CN206358379U - 一种智能车无人机探测系统的悬浮起降机构 - Google Patents
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Abstract
一种智能车无人机探测系统的悬浮起降机构，属于无人机技术领域。包括智能车以及由智能车搭载的无人机，其特征在于：在无人机的底部设置有磁铁，在智能车的上方固定有用于无人机起落的停机坪（3），在停机坪（3）上设置有与无人机底部磁铁配合的磁感应单元，在磁感应单元的外圈设置有多个磁力可调的磁性推力单元，磁性推力单元与无人机底部磁铁配合形成对无人机的斥力，还设置有对磁感应单元以及磁性推力单元进行控制的控制系统。在本智能车无人机探测系统的悬浮起降机构中，通过对调节磁性推力单元输出磁力的调节使无人机位于停机坪的正上方，保证了无人机在停机坪的起落更为可靠。
Description
技术领域
一种智能车无人机探测系统的悬浮起降机构，属于无人机技术领域。
背景技术
近几年来由于无人机技术的迅速发展，无人机被越来越多的应用到军用机民用的各个领域，其中旋翼式无人机具有起降和悬停等特殊功能，已被越来越多的应用到电视广播、航拍等各个领域。但是在现有技术中，由于现阶段电池技术的限制，无人机的续航时间较短，难以进行长距离飞行。
智能车是现有技术中一种运用计算机、传感、信息、通信、导航以及自动控制等技术来实现的环境感知、和自动行驶的高新技术综合体，同样在军事、民用和科研探测领域获得了广泛应用。智能车由于只在陆地上行驶，所以其续航里程较长。因此在现有技术中已将无人机和智能车结合组成智能车无人机探测系统，智能车车载无人机并负责陆地上的探测，无人机负责天空的探测。
但是在现有技术中，智能车和无人机之间无法实现很好的衔接，其原因在于无人机在完成探测之后无法可靠地落在智能车上，一旦无人机的降落位置偏差较大，则在运输的过程中无人机存在从智能车上掉落的危险，一旦从智能车上掉落，则有可能会造成无人机的损坏，造成较大的经济损失。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种通过设置对无人机形成斥力的磁性推力单元，使无人机在降落时悬浮在停机坪上方，并通过对调节磁性推力单元输出磁力的调节使无人机位于停机坪的正上方，保证了无人机在停机坪的起落更为可靠的智能车无人机探测系统的悬浮起降机构。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该智能车无人机探测系统的悬浮起降机构，包括智能车以及由智能车搭载的无人机，其特征在于：在无人机的底部设置有磁铁，在智能车的上方固定有用于无人机起落的停机坪，在停机坪上设置有与无人机底部磁铁配合的磁感应单元，在磁感应单元的外圈设置有多个磁力可调的磁性推力单元，磁性推力单元与无人机底部磁铁配合形成对无人机的斥力，还设置有对磁感应单元以及磁性推力单元进行控制的控制系统。
优选的，所述的磁感应单元设置在停机坪的中心位置，所述的磁性推力单元均匀分布在磁感应单元的外圈。
优选的，所述的停机坪为圆形板状。
优选的，在所述的停机坪的周圈设置有向上突起的停机坪挡台。
优选的，在所述的停机坪的上表面均匀开设有多个开口，在每一个开口处设置有风扇，所述的磁性推力单元设置在风扇的间隔内，风扇连接控制系统。
优选的，所述的风扇吹出的风竖直向上。
优选的，所述的控制系统包括控制器以及功率可调的功率放大器，所述的磁感应单元的信号输出端与控制器的信号输入端相连，控制器的输出端与功率放大器的输入端相连，功率放大器的输出端与所述的磁性推力单元相连。
优选的，所述的磁感应单元为霍尔传感器。
优选的，所述的磁性推力单元为电磁铁。
与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：
1、在本智能车无人机探测系统的悬浮起降机构中，通过设置对无人机形成斥力的磁性推力单元，使无人机在降落时悬浮在停机坪上方，并通过对调节磁性推力单元输出磁力的调节使无人机位于停机坪的正上方，保证了无人机在停机坪的起落更为可靠。
2、由于磁性推力单元与无人机之间形成斥力，因此除了在无人机降落时使无人机在其上方悬浮之外，还可以在无人机起飞时对无人机提供向上的推力。
3、将霍尔传感器设置在四个电磁铁的中心位置，在此处电磁铁发出的磁力线与霍尔传感器平行，因此任意一个电磁铁中磁力线的变化均不会对霍尔传感器的传感效果造成影响。
4、风扇吹出的风竖直向上的超长无人机，因此进一步起到了对无人机的托举和辅助起飞的效果。
5、通过设置功率可调节的功率放大器，可以对电磁铁的供电线圈中的电流大小进行调节，实现了对电磁铁磁力的调节，通过电磁铁磁力的调节实现了对无人机方向的控制。
附图说明
图1为智能车无人机探测系统的悬浮起降机构俯视图。
图2为图1中A-A方向剖视图。
图3为智能车无人机探测系统的悬浮起降机构控制系统原理方框图。
其中：1、风扇 2、霍尔传感器 3、停机坪 4、停机坪挡台 5、电磁铁。
具体实施方式
图1~3是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~3对本实用新型做进一步说明。
如图1~2所示，一种智能车无人机探测系统的悬浮起降机构，包括圆形的停机坪3，停机坪3固定在智能车的上方，在停机坪3的周圈设置有向上突起的停机坪挡台4，在停机坪3的表面设置有四个圆心开口，四个开口的圆心均布在位于以停机坪3的圆心为圆心的同一个圆周上。在四个开口的下方分别固定有一个风扇1，风扇1的出风口与停机坪3的表面平齐，风扇1的本体位于停机坪3的下方，风扇1工作时，其吹出的风的方向竖直向上。
在四个风扇1间隔形成的四个空间中均布有四个电磁铁5，电磁铁5的上端与停机坪3的上表面平齐，电磁铁5的本体以及电磁铁5上缠绕的线圈均设置在停机坪3的下部。在停机坪3的中心位置设置有霍尔传感器2。将霍尔传感器2设置在四个电磁铁5的中心位置，在此处电磁铁5发出的磁力线与霍尔传感器2平行，因此任意一个电磁铁5中磁力线的变化均不会对霍尔传感器2的传感效果造成影响。
在无人机底部中心位置设置有一个磁铁，磁铁朝向停机坪3一端的极性与停机坪3上四个电磁铁5 的极性相同。在无人机向停机坪3降落的过程中，霍尔传感器2通过对无人机底部的磁铁的磁力线的检测判断出无人机在停机坪3的相对位置，从而得出无人机在停机坪3上方的偏移量。
如图3所示，本智能车无人机探测系统的悬浮起降机构的控制系统包括：微处理器、霍尔传感器2、功率放大器、风扇1以及电磁铁5。霍尔传感器2的信号输出端与微处理器的信号输入端相连，微处理器的信号输出端分别与风扇1相连，用于控制风扇1的通断。微处理器同时通过功率放大器与电磁铁5相连。功率放大器设置有四组，分别与电磁铁5一一对应，功率放大器采用可调式，由微处理器的信号输出端对功率放大器的功率调节端口进行控制。
具体工作过程及工作原理如下：
无人机在完成探测之后会降落到智能车上方的停机坪3上，在降落的过程中，霍尔传感器2通过对无人机底部磁铁的感应获得无人机在停机坪3上方的偏移位置，并通过对相应位置电磁铁5激励电流的大小进行调节使无人机落在停机坪3的正中央。
具体而言：无人机在降落时，此时风扇1和电磁铁5均处于工作状态，即风扇1对无人机形成向上的托举力，同时由于电磁铁5的极性与无人机底部磁铁朝向停机坪3一端的极性相同，所以电磁铁5同时对无人机形成了向上的斥力，从而保证了无人机悬浮在停机坪3的上方。
当无人机悬浮在停机坪3上方之后，停机坪3中部的霍尔传感器2对无人机的位置进行判断，如果此时无人机的位置位于停机坪3中心偏左的位置，则霍尔传感器2通过无人机底部的磁铁感知到并将数据送入控制器中，控制器根据霍尔传感器2送入的数据调节位于无人机左侧的电磁铁5对应的功率放大器，使之输出电流增大，此时无人机左侧的电磁铁5对无人机的斥力增大促使无人机向右移动。在控制器中设置有常规的PID调节策略，通过上述的调节原理使得无人机最后位于停机坪3的正上方，此时控制器控制风扇1和电磁铁5停止工作，无人机最终降落在停机坪3的中心位置。
当无人机升起时，控制器控制风扇1和电磁铁5工作，风扇1和电磁铁5分别向无人机提供向上的托举力和斥力，起到对无人机辅助起飞的作用。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (9)
1.一种智能车无人机探测系统的悬浮起降机构，包括智能车以及由智能车搭载的无人机，其特征在于：在无人机的底部设置有磁铁，在智能车的上方固定有用于无人机起落的停机坪（3），在停机坪（3）上设置有与无人机底部磁铁配合的磁感应单元，在磁感应单元的外圈设置有多个磁力可调的磁性推力单元，磁性推力单元与无人机底部磁铁配合形成对无人机的斥力，还设置有对磁感应单元以及磁性推力单元进行控制的控制系统。
2.根据权利要求1所述的智能车无人机探测系统的悬浮起降机构，其特征在于：所述的磁感应单元设置在停机坪（3）的中心位置，所述的磁性推力单元均匀分布在磁感应单元的外圈。
3.根据权利要求2所述的智能车无人机探测系统的悬浮起降机构，其特征在于：所述的停机坪（3）为圆形板状。
4.根据权利要求1或2所述的智能车无人机探测系统的悬浮起降机构，其特征在于：在所述的停机坪（3）的周圈设置有向上突起的停机坪挡台（4）。
5.根据权利要求2所述的智能车无人机探测系统的悬浮起降机构，其特征在于：在所述的停机坪（3）的上表面均匀开设有多个开口，在每一个开口处设置有风扇（1），所述的磁性推力单元设置在风扇（1）的间隔内，风扇（1）连接控制系统。
6.根据权利要求5所述的智能车无人机探测系统的悬浮起降机构，其特征在于：所述的风扇（1）吹出的风竖直向上。
7.根据权利要求1所述的智能车无人机探测系统的悬浮起降机构，其特征在于：所述的控制系统包括控制器以及功率可调的功率放大器，所述的磁感应单元的信号输出端与控制器的信号输入端相连，控制器的输出端与功率放大器的输入端相连，功率放大器的输出端与所述的磁性推力单元相连。
8.根据权利要求1、2或7所述的智能车无人机探测系统的悬浮起降机构，其特征在于：所述的磁感应单元为霍尔传感器（2）。
9.根据权利要求1、2或7所述的智能车无人机探测系统的悬浮起降机构，其特征在于：所述的磁性推力单元为电磁铁（5）。
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|---|---|---|---|---|
| CN107380440A (zh) * | 2017-09-01 | 2017-11-24 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种磁悬浮式巡线无人机 |
| CN108979279A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-12-11 | 送飞实业集团有限公司 | 一种磁悬浮式直升机坪 |
| CN109741673A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-05-10 | 佛山市神风航空科技有限公司 | 一种悬浮模型飞机 |
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