CN107943063A - 一种无人机起降自稳平台及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人机起降自稳平台及其工作方法，涉及无人机起降平台技术领域，包括支撑组件一、支撑组件二、支撑组件三、姿态检测模块一、姿态检测模块二和控制模块，所述支撑组件一、支撑组件二和支撑组件三分别连接有电机动力系统一、电机动力系统二和电机动力系统三，所述姿态检测模块一连接在飞行甲板、支撑组件一、支撑组件二和支撑组件三上，所述姿态检测模块二连接在支撑组件一、支撑组件二和支撑组件三上。本发明无人机起降平台不跟随船舶因海况的干扰产生的晃动、升沉等运动，实时保持水平位置，降低了无人机在海况恶劣时起飞、降落的难度与危险性，大大提高了无人机起飞与降落的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及无人机起降平台技术领域，特别涉及一种无人机起降自稳平台及其工作方法。
背景技术
目前多旋翼无人机、直升机或者是垂直起降固定翼机虽然能在船上垂直降落，但是由于船舶在水上的晃动与升沉运动，加大了无人机降落的难度，甚至发生撞机事故。
中国专利申请号为201610767296.9公开了一种车载式无人机升降平台系统，包括主动链轮、链条和从动链轮组成的运动机构，其中，主动链轮和从动链轮用于支撑和驱动链条，还包括机架，机架上设置有用于支承主动链轮和从动链轮的轴承，主动链轮连接有动力系统；还包括悬臂和吊舱，悬臂一端固定在链条上，另一端铰链接于吊舱的外侧面，实现了无人机在车载升降平台上直接自动升降、出入仓的功能，无需将无人机从车上搬运到专用的升降平台上进行升降，节约了人力成本，同时可车载运输并可以用于野外工作，机动灵活性。该升降平台用在船舶上时，由于船舶在水上的晃动与升沉运动，存在无人机起降困难的缺陷。
中国专利申请号为201610771153.5公开了一种机械臂式无人机升降平台，包括内为舱体的机架和设置在机架内的主轴，旋转臂一端固定在主轴上，另一端连接支撑有用于承载无人机的升降板，旋转臂随主轴转动将升降板从舱口伸出机架。本发明以机架为舱体，内设旋转臂，通过旋转臂的旋转，实现无人机升降平台的出入舱操作；同时本发明的旋转臂结构设计可以减少无人机升降平台出入舱过程中占用的空间；该申请的机架及其内部结构可以作为一个基本模块，能够将多个基本模块组合安装在一个车舱内，实现多个无人机升降平台的出入舱。该升降平台用在船舶上是同样存在着无人机起飞降落时发生撞机事故的隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无人机起降自稳平台及其工作方法，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
一种无人机起降自稳平台，包括支撑组件一、支撑组件二、支撑组件三、姿态检测模块一、姿态检测模块二和控制模块，所述支撑组件一、支撑组件二和支撑组件三分别连接有电机动力系统一、电机动力系统二和电机动力系统三，所述姿态检测模块一连接在飞行甲板、支撑组件一、支撑组件二和支撑组件三上，所述姿态检测模块二连接在支撑组件一、支撑组件二和支撑组件三上，所述姿态检测模块一、姿态检测模块二、电机动力系统一、电机动力系统二和电机动力系统三均与控制模块电连接在一起。
优选的，所述电机动力系统一、电机动力系统二和电机动力系统三分别电连接有位置检测模块一、位置检测模块二和位置检测模块三，所述检测模块一、位置检测模块二和位置检测模块三均与控制模块电连接在一起。
优选的，所述姿态检测模块一用于检测因船舶晃动和升沉运动对起降平台的干扰，向控制模块传递其干扰信号。
优选的，所述电机动力系统一、电机动力系统二和电机动力系统三分别控制支撑组件一、支撑组件二和支撑组件三的运动用以补偿船舶晃动和升沉对起降平台的扰动偏转位移量。
优选的，所述电机动力系统一、电机动力系统二和电机动力系统三通过电机动力系统的启停、正反转及转速来达到位置补偿的效果。
优选的，所述姿态检测模块二向控制模块传递驱动支撑组件一、支撑组件二和支撑组件三运动的速度差值。
优选的，所述位置检测模块一、位置检测模块二和位置检测模块三分别检测电机动力系统一、电机动力系统二和电机动力系统三中的电机转速及正反转，并将其信号传输给控制模块，控制模块根据位置检测模块采集到的信号再次发出控制信号给电机动力系统进行修正，从而达到了闭环控制。
一种无人机起降自稳平台的工作方法，包括以下步骤：
1)利用姿态检测模块一检测因船舶晃动和升沉运动对起降平台的干扰，向控制模块传递其干扰信号；
2)利用姿态检测模块二向控制模块传递驱动支撑组件一、支撑组件二和支撑组件三的速度差值；
3)利用控制模块根据姿态检测模块一和姿态检测模块二的输出信息判断出此时船舶晃动、升沉等运动对起降平台的干扰状态及起降平台的工作状态，然后再控制电机动力系统的启停、正反转及转速，以补偿船舶晃动和升沉对起降平台的扰动偏转位移量；
4)同时位置检测模块检一、位置检测模块二和位置检测模块三分别测量电机动力系统一、电机动力系统二和电机动力系统三中的电机转速及正反转，并将其信号传输给控制模块，控制模块根据位置位置检测模块采集到的信号再次发出控制信号给电机动力系统进行修正，从而达到了闭环控制，使起降平台能在船舶晃动和升沉运动中能保持水平稳定。
本发明的优点在于：本发明无人机起降平台不跟随船舶因海况的干扰产生的晃动、升沉等运动，实时保持水平位置，降低了无人机在海况恶劣时起飞、降落的难度与危险性；在起飞与降落地点不平的地方能给无人机提供一个平稳起飞与降落的平台，大大提高了无人机起飞与降落的安全性。
附图说明
图1为本发明的原理图。
实施例1
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
一种无人机起降自稳平台，包括支撑组件一、支撑组件二、支撑组件三、姿态检测模块一、姿态检测模块二和控制模块，所述支撑组件一、支撑组件二和支撑组件三分别连接有电机动力系统一、电机动力系统二和电机动力系统三，所述姿态检测模块一连接在飞行甲板、支撑组件一、支撑组件二和支撑组件三上，所述姿态检测模块二连接在支撑组件一、支撑组件二和支撑组件三上，所述姿态检测模块一、姿态检测模块二、电机动力系统一、电机动力系统二和电机动力系统三均与控制模块电连接在一起。
在本实施例中，所述姿态检测模块一用于检测因船舶晃动、升沉等运动对起降平台的干扰，向控制模块传递其干扰信号。
在本实施例中，所述电机动力系统一、电机动力系统二和电机动力系统三分别控制支撑组件一、支撑组件二和支撑组件三的运动用以补偿船舶晃动、升沉对起降平台的扰动偏转位移量。
在本实施例中，所述电机动力系统一、电机动力系统二和电机动力系统三通过电机动力系统的启停、正反转及转速来达到位置补偿的效果。
此外，所述姿态检测模块二向控制模块传递驱动支撑组件一、支撑组件二和支撑组件三运动的速度差值。
一种无人机起降自稳平台的工作方法，包括以下步骤：
1)利用姿态检测模块一检测因船舶晃动、升沉等运动对起降平台的干扰，向控制模块传递其干扰信号；
2)利用姿态检测模块二向控制模块传递驱动支撑组件一、支撑组件二和支撑组件三的速度差值；
3)利用控制模块根据姿态检测模块一和姿态检测模块二的输出信息判断出此时船舶晃动、升沉等运动对起降平台的干扰状态及起降平台的工作状态，然后再控制电机动力系统的启停、正反转及转速，以补偿船舶晃动、升沉对起降平台的扰动偏转位移量。
实施例2
本实施例的其他步骤同实施例一，不同处在于：
在本实施例中，所述电机动力系统一、电机动力系统二和电机动力系统三分别电连接有位置检测模块一、位置检测模块二和位置检测模块三，所述检测模块一、位置检测模块二和位置检测模块三均与控制模块电连接在一起。
此外，所述位置检测模块一、位置检测模块二和位置检测模块三分别检测电机动力系统一、电机动力系统二和电机动力系统三中的电机转速及正反转，并将其信号传输给控制模块，控制模块根据位置检测模块采集到的信号再次发出控制信号给电机动力系统进行修正，从而达到了闭环控制，使起降平台能在船舶晃动，升沉等运动中能保持水平稳定。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (8)
1.一种无人机起降自稳平台，其特征在于，包括支撑组件一、支撑组件二、支撑组件三、姿态检测模块一、姿态检测模块二和控制模块，所述支撑组件一、支撑组件二和支撑组件三分别连接有电机动力系统一、电机动力系统二和电机动力系统三，所述姿态检测模块一连接在飞行甲板、支撑组件一、支撑组件二和支撑组件三上，所述姿态检测模块二连接在支撑组件一、支撑组件二和支撑组件三上，所述姿态检测模块一、姿态检测模块二、电机动力系统一、电机动力系统二和电机动力系统三均与控制模块电连接在一起。
2.根据权利要求1所述的一种无人机起降自稳平台，其特征在于：所述电机动力系统一、电机动力系统二和电机动力系统三分别电连接有位置检测模块一、位置检测模块二和位置检测模块三，所述检测模块一、位置检测模块二和位置检测模块三均与控制模块电连接在一起。
3.根据权利要求1所述的一种无人机起降自稳平台，其特征在于：所述姿态检测模块一用于检测因船舶晃动和升沉运动对起降平台的干扰，向控制模块传递其干扰信号。
4.根据权利要求1所述的一种无人机起降自稳平台，其特征在于：所述电机动力系统一、电机动力系统二和电机动力系统三分别控制支撑组件一、支撑组件二和支撑组件三的运动用以补偿船舶晃动和升沉对起降平台的扰动偏转位移量。
5.根据权利要求4所述的一种无人机起降自稳平台，其特征在于：所述电机动力系统一、电机动力系统二和电机动力系统三通过电机动力系统的启停、正反转及转速来达到位置补偿的效果。
6.根据权利要求1所述的一种无人机起降自稳平台，其特征在于：所述姿态检测模块二向控制模块传递驱动支撑组件一、支撑组件二和支撑组件三运动的速度差值。
7.根据权利要求2所述的一种无人机起降自稳平台，其特征在于：所述位置检测模块一、位置检测模块二和位置检测模块三分别检测电机动力系统一、电机动力系统二和电机动力系统三中的电机转速及正反转，并将其信号传输给控制模块，控制模块根据位置检测模块采集到的信号再次发出控制信号给电机动力系统进行修正，从而达到了闭环控制。
8.一种采用权利要求2或7中的任意一种无人机起降自稳平台的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)利用姿态检测模块一检测因船舶晃动和升沉运动对起降平台的干扰，向控制模块传递其干扰信号；
2)利用姿态检测模块二向控制模块传递驱动支撑组件一、支撑组件二和支撑组件三的速度差值；
3)利用控制模块根据姿态检测模块一和姿态检测模块二的输出信息判断出此时船舶晃动和升沉运动对起降平台的干扰状态及起降平台的工作状态，然后再控制电机动力系统的启停、正反转及转速，以补偿船舶晃动、升沉对起降平台的扰动偏转位移量；
4)同时位置检测模块检一、位置检测模块二和位置检测模块三分别测量电机动力系统一、电机动力系统二和电机动力系统三中的电机转速及正反转，并将其信号传输给控制模块，控制模块根据位置位置检测模块采集到的信号再次发出控制信号给电机动力系统进行修正，从而达到了闭环控制，使起降平台能在船舶晃动和升沉运动中保持水平稳定。
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