CN111483565A - 一种多旋翼无人机水上降落用防滑装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多旋翼无人机水上降落用防滑装置,该装置包括:防滑降落平台:安装在水面舰艇上,其上紧密排布满多个上大下小带有锥度的孔洞,用以插入并限位固定无人机定位器;无人机定位器:设有多个且安装在无人机降落支架底部,其形状、大小、锥度与孔洞匹配。与现有技术相比,本发明具有适用于水上、移动和摇摆的降落场景,平滑插入、不易滑动、结构简单等优点。
Description
技术领域
本发明涉及海上机器人领域,尤其是涉及一种多旋翼无人机水上降落用防滑装置。
背景技术
在过去的十几年中,无人机技术得到了快速发展,特别是多旋翼无人机已在地形测绘、灾害救援、战场侦察、农业喷药、影视航拍和消费娱乐中得到了广泛运用,多旋翼无人机的优势是成本低、无人员伤亡风险、功能多样和使用方便,特别适合在成本限制较严格的场景或在危险的场景中使用,其最大的局限在于续航能力有限,该局限在陆地上空飞行时影响并不明显,因为无人机随时可着陆补充能源,但是在水上飞行时,就会产生很大问题,需要与续航时间长的无人艇或者有人船舶配合使用,以获得持续的能源补给。
多旋翼无人机获得持续能源补给的前提要求是降落到平台上不再滑动,但是,多旋翼无人机在水上降落到平台上时可能会受到多个因素的影响产生滑动,严重时甚至会“翻机”,首先,多旋翼无人机受风面较大,如果环境风力较大,就会使其滑动,其次,无人机着艇时,无人艇亦有可能在行进中,由此导致无人机降落时滑动,最后,无人艇在水上受到风浪流的作用,其位置姿态不断变化,导致无人机降落时滑动,最终使得无人机无法有效进行能源补给。
现有的多旋翼无人机着陆技术大致可分为两类:一类是采用主动机械结构对无人机进行定位,其缺点是机构比较复杂;另一类是采用被动结构对无人机进行定位,复杂程度不一,这些发明的共同特征是,面向多旋翼无人机地面定点着陆提出,不能适用于水上的、移动的或摇摆的降落应用。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种多旋翼无人机水上降落用防滑装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种多旋翼无人机水上降落用防滑装置,该装置包括:
防滑降落平台:安装在水面舰艇上,其上紧密排布满多个上大下小带有锥度的孔洞,用以插入并限位固定无人机定位器;
无人机定位器:设有多个且安装在无人机降落支架底部,其形状、大小、锥度与孔洞匹配。
所述的孔洞在面向无人机一侧的开口形状为多边形或圆形。
当孔洞的开口形状为正六边形时,其呈蜂窝状排布。
所述的孔洞的锥度范围为0-90度。
优选地,所述的孔洞的典型锥度为10度。
所述的孔洞在面向无人机一侧的边缘为楔状或楔弧状,使得无人机定位器接触防滑降落平台表面后依靠无人机自身重力平滑插入孔洞。
所述的无人机定位器为一带有圆锥状或者圆锥弧状头部的椎体,其锥度不大于孔洞的锥度。
优选地,所述的无人机定位器的典型长度与防滑降落平台的厚度相同,当防滑降落平台的有效载荷在6公斤以下时,其厚度为3cm。
优选地,所述的无人机定位器上端通过固定锁扣安装在无人机降落支架上,数量为2个,并且无人机定位器之间的间距与相邻孔洞的间距相同。
优选地,当防滑降落平台为方形时,其典型边长大于无人机直径60厘米。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
本发明适用于水上的、移动的和摇摆的降落场景,通过表面带有孔洞的蜂窝状防滑降落平台,在无人机降落时,无人机定位器滑入防滑降落平台的孔洞内楔紧,不易脱离,能够有效的防止无人机在降落平台上的滑动和摇摆,另外孔洞具有一定的锥度(优选10度),配合锥形的定位器,使其能够平滑顺利的插入,并且不发生滑动。
附图说明
图1为降落平台的俯视局部结构示意图。
图2为降落平台的截面局部示意图。
图3为无人机定位器的截面结构示意图。
图4为定位器安装示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
本发明提供一种多旋翼无人机水上降落用防滑装置,该装置由防滑降落平台和无人机定位器两个部分组成。
如图1所示,防滑降落平台采用平面蜂窝状的平台,其面积和厚度按无人机大小和承量需要而定,一般而言,支撑有效载荷为6公斤以下的无人机时,典型厚度为3厘米,防滑降落平台的典型形状为方形,容易制作,但不限于方形,防滑降落平台选择方形时,典型边长大于无人机直径60厘米,若无人机降落在降落平台中心,则无人机的边缘与降落平台边缘相距30厘米,意味着降落偏差要小于30厘米,若降落精度不够,亦可选择更大尺寸的防滑降落平台。
防滑降落平台上布满六角形孔洞,孔洞也可以选择其他形状,如圆形或其他多边形,但以正六角形为佳,可以最大限度覆盖平台表面。
六角形孔洞的大小没有严格限制,优选的,可选择对角线为2厘米。
如图2所示,六角形孔洞具有一定的锥度,靠近无人机一侧孔放大,远离无人机一侧孔缩小,以便于无人机定位器插入,锥度选择的范围为0-90度,但是,如果锥度太小,无人机定位器插入后不容易脱离;若锥度太大,无人机容易产生滑动,优选的锥度为10度。
六角形孔洞面向无人机一侧的边缘为楔状,或者楔弧状,以保证无人机定位器接触平台后依靠机身重力能平滑插入孔洞。
如图3所示,无人机定位器为一椎体,椎体形状和大小与降落平台孔洞相匹配,椎体的锥度与降落平台的孔洞锥度相匹配,不大于降落平台孔洞的锥度,以便定位器可以顺滑插入而不至于卡死。
无人机定位器的长度并没有严格要求,优选地,与降落平台的厚度相当,也可以选择的稍长或者稍短。
无人机定位器远离机体的末端为圆锥状或者圆锥弧状,目的是保证无人机降落到平台上时,定位器能顺滑插入孔洞中。
无人机定位器上端有固定锁扣,可安装在无人机降落支架上,本例中,安装数量为两只。
如图4所示,无人机定位器之间的距离根据六角形孔洞尺寸确定,应与降落平台孔洞孔距相同,以保证无人机不论在哪个角度降落,定位器均能插入降落平台的孔中。
本发明的具体实施步骤如下:
1、将防滑降落平台水平安装在无人艇上;
2、将无人机定位器安装在无人机降落支架上,每只支架安装一只定位器,定位器轴线垂直指向地面;
3、调整两只定位器的位置,使得两只定位器之间的距离与降落平台相邻两孔之间距离相同;
4、在无人机降落时,定位器首先接触防滑降落平台,依靠机体的重量向下滑落到孔洞中,从而避免无人机滑动;
5、在无人机起飞时,由于定位器为锥形,可在孔洞中顺滑滑动,因此无人机可平顺起飞。
以上介绍描述了本发明的基本原理和主要特征。与已有方法相比,本发明装置的优点是,可以用于水上的、移动的和摇摆的降落应用。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述介绍的限制,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (10)
1.一种多旋翼无人机水上降落用防滑装置,其特征在于,该装置包括:
防滑降落平台:安装在水面舰艇上,其上紧密排布满多个上大下小带有锥度的孔洞,用以插入并限位固定无人机定位器;
无人机定位器:设有多个且安装在无人机降落支架底部,其形状、大小、锥度与孔洞匹配。
2.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机水上降落用防滑装置,其特征在于,所述的孔洞在面向无人机一侧的开口形状为多边形或圆形。
3.根据权利要求2所述的一种多旋翼无人机水上降落用防滑装置,其特征在于,当孔洞的开口形状为正六边形时,其呈蜂窝状排布。
4.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机水上降落用防滑装置,其特征在于,所述的孔洞的锥度范围为0-90度。
5.根据权利要求4所述的一种多旋翼无人机水上降落用防滑装置,其特征在于,所述的孔洞的锥度为10度。
6.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机水上降落用防滑装置,其特征在于,所述的孔洞在面向无人机一侧的边缘为楔状或楔弧状,使得无人机定位器接触防滑降落平台表面后依靠无人机自身重力平滑插入孔洞。
7.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机水上降落用防滑装置,其特征在于,所述的无人机定位器为一带有圆锥状或者圆锥弧状头部的椎体,其锥度不大于孔洞的锥度。
8.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机水上降落用防滑装置,其特征在于,所述的无人机定位器的长度与防滑降落平台的厚度相同。
9.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机水上降落用防滑装置,其特征在于,所述的无人机定位器上端通过固定锁扣安装在无人机降落支架上,数量为2个,并且无人机定位器之间的间距与相邻孔洞的间距相同。
10.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机水上降落用防滑装置,其特征在于,当防滑降落平台为方形时,其边长大于无人机直径60厘米。
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