CN110209126A - 模块化轮式无人车与旋翼无人机编队系统 - Google Patents

模块化轮式无人车与旋翼无人机编队系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110209126A
CN110209126A CN201910217806.9A CN201910217806A CN110209126A CN 110209126 A CN110209126 A CN 110209126A CN 201910217806 A CN201910217806 A CN 201910217806A CN 110209126 A CN110209126 A CN 110209126A
Authority
CN
China
Prior art keywords
unmanned vehicle
unmanned
module
vehicle
rotor wing
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.)
Pending
Application number
CN201910217806.9A
Other languages
English (en)
Inventor
赵又群
张晨
葛召浩
邓汇凡
张桂玉
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.)
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Original Assignee
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
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 Nanjing University of Aeronautics and Astronautics filed Critical Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority to CN201910217806.9A priority Critical patent/CN110209126A/zh
Publication of CN110209126A publication Critical patent/CN110209126A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D63/00—Motor vehicles or trailers not otherwise provided for
    • B62D63/02—Motor vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D63/00—Motor vehicles or trailers not otherwise provided for
    • B62D63/02—Motor vehicles
    • B62D63/04—Component parts or accessories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D47/00—Equipment not otherwise provided for
    • B64D47/08—Arrangements of cameras
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41845—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by system universality, reconfigurability, modularity
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4189—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the transport system
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

本发明提供了一种模块化轮式无人车与旋翼无人机编队系统，包括至少一个旋翼无人机、一个无人车保障模块和至少一个无人车任务模块。本发明通过装载无人机来提高对作业区域的侦察以及对无人车任务模块的协同控制；将汽车原本的作业部分模块化，形成无人车任务模块，并实现无人车模块间的分离，以提高在作业区域的工作效率以及装载容量；无人车任务模块由装有轮毂电机的电动轮驱动，减小驱动装置占据的空间。

Description

模块化轮式无人车与旋翼无人机编队系统
技术领域
本发明涉及编队系统领域，具体是一种模块化轮式无人车与旋翼无人机编队系统。
背景技术
无人驾驶汽车是智能汽车的一种，也称为轮式移动机器人，主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶的目的。无人车利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。
无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。旋翼无人机，是一种具有旋翼轴的特殊无人驾驶直升机。其通过每个轴上的电动机转动，带动旋翼，从而产生升推力。无人机广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等方面。传统汽油机汽车，发动机占据了一定的装载空间，且装载容量有限。当汽车进入作业区域后视野受限，不能较好地了解到整个作业区域的情况。并且一辆汽车在作业区域所能实现的能力有限，效率较低。
发明内容
本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种模块化轮式无人车与旋翼无人机编队系统，通过装载无人机来提高对作业区域的侦察以及对无人车任务模块的协同控制；将汽车原本的作业部分模块化，形成无人车任务模块，并实现无人车模块间的分离，以提高在作业区域的工作效率以及装载容量
本发明包括一架或多架旋翼无人机、一个无人车保障模块和一个或多个无人车任务模块。所述旋翼无人机安装有摄像头以及传感器，旋翼无人机装载在无人车保障模块上，当无人车行驶进入作业任务区域后，旋翼无人机从无人车保障模块中脱离并起飞，无人机上的摄像头以及传感器将任务区域的环境信息进行扫描并通过通讯模块传送给无人车任务模块。所述无人车保障模块作为旋翼无人机的载体模块，负责无人机的起飞释放与降落接受。同时无人车保障模块装有汽油发动机，在进入作业区域之前无人车各模块连接成整体，汽油发动机作为整车的唯一动力源为无人车保障模块提供动力，同时驱动无人车保障模块与无人车任务模块一同行驶。所述无人车任务模块装载作业装备与物资或执行具体的作业任务。当无人车保障模块拖动无人车任务模块进入作业区域后，无人车保障模块与无人车任务模块分离，无人车任务模块间也互相分离。各个无人车任务模块可独立或者在无人机的协同下执行抢险、救援、侦察、通信、作战等各种民用或者军事任务。无人车任务模块装有轮毂电机驱动的电动轮，当无人车任务模块与无人车保障模块脱离后，失去了来自于无人车保障模块的动力源，转为激活电动轮作为无人车任务模块的唯一动力源。
进一步改进，所述的无人车保障模块和无人车任务模块装配有两轮独立转向系统和两轮平衡系统。当无人车各模块未分离时，无人车作为多轮车辆完成行驶与转向任务。当无人车各模块分离后，各模块变成两轮车辆，二轮转向系统为各无人车模块提供稳定的行驶与转向功能，二轮平衡系统避免各无人车模块出现俯仰翻滚。
进一步改进，所述的旋翼无人机和无人车保障模块之间使用自主定位功能以及磁性固定技术，可在无人车保障模块移动中实现准确降落。
本发明有益效果在于：
1、提供了一种模块化轮式无人车与旋翼无人机编队系统，通过装载旋翼无人机来提高对作业区域的侦察以及对无人车任务模块的协同控制。
2、将汽车原本的作业部分模块化形成无人车任务模块，并实现无人车模块间的分离，以提高在作业区域的工作效率以及装载容量。
3、无人车任务模块由装有轮毂电机的电动轮驱动，减小驱动装置占据的空间，提高作业效率。
4、无人车保障模块和无人车任务模块装配有两轮独立转向系统和两轮平衡系统，二轮转向系统为各无人车模块提供稳定的行驶与转向功能，二轮平衡系统避免各无人车模块出现俯仰翻滚。
附图说明
图1为二轮保障模块；
图2为二轮任务模块；
图3为四轮保障模块；
图4为四轮任务模块。
图5为无人车保障模块和无人车任务模块连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明提供了一种模块化轮式无人车与旋翼无人机编队系统包括一架或多架旋翼无人机、一个无人车保障模块和一个或多个无人车任务模块。所述旋翼无人机安装有摄像头以及传感器，旋翼无人机装载在无人车保障模块上，当无人车行驶进入作业任务区域后，旋翼无人机从无人车保障模块中脱离并起飞，无人机上的摄像头以及传感器将任务区域的环境信息进行扫描并通过通讯模块传送给无人车任务模块。所述无人车保障模块如图1和图3所示，作为旋翼无人机的载体模块，负责无人机的起飞释放与降落接受。同时无人车保障模块装有汽油发动机，在进入作业区域之前无人车各模块连接成整体，汽油发动机作为整车的唯一动力源为无人车保障模块提供动力，同时驱动无人车保障模块与无人车任务模块一同行驶。所述无人车任务模块如图2和图4所示，装载作业装备与物资或执行具体的作业任务。当无人车保障模块拖动无人车任务模块进入作业区域后，无人车保障模块与无人车任务模块分离，无人车任务模块间也互相分离。各个无人车任务模块可独立或者在无人机的协同下执行抢险、救援、侦察、通信、作战等各种民用或者军事任务。无人车任务模块装有轮毂电机驱动的电动轮，当无人车任务模块与无人车保障模块脱离后，失去了来自于无人车保障模块的动力源，转为激活电动轮作为无人车任务模块的唯一动力源。
所述的无人车保障模块和无人车任务模块连接结构如图5所示，装配有两轮独立转向系统和两轮平衡系统。当无人车各模块未分离时，无人车作为多轮车辆完成行驶与转向任务。当无人车各模块分离后，各模块变成两轮车辆，二轮转向系统为各无人车模块提供稳定的行驶与转向功能，二轮平衡系统避免各无人车模块出现俯仰翻滚。
所述的旋翼无人机和无人车保障模块之间使用自主定位功能以及磁性固定技术，可在无人车保障模块移动中实现准确降落。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种模块化轮式无人车与旋翼无人机编队系统，其特征在于：包括至少一个旋翼无人机、一个无人车保障模块和至少一个无人车任务模块；
所述旋翼无人机安装有摄像头以及传感器，旋翼无人机装载在无人车保障模块上，当无人车行驶进入作业任务区域后，旋翼无人机从无人车保障模块中脱离并起飞，无人机上的摄像头以及传感器将任务区域的环境信息进行扫描并通过通讯模块传送给无人车任务模块；
所述无人车保障模块装配有发动机；
所述无人车任务模块装配有电动轮并装载作业装备，到达作业区域后，无人车任务模块与无人车保障模块脱离，在与旋翼无人机的协同下进行作业。
2.根据权利要求1所述的模块化轮式无人车与旋翼无人机编队系统，其特征在于：所述的无人车任务模块中的电动轮装配有轮毂电机，无人车在进入作业区域之前，由无人车保障模块中的发动机作为动力的输入源；当进入作业区域后，无人车任务模块与无人车保障模块进行分离，无人车任务模块通过轮毂电机驱动电动轮作为动力的输入源。
3.根据权利要求1所述的模块化轮式无人车与旋翼无人机编队系统，其特征在于：所述的无人车保障模块和无人车任务模块装配有两轮独立转向系统。
4.根据权利要求1所述的模块化轮式无人车与旋翼无人机编队系统，其特征在于：所述的无人车保障模块和无人车任务模块装配有两轮平衡系统。
5.根据权利要求1所述的模块化轮式无人车与旋翼无人机编队系统，其特征在于：所述的旋翼无人机和无人车保障模块之间使用自主定位功能以及磁性固定技术。
CN201910217806.9A 2019-03-21 2019-03-21 模块化轮式无人车与旋翼无人机编队系统 Pending CN110209126A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910217806.9A CN110209126A (zh) 2019-03-21 2019-03-21 模块化轮式无人车与旋翼无人机编队系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910217806.9A CN110209126A (zh) 2019-03-21 2019-03-21 模块化轮式无人车与旋翼无人机编队系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110209126A true CN110209126A (zh) 2019-09-06

Family

ID=67785233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910217806.9A Pending CN110209126A (zh) 2019-03-21 2019-03-21 模块化轮式无人车与旋翼无人机编队系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110209126A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113705115A (zh) * 2021-11-01 2021-11-26 北京理工大学 地面无人车辆底盘运动与目标打击协同控制方法和系统
CN114721441A (zh) * 2022-06-10 2022-07-08 南京航空航天大学 多信源融合的车载无人机自主降落控制方法及装置
CN114802536A (zh) * 2022-06-15 2022-07-29 厦门金龙联合汽车工业有限公司 两轮行驶单元以及模块化车辆

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100017046A1 (en) * 2008-03-16 2010-01-21 Carol Carlin Cheung Collaborative engagement for target identification and tracking
CN104699102A (zh) * 2015-02-06 2015-06-10 东北大学 一种无人机与智能车协同导航与侦查监控系统及方法
KR20150123499A (ko) * 2014-04-25 2015-11-04 연세대학교 산학협력단 무인항공기 탑재 무인지상차량
US20160018224A1 (en) * 2013-09-27 2016-01-21 Regents Of The University Of Minnesota Symbiotic Unmanned Aerial Vehicle and Unmanned Surface Vehicle System
CN105318888A (zh) * 2015-12-07 2016-02-10 北京航空航天大学 基于无人机感知的无人驾驶车辆路径规划方法
CN106774221A (zh) * 2017-01-22 2017-05-31 江苏中科院智能科学技术应用研究院 一种无人机与无人车协作巡逻系统及方法
US9894327B1 (en) * 2015-06-22 2018-02-13 State Farm Mutual Automobile Insurance Company Systems and methods for remote data collection using unmanned vehicles
CN108008738A (zh) * 2017-12-27 2018-05-08 贵州大学 基于无人机与无人车协同下的目标跟踪系统
CN208216861U (zh) * 2018-05-07 2018-12-11 湖州宏威新能源汽车有限公司 一种运载分离新能源物流车
CN209746414U (zh) * 2019-03-21 2019-12-06 南京航空航天大学 模块化轮式无人车与旋翼无人机编队系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100017046A1 (en) * 2008-03-16 2010-01-21 Carol Carlin Cheung Collaborative engagement for target identification and tracking
US20160018224A1 (en) * 2013-09-27 2016-01-21 Regents Of The University Of Minnesota Symbiotic Unmanned Aerial Vehicle and Unmanned Surface Vehicle System
KR20150123499A (ko) * 2014-04-25 2015-11-04 연세대학교 산학협력단 무인항공기 탑재 무인지상차량
CN104699102A (zh) * 2015-02-06 2015-06-10 东北大学 一种无人机与智能车协同导航与侦查监控系统及方法
US9894327B1 (en) * 2015-06-22 2018-02-13 State Farm Mutual Automobile Insurance Company Systems and methods for remote data collection using unmanned vehicles
CN105318888A (zh) * 2015-12-07 2016-02-10 北京航空航天大学 基于无人机感知的无人驾驶车辆路径规划方法
CN106774221A (zh) * 2017-01-22 2017-05-31 江苏中科院智能科学技术应用研究院 一种无人机与无人车协作巡逻系统及方法
CN108008738A (zh) * 2017-12-27 2018-05-08 贵州大学 基于无人机与无人车协同下的目标跟踪系统
CN208216861U (zh) * 2018-05-07 2018-12-11 湖州宏威新能源汽车有限公司 一种运载分离新能源物流车
CN209746414U (zh) * 2019-03-21 2019-12-06 南京航空航天大学 模块化轮式无人车与旋翼无人机编队系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113705115A (zh) * 2021-11-01 2021-11-26 北京理工大学 地面无人车辆底盘运动与目标打击协同控制方法和系统
CN113705115B (zh) * 2021-11-01 2022-02-08 北京理工大学 地面无人车辆底盘运动与目标打击协同控制方法和系统
CN114721441A (zh) * 2022-06-10 2022-07-08 南京航空航天大学 多信源融合的车载无人机自主降落控制方法及装置
CN114721441B (zh) * 2022-06-10 2022-08-05 南京航空航天大学 多信源融合的车载无人机自主降落控制方法及装置
CN114802536A (zh) * 2022-06-15 2022-07-29 厦门金龙联合汽车工业有限公司 两轮行驶单元以及模块化车辆

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110209126A (zh) 模块化轮式无人车与旋翼无人机编队系统
US20210023934A1 (en) Modular robotic vehicle
US10796204B2 (en) Planning system and method for controlling operation of an autonomous vehicle to navigate a planned path
US9776715B2 (en) Amphibious vertical takeoff and landing unmanned device
EP3370999B1 (en) Configuration for autonomous vehicles
US8139109B2 (en) Vision system for an autonomous vehicle
US20170253333A1 (en) Unmanned vehicle
US8181725B2 (en) Aircraft tug
Ghamry et al. Real-time autonomous take-off, tracking and landing of UAV on a moving UGV platform
CN103488173B (zh) 多地形智能移动平台及其控制方法
US20150266576A1 (en) Multiple environment unmanned vehicle
US11370346B2 (en) Apparatuses, methods and systems with a vehicle architecture for unmanned autonomous vehicles
CN101553400A (zh) 用于转移飞机的系统和方法
CN110998273A (zh) 车辆检查系统和方法
KR20090076930A (ko) 비행기 이송용 시스템 및 방법
CN106774343A (zh) 一种用于伤员救援运送的无人驾驶汽车
CN112373597A (zh) 一种可重构智能汽车最小移动单元系统
KR20130005501A (ko) 무인 비행체
CN209746414U (zh) 模块化轮式无人车与旋翼无人机编队系统
Bourmistrova et al. Autodriver algorithm
Michalek Modular approach to compact low-speed kinematic modelling of multi-articulated urban buses for motion algorithmization purposes
US20110073706A1 (en) Aircraft tug
CN114779766B (zh) 一种自主避障陆空两栖装置及其控制方法
CN115649288A (zh) 自重构轮式车辆重构单元
US20220379958A1 (en) Systems and methods for providing towing steering assistance during in-flight charging of electrified vehicles

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