1.本发明涉及无人机领域，具体是涉及一种自动脱线连接组件及系留无人机系统。


背景技术：

2.系留无人机是现如今发展迅速的一种无人机，通过地面系留线缆供电，可实现无人机24小时不间断工作，解决了当前无人机靠蓄电池续航时间短的问题。系留无人机的飞行与控制要求负载高电压和大电流，因此大部分系留无人机自身并不配置供电单元，一般通过一根或多根线缆与地面供电系统进行连接，并且依靠地面供电系统为其提供续航所需的电量。因此系留无人机在飞行过程中总会拖曳线缆，撤离无人机时，需要把系留无人机降落，然后将无人机与地面设备断开。这一操作，无法实现地面设备的快速撤离。


技术实现要素：

3.本发明的第一目的是提供一种实现地面设备快速撤离的自动脱线连接组件。
4.本发明的第二目的是提供一种包括上述自动脱线连接组件的系留无人机系统。
5.为了实现上述的第一目的，本发明提供的自动脱线连接组件包括第一连接组件和第二连接组件，第一连接组件包括第一外壳、驱动装置、驱动块以及至少一个第一电连接头，第一外壳上设置有第一卡合部，驱动装置和至少一个所述第一电连接头分别设置在第一外壳上；第二连接组件包括中心载体、第一滑块、第一弹簧、第二卡合部和至少一个第二电连接头，中心载体内设置有移动腔室，第一滑块和第一弹簧分别设置在移动腔室内，第一弹簧抵接在第一滑块与中心载体之间，驱动装置驱动驱动块朝向第一滑块移动，驱动块驱动第一滑块沿驱动块的移动方向移动，第二卡合部设置在移动腔室的外周，第一滑块驱动第二卡合部远离第一卡合部移动，中心载体沿驱动块的移动方向远离第一外壳移动；至少一个的第一电连接头与至少一个的第二电连接头一一对应连接。
6.由上述方案可见，当系留无人机在起飞前，将第一连接组件中的第一卡合部与第二连接组件中的第二卡合部配合连接，使得第一电连接头与第二电连接头连接，完成地面供电系统与系留无人机之间的电传输或信号输送，当需要对处于飞行状态的系留无人机进行系留线缆脱线时，驱动装置驱动驱动块朝向第一滑块移动，第一滑块移动带动第二卡合部远离第一卡合部移动，使得第一连接组件与第二连接组件之间的连接断开，当驱动块继续驱动第一滑块移动，使得第二连接组件与第二连接组件完全脱离；在脱线过程，驱动块的移动通过第一滑块实现连动带动第二卡合部与第二卡合部断开连接后，驱动块的继续移动使得第二连接组件沿驱动块的移动方向完全从第一连接组件上脱离，避免由于第一连接组件与第二连接组件之间连接处的摩擦，使得第二连接组件无法快速从第一连接组件上脱离的情况，实现自动脱线的同时有效提高工作效率。
7.进一步的方案是，第二连接组件包括第二弹簧与连动件，第二弹簧抵接在第二卡合部与中心载体之间；移动腔室的侧壁上设置有第一通槽，连动件设置在第一通槽内，连动件的第一端可位于移动腔室内，连动件的第二端与第二卡合部连接，连动件上设置有铰接
部，铰接部设置在连动件的第一端与连动件的第二端之间，铰接部铰接于中心载体。
8.可见，连动件设置在第二卡合部与第一滑块之间，通过连动件的设置，第一滑块、连动件和第二卡合部形成连动组件，通过该连动组件更好地实现第二卡合部沿第二弹簧的弹力方向移动，使得第二卡合部与第一卡合部之间的卡合或脱离更加精确快速。
9.进一步的方案是，中心载体上设置有凸起块，第二卡合部上设置有通槽，凸起块位于第二通槽内，第二弹簧位于第二通槽内，第二弹簧抵接在第二卡合部与凸起块之间。
10.可见，在第一滑块的驱动作用下，第二卡合部远离第一卡合部的移动实现第二卡合部和第一卡合部之间的连接断开，而凸起块的设置可作为第二弹簧的安装载体的同时，由于凸起块设置在第二卡合部的通槽内，使得凸起块可对移动的第二卡合部的移动位移大小进行限定，而第二弹簧设置在第二卡合部的通槽内，第二卡合部远离第一卡合部的移动对第二弹簧挤压，第二通槽的设置可第二弹簧的挤压方向进行限位，避免第二弹簧的挤压偏移，后续难以驱动第二卡合部沿所需方向移动的情况。
11.进一步的方案是，连动件的第二端设置在凸起块与移动腔室之间。
12.可见，连动件铰接于中心载体，当第一滑块驱动连动件转动时，连动件的第二端在凸起块与移动腔室之间移动，可实现对连动件的转动的幅度进行限位。
13.进一步的方案是，中心载体包括限位板，限位板沿移动腔室的周向设置在移动腔室的外周，连动件的第一端可与限位板抵接。
14.可见，在连动件转动时，限位板对连动件的第一端进行限位，进一步限定连动件的转动幅度，从而控制第二卡合部的移动位移大小。
15.进一步的方案是，中心载体包括第一中心板和第二中心板，第一中心板沿移动腔室的周向设置，第一中心板上设置有凹槽，第二卡合部对应设置在凹槽内；第二中心板压盖在第二卡合部上。
16.可见，第一中心板上的凹槽对第二卡合部在其移动方向上进行限位，而第二中心板压盖第二卡合部，进一步对第二卡合部进行另一方向上的限位，使得第二卡合部的移动方向更加精准。
17.进一步的方案是，驱动块为螺母丝杆，第一连接组件包括第二滑块，第二滑块与螺母丝杆连接，第二滑块套设在螺母丝杆的外周，第二滑块可沿螺母丝杆的轴向移动，第二滑块驱动第一滑块移动。
18.可见，驱动块为螺母丝杆，驱动装置驱动螺母丝杆中的螺母沿丝杆的轴向移动，由于螺母与第二滑块移动，从而第二滑块沿丝杆的轴向移动，从而第二滑块驱动第一滑块移动，使用螺母丝杆作为驱动块，丝杆可作为导向杆，对第二滑块的移动进行导向。
19.进一步的方案是，第一外壳包括环形侧板，驱动块位于环形侧板的内圆内，第一卡合部为卡槽，第一卡合部位于环形侧板的内侧壁上；第二卡合部为推块，第二卡合部数量为四个，四个推块以移动腔室为中心呈辐射状设置，沿移动腔室的周向，每两个相邻的推块之间的间距相等。
20.可见，采用卡槽与推块的卡合结构完成第一连接组件和第二连接组件之间的连接，更好地通过滑块驱动推块移动实现脱线，并且四个推块以移动腔室为中心呈辐射状设置，使得一个第一滑块同时驱动的推块移动，使得脱线组件结构内部件布置更加合理。
21.进一步的方案是，第二连接组件包括第二外壳，第二外壳呈环形，中心载体设置在
第二外壳内，推块可贯穿第二外壳，第二外壳的外侧壁上设置有防呆凸起块，第一外壳的内侧壁上设置防呆凹槽，防呆凸起块设置在防呆凹槽内，防呆凹槽沿驱动块的移动方向延伸。
22.可见，防呆凸起块与防呆凹槽连接形成的防呆结构可使第一电连接头和第二电连接头精确连接。
23.为实现上述的第二目的，本发明提供的系留无人机系统包括无人机、如上述的自动脱线连接组件和地面供电组件，无人机通过第一系留线与第一电连接头连接，地面供电组件通过第二系留线与第二电连接头连接。
24.由上述方案可见，无人机通过第一系留线与第一连接组件中的第一电连接头连接，而地面供电组件通过第二系留线与第二连接组件中的第二电连接头连接，通过第一连接组件和第二连接组件之间的连接与断开，实现快速脱线以及连接。
附图说明
25.图1是本发明自动脱线连接组件实施例的立体图。
26.图2是沿图1a
‑
a线剖切的剖视图。
27.图3是本发明自动脱线连接组件实施例中第一连接组件的立体图。
28.图4是沿图3b
‑
b线剖切的剖视图。
29.图5是本发明自动脱线连接组件实施例中第二连接组件的立体图。
30.图6是沿图5c
‑
c线剖切的剖视图。
31.图7是本发明自动脱线连接组件实施例中中心载体的立体图。
32.图8是本发明自动脱线连接组件实施例中中心载体另一角度的立体图。
33.以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
34.本发明的自动脱线连接组件应用于系留无人机系统中无人机与地面供电组件之间的线缆连接以及线缆自动断开，自动脱线连接组件通过第一卡合部和第二卡合部卡合结构实现无人机与地面供电组件之间的连接；需脱线时，通过驱动装置驱动驱动块移动，带动第二滑块驱动第二卡合部远离第一卡合部移动，使得第一连接组件与第二连接组件断开的同时，驱动块继续推动第二连接组件沿驱动块的移动方向移动，使得第二连接组件快速脱离第二连接组件，有效提高工作效率，实现地面供电组件快速撤离。
35.参见图1和图2，自动脱线连接组件包括第一连接组件1和第二连接组件2，第一连接组件1包括第一外壳11、驱动装置12、驱动块13以及至少一个第一电连接头14，第一外壳11上设置有第一卡合部3，驱动装置12和至少一个第一电连接头14分别设置在第一外壳11上。
36.第二连接组件2包括中心载体21、第一滑块22、第一弹簧23、第二卡合部4和至少一个第二电连接头24，中心载体21内设置有第一移动腔室211，第一滑块22和第一弹簧23分别设置在第一移动腔室211内，第一弹簧23抵接在第一滑块22与中心载体21之间，第二卡合部4设置在第一移动腔室211的外周。当无人机处于飞行状态且地面供电组件处于供电状态时，通过第一卡合部3与第二卡合部4卡合连接，实现第一连接组件1与第二连接组件2之间的连接，使得至少一个的第一电连接头14与至少一个的第二电连接头24一一对应连接，从
而实现无人机与地面供电组件之间的电传输或信号传输。当进行脱线时，驱动装置12驱动驱动块13朝向第一滑块22移动，驱动块13驱动第一滑块22沿驱动块13的移动方向移动，第一滑块22驱动第二卡合部4远离第一卡合部3移动，使第一卡合部3与第二卡合部4之间的连接断开；中心载体21沿驱动块13的移动方向远离第一外壳11移动，使得第二连接组件2快速脱离第一连接组件1，避免由于第一连接组件1与第二连接组件2之间的摩擦，使得第二连接组件2难以断开与第一连接组件1之间的连接。
37.参见图3和图4，第一外壳11包括环形侧板111、多个连接块112和电机安装架113，电机安装架113通过多个连接块112设置在环形侧板111的内圆内，环形侧板111、多个连接块112和电机安装架113一体成型连接。电机安装架113呈圆柱形，电机安装架113上设置有第二移动腔室114和开口115，开口115设置在电机安装架113朝向第二连接组件2的一侧上，第二移动腔室114与开口115连通。在本实施例中，驱动装置12为电机，驱动装置12设置在电机安装架113背离第二移动腔室114的侧壁上。驱动块13设置在第二移动腔室114内，驱动块13为螺母丝杆，螺母丝杆13包括螺母131和丝杆132，螺母131套设在丝杆132外，驱动装置12驱动丝杆132转动，带动螺母131沿丝杆132的轴向移动。第一连接组件1包括第二滑块15，第二滑块15上设置有避让凹槽151，螺母131设置在避让凹槽151内，使得第二滑块15套设在螺母131外，螺母131与第二滑块15连接；丝杆132贯穿第二滑块15。第二滑块15设置在第二移动腔室114内，当驱动装置12驱动丝杆转动时，带动螺母131与第二滑块15沿丝杆132的轴向移动；第二移动腔室114的内侧壁上设置有两个导向槽116，两个导向槽116平行设置，导向槽116沿丝杆132的轴向移动，第二滑块15上设置有两个凸起块，凸起块一一对应地设置在导向槽116内。第二滑块15朝向第二连接组件2的侧壁上设置有圆柱邻接块152，第二滑块151中心轴与圆柱邻接块152的中心轴共轴设置，丝杆132贯穿圆柱邻接块152，圆柱邻接块152的径向宽度小于第二滑块15的径向宽度。
38.环形侧板111的内侧壁上设置有第一卡合部3，在本实施例中，第一卡合部3为卡槽，卡槽3沿环形侧板111的周向设置，卡槽3沿环形侧板111的内侧壁。
39.环形侧板111上还设置有两层绝缘板16，两层绝缘板16位于环形侧板111的内圆内，四个第一电连接头14分别贯穿两层绝缘板16，一个第一电连接头14分别设置在相邻的两个连接块112之间。
40.参见图5和图6，第二连接组件2包括第二外壳25，第二外壳25呈环形，中心载体21设置在第二外壳25的内圆内，第二外壳25的内侧壁内还设置有支撑条251，支撑条251沿第二外壳25的周向设置，支撑条251支撑中心载体21。为保持中心载体21与第二外壳25之间的连接稳定性，可在中心载体21与第二外壳25之间设置有卡簧252。
41.参见图7和图8，中心载体21包括第一中心板211、第二中心板212、第一移动腔室213和限位板214，在本实施例中，第一移动腔室213通过多个侧板215围绕形成，第一移动腔室213呈圆柱形，两个相邻的侧板215之间设置有第一通槽216。在本实施例中，第一中心板211沿第一移动腔室213的周向设置，第二中心板212压盖在第一中心板211的上方，第一中心板211、第一移动腔室213和限位板214一体成型设置。
42.第一滑块22和第一弹簧23设置有第一移动腔室213内，第一弹簧23抵接在第一移动腔室213的底部与第一滑块22之间。第一滑块22呈圆柱形，第一滑块22内设置有限位槽221，限位槽221沿第一滑块22的轴向贯穿第一滑块22，限位槽221内设置有抵接板222，第一
弹簧23的第一端抵接在抵接板222上。第一移动腔室213内还设置有限位杆217，限位杆217的轴向第一端与抵接板222固定连接，限位杆217的轴向第二端贯穿第一移动腔室213的底部，第一弹簧23套设在限位杆217外，第一滑块22的移动带动限位杆217的移动。
43.第一中心板211上设置有四个凹槽2111，在本实施例中，第二卡合部4为推块，第二连接组件2包括四个推块4，一个推块4对应设置在一个凹槽2111。在本实施例中，凹槽2111沿第一移动腔室213的径向延伸，以第一移动腔室213为中心，四个凹槽2111呈辐射状，每两个相邻的凹槽2111之间间距相同。第二中心板212压盖在四个推块4上。第一中心板211上的凹槽2111对第二卡合部4在其移动方向上进行限位，而第二中心板212压盖第二卡合部4，进一步对第二卡合部4进行另一方向上的限位，使得第二卡合部4的移动方向更加精准。第二连接组件2包括四个第二电连接头24，四个第二电连接头24分别贯穿第一中心板211和第二中心板212。
44.推块4上设置有第二通槽41，一个第二弹簧42对应地设置在一个第二通槽41内。第一中心板211上的凹槽2111内设置有凸起块43，凸起块43可位于第二通槽41内，第二弹簧42抵接在推块4与凸起块43之间。
45.第二连接组件2包括四个连动件5，一个连动件5对应设置在一个第一通槽216内。第二连接组件2中第一滑块22的移动驱动连动件5转动，带动推块4远离卡槽3。连动件5的第一端可位于第一移动腔室213内，连动件5的第二端与推块4铰接，连动件5上设置有铰接部51，铰接部51设置在连动件5的第一端与连动件5的第二端之间，铰接部51铰接于中心载体21。当第一滑块22在第一移动腔室213内移动，第一滑块22抵接连动件5的第一端，第一滑块22的移动带动连动件5绕铰接部51转动，使得连动件5的第二端朝向第一移动腔室213移动，从而带动推块4远离卡槽3移动。
46.限位板214沿第一移动腔室213的周向设置在多个侧板215的外周，连动件5的第一端可与限位板214抵接；连动件5的第二端设置在凸起块43与第一移动腔室213之间。在连动件5转动时，限位板214对连动件5的第一端进行限位，而连动件5的第二端在凸起块与第一移动腔室213之间移动，可实现对连动件5的转动的幅度进行限位，控制第二卡合部4的移动位移大小。
47.在本实施例中，第一中心板211上设置有四个第一避让槽2112，一个第一避让槽2112分别位于一个凹槽2111的底部，第一避让槽2112分别与凹槽2111、第一移动腔室213连通，一个连动件5可在一个第一避让槽2112内转动。第二中心板212上设置有四个第二避让槽2121，一个第二避让槽2121对应位于一个凹槽2111上方，第二避让槽2121与凹槽2111连通，当连动件5转动时，第二避让槽2121的设置实现对连动件5的第二端的移动进行避让。
48.第二外壳25上对应四个推块4的位置分别设置有四个通槽253，一个推块4可对应地贯穿一个通槽253后与卡槽4卡合连接。每个推块4上分别设置有倾斜面44，便于在推块4与卡槽3卡合时，推块4可快速进入卡槽3内，推块4的形状与卡槽3的形状相适配。
49.第二外壳25的外侧壁上设置有防呆凸起块254，第一外壳11的内侧壁上设置防呆凹槽17，防呆凸起块254设置在防呆凹槽17内，防呆凹槽17沿第二滑块15的移动方向延伸。防呆凸起块254与防呆凹槽17连接形成的防呆结构可使第一电连接头14和第二电连接头24精确连接。
50.系留无人机系统包括无人机、如上述的自动脱线连接组件和地面供电组件，无人
机通过第一系留线与第一电连接头14连接，地面供电组件通过第二系留线与第二电连接头24连接。无人机通过第一系留线与第一连接组件1中的第一电连接头14连接，而地面供电组件通过第二系留线与第二连接组件2中的第二电连接头24连接，通过第一连接组件1和第二连接组件2之间的连接与断开，实现快速脱线以及连接。
51.当系留无人机在起飞前，需要通过进行第一连接组件1与第二连接组件2之间的连接，实现第一电连接头14与第二电连接头24的连接。手动驱动第二外壳25朝向第一外壳11移动，驱动推块4朝向第一移动腔室213移动，第二弹簧42内压缩，直至推块4进入卡槽3内后，推块4在第二弹簧42的弹力作用下朝向卡槽3移动，完成推块4与卡槽3的卡合连接，从而实现第一电连接头14与第二电连接头24连接，完成地面供电系统与系留无人机之间的电传输或信号输送。
52.当需要对处于飞行状态的系留无人机进行系留线缆脱线时，驱动装置可通过无人机携带的电池作为动力对其驱动，驱动装置12驱动丝杆132转动，丝杆132上的螺母131转动带动第二滑块15朝向第一滑块22移动，当第二滑块15抵接第一滑块22后，第二滑块15的移动带动第一滑块22沿丝杆132的轴向移动，第一弹簧23被压缩，限定杆217也沿第一滑块22的移动方向移动，限定杆217的轴向与丝杆132的轴向平行。第一滑块22的移动驱动连动件5的第一端转动，使得连动件5的第二端朝向第一移动腔室213移动，使得推块4远离卡槽3移动，从而实现推块4与卡槽3之间的卡合连接的断开。第二滑块15继续驱动第一滑块22沿丝杆132的轴向移动，带动断开与第一外壳11的连接后的第二外壳25继续沿丝杆132的轴向移动，使得第二外壳25快速地从第一外壳11上脱离，实现快速脱线有效提高工作效率。
53.在本实施例中，多个第一电连接头包裹在第一系留线内，多个第二电连接头包裹在第二系留线内，第一外壳11的外侧壁和第二外壳的外侧壁上分别螺纹，第一外壳11与第二外壳25上螺纹可用于连接系留线。
54.本实施例中采用第一滑块22、连动件5以及推块4形成的连动结构实现第一卡合部3与第二卡合部4之间的断开。作为另一实施方式，第一卡合部3和第二卡合部4可分别为支撑块，第二卡合部4铰接于中心载体21。在第一外壳11与第二外壳连接时，第一卡合部3支撑第二卡合部4。当驱动块13驱动第一滑块22移动，带动第二卡合部4转动，使得第二卡合部4远离第一卡合部3移动，实现第一卡合部3与第二卡合部4之间的连接断开。
55.最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。