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本发明提供一种高空气球发放装置，包括滚筒发放系统和牵引式移动底盘；滚筒发放系统通过回转支撑转台固定于牵引式移动底盘上；滚筒发放系统包括滚筒芯轴、滚筒、滚筒支撑架、翻转机构、锁紧机构和缓冲机构，滚筒两侧连接有转轴一和转轴二，滚筒芯轴与转轴一相连滚筒支撑架包括水平支撑架和竖直支撑架，回转支撑转台连接有电机；翻转机构包括减速电机和传动套筒，传动套筒一端与减速电机相连，另一端通过电机销轴与滚筒芯轴相连；水平支撑架上置有与转轴二相连的锁紧机构；竖直支撑架底部置有缓冲机构；竖直支撑架内部设有止翻转装置。本发明可实现对不同体积的高空探测气球的发放，操作简单，气球发放过程中球体保护可靠，性能稳定，发放效率高。