CN111017204A - 一种快速起落无人机以及无人机的起落控制方法 - Google Patents

一种快速起落无人机以及无人机的起落控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种快速起落无人机以及无人机的起落控制方法，包括无人机外壳，所述无人机外壳的后表面连接有后盖板，所述后盖板与无人机外壳之间连接有合页，且后盖板的外表面固定安装有把手，所述无人机外壳的底部靠近中间位置可拆卸安装有摄像头，且无人机外壳的底部靠近两侧边缘位置均固定安装有起落架，所述起落架的底部连接有缓冲防护装置，所述无人机外壳的两侧外表面靠近顶部位置均连接有机臂，所述机臂的端头位置连接有支撑柱，所述支撑柱的内部嵌设有电动机，所述电动机的输出端连接有传动杆。本发明所述的一种快速起落无人机以及无人机的起落控制方法，且能够对无人机的机翼起到一定的防护作用。

Description

一种快速起落无人机以及无人机的起落控制方法
技术领域
本发明涉及无人机领域，特别涉及一种快速起落无人机以及无人机的起落控制方法。
背景技术
无人驾驶飞机，俗称无人飞机、无人机、无人航空载具、无人作战飞机、蜂型机；广义上为不需要驾驶员登机驾驶的各式遥控飞行器，无人机在各个领域都能得到利用，通过无人机的配合使用，能够提高工作的效率，快速起落无人机是一种方便起落的无人机；但现有的快速起落无人机在使用时，不能够在无人机降落时起到缓冲的作用，不能够对无人机的机翼起到一定的防护作用。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种快速起落无人机以及无人机的起落控制方法，可以有效解决背景技术中问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种快速起落无人机，包括无人机外壳，所述无人机外壳的后表面连接有后盖板，所述后盖板与无人机外壳之间连接有合页，且后盖板的外表面固定安装有把手，所述无人机外壳的底部靠近中间位置可拆卸安装有摄像头，且无人机外壳的底部靠近两侧边缘位置均固定安装有起落架，所述起落架的底部连接有缓冲防护装置，所述无人机外壳的两侧外表面靠近顶部位置均连接有机臂，所述机臂的端头位置连接有支撑柱，所述支撑柱的内部嵌设有电动机，所述电动机的输出端连接有传动杆，所述传动杆的两侧外表面对称设置有旋翼，且传动杆的顶端连接有机翼防护装置。
优选的，所述缓冲防护装置由缓冲块、缓冲柱、限位块和缓冲弹簧组成，所述缓冲块设置于起落架的下方位置，所述缓冲柱的一端固定于缓冲块的外表面，且缓冲柱的另一端延伸至起落架的内部，所述限位块固定于缓冲柱的另一端，所述缓冲弹簧的一端固定于限位块的外表面，且缓冲弹簧的另一端固定于起落架的内表面。
优选的，所述缓冲块通过缓冲柱、限位块和缓冲弹簧与起落架活动连接。
优选的，所述机翼防护装置由防护罩、横向支撑杆、竖向支撑杆、环形支撑块、锁紧座、衔接座、导向柱、连接块和复位弹簧组成，所述防护罩罩设在旋翼的外侧，所述横向支撑杆和竖向支撑杆均固定安装在防护罩的顶部，所述环形支撑块固定在横向支撑杆和竖向支撑杆的外表面，所述锁紧座固定安装在防护罩的顶部，且锁紧座与横向支撑杆、竖向支撑杆和环形支撑块均相接触，所述衔接座固定安装在锁紧座的前表面和后表面，所述导向柱贯穿于衔接座的内部，且导向柱的端头延伸至锁紧座的内部，所述连接块套设在导向柱的外表面，所述复位弹簧的一端固定于连接块的外表面，且复位弹簧的另一端固定于衔接座的内表面。
优选的，所述导向柱通过连接块和复位弹簧与衔接座活动连接。
优选的，所述安装柱的外表面开设有与导向柱相匹配的安装槽，安装槽的内表面与导向柱的外表面相切。
优选的，所述缓冲块的外表面连接有防滑垫，防滑垫通过粘合剂粘接在缓冲块的外表面。
优选的，所述无人机外壳的内部设有控制器，控制器的输出端与摄像头的输入端电性连接。
优选的，所述机臂对称设置于无人机外壳的两侧外表面，且机臂与无人机外壳之间的连接方式为一体成型。
优选的，一种快速起落无人机的起落控制方法，包括以下步骤：
S1：无人机执行准备降落指令,所述指令由飞机控制系统或者地面的遥控装置发出；
S2：无人机开始盘旋寻找基站，通过摄像机拍摄基站，将拍摄的图像传送给无人机控制系统，所述每个基站上设置有多个信号发射端，摄像机拍摄的图像包括基站周围景象和多个发光的信号发射端；
S3：无人机控制系统对拍摄的图像进行去噪处理，将去噪处理输出的图像进行固定阀值二值化处理，将整个图像处理成黑、白图像，并检测黑色图像区域轮廓，采用中心法确定每个黑色图像区域中心点，所述黑色图像区域为信号发射端所在位置区域，当无人机飞控系统判断到图像中中心点数目等于飞控系统中预先设定的特征点数目时，将这些中心点标记为可疑点，并对可疑点进行模式识别；
S4：无人机在降落过程中，定位模块为实时将无人机的当前位置信号传送给飞控系统，飞控系统计算无人机当前位置点与待降落基站目标点在同一平面上的偏移量，并根据偏移量控制无人机的飞行姿态；
S5：重复步骤四，直至无人机精确降落到该待降落基站，收回无人机。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
针对现有快速起落无人机的弊端，通过设置的缓冲防护装置，能够在无人机降落时起到缓冲的作用，从而能够在无人机降落时起到缓冲的作用，通过设置的机翼防护装置，能够将无人机的机翼罩住，从而能够对无人机的机翼起到一定的防护作用，提高了机翼的使用安全性。
附图说明
图1为本发明一种快速起落无人机以及无人机的起落控制方法的整体结构示意图；
图2为本发明一种快速起落无人机以及无人机的起落控制方法的无人机外壳的后视图；
图3为本发明一种快速起落无人机以及无人机的起落控制方法的支撑柱的剖析图；
图4为本发明一种快速起落无人机以及无人机的起落控制方法的缓冲防护装置的结构示意图；
图5为本发明一种快速起落无人机以及无人机的起落控制方法的防护罩的俯视图；
图6为本发明一种快速起落无人机以及无人机的起落控制方法的机翼防护防护装置的结构示意图。
图中：1、无人机外壳；2、后盖板；3、合页；4、把手；5、摄像头；6、起落架；7、缓冲防护装置；701、缓冲块；702、缓冲柱；703、限位块；704、缓冲弹簧；8、机臂；9、支撑柱；10、电动机；11、传动杆；12、旋翼；13、安装柱；14、机翼防护装置；1401、防护罩；1402、横向支撑杆；1403、竖向支撑杆；1404、环形支撑块；1405、锁紧座；1406、衔接座；1407、导向柱；1408、连接块；1409、复位弹簧。
具体实施方式
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
如图1-6所示，本发明涉及一种快速起落无人机，包括无人机外壳1，所述无人机外壳1的后表面连接有后盖板2，所述后盖板2与无人机外壳1之间连接有合页3，且后盖板2的外表面固定安装有把手4，所述无人机外壳1的底部靠近中间位置可拆卸安装有摄像头5，且无人机外壳1的底部靠近两侧边缘位置均固定安装有起落架6，所述起落架6的底部连接有缓冲防护装置7，所述无人机外壳1的两侧外表面靠近顶部位置均连接有机臂8，所述机臂8的端头位置连接有支撑柱9，所述支撑柱9的内部嵌设有电动机10，所述电动机10的输出端连接有传动杆11，所述传动杆11的两侧外表面对称设置有旋翼12，且传动杆11的顶端连接有机翼防护装置14；
所述缓冲防护装置7由缓冲块701、缓冲柱702、限位块703和缓冲弹簧704组成，所述缓冲块701设置于起落架6的下方位置，所述缓冲柱702的一端固定于缓冲块701的外表面，且缓冲柱702的另一端延伸至起落架6的内部，所述限位块703固定于缓冲柱702的另一端，所述缓冲弹簧704的一端固定于限位块703的外表面，且缓冲弹簧704的另一端固定于起落架6的内表面；所述缓冲块701通过缓冲柱702、限位块703和缓冲弹簧704与起落架6活动连接；所述机翼防护装置14由防护罩1401、横向支撑杆1402、竖向支撑杆1403、环形支撑块1404、锁紧座1405、衔接座1406、导向柱1407、连接块1408和复位弹簧1409组成，所述防护罩1401罩设在旋翼12的外侧，所述横向支撑杆1402和竖向支撑杆1403均固定安装在防护罩1401的顶部，所述环形支撑块1404固定在横向支撑杆1402和竖向支撑杆1403的外表面，所述锁紧座1405固定安装在防护罩1401的顶部，且锁紧座1405与横向支撑杆1402、竖向支撑杆1403和环形支撑块1404均相接触，所述衔接座1406固定安装在锁紧座1405的前表面和后表面，所述导向柱1407贯穿于衔接座1406的内部，且导向柱1407的端头延伸至锁紧座1405的内部，所述连接块1408套设在导向柱1407的外表面，所述复位弹簧1409的一端固定于连接块1408的外表面，且复位弹簧1409的另一端固定于衔接座1406的内表面；所述导向柱1407通过连接块1408和复位弹簧1409与衔接座1406活动连接；所述安装柱13的外表面开设有与导向柱1407相匹配的安装槽，安装槽的内表面与导向柱1407的外表面相切；所述缓冲块701的外表面连接有防滑垫，防滑垫通过粘合剂粘接在缓冲块701的外表面；所述无人机外壳1的内部设有控制器，控制器的输出端与摄像头5的输入端电性连接；所述机臂8对称设置于无人机外壳1的两侧外表面，且机臂8与无人机外壳1之间的连接方式为一体成型。
实施例2：
在实施例1的基础上，一种快速起落无人机的起落控制方法，包括以下步骤：
S1：无人机执行准备降落指令,所述指令由飞机控制系统或者地面的遥控装置发出；
S2：无人机开始盘旋寻找基站，通过摄像机拍摄基站，将拍摄的图像传送给无人机控制系统，所述每个基站上设置有多个信号发射端，摄像机拍摄的图像包括基站周围景象和多个发光的信号发射端；
S3：无人机控制系统对拍摄的图像进行去噪处理，将去噪处理输出的图像进行固定阀值二值化处理，将整个图像处理成黑、白图像，并检测黑色图像区域轮廓，采用中心法确定每个黑色图像区域中心点，所述黑色图像区域为信号发射端所在位置区域，当无人机飞控系统判断到图像中中心点数目等于飞控系统中预先设定的特征点数目时，将这些中心点标记为可疑点，并对可疑点进行模式识别；
S4：无人机在降落过程中，定位模块为实时将无人机的当前位置信号传送给飞控系统，飞控系统计算无人机当前位置点与待降落基站目标点在同一平面上的偏移量，并根据偏移量控制无人机的飞行姿态；
S5：重复步骤四，直至无人机精确降落到该待降落基站，收回无人机。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种快速起落无人机，其特征在于：包括无人机外壳（1），所述无人机外壳（1）的后表面连接有后盖板（2），所述后盖板（2）与无人机外壳（1）之间连接有合页（3），且后盖板（2）的外表面固定安装有把手（4），所述无人机外壳（1）的底部靠近中间位置可拆卸安装有摄像头（5），且无人机外壳（1）的底部靠近两侧边缘位置均固定安装有起落架（6），所述起落架（6）的底部连接有缓冲防护装置（7），所述无人机外壳（1）的两侧外表面靠近顶部位置均连接有机臂（8），所述机臂（8）的端头位置连接有支撑柱（9），所述支撑柱（9）的内部嵌设有电动机（10），所述电动机（10）的输出端连接有传动杆（11），所述传动杆（11）的两侧外表面对称设置有旋翼（12），且传动杆（11）的顶端连接有机翼防护装置（14）。
2.根据权利要求1所述的一种快速起落无人机，其特征在于：所述缓冲防护装置（7）由缓冲块（701）、缓冲柱（702）、限位块（703）和缓冲弹簧（704）组成，所述缓冲块（701）设置于起落架（6）的下方位置，所述缓冲柱（702）的一端固定于缓冲块（701）的外表面，且缓冲柱（702）的另一端延伸至起落架（6）的内部，所述限位块（703）固定于缓冲柱（702）的另一端，所述缓冲弹簧（704）的一端固定于限位块（703）的外表面，且缓冲弹簧（704）的另一端固定于起落架（6）的内表面。
3.根据权利要求2所述的一种快速起落无人机，其特征在于：所述缓冲块（701）通过缓冲柱（702）、限位块（703）和缓冲弹簧（704）与起落架（6）活动连接。
4.根据权利要求1所述的一种快速起落无人机，其特征在于：所述机翼防护装置（14）由防护罩（1401）、横向支撑杆（1402）、竖向支撑杆（1403）、环形支撑块（1404）、锁紧座（1405）、衔接座（1406）、导向柱（1407）、连接块（1408）和复位弹簧（1409）组成，所述防护罩（1401）罩设在旋翼（12）的外侧，所述横向支撑杆（1402）和竖向支撑杆（1403）均固定安装在防护罩（1401）的顶部，所述环形支撑块（1404）固定在横向支撑杆（1402）和竖向支撑杆（1403）的外表面，所述锁紧座（1405）固定安装在防护罩（1401）的顶部，且锁紧座（1405）与横向支撑杆（1402）、竖向支撑杆（1403）和环形支撑块（1404）均相接触，所述衔接座（1406）固定安装在锁紧座（1405）的前表面和后表面，所述导向柱（1407）贯穿于衔接座（1406）的内部，且导向柱（1407）的端头延伸至锁紧座（1405）的内部，所述连接块（1408）套设在导向柱（1407）的外表面，所述复位弹簧（1409）的一端固定于连接块（1408）的外表面，且复位弹簧（1409）的另一端固定于衔接座（1406）的内表面。
5.根据权利要求5所述的一种快速起落无人机，其特征在于：所述导向柱（1407）通过连接块（1408）和复位弹簧（1409）与衔接座（1406）活动连接。
6.根据权利要求4所述的一种快速起落无人机，其特征在于：所述安装柱（13）的外表面开设有与导向柱（1407）相匹配的安装槽，安装槽的内表面与导向柱（1407）的外表面相切。
7.根据权利要求2所述的一种快速起落无人机，其特征在于：所述缓冲块（701）的外表面连接有防滑垫，防滑垫通过粘合剂粘接在缓冲块（701）的外表面。
8.根据权利要求1所述的一种快速起落无人机，其特征在于：所述无人机外壳（1）的内部设有控制器，控制器的输出端与摄像头（5）的输入端电性连接。
9.根据权利要求1所述的一种快速起落无人机，其特征在于：所述机臂（8）对称设置于无人机外壳（1）的两侧外表面，且机臂（8）与无人机外壳（1）之间的连接方式为一体成型。
10.根据权利要求1所述的一种快速起落无人机的起落控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：无人机执行准备降落指令,所述指令由飞机控制系统或者地面的遥控装置发出；
S2：无人机开始盘旋寻找基站，通过摄像机拍摄基站，将拍摄的图像传送给无人机控制系统，所述每个基站上设置有多个信号发射端，摄像机拍摄的图像包括基站周围景象和多个发光的信号发射端；
S3：无人机控制系统对拍摄的图像进行去噪处理，将去噪处理输出的图像进行固定阀值二值化处理，将整个图像处理成黑、白图像，并检测黑色图像区域轮廓，采用中心法确定每个黑色图像区域中心点，所述黑色图像区域为信号发射端所在位置区域，当无人机飞控系统判断到图像中中心点数目等于飞控系统中预先设定的特征点数目时，将这些中心点标记为可疑点，并对可疑点进行模式识别；
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