；设置在所述第一基体内的排气口；设置在所述排气口上的第一膜体；设置在所述第一膜体上的第一加热环，所述第一加热环用于加热破坏所述第一膜体的结构；多个所述第一加热环相互间隔设置在所述第一膜体上；与所述第一加热环连接的通电控制器，所述通电控制器用于向所述第一加热环供电，所述第一加热环通电放热；与所述通电控制器信号连接的压力传感器，所述压力传感器用于监测外部气囊的内部气压；与所述通电控制器信号连接的速度传感器，所述速度传感器用于监测所述外部气囊的下落速度。
7.进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，该装置还包括：与所述通电控制器信号连接的距离传感器，所述距离传感器用于监测外部气囊上物体的离地距离。
8.进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，该装置还包括：用于与所述通电控制器、所述压力传感器连通的电源。
9.进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，所述压力传感器、所述通电控制器和所述电源连接成控制电路，当所述压力传感器识别到外部气囊的压力大于预设第一压力阈值时，所述通电控制器控制向所述第一加热环供电。
10.进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，所述通电控制器上设有与多个所述第一加热环一一对应的电能输出口，所述通电控制器根据所述控制电路中的电流/电压大小控制不同的所述电能输出口接通。
11.进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，多个所述第一加热环阵列设置在所述第一膜体上。
12.进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，多个所述第一加热环由内向外多圈层排布设置在所述第一膜体上。
13.进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，所述第一基体为管状结构，所述第一基体的一端外部气囊上的开口连通，所述排气口位于所述第一基体的管壁内侧或远离外部气囊的一端；该装置还包括：设置在所述第一基体内的第一管体，所述第一管体的外壁周向贴附设置在所述第一基体的内壁上，所述第一管体靠近所述外部气囊的一端与所述第一基体连接；设置在所述第一管体远离外部气囊一端的第一弹性圈；设置在所述第一管体上，位于所述第一弹性圈远离外部气囊一侧的第一环状连接机构，所述第一管体远离外部气囊的一端通过所述第一环状连接机构与所述第一基体的内壁连接。
14.进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，所述第一环状连接机构为第二加热环，所述第二加热环与所述通电控制器电性连接；其中，所述第二加热环加热后，所述第二加热环远离外部气囊的一端与所述第一基体内壁脱离，所述第一弹性圈收缩带动所述第二加热环远离外部气囊的一端的管径变小。
15.进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，所述第一环状连接机构包括：设置在所述第一管体远离外部气囊一端的第一磁吸圈；设置在所述第一基体内壁上的电磁吸附装置，所述电磁吸附装置用于吸附所述第一磁吸圈，所述电磁吸附装置与所述通电控制器电性连接。
16.进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，该装置还包括：设置在所述第一基体内的第二管体，所述第二管体的外壁周向贴附设置在所述第一基体的内壁上，所述第二管体靠近外部气囊的一端与所述第一基体连接；设置在所述第二管体远离外部气囊一端的第二弹性圈；设置在所述第二管体上，位于所述第二弹性圈远离外部气囊一侧的第二环状连接机构，所述第二管体远离外部气囊的一端通过所述第二环状连接机构与所述第一基体的内壁连接。
17.进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，该装置还包括：设置在所述第一管体内的第二管体，所述第二管体的外壁周向贴附设置在所述第一管体的内壁上，所述第二管体靠近外部气囊的一端与所述第一管体连接；设置在所述第二管体远离外部气囊一端的第二弹性圈；设置在所述第二管体上，位于所述第二弹性圈远离外部气囊一侧的第二环状连接机构，所述第二管体远离外部气囊的一端通过所述第二环状连接机构与所述第一管体的内壁连接。
18.进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，该装置还包括：气囊主体；所述第一基体设置在所述气囊主体上。
19.根据本发明的第二个实施方案，提供一种着陆缓冲气囊的排气控制装置的控制方法：一种着陆缓冲气囊的排气控制装置的控制方法，该方法基于第一个实施方案所述的着陆缓冲气囊的排气控制装置；该方法包括以下步骤：获取当前外部气囊的碰撞阶段内部气压值p0；当所述碰撞阶段内部气压值p0大于阈值压力pop时，根据预设函数或预先训练的机器学习模型，控制对应的所述第一加热环对所述第一膜体进行加热，在所述第一膜体上溶解出缺口，所述缺口的缺口直径为d1；监测外部气囊接触地面后的落地后动态气压值p1；当识别落地后动态气压值p1在保持相对稳定时，通过控制所述第一环状连接机构，使得所述第一管体远离外部气囊的一端与所述第一基体脱离，所述第一管体远离外部气囊的一端在所述第一弹性圈的带动下直径逐渐减小，所述第一管体远离外部气囊一端的直径为d2，且d2＜d1。
20.根据本发明的第三个实施方案，提供一种着陆缓冲气囊的排气控制装置的控制方法：一种着陆缓冲气囊的排气控制装置的控制方法，该方法基于第一个实施方案所述的着陆缓冲气囊的排气控制装置；该方法包括以下步骤：获取当前外部气囊下落速度的第一速度值v1；根据所述第一速度值v1，控制对应的所述第一加热环对所述第一膜体进行加热，在所述第一膜体上溶解出缺口，所述缺口的缺口直径为d1；监测外部气囊接触地面后的动态气压值p1；当识别动态气压值p1在保持相对稳定时，通过控制所述第一环状连接机构，使得所述第一管体远离外部气囊的一端与所述第一基体脱离，所述第一管体远离外部气囊的一端在所述第一弹性圈的带动下直径逐渐减小，所述第一管体远离外部气囊一端的直径为d2，且d2＜d1。
21.与现有技术相比，本技术提供的技术方案中，排气口通过第一基体设置在外部缓冲气囊上；排气口上设置的第一膜体，用于阻隔气囊内的气体从排气口向外逸出；第一加热
环设置在第一膜体上，通过通电控制器可对第一加热环进行加热，加热后的第一加热环能够对第一膜体进行溶解破坏，进而使得第一膜体上产生大小与第一加热环一致的缺口；通过压力传感器和速度传感器，能够实时获取外部气囊的下降速度及接触地面之后的气压变化；根据速度传感器监测到气囊下落的速度数据，控制不同的第一加热环加热，在第一膜体上开出与速度对应的缺口，速度越大，缺口越大，从而实现在缓冲气囊在接触地面过程中，内部气体的快速排出，降低其弹性势能，以达到防止气囊反弹的效果。本技术提供的技术方案，能够有效地防止缓冲气囊在落地时发生反弹，提高气囊的缓冲效果，降低对其载荷的损害。
附图说明
22.图1为本发明的实施例中着陆缓冲气囊的排气控制装置的连接结构图；图2为本发明的实施例中第一基体具有第一膜体和第一加热环的内部结构图；图3为本发明的实施例中第一基体仅通过第一膜体和第一加热环控制缺口大小的内部结构图，缺口直径为d1；图4为本发明的实施例中第一基体具有第一管体的内部结构图；图5为本发明的实施例中第一基体中第一管体远离外部气囊一端脱离后，在第一弹性圈的作用下收紧的示意图，第一管体远离外部气囊一端的直径为d2，d2＜d1；图6为本发明的实施例中第一基体具有第一管体、第二管体的内部结构图，第一管体和第二管体并列设置，即第二管体贴附设置在第一基体内壁上；图7为本发明的实施例中，第一管体和第二管体并列设置下，第一管体收紧示意图；图8为本发明的实施例中，第一管体和第二管体并列设置下，第一管体和第二管体收紧示意图；图9为本发明的实施例中，第二管体和第一管体贴合设置的结构示意图，第二管体贴附设置在第一管体内壁上；图10为本发明的实施例中，第二管体和第一管体贴合设置下，第一管体带动第二管体收紧的示意图；图11为本发明的实施例中，第二管体和第一管体贴合设置下，第一管体和第二管体同时收紧的示意图；图12为本发明的实施例中，第二管体和第一管体贴合设置下，第二管体在第一管体作用下，进一步收紧的示意图，此时排气装置排气速度最低，物体（有效载荷）平稳落地；图13为本发明的实施例中，第一管体的第一环状连接机构和第二管体的第二环状连接机构的示意图；图14为本发明的实施例中着陆缓冲气囊的排气控制装置电路设计示意图；图15为本发明的实施例中着陆缓冲气囊的结构示意图；图16为本发明第二个实施方案中的着陆缓冲气囊的排气控制装置的控制方法；图17为本发明第三个实施方案中的着陆缓冲气囊的排气控制装置的控制方法；图18为本发明第二个实施方案和第三个实施方案实施例中附加的着陆缓冲气囊的排气控制装置的控制方法。
23.附图标记：气囊主体a1；物体（有效载荷）a2；第一基体1；第一管体101；第二管体102；排气口2；第一膜体3；缺口301；第一加热环401；第二加热环402；通电控制器5；电能输出口501；压力传感器601；速度传感器602；距离传感器603；电源7；第一弹性圈801；第二弹性圈802；第一磁吸圈901；电磁吸附装置902。
具体实施方式
24.为了使本领域的技术人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
25.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
26.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
27.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多的该特征。在本技术的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
28.须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
29.根据本发明的第一个实施方案，提供一种着陆缓冲气囊的排气控制装置：一种着陆缓冲气囊的排气控制装置，该装置包括：用于设置在外部气囊上的第一基体1；设置在所述第一基体1内的排气口2；设置在所述排气口2上的第一膜体3；设置在所述第一膜体3上的第一加热环401，所述第一加热环401用于加热破坏所述第一膜体3的结构；多个所述第一加热环401相互间隔设置在所述第一膜体3上；与所述第一加热环401连接的通电控制器5，所述通电控制器5用于向所述第一加热环401供电，所述第一加热环401通电放热；与所述通电控制器5信号连接的压力传感器601，所述压力传感器601用于监测外部气囊的内部气压；与所述通电控制器5信号连接的速度传感器602，所述速度传感器602用于监测所述外部气囊的下落速度。
30.本技术提供了一种着陆缓冲气囊的排气控制装置的技术方案。在该方案中，排气口通过第一基体设置在外部缓冲气囊上；排气口上设置的第一膜体，用于阻隔气囊内的气
体从排气口向外逸出；第一加热环设置在第一膜体上，通过通电控制器可对第一加热环进行加热，加热后的第一加热环能够对第一膜体进行溶解破坏，进而使得第一膜体上产生大小与第一加热环的直径一致的缺口；通过压力传感器和速度传感器，能够实时获取外部气囊的下降速度及接触地面之后的气压变化；根据速度传感器监测到气囊下落的速度数据，控制不同的第一加热环加热，在第一膜体上开出与速度对应的缺口，速度越大，缺口越大，从而实现在缓冲气囊在接触地面过程中，内部气体的快速排出，降低其弹性势能，以达到防止气囊反弹的效果。本技术提供的技术方案，能够有效地防止缓冲气囊在落地时发生反弹，提高气囊的缓冲效果，降低对其载荷的损害。
31.需要进一步说明的是，在本实施例所记载的方案中，通过在第一膜体上设置多个第一加热环，根据速度传感器探测到的速度参数，结合外部气囊上的预知外部数据，即可得出气囊接触地面瞬间的动能和冲量数据，基于上述动能和冲量数据即可得到，瞬时气囊需排出的气量的质量和速度，进而可以得到所需控制第一加热环的数量或大小数据，最终通过第一加热环通电加热，在第一膜体上开设出大小可控的缺口，实现排气缓冲。
32.在现有技术中，所采用的排气缓冲技术，均为定值排气缓冲，即排气口的大小固定，当气囊接触地面后，在气囊内部高压的作用下，直接冲破气囊的排气口，以实现排气缓冲的目的。但在现有技术的方案中，由于物体（有效载荷）的下落速度，受起始高度、下落风阻、降落伞开启实际的影响，使得物体（有效载荷）实际接触地面的速度不同，同样尺寸的排气口，将导致缓冲气囊存在泄压过快或泄压不及时的情况。当泄压过快时，气囊缓冲不彻底，物体（有效载荷）与地面发生碰撞，发生损坏；当泄压过慢时，气囊内部残存弹性势能，使得物体（有效载荷）在速度降为零后发生反弹，可能会导致物体的发生倾倒。上述两种情况，均会极大地影响物体（有效载荷）的过载，损伤仪器设备。
33.本技术实施例的创新点在于，实现对排气口实际排气直径大小的控制，在第一膜体上设置多个第一加热环来实现对第一膜体上缺口的大小的控制，进而满足基于实际物体（有效载荷）下落实时参数的排气控制。
34.需要说明的是，上述物体（有效载荷）包括：装备、物资、设备或人员等。
35.需要说明的是，第一基体为排气口与外部缓冲气囊的连接的中间结构。
36.需要说明的是，第一加热环和第二加热环都可以为现有技术中常见的加热丝结构。
37.具体地进行阐述，在本发明实施例中，该装置还包括：与所述通电控制器5信号连接的距离传感器603，所述距离传感器603用于监测外部气囊上物体的离地距离。
38.具体地进行阐述，在本发明实施例中，该装置还包括：用于与所述通电控制器5、所述压力传感器601连通的电源7。
39.需要说明的是，在一个具体的实施例中，该装置还包括电源；通过独立的电源供电，实现压力传感器、速度传感器、通电控制器、第一加热环的联动运行。在通电控制器中，存储并运行了执行第二个实施方案的计算机程序，通过运行独立的控制系统，实现外部缓冲气囊在着陆过程中的独立控制，避免人为操作或其他系统故障造成排气系统故障。
40.具体地进行阐述，在本发明实施例中，所述压力传感器601、所述通电控制器5和所述电源7连接成控制电路，当所述压力传感器601识别到外部气囊的压力大于预设第一压力阈值时，所述通电控制器5控制向所述第一加热环401供电。
41.具体地进行阐述，在本发明实施例中，根据所述速度传感器602识别到的第一速度值v1，控制向对应的第一加热环供电。
42.需要说明的是，在本技术的实施例中，本装置通过两种方式来对第一加热环进行加热控制：第一种方式为，监测外部缓冲气囊落地瞬间的初始压力值，根据初始压力值的大小，根据预设函数，自动判断控制对应大小的第一加热环进行加热，从而实现在第一膜体上开设满足要求的缺口，供气囊内部的高压气体排出；第二种方式为，通过监测采集外部缓冲气囊落地瞬间的速度值，结合其载荷的物体的总重量数据，测算出总动能和总冲量数据，根据预设函数，自动判断控制对应大小的第一加热环进行加热，从而实现在第一膜体上开设满足要求的缺口。
43.具体地进行阐述，在本发明实施例中，所述通电控制器5上设有与多个所述第一加热环401一一对应的电能输出口501，所述通电控制器5根据所述控制电路中的电流/电压大小控制不同的所述电能输出口501接通。
44.需要说明的是，在本实施例中，为了实现多个不同的第一加热环的准确控制的效果。将通电控制器的多个电能输出口与多个第一加热环进行一一对应，实现第一加热环的精准控制。
45.需要说明的是，所述电源7包括：内部电源和/或外部电源。所述内部电源为独立为排气装置供电的电源装置；所述外部电源为非独立为排气装置供电的电源装置。
46.具体地进行阐述，在本发明实施例中，多个所述第一加热环401阵列设置在所述第一膜体3上。
47.需要说明的是，在该实施例中，通过控制通电第一加热环的个数，即可控制第一膜体上总缺口的面积大小，即控制排气装置排气量的大小。
48.具体地进行阐述，在本发明实施例中，多个所述第一加热环401由内向外多圈层排布设置在所述第一膜体3上。
49.需要说明的是，由于多个第一加热环为由内向外多圈层嵌套排布，即不同第一加热环的大小不同，只需根据需要，控制1个第一加热环的通电加热，即可实现在第一膜体上开设所需大小缺口的效果，达到为气囊精准排气的目的。
50.需要进一步说明的是，在具体的实施例中，多个所述第一加热环401之间不相交。进一步的，多个所述第一加热环401同圆心嵌套设置。
51.需要说明的是，在第一基体的第一种实施例中，所述第一基体1为环状结构，所述第一基体1设置在外部气囊上的开口处。
52.需要说明的是，在第一基体的第二中实施例中，所述第一基体1为管状结构，所述第一基体1为弹性管体或硬性管体。
53.具体地进行阐述，在本发明实施例中，所述第一基体1为管状结构，所述第一基体1的一端外部气囊上的开口连通，所述排气口2位于所述第一基体1的管壁内侧或远离外部气囊的一端；该装置还包括：设置在所述第一基体1内的第一管体101，所述第一管体101的外壁周向贴附设置在所述第一基体1的内壁上，所述第一管体101靠近所述外部气囊的一端与所述第一基体1连接；设置在所述第一管体101远离外部气囊一端的第一弹性圈801；设置在所述第一管体101上，位于所述第一弹性圈801远离外部气囊一侧的第一环状连接机构，所述
第一管体101远离外部气囊的一端通过所述第一环状连接机构与所述第一基体1的内壁连接。
54.需要说明的是，在本实施例中，第一管体贴附在第一基体的内壁上，第一管体的靠近外部气囊的一端与第一基体固定连接，第一管体远离外部气囊的一端与第一基体通过第一环状连接机构连接，且第一管体远离外部气囊的一端上还设置有第一弹性圈；当第一环状连接机构断开第一管体远离外部气囊的一端与第一基体的连接之后，在第一弹性圈的作用下，第一管体远离外部气囊的一端将进行收缩，使得外部气囊排出的气体在经过第一管体时受到阻碍，进而降低排气装置的排气量，实现外部气囊在落地缓冲过后，可以通过降低排气量，达到使物体（有效载荷）平稳着陆的效果。
55.在现有技术中，排气口的直径固定不变，直径过小，物体（有效载荷）会发生反弹；直径过大，缓冲后期排气过快，物体（有效载荷）将以一定的速度撞击地面，造成物体损坏。
56.具体地进行阐述，在本发明实施例中，所述第一环状连接机构为第二加热环402，所述第二加热环402与所述通电控制器5电性连接；其中，所述第二加热环402加热后，所述第二加热环402远离外部气囊的一端与所述第一基体1内壁脱离，所述第一弹性圈801收缩带动所述第二加热环402远离外部气囊的一端的管径变小。
57.具体地进行阐述，在本发明实施例中，所述第一环状连接机构包括：设置在所述第一管体101远离外部气囊一端的第一磁吸圈901；设置在所述第一基体1内壁上的电磁吸附装置902，所述电磁吸附装置902用于吸附所述第一磁吸圈901，所述电磁吸附装置902与所述通电控制器5电性连接。
58.需要说明的是，在本技术中，第一环状连接结构具有两个实施例；第一个实施例中：第一环状连接机构为第二加热环，第二加热环与通电控制器电性连接，所述第二加热环通电受热后，热解/溶解第一管体。
59.第二个实施例中：第一环状连接结构为第一磁吸圈和电磁吸附装置的组合；通过电磁吸附装置吸附第一磁极圈，实现第一管体与第一基体的连接。
60.具体地进行阐述，在本发明实施例中，该装置还包括：设置在所述第一基体1内的第二管体102，所述第二管体102的外壁周向贴附设置在所述第一基体1的内壁上，所述第二管体102靠近外部气囊的一端与所述第一基体1连接；设置在所述第二管体102远离外部气囊一端的第二弹性圈802；设置在所述第二管体102上，位于所述第二弹性圈802远离外部气囊一侧的第二环状连接机构，所述第二管体102远离外部气囊的一端通过所述第二环状连接机构与所述第一基体1的内壁连接。
61.需要说明的是，在该实施例中，新增加第二管体的结构，该第二管体与第一管体的作用相同，均用于对排气口处气流的限流；第二弹性圈的弹力大于第一弹性圈的弹力，第二弹性圈收缩的最终尺寸d3小于第一弹性圈收缩的最终尺寸d2。
62.具体地进行阐述，在本发明实施例中，该装置还包括：设置在所述第一管体101内的第二管体102，所述第二管体102的外壁周向贴附设置在所述第一管体101的内壁上，所述第二管体102靠近外部气囊的一端与所述第一管体101连接；设置在所述第二管体102远离外部气囊一端的第二弹性圈802；设置在所述第二管体102上，位于所述第二弹性圈802远离外部气囊一侧的第二环状连接机构，所述第二管体102远离外部气囊的一端通过所述第二环状连接机构与所述第一管体101的内壁连接。
63.需要说明的是，如图12在该实施例中，新增加第二管体的结构，该第二管体与第一管体的作用相同，均用于对排气口处气流的限流。但在该实施例中，第二管体设置在第一管体的内壁上，使得第二管体可基于第一管体的收缩基础进行进一步的收缩，第二弹性圈的弹力大小大于第一弹性圈的弹力大小，该实施例中第二弹性圈的收缩最终尺寸为d4，d4小于上一实施例（第二管体设置在第一管体的内壁上）中第二弹性圈收缩的最终尺寸d3。
64.小于第一弹性圈的收缩最终尺寸；以使得第一管体和第二管体组合能够最终实现排气式缓冲气囊的排气逐步为零，物体（有效载荷）落地速度为零的效果。降低物体（有效载荷）的损坏。
65.需要补充说明的是，所述第二环状连接机构与所述第一环状连接机构的实施方案相同。均与通电控制器电性连接。
66.具体地进行阐述，在本发明实施例中，气囊主体a1；所述第一基体1设置在所述气囊主体a1上。
67.根据本发明的第二个实施方案，提供一种着陆缓冲气囊的排气控制装置的控制方法：一种着陆缓冲气囊的排气控制装置的控制方法，该方法基于第一个实施方案所述的着陆缓冲气囊的排气控制装置；该方法包括以下步骤：获取当前外部气囊的碰撞阶段内部气压值p0；当所述碰撞阶段内部气压值p0大于阈值压力值pop时，根据预设函数或预先训练的机器学习模型，控制对应的所述第一加热环401对所述第一膜体3进行加热，在所述第一膜体3上溶解出缺口301，所述缺口301的缺口直径为d1；监测外部气囊接触地面后的落地后动态气压值p1；当识别落地后动态气压值p1在保持相对稳定时，通过控制所述第一环状连接机构，使得所述第一管体101远离外部气囊的一端与所述第一基体1脱离，所述第一管体101远离外部气囊的一端在所述第一弹性圈的带动下直径逐渐减小，所述第一管体101远离外部气囊一端的直径为d2，且d2＜d1。
68.需要说明的是，当所述落地后动态气压值p1波动或衰减率小于1%-5%时，识别所述落地后动态气压值p1保持相对稳定状态。
69.根据本发明的第三个实施方案，提供一种着陆缓冲气囊的排气控制装置的控制方法：一种着陆缓冲气囊的排气控制装置的控制方法，该方法基于第一个实施方案所述的着陆缓冲气囊的排气控制装置；该方法包括以下步骤：获取当前外部气囊下落速度的第一速度值v1；根据所述第一速度值v1，控制对应的所述第一加热环401对所述第一膜体3进行加热，在所述第一膜体3上溶解出缺口301，所述缺口301的缺口直径为d1；监测外部气囊接触地面后的动态气压值p1；当识别动态气压值p1在保持相对稳定时，通过控制所述第一环状连接机构，使得所述第一管体101远离外部气囊的一端与所述第一基体1脱离，所述第一管体101远离外部气囊的一端在所述第一弹性圈的带动下直径逐渐减小，所述第一管体101远离外部气囊一端的直径为d2，且d2＜d1。
70.具体地进行阐述，在本发明实施例中，该方法还包括以下步骤：实时监测外部物体触地距离；当触地距离小于第一预定安全距离值，通过控制所述第二环状连接机构，使得所述第二管体102远离外部气囊的一端与所述第一基体或第一管体脱离，所述第二管体102远离外部气囊的一端在第二弹性圈的带动下，直径逐渐减小，所述第二管体102远离外部气囊一端的直径为d3，d3＜d2。
71.实施例1一种着陆缓冲气囊的排气控制装置，该装置包括：用于设置在外部气囊上的第一基体1；设置在所述第一基体1内的排气口2；设置在所述排气口2上的第一膜体3；设置在所述第一膜体3上的第一加热环401，所述第一加热环401用于加热破坏所述第一膜体3的结构；多个所述第一加热环401相互间隔设置在所述第一膜体3上；与所述第一加热环401连接的通电控制器5，所述通电控制器5用于向所述第一加热环401供电，所述第一加热环401通电放热；与所述通电控制器5信号连接的压力传感器601，所述压力传感器601用于监测外部气囊的内部气压；与所述通电控制器5信号连接的速度传感器602，所述速度传感器602用于监测所述外部气囊的下落速度。
72.实施例2重复实施例1，只是该装置还包括：用于与所述通电控制器5、所述压力传感器601连通的电源7。
73.实施例3重复实施例2，只是所述压力传感器601、所述通电控制器5和所述电源7连接成控制电路，当所述压力传感器601识别到外部气囊的压力大于预设第一压力阈值时，所述通电控制器5控制向所述第一加热环401供电。
74.实施例4重复实施例3，只是所述通电控制器5上设有与多个所述第一加热环401一一对应的电能输出口501，所述通电控制器5根据所述控制电路中的电流/电压大小控制不同的所述电能输出口501接通。
75.实施例5重复实施例1，只是多个所述第一加热环401阵列设置在所述第一膜体3上。
76.实施例6重复实施例1，只是多个所述第一加热环401由内向外多圈层排布设置在所述第一膜体3上。
77.实施例7重复实施例1，只是所述第一基体1为管状结构，所述第一基体1的一端外部气囊上的开口连通，所述排气口2位于所述第一基体1的管壁内侧或远离外部气囊的一端；该装置还包括：设置在所述第一基体1内的第一管体101，所述第一管体101的外壁周向贴附设置在所述第一基体1的内壁上，所述第一管体101靠近所述外部气囊的一端与所述第一基体1连接；设置在所述第一管体101远离外部气囊一端的第一弹性圈801；设置在所述第一管体101上，位于所述第一弹性圈801远离外部气囊一侧的第一环状连接机构，所述第一管体101远离外部气囊的一端通过所述第一环状连接机构与所述第一基体1的内壁连
接。
78.实施例8重复实施例7，只是所述第一环状连接机构为第二加热环402，所述第二加热环402与所述通电控制器5电性连接；其中，所述第二加热环402加热后，所述第二加热环402远离外部气囊的一端与所述第一基体1内壁脱离，所述第一弹性圈801收缩带动所述第二加热环402远离外部气囊的一端的管径变小。
79.实施例9重复实施例7，只是所述第一环状连接机构包括：设置在所述第一管体101远离外部气囊一端的第一磁吸圈901；设置在所述第一基体1内壁上的电磁吸附装置902，所述电磁吸附装置902用于吸附所述第一磁吸圈901，所述电磁吸附装置902与所述通电控制器5电性连接。
80.实施例10一种着陆缓冲气囊，该气囊包括：气囊主体a1；所述的着陆缓冲气囊的排气控制装置；所述第一基体1设置在所述气囊主体a1上。
81.实施例11重复实施例7，只是一种着陆缓冲气囊的排气控制装置的控制方法，该方法基于所述的着陆缓冲气囊的排气控制装置；该方法包括以下步骤：获取当前外部气囊下落速度的第一速度值v1；根据所述第一速度值v1，控制对应的所述第一加热环401对所述第一膜体3进行加热，在所述第一膜体3上溶解出缺口301，所述缺口301的缺口直径为d1；监测外部气囊接触地面后的动态气压值p1；当识别动态气压值p1在保持相对稳定时，通过控制所述第一环状连接机构，使得所述第一管体101远离外部气囊的一端与所述第一基体1脱离，所述第一管体101远离外部气囊的一端在所述第一弹性圈的带动下直径逐渐减小，所述第一管体101远离外部气囊一端的直径为d2，且d2＜d1。
82.使用实施例1本技术提供了一种着陆缓冲气囊的着陆缓冲气囊的排气控制装置的技术方案。在该方案中，控制装置包括气囊织物（第一基体1）、爆破薄膜（第一膜体3）、电热丝（第一加热环401）、导线、控制器（通电控制器5）。如图14所示。气囊织物为袖筒式，气囊织物的一端与气囊（外部气囊/气囊主体a1）通过胶粘的形式相连，另一端通过胶粘的形式安装有爆破薄膜。爆破薄膜是浇注成型的，在浇注成型时预置电热丝，电热丝按一定的间距呈环形布置，间距可通过仿真计算求得。每个电热的内侧均连接两根导线，分别与控制器的两端（电能输出口501）相连，控制器的两端与电源相连。根据压力传感器601的压力信号，控制器可自主选择需要接通的电路，从而给对应的电热丝加热，使得爆破薄膜破裂，实现排气。
83.需要说明的是，安装本发明所提的着陆缓冲气囊的排气控制装置后的气囊系统如图15所示。压力传感器、电源和控制器均安装在有效载荷（载荷物体）的内部。压力传感器一端通过导线与电源的正极相连，另一端与控制器相连，电源的负极通过导线与控制器的一端相连，控制器另一端与压力传感器相连，即压力传感器、电源和控制器实现串联，具体连接顺序可根据实际安装需求进行调整。最主要的是保证电源能够为压力传感器和控制器供电，压力传感器测得的主气囊压力信号能够传送给控制器，以便控制器进行电路接通的判断。气囊与有效载荷进行固连，并设置有压力测口和导线出口，均进行密封处理。导气管一
端与压力传感器相连，另一端与压力测口相连，以便压力传感器测量气囊内压。与电热丝连接的两根导线，可穿过导线出口分别与控制器的两端相连，从而为电热丝供电。
84.操作使用实施例1现有一批物资需要进行投送，每个载荷物体（有效载荷）的质量为400.0kg，在一定高度进行空投，前期经降落伞减速，气囊触地时的速度约为7.62m/s。通过仿真分析，设计了圆柱形气囊，其横截面直径为1.20m，母线长度为1.20m。气囊的初始内压设计为101.325kpa（绝对压力）。气囊触地后，随着缓冲的进行，气囊内压将逐渐增大。根据仿真计算结果，在气囊内压为107.325kpa（绝对压力，相对压力为6.0kpa）时向外排气，且排气口直径为0.20m时，能够保证有效载荷的无反弹着陆。实际着陆缓冲时，气囊结构尺寸和初始内压不会发生变化，实际工作前将有效载荷质量、气囊结构尺寸、气囊触地时有效载荷的速度、气囊初始内压、排气口阈值压力和排气口直径等数据写入到控制器中。着陆缓冲时，根据有效载荷质量（400kg）、气囊结构尺寸(横截面直径1.20m、母线长度1.20m)、气囊触地时有效载荷的速度(7.62m/s)、气囊初始内压(101.325kpa)判断着陆缓冲时应选择排气阈值压力为107.325kpa(绝对压力，相对压力为6.0kpa)，排气口大小为0.20m。若监测到气囊内压达到了107.325kpa(绝对压力，相对压力为6.0kpa)则连通直径为0.20m的电热丝（第一加热环401）对爆破薄膜（第一膜体3）进行加热，在所述第一膜体3上溶解出直径为0.20m的圆形缺口301，从而实现对外排气，达到载荷物体（有效载荷）无反弹着陆的目的。
85.操作使用实施例2第一批物资投送完成后，又来了第二批物资，这批物资的每个载荷物体（有效载荷）的质量为200.0kg。经降落伞减速后，气囊触地时的速度为7.62m/s。无需重新设计气囊结构尺寸，同样采用操作使用实施例1中的圆柱形气囊。根据仿真分析结果，初始充气压力为101.325kpa时，若在气囊内压为110.925kpa（绝对压力，相对压力为9.600kpa）时打开直径为0.19m的排气口，则有效载荷就能够无反弹着陆。查看控制器中程序，判断前期是否已写入了有效载荷质量为200.0kg的排气控制数据（有效载荷质量、气囊结构尺寸、气囊初始内压、气囊触地时有效载荷的速度、排气阈值压力和排气口直径），若已写入则直接使用，若未写入则将其写入。在实际着陆缓冲时，监测气囊内压是否达到了110.925kpa（绝对压力，相对压力为9.600kpa），若达到了，则连通直径为0.19m的电热丝（第一加热环401）对爆破薄膜（第一膜体3）进行加热，在所述第一膜体3上溶解出直径为0.19m的圆形缺口301，从而实现对外排气，达到载荷物体（有效载荷）无反弹着陆的目的。
86.操作使用实施例3对于操作使用实施例1中的着陆缓冲过程，若在实际下落过程中，由于空投高度、空气阻力和降落伞缓冲的影响，通过速度传感器得到的气囊触地时的速度有效载荷为6.0m/s，与理论值相差太大，则控制器会自动匹配数据库中是否有相应参数，若有这使用该组数据，若没有则通过预先训练的机器学习模型进行计算，得到排气阈值压力为111.325kpa（绝对压力，相对压力为10.000kpa），排气口直径为0.16m。在实际着陆缓冲时，监测气囊内压是否达到了111.325kpa（绝对压力，相对压力为10.000kpa），若达到了，则连通直径为0.16m的电热丝（第一加热环401）对爆破薄膜（第一膜体3）进行加热，在所述第一膜体3上溶解出直径为0.16m的圆形缺口301，从而实现对外排气，达到载荷物体（有效载荷）无反弹着陆的目的。
87.操作使用实施例4对于操作使用实施例1中的着陆缓冲过程，若在实际下落过程中，由于空投高度、空气阻力和降落伞缓冲的影响，通过速度传感器得到的气囊触地时的速度有效载荷为8.1m/s，与理论值相差太大，则控制器会自动匹配数据库中是否有相应参数，若有这使用该组数据，若没有则通过预先训练的机器学习模型进行计算。通过机器学习模型计算发现，排气阈值压力为131.000kpa（绝对压力，相对压力为29.675kpa），排气口直径为0.20m时能够实现无反弹着陆，但是有效载荷落地速度约为1.0m/s，硬着陆产生的冲击加速度达到了14.6g，超过了允许值12.0g。在实际着陆缓冲时，监测气囊内压是否达到了131.000kpa（绝对压力，相对压力为29.675kpa），若达到了，则连通直径为0.20m的电热丝（第一加热环401）对爆破薄膜（第一膜体3）进行加热，在所述第一膜体3上溶解出直径为0.20m的圆形缺口301，从而实现对外排气，当压力传感器监测到气囊内压趋于稳定时熔断第二加热环，排气口逐渐缩小，气囊内部气压不会迅速降低，载荷物体（有效载荷）的落地速度约为0.1m/s，冲击较小，能够实现无反弹的平稳着陆。
88.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。