CN107140145A - 一种无人艇收放无人机装置 - Google Patents

一种无人艇收放无人机装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107140145A
CN107140145A CN201710286228.5A CN201710286228A CN107140145A CN 107140145 A CN107140145 A CN 107140145A CN 201710286228 A CN201710286228 A CN 201710286228A CN 107140145 A CN107140145 A CN 107140145A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fixed
unmanned
unmanned plane
unmanned boat
electromagnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710286228.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107140145B (zh
Inventor
周欢欢
罗均
彭艳
蒲华燕
王旭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Shanghai for Science and Technology
Original Assignee
University of Shanghai for Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Shanghai for Science and Technology filed Critical University of Shanghai for Science and Technology
Priority to CN201710286228.5A priority Critical patent/CN107140145B/zh
Publication of CN107140145A publication Critical patent/CN107140145A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107140145B publication Critical patent/CN107140145B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/50—Vessels or floating structures for aircraft
    • B63B35/52—Nets, slipways or the like, for recovering aircraft from the water

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

本发明公布了一种无人艇收放无人机装置。无人艇收放无人机装置是多无人装备协同控制系统中的关键装备，无人艇收放无人机的过程具有需要克服海浪海风干扰等难题。本发明基于图像传感器依靠近距定位技术，确定无人艇的姿态和位置。然后依靠安装在无人艇上的电磁机构来完成无人机和无人艇的对接，最后依靠无人艇上的液压机构和自锁装置完成无人机的固定。无人机和无人艇依靠本发明在对接和分离时对环境干扰进行自动补偿，防止无人艇与无人机之间发生碰撞等事故。

Description

一种无人艇收放无人机装置
技术领域
本发明属于机械与电子集成技术领域，具体涉及一种无人艇收放无人机装置。
背景技术
近年来，随着无人装备协同控制技术的发展，国内外研究机构已经展开了无人艇与无人机之间的协同控制。无人艇和无人机之间的协同控制离不开机体对接和分离。但是由于无人机位姿稳定性差和水上风浪涌流等环境复杂，无人艇和无人机在对接分离时很容易造成无人艇无人机的损坏，甚至会造成无人机的毁坏。因此，面对复杂的水上环境，需要一套装置来辅助完成无人艇收放无人机。
发明内容
本发明针对现有无人艇收放无人机的需求，提供了一种无人艇收放无人机装置，该装置不仅能在实际的环境中实现无人艇对无人机的布放回收，还能在仿真环境中还能起到优化布放与回收操作参数的功能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种无人艇收放无人机装置，由无人机收放机构和无人艇收放机构组成；所述无人机收放机构由上基板、电磁铁减震环、左支撑脚、图像传感器、支撑脚减震环、右支撑脚、吸附铁环、图像传感器镜头组成；所述上基板与无人机底部固定，基板中部开孔，所述电磁铁减震环固定在基板的开孔内，所述吸附铁环固定在电磁铁减震环底部，所述图像传感器固定在电磁铁减震环上，图像传感器的图像传感器镜头伸出吸附铁环，所述左支撑脚和右支撑脚分别通过支撑脚减震环连接在基板的两侧；所述无人艇收放机构由两套子机构组成，分别是捕捉机构和锁定机构，前者用来捕捉空中相对悬停的无人机，后者用来锁定捕捉到的无人机；其中，下基板与无人艇的夹板固定，所述捕捉机构包括气缸套、气缸杆、减震弹簧、电磁铁、指引灯，所述气缸套的一端固定在下基板上，另一端连接气缸杆，所述气缸杆的另一端与减震弹簧固定，所述减震弹簧上端与电磁铁固定，指引灯嵌套在电磁铁内，气缸套和气缸杆形成一个一维气动系统，推动减震弹簧、电磁铁、指引灯上下运动；所述锁定机构包括定位灯、固定板、回收支架、自锁扣，两块固定板一端固定在下基板上，位于捕捉机构两侧，四个定位灯分别固定在固定板上，形成长方形形状；两个V型的回收支架分别固定在固定板中部，电控解锁的自锁扣固定在回收支架侧边。
本发明的有益效果是：能实现无人艇布放回收无人机的操作，在回收和布放无人机时，能够保持无人艇与无人机之间的位置和姿态，保证无人艇与无人机的安全。能精确实现给定速度布放与回收，在仿真水上的环境中具有优化无人艇布放回收无人机操作参数的功能。
附图说明
图1为本发明整体示意图。
图2为本发明装置无人机部分上示意图。
图3为本发明装置无人机部分下示意图。
图4为本发明装置无人艇部分示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，一种无人艇收放无人机装置，由无人机收放机构1和无人艇收放机构2组成；如图2和图3所示，所述无人机收放机构1由上基板11、电磁铁减震环12、左支撑脚13、图像传感器14、支撑脚减震环15、右支撑脚16、吸附铁环17、图像传感器镜头18组成；所述上基板11与无人机底部固定，基板11中部开孔，所述电磁铁减震环12固定在基板11的开孔内，所述吸附铁环17固定在电磁铁减震环12底部，所述图像传感器14固定在电磁铁减震环12上，图像传感器14的图像传感器镜头18伸出吸附铁环17，所述左支撑脚13和右支撑脚16分别通过支撑脚减震环15连接在基板11的两侧；如图4所示，所述无人艇收放机构2由两套子机构组成，分别是捕捉机构和锁定机构，前者用来捕捉空中相对悬停的无人机，后者用来锁定捕捉到的无人机；其中，下基板21与无人艇的夹板固定，所述捕捉机构包括气缸套24、气缸杆25、减震弹簧26、电磁铁27、指引灯28，所述气缸套24的一端固定在下基板21上，另一端连接气缸杆25，所述气缸杆25的另一端与减震弹簧26固定，所述减震弹簧26上端与电磁铁27固定，指引灯28嵌套在电磁铁27内，气缸套24和气缸杆25形成一个一维气动系统，推动减震弹簧26、电磁铁27、指引灯28上下运动；所述锁定机构包括定位灯22、固定板23、回收支架29、自锁扣30，两块固定板23一端固定在下基板21上，位于捕捉机构两侧，四个定位灯22分别固定在固定板23上，形成长方形形状；两个V型的回收支架29分别固定在固定板23中部，电控解锁的自锁扣30固定在回收支架29侧边。
本发明通过控制电磁铁27的通断和吸附铁环17形成一组固定副收放无人机，通过无人艇自锁扣30对无人机左支撑脚13和右支撑脚16进行固定。使用图像传感器14利用定位灯22进行粗定位，再利用指引灯28进行精定位。
本发明在实际应用中分为两个阶段：一是回收阶段，无人艇在水面上回收空中飞行的无人机；二是布放阶段，无人艇在水面上布放无人机到空中。
1．回收阶段
当无人艇接收到控制台回收无人机的指令后，无人艇向无人机发送回收指令。无人艇保持定速定向巡航模式，并向无人机不断发送GPS坐标，进行回收准备。无人机接收到无人艇的GPS坐标后，计算和无人艇的相对位置后进行粗调整。当无人艇和无人机的位置相对重合时，无人机打开图像传感器14，图像传感器14通过图像传感器镜头18对正下方的图像进行捕捉。通过无人机图像处理程序分析后，识别出无人艇上的指示灯28，通过指示灯28在图像中的位置对无人机的位置进行精调整。在调整过程中，无人机缓慢降低高度。同时，无人艇将气缸套24中的气缸杆25向上推动，使得捕捉机构的上部分升出锁定机构一定高度。无人机在下降到一定高度以后，无人机对无人艇上的按长方形布置的4个定位灯22对自身的姿态进行调整，使得无人机的左支撑脚13和右支撑脚15分别落入无人艇上的V型回收支架29中。调整完成后，无人机向无人艇发送位置和姿态调整完成的指令，电磁铁27上电。无人机继续一边精调整，一边下降，直到无人机收放机构1上的吸附铁环17被无人艇收放机构2上的电磁铁27捕捉到。在捕捉机构完成捕捉后，无人艇将气缸套24中的气缸杆25向下推动，无人机随着捕捉机构下降，直到左支撑脚13和右支撑脚15落入V型回收支架29中，电磁铁27断电，断开捕捉机构和无人机的连接，无人机确认落入情况后，关闭动力。无人机随着捕捉机构继续下降，落入到自锁扣30的梯形滑块上。在重力的作用下，滑块侧滑，无人机左支撑脚13和右支撑脚15进入V型回收支架29底部，滑块复位。无人艇回收无人机的过程结束。
2. 布放阶段
当无人艇接收到控制台布放无人机的指令后，无人艇向无人机发送布放指令。无人机打开动力系统，为布放过程做准备。无人艇在接收到无人机状态确认指令后，自锁扣30的梯形滑块受到电磁铁的吸附滑进，自锁扣30打开，再将无人艇将气缸套24中的气缸杆25向上推动，使得捕捉机构的上部分升出锁定机构一定高度，直到无人机上的左支撑脚13和右支撑脚15离开V型回收支架29。随后电磁铁27断电，断开捕捉机构和无人机的连接。无人机加大升力，离开无人艇夹板，无人艇布放无人机的过程结束。

Claims (1)

1.一种无人艇收放无人机装置，由无人机收放机构（1）和无人艇收放机构（2）组成；其特征在于，所述无人机收放机构（1）由上基板（11）、电磁铁减震环（12）、左支撑脚（13）、图像传感器（14）、支撑脚减震环（15）、右支撑脚（16）、吸附铁环（17）、图像传感器镜头（18）组成；所述上基板（11）与无人机底部固定，基板（11）中部开孔，所述电磁铁减震环（12）固定在基板（11）的开孔内，所述吸附铁环（17）固定在电磁铁减震环（12）底部，所述图像传感器（14）固定在电磁铁减震环（12）上，图像传感器（14）的图像传感器镜头（18）伸出吸附铁环（17），所述左支撑脚（13）和右支撑脚（16）分别通过支撑脚减震环（15）连接在基板（11）的两侧；所述无人艇收放机构（2）由两套子机构组成，分别是捕捉机构和锁定机构，前者用来捕捉空中相对悬停的无人机，后者用来锁定捕捉到的无人机；其中，下基板（21）与无人艇的夹板固定，所述捕捉机构包括气缸套（24）、气缸杆（25）、减震弹簧（26）、电磁铁（27）、指引灯（28），所述气缸套（24）的一端固定在下基板（21）上，另一端连接气缸杆（25），所述气缸杆（25）的另一端与减震弹簧（26）固定，所述减震弹簧（26）上端与电磁铁（27）固定，指引灯（28）嵌套在电磁铁（27）内，气缸套（24）和气缸杆（25）形成一个一维气动系统，推动减震弹簧（26）、电磁铁（27）、指引灯（28）上下运动；所述锁定机构包括定位灯（22）、固定板（23）、回收支架（29）、自锁扣（30），两块固定板（23）一端固定在下基板（21）上，位于捕捉机构两侧，四个定位灯（22）分别固定在固定板（23）上，形成长方形形状；两个V型的回收支架（29）分别固定在固定板（23）中部，电控解锁的自锁扣（30）固定在回收支架（29）侧边。
CN201710286228.5A 2017-04-27 2017-04-27 一种无人艇收放无人机装置 Active CN107140145B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710286228.5A CN107140145B (zh) 2017-04-27 2017-04-27 一种无人艇收放无人机装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710286228.5A CN107140145B (zh) 2017-04-27 2017-04-27 一种无人艇收放无人机装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107140145A true CN107140145A (zh) 2017-09-08
CN107140145B CN107140145B (zh) 2019-04-16

Family

ID=59775452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710286228.5A Active CN107140145B (zh) 2017-04-27 2017-04-27 一种无人艇收放无人机装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107140145B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108820142A (zh) * 2018-06-11 2018-11-16 江阴市北海救生设备有限公司 一种智能巡航无人艇
CN109515640A (zh) * 2018-11-22 2019-03-26 深圳市海斯比船艇科技股份有限公司 基于电活性聚合物的无人艇收放无人机装置以及控制方法
CN110001879A (zh) * 2019-04-10 2019-07-12 上海大学 一种无人机协助回收无人艇系统
CN110254652A (zh) * 2019-06-28 2019-09-20 上海大学 一种基于水平稳定平台的无人机回收充电装置
CN110525593A (zh) * 2019-09-27 2019-12-03 北京理工大学 一种船载无人机的起落、固定及充电系统
CN113148019A (zh) * 2021-05-13 2021-07-23 鹏城实验室 一种水面自主回收自主水下机器人的回收系统及回收方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204270150U (zh) * 2014-11-25 2015-04-15 深圳市鸣鑫航空科技有限公司 多旋翼无人机回收系统
CN105059558A (zh) * 2015-07-16 2015-11-18 珠海云洲智能科技有限公司 无人船载无人机起降系统
CN105151309A (zh) * 2015-09-18 2015-12-16 施国樑 依靠图像识别定位和降落的无人机
CN105303899A (zh) * 2015-11-12 2016-02-03 范云生 无人水面艇与无人飞行器联合的子母式机器人协作系统
CN205498797U (zh) * 2016-03-21 2016-08-24 普宙飞行器科技（深圳）有限公司 停机坪及无人机着陆系统
US20160257424A1 (en) * 2013-10-21 2016-09-08 Kespry, Inc. Systems and methods for unmanned aerial vehicle landing
US9448562B1 (en) * 2015-08-18 2016-09-20 Skycatch, Inc. Utilizing acceleration information for precision landing of unmanned aerial vehicles
CN105966568A (zh) * 2016-05-20 2016-09-28 武汉理工大学 一种装备于海事巡航搜救无人艇的自适应可调节装置
CN205644286U (zh) * 2016-05-16 2016-10-12 景德镇学院 一种基于视觉辅助技术的自主着陆无人机
CN106527487A (zh) * 2016-12-23 2017-03-22 北京理工大学 一种运动平台上无人机自主精确着陆系统及着陆方法
CN206068140U (zh) * 2016-08-29 2017-04-05 桂阳县浩丰科技有限公司 一种感应式无人机减震起落架

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160257424A1 (en) * 2013-10-21 2016-09-08 Kespry, Inc. Systems and methods for unmanned aerial vehicle landing
CN204270150U (zh) * 2014-11-25 2015-04-15 深圳市鸣鑫航空科技有限公司 多旋翼无人机回收系统
CN105059558A (zh) * 2015-07-16 2015-11-18 珠海云洲智能科技有限公司 无人船载无人机起降系统
US9448562B1 (en) * 2015-08-18 2016-09-20 Skycatch, Inc. Utilizing acceleration information for precision landing of unmanned aerial vehicles
CN105151309A (zh) * 2015-09-18 2015-12-16 施国樑 依靠图像识别定位和降落的无人机
CN105303899A (zh) * 2015-11-12 2016-02-03 范云生 无人水面艇与无人飞行器联合的子母式机器人协作系统
CN205498797U (zh) * 2016-03-21 2016-08-24 普宙飞行器科技（深圳）有限公司 停机坪及无人机着陆系统
CN205644286U (zh) * 2016-05-16 2016-10-12 景德镇学院 一种基于视觉辅助技术的自主着陆无人机
CN105966568A (zh) * 2016-05-20 2016-09-28 武汉理工大学 一种装备于海事巡航搜救无人艇的自适应可调节装置
CN206068140U (zh) * 2016-08-29 2017-04-05 桂阳县浩丰科技有限公司 一种感应式无人机减震起落架
CN106527487A (zh) * 2016-12-23 2017-03-22 北京理工大学 一种运动平台上无人机自主精确着陆系统及着陆方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108820142A (zh) * 2018-06-11 2018-11-16 江阴市北海救生设备有限公司 一种智能巡航无人艇
CN109515640A (zh) * 2018-11-22 2019-03-26 深圳市海斯比船艇科技股份有限公司 基于电活性聚合物的无人艇收放无人机装置以及控制方法
CN109515640B (zh) * 2018-11-22 2020-11-06 深圳市海斯比海洋科技股份有限公司 基于电活性聚合物的无人艇收放无人机装置以及控制方法
CN110001879A (zh) * 2019-04-10 2019-07-12 上海大学 一种无人机协助回收无人艇系统
CN110254652A (zh) * 2019-06-28 2019-09-20 上海大学 一种基于水平稳定平台的无人机回收充电装置
CN110525593A (zh) * 2019-09-27 2019-12-03 北京理工大学 一种船载无人机的起落、固定及充电系统
CN110525593B (zh) * 2019-09-27 2020-09-22 北京理工大学 一种船载无人机的起落、固定及充电系统
CN113148019A (zh) * 2021-05-13 2021-07-23 鹏城实验室 一种水面自主回收自主水下机器人的回收系统及回收方法
CN113148019B (zh) * 2021-05-13 2022-05-06 鹏城实验室 一种水面自主回收自主水下机器人的回收系统及回收方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107140145B (zh) 2019-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107140145A (zh) 一种无人艇收放无人机装置
CN106864751B (zh) 基于图像处理的无人机飞行降落系统及方法
CN106607907B (zh) 一种移动视觉机器人及其测控方法
CN107943073B (zh) 无人机起降方法、设备、系统及无人机
CN105059558B (zh) 无人船载无人机起降系统
CN110799749B (zh) 用于减轻风力涡轮机叶片中的振荡的方法
CN111422369B (zh) 一种无人机自动机场及控制方法
CN110077595A (zh) 复杂动态颠簸条件下无人自主飞行器自动降落及回收系统
CN111552304B (zh) 一种无人机回收系统及回收方法
WO2015195175A2 (en) System for automatic takeoff and landing by interception of small uavs
CN113460274B (zh) 一种auv自主回收/布放装置及其实现方法
CN106269548A (zh) 一种物体自动分拣方法及其装置
CN106044570A (zh) 一种采用机器视觉的钢卷吊自动识别装置和方法
CN103019101A (zh) 一种海上风机吊装控制方法和系统
CN111137463A (zh) 一种无人机降落引导系统及其方法、充电平台、无人机
CN106628143A (zh) 一种智能优化航迹的巡检无人机
CN110155265A (zh) 一种用于无人艇平台的基于电磁的无人机降落装置
CN112390136A (zh) 适用于风机叶片安装的吊具运动控制系统及控制方法
CN106737795A (zh) 一种动力机械手的工具快换装置和方法
CN111257331A (zh) 一种无人机巡检系统及巡检方法
CN106203598A (zh) 基于机器视觉的ic卡自动挑线装置
CN112977862A (zh) 一种无人机无线充电停机坪
CN109625922A (zh) 一种用于智能制造的自动上下料系统及方法
CN213894910U (zh) 适用于风机叶片安装的吊具主体及运动控制系统
CN103567736A (zh) 一种侧窗玻璃安装装置及安装方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant