一种轻小型无人机旋转式消防烟雾弹抛投系统及方法与流程

【】本发明涉及无人机抛投装置，尤其涉及一种轻小型无人机旋转式烟雾弹、催泪弹抛投系统及方法。

背景技术

0、
背景技术：

1、烟雾弹和催泪弹是维护现场秩序的一种工具。常见的问题，一是弹药投送有一定难度，够不着准度不够，不能在准确位置放置烟雾弹、催泪弹问题。

2、而轻小型无人机具有研发速度快、生产成本低、可垂直起降、定点悬停等优点，不仅广泛应用于航拍、巡检、植保、物流等商业领域，而且还应用于消防演示、特情处置、安全防护等公安、消防领域。

3、轻小型无人机的型号越来越多，载重能力强的多旋翼无人机能够一次携带更多物资，也可以挂载不同的载荷，因此无人机在公安、消防领域应用越来越普遍，可协助消防员、警察维护现场秩序、疏散群众，因其机动灵活，非接触作业的优势，是新型维护安全模式。

4、因此，针对公安、消防领域快速、精准投放烟雾弹、催泪弹需求，冲突场景复杂的特点，有必要研究一种轻小型无人机旋转式烟雾弹、催泪弹抛投系统及方法来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

技术实现思路

0、
技术实现要素：

1、有鉴于此，本发明提供了一种轻小型无人机旋转式烟雾弹、催泪弹抛投系统及方法，使用单个舵机就能实现连续抛投多枚消防烟雾弹、警用催泪弹的效果，具有使用简单、拆装方便、成本低、自身重量轻、可靠性高，满足消防、警用场景下轻型多旋翼无人机的投放烟雾弹、催泪弹需求。

2、一方面，本发明提供一种轻小型无人机旋转式烟雾弹、催泪弹抛投系统，所述抛投系统包括：无人机固定底座、弹仓固定座、旋转式弹仓和投放动力装置：

3、所诉无人机固定底座用于固定在无人机上实现抛投器的挂载和快拆快卸；

4、所述弹仓固定座用于固定旋转式弹仓和投放动力装置；

5、所述旋转式弹仓用于弹药旋转至抛投位置进行抛投并完成弹体移至投放准备位置；

6、所述投放动力装置用于拔出弹体上的拉环和保险销，并触发旋转式弹仓旋转一个位次；

7、所述无人机固定底座设置在无人机下方，所述弹仓固定座一端连接无人机固定底座另一端同时连接旋转式弹仓和投放动力装置连接。

8、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，无人机固定底座中心设有定位圆孔，所述定位圆孔周侧设有快插销支座，所述快插销支座外侧设有固定圆孔，所述无人机固定底座通过固定圆孔与无人机固定连接，所述无人机固定底座通过快插销支座可拆卸连接弹仓固定座。

9、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述弹仓固定座包括圆筒、中心转轴、上支撑面和下支撑面，所述上支撑面上设有快插销，所述上支撑面通过快插销与快插销支座可拆卸连接，所述上支撑面、圆筒和下支撑面由上至下依次平行设置，所述上支撑面通过中心转轴连接圆筒和下支撑面。

10、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述中心转轴上端设有扭簧，下端设有限位齿轮，所述中心转轴顶部设置在定位圆孔内，由顶部向下依次穿过同时穿过上支撑面、圆筒和下支撑面的中心，所述中心转轴固定连接圆筒和下支撑面，所述圆筒和上支撑面通过扭簧连接，所述中心转轴套接在上支撑面上，所述限位齿轮与投放动力装置连接。

11、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述旋转式弹仓包括八个具有相同弧度大小的弹仓仓位，每个弹仓仓位包括隔板、限位孔和活动底座，所述待投放弹药底部设置在限位孔内，所述限位孔设置在圆筒内，相邻两个隔板设置一个限位孔和一个活动底座，所述隔板设置在圆筒下方，所述活动底座设置在下支撑面上，所述隔板、限位孔和活动底座共同对待投放弹药进行位置约束，所述活动底座上设有限位凸台和梯形拉环固定台，待投放弹药的拉环设置在梯形拉环固定台上，所述限位凸台设置在待投放弹药外侧。

12、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述下支撑面上设有一投弹开口，所述投弹开口对应的弧度大小与弹仓仓位的弧度大小相同。

13、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述投放动力装置包括舵机和带槽舵机臂，所述带槽舵机臂一端连接舵机，另一端同时连接待投放弹药的拉环和保险销。

14、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述舵机的行程大于等于180°，所述舵机通过pwm进行通讯，所述舵机具有断电记忆功能，能够在-90°、-60°、60°、90°四个位置停下。

15、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述限位齿轮由八格大齿和八格小齿间隔分布组成，相邻两个大齿的中间位置有且仅设置一个小齿所述限位齿轮外侧还设有齿轮限位拨杆，所述齿轮限位拨杆一端连接限位齿轮，另一端连接带槽舵机臂。

16、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种轻小型无人机旋转式消防烟雾弹、警用催泪弹抛投方法，通过所述的抛投系统进行消防烟雾弹或警用催泪弹连续空投，所述抛投方法包括以下步骤：

17、s1：当无人机到达预定位置时，无人机发出抛投抛投指令，带槽舵机臂从-60°运动至60°拉动弹体上的拉环和保险销离开弹体，带槽舵机臂从-60°至-90°拨动齿轮限位拨杆一次，齿轮进入下一个大齿区间，带动旋转式弹仓旋转一格，已拉开保险销的弹体进入投放仓，活动底板约束解除自动下落，带动弹药释放；

18、s2：投放完成后带槽舵机臂由-90°至90°再次拨动齿轮限位拨杆一次，带动齿轮进入下一个小齿区间，带槽舵机臂进入拉环内，下一枚弹药进入准备投放位置，复位完成，舵机由90°转入60°进入预备状态；

19、s3：连续投放重复s1-s2操作，完成7枚消防烟雾弹或警用催泪弹连续投放。

20、与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：

21、1、本发明满足轻小型多旋翼无人机消防烟雾弹、警用催泪弹连续多次抛投需求，实现无人机消防烟雾弹、警用催泪弹抛投。无人机固定座、弹仓固定座、旋转式弹仓等结构组件采用碳纤维增强复合材料，投放动力装置使用成熟的、低成本的舵机，能够实现迅速量产和低成本装备；

22、2、本发明可靠性高、成本低、储存寿命时间长，自身重量轻，环境适应范围广。

23、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

技术特征：

1.一种轻小型无人机旋转式烟雾弹、催泪弹抛投系统，其特征在于，所述烟雾弹、催泪弹抛投系统包括：无人机固定底座、弹仓固定座、旋转式弹仓和投放动力装置：

2.根据权利要求1所述的抛投系统，其特征在于，无人机固定底座中心设有定位圆孔，所述定位圆孔周侧设有快插销支座，所述快插销支座外侧设有固定圆孔，所述无人机固定底座通过固定圆孔与无人机固定连接，所述无人机固定底座通过快插销支座可拆卸连接弹仓固定座。

3.根据权利要求2所述的抛投系统，其特征在于，所述弹仓固定座包括圆筒、中心转轴、上支撑面和下支撑面，所述上支撑面上设有快插销，所述上支撑面通过快插销与快插销支座可拆卸连接，所述上支撑面、圆筒和下支撑面由上至下依次平行设置，所述上支撑面通过中心转轴连接圆筒和下支撑面。

4.根据权利要求3所述的抛投系统，其特征在于，所述中心转轴上端设有扭簧，下端设有限位齿轮，所述中心转轴顶部设置在定位圆孔内，由顶部向下依次穿过同时穿过上支撑面、圆筒和下支撑面的中心，所述中心转轴固定连接圆筒和下支撑面，所述圆筒和上支撑面通过扭簧连接，所述中心转轴套接在上支撑面上，所述限位齿轮与投放动力装置连接。

5.根据权利要求4所述的抛投系统，其特征在于，所述旋转式弹仓包括八个具有相同弧度大小的弹仓仓位，每个弹仓仓位包括隔板、限位孔和活动底座，所述待投放弹体底部设置在限位孔内，所述限位孔设置在圆筒内，相邻两个隔板设置一个限位孔和一个活动底座，所述隔板设置在圆筒下方，所述活动底座设置在下支撑面上，所述隔板、限位孔和活动底座共同对待投放弹体进行位置约束，所述活动底座上设有限位凸台和梯形拉环固定台，待投放弹体的拉环设置在梯形拉环固定台上，所述限位凸台设置在待投放弹体外侧。

6.根据权利要求5所述的抛投系统，其特征在于，所述下支撑面上设有一投弹开口，所述投弹开口对应的弧度大小与弹仓仓位的弧度大小相同。

7.根据权利要求6所述的抛投系统，其特征在于，所述投放动力装置包括舵机和带槽舵机臂，所述带槽舵机臂一端连接舵机，另一端同时连接待投放弹体的拉环和保险销。

8.根据权利要求7所述的抛投系统，其特征在于，所述舵机的行程大于等于180°，所述舵机通过pwm进行通讯，所述舵机具有断电记忆功能，能够在-90°、-60°、60°、90°四个位置停下。

9.根据权利要求8所述的抛投系统，其特征在于，所述限位齿轮由八格大齿和八格小齿间隔分布组成，相邻两个大齿的中间位置有且仅设置一个小齿所述限位齿轮外侧还设有齿轮限位拨杆，所述齿轮限位拨杆一端连接限位齿轮，另一端连接带槽舵机臂。

10.一种轻小型无人机旋转式消防烟雾弹、警用催泪弹抛投方法，通过上述权利要求1-9之一所述的消防烟雾弹、警用催泪弹抛投系统进行弹药连续空投，其特征在于，所述消防烟雾弹、警用催泪弹抛投方法包括以下步骤：

技术总结
本发明提供了一种轻小型无人机旋转式烟雾弹、催泪弹抛投系统及方法，所述消防烟雾弹、催泪弹抛投系统包括：无人机固定底座、弹仓固定座、旋转式弹仓和投放动力装置：所诉无人机固定底座用于固定在无人机上实现抛投器的挂载和快拆快卸；所述弹仓固定座用于固定旋转式弹仓和投放动力装置；所述旋转式弹仓用于弹药旋转至抛投位置进行抛投并完成弹体移至投放准备位置；所述投放动力装置用于拔出弹体上的拉环和保险销，并触发旋转式弹仓旋转一个位次。本发明使用单个舵机就能实现连续抛投多枚烟雾弹、催泪弹的效果，具有使用简单、拆装方便、成本低、自身重量轻、可靠性高，满足消防、警用场景下轻型多旋翼无人机的投放烟雾弹、催泪弹需求。

技术研发人员：毕培信,翁楠旋,魏雅川,林希元,郭启越
受保护的技术使用者：航天时代飞鹏有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22