CN209274915U - 一种防滑型旋翼无人机辅助降落装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种防滑型旋翼无人机辅助降落装置，涉及无人机辅助设备技术领域，包括安装在停机坪上的停机坪控制端和安装在无人机内部的无人机控制端。停机坪控制端包括：停机坪控制器、磁感应传感器和磁力锁紧装置。无人机控制端包括：无人机控制器、电机、滚轴、绳索和磁块。停机坪的中央设置有感应防滑板，感应防滑板的上表面和磁块的下表面设置有梯形防滑凹槽，磁块的梯形防滑凹槽之间的凸台上贴有软磁条。该技术方案通过在无人机辅助降落装置上加装增加摩擦力的防滑凹槽和增加吸引力的软磁条，加固了旋翼无人机与停机坪之间的作用力，保证了无人机平稳安全、快速准确的降落，提高了无人机降落的安全性。

Description

一种防滑型旋翼无人机辅助降落装置

技术领域

本实用新型涉及无人机辅助设备技术领域，尤其是涉及一种防滑型旋翼无人机辅助降落装置。

背景技术

旋翼无人机以其高灵活性和较低的起降条件要求在民用和军事领域得到广泛的发展和应用。经典的旋翼机无人机，例如多旋翼无人机、单旋翼无人直升机和共轴对转无人直升机在解决环境监控、海上污染监视、地理信息收集等方面扮演着重要的作用。即便在自动飞行控制系统越来越成熟的今天，该类无人机在复杂条件下的起飞与降落依然制约着其在更广泛的领域运用。

在实现本实用新型过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：在一些复杂条件下，例如海面移动平台、颠簸移动的地面平台上起飞降落，对该类无人机的飞行控制系统和控制人员仍然是严峻的挑战。传统上，该类无人机在自动或是人工操作降落的时候，主要基于人工的视觉或是无人机上简单的传感器来控制平衡，在申请号为201721669210.5的专利申请中公开了一种无人机辅助降落的装置，但是在实际使用的时候发现无人机在非稳定的操作环境下，无人机在降落之前与停机坪处于相对位置预锁定时，容易因预锁定时锁紧装置的松脱滑落、无人机所受的牵引力不稳定而失去平衡发生倾覆，进而对电机和搭载的重要仪器设备造成损坏，因此，现有技术存在无人机在降落时与停机坪之间的防滑性差的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种防滑型旋翼无人机辅助降落装置，以缓解现有技术存在的无人机在降落时与停机坪之间的防滑性差的技术问题。

本实用新型提供了一种防滑型旋翼无人机辅助降落装置，包括安装在停机坪上的停机坪控制端和安装在无人机内部的无人机控制端；

停机坪控制端和无人机控制端分别连接有第一电源和第二电源；

停机坪控制端包括：停机坪控制器、磁感应传感器和磁力锁紧装置；

停机坪控制器分别与磁感应传感器和磁力锁紧装置相连接；

无人机控制端包括：无人机控制器、电机、滚轴、绳索和磁块；

无人机控制器与电机相连接，电机与滚轴相连接，滚轴的外部绕有绳索，绳索的一端固定在滚轴上，另一端与磁块固定；

无人机控制器接收降落信号，并根据降落信号或锁紧状态信号生成电机启动信号，电机根据电机启动信号带动滚轴旋转，并调节绳索释放的长度；

所述停机坪为可便携携带的软质胶垫，在所述停机坪下方设置有水平的基板；

停机坪的中央设置有感应防滑板，感应防滑板的上表面和磁块的下表面设置有梯形防滑凹槽，磁块的梯形防滑凹槽之间的凸台上贴有软磁条。

所述停机坪的边缘设置有吸盘装置，所述吸盘装置包括吸盘、螺母、限位盘；所述吸盘中间中空，边缘具有向上弯曲的檐，所述限位盘扣在所述吸盘上并且所述限位盘的边缘能够压在所述檐上；在所述吸盘顶部上设置有向上的螺栓，所述限位盘顶端设置有贯穿孔，所述停机坪上靠近边缘的位置设置有通孔，所述螺栓能向上依次穿过所述贯穿孔和通孔与所述螺母配合从而将所述停机坪限制在所述螺母与所述限位盘之间，实现将停机坪固定在基板上的效果。

进一步的，本实用新型的防滑型旋翼无人机辅助降落装置中，磁力锁紧装置包括：电磁铁、压力传感器、控制继电器和第三电源；

控制继电器分别与电磁铁、压力传感器和第三电源相连接；

控制继电器根据磁力锁紧信号启动电磁铁锁紧，压力传感器生成锁紧状态信号，发送锁紧状态信号至停机坪控制器。

进一步的，本实用新型的防滑型旋翼无人机辅助降落装置中，电机启动信号包括正转释放信号和反转收紧信号；

电机根据正转释放信号带动滚轴正转，并增加绳索释放的长度；

电机根据反转收紧信号带动滚轴反转，并减少绳索释放的长度。

进一步的，本实用新型的防滑型旋翼无人机辅助降落装置，还包括与无人机控制器相连接的位置传感器；

位置传感器根据磁块的位置生成并发送电机制动信号；

电机根据电机制动信号制动。

所述停机坪为可便携携带的软质胶垫。

本实用新型带来了以下有益效果：本实用新型所提供的防滑型旋翼无人机辅助降落装置，包括安装在停机坪上的停机坪控制端和安装在无人机内部的无人机控制端。停机坪控制端和无人机控制端分别连接有第一电源和第二电源。停机坪控制端包括：停机坪控制器、磁感应传感器和磁力锁紧装置。停机坪控制器分别与磁感应传感器和磁力锁紧装置相连接。停机坪控制器接收降落信号，并根据降落信号生成感应启动信号，磁感应传感器根据感应启动信号生成磁力锁紧信号，磁力锁紧装置根据磁力锁紧信号启动锁紧，生成锁紧状态信号，并通过停机坪控制器发送锁紧状态信号。无人机控制端包括：无人机控制器、电机、滚轴、绳索和磁块。无人机控制器与电机相连接，电机与滚轴相连接，滚轴的外部绕有绳索，绳索的一端固定在滚轴上，另一端与磁块固定。无人机控制器接收降落信号，并根据降落信号或锁紧状态信号生成电机启动信号，电机根据电机启动信号带动滚轴旋转，并调节绳索释放的长度。停机坪的中央设置有感应防滑板，感应防滑板的上表面和磁块的下表面设置有梯形防滑凹槽，磁块的梯形防滑凹槽之间的凸台上贴有软磁条。该技术方案通过在无人机辅助降落装置上加装增加摩擦力的防滑凹槽和增加吸引力的软磁条，加固了旋翼无人机与停机坪之间的作用力，从而避免无人机在预锁定时锁紧装置的松脱滑落、无人机所受的牵引力不稳定而失去平衡发生倾覆，保证了无人机平稳安全、快速准确的降落，提高了降落的安全性，从而缓解了现有技术存在的无人机在降落时与停机坪之间的防滑性差的技术问题，本实用新型还采用了软质胶垫作为停机坪可以根据使用环境随时移动，并且在停机坪的边缘设置了吸盘装置，可以将软质胶垫做的停机坪固定在基板上并将其支撑使其脱离基板。

附图说明

图1为本实用新型的结构连接图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为本使用新型吸盘装置的结构示意图。

图标：

100-停机坪控制端；110-停机坪控制器；120-磁感应传感器；130-磁力锁紧装置；131-电磁铁；132-压力传感器；133-控制继电器；134-第三电源；140-停机坪；141-感应防滑板；150-梯形防滑凹槽；160-软磁条；200-无人机控制端；210-无人机控制器；220-电机；230-滚轴；240-绳索；250-磁块；300-第一电源；400-第二电源；500-位置传感器；170-螺母；171-限位盘；172-吸盘；173-螺栓；180-基板。

具体实施方式

目前，旋翼无人机在自动或是人工操作降落的时候，主要基于人工的视觉或是无人机上简单的传感器来控制平衡，在非稳定的操作环境下，无人机在降落之前与停机坪140处于相对位置预锁定时，容易因预锁定时锁紧装置的松脱滑落、无人机所受的牵引力不稳定而失去平衡发生倾覆，进而对电机220和搭载的重要仪器设备造成损坏，基于此，本实用新型的一种防滑型旋翼无人机辅助降落装置，可以加固了旋翼无人机与停机坪140之间的作用力，提高降落的安全性。

参见图1，本实用新型的一种防滑型旋翼无人机辅助降落装置的结构示意图。本实用新型提供了一种防滑型旋翼无人机辅助降落装置，包括安装在停机坪140上的停机坪140控制端100和安装在无人机内部的无人机控制端200。停机坪140控制端100与无人机控制端200相互配合，实现无人机的降落。停机坪140控制端100与第一电源300连接，无人机控制端200与第二电源400连接，安装在无人机的底部，控制端分别通过与其连接的电源供电。该装置使得旋翼无人机在移动平台降落时减少风阻对飞机的影响，实现了飞机可靠的在平台着落。

具体的，停机坪140控制端100包括：停机坪140控制器110、磁感应传感器120和磁力锁紧装置130，停机坪140控制器110分别与磁感应传感器120和磁力锁紧装置130相连接。停机坪140控制器110用于实现无人机停机坪140与无人机之间的数据信号传输，磁感应传感器120用于检测电磁信号，磁力锁紧装置130用于限制停机坪140与无人机之间的相对距离。

停机坪140控制器110接收外部的用户终端发送的降落信号，停机坪140控制器110根据降落信号启动降落的辅助设备，停机坪140控制器110根据该降落信号生成感应启动信号，并将感应启动信号发送至磁感应传感器120，磁感应传感器120根据感应启动信号进行启动，磁感应传感器120启动后对感应范围内的磁性物体进行检测，当检测到出现磁性物体后，磁感应传感器120生成磁力锁紧信号。本实用新型的防滑型旋翼无人机辅助降落装置中，磁性物体为设置在无人机底部的磁块250，当检测到出现磁块250后，磁感应传感器120生成磁力锁紧信号。磁感应传感器120将该磁力锁紧信号通过停机坪140控制器110发送至磁力锁紧装置130，磁力锁紧装置130根据磁力锁紧信号启动对磁块250的锁紧，将磁块250吸引在停机坪140感应区域内，限制磁块250相对于停机坪140的移动，磁力锁紧装置130根据设置在停机坪140感应区域内的压力传感器132判断无人机是否成功被锁紧，当压力传感器132检测到的数值达到预设的压力值时，定义无人机被锁紧，磁力锁紧装置130根据无人机的锁紧情况生成锁紧状态信号。具体的，当无人机被锁紧时，压力传感器132生成锁紧状态信号。磁力锁紧装置130通过停机坪140控制器110发送锁紧状态信号至无人机控制端200的无人机控制器210。

进一步的，本实用新型的防滑型旋翼无人机辅助降落装置中，磁力锁紧装置130包括：电磁铁131、压力传感器132、控制继电器133和第三电源134。控制继电器133分别与电磁铁131、压力传感器132和第三电源134相连接。控制继电器133通过第三电源134供电，控制继电器133根据停机坪140控制器110发送的磁力锁紧信号启动电磁铁131锁紧，此时控制继电器133导通，电磁铁131连入电路中并具有磁性，吸引与无人机连接的磁块250，当磁块250逐渐靠近并最终由于磁力作用，被锁定在停机坪140表面上时，压力传感器132检测到的数值达到预设的压力值时，定义无人机被锁紧，压力传感器132生成锁紧状态信号，并发送锁紧状态信号至停机坪140控制器110，停机坪140控制器110发送锁紧状态信号至无人机控制端200的无人机控制器210。

参见图2，具体的，无人机控制端200包括：无人机控制器210、电机220、滚轴230、绳索240和磁块250。无人机控制器210与电机220相连接，电机220与滚轴230相连接，滚轴230的外部绕有绳索240，绳索240的一端固定在滚轴230上，另一端与磁块250固定。无人机控制器210用于控制与其连接的其他设备的启停以及信号数据的传输，电机220、滚轴230和绳索240作为传动机构实现磁块250与无人机之间距离的控制，从而控制停机坪140与无人机之间的距离，以实现无人机的可靠降落。该技术方案避免了无人机降落时，因视觉或简单传感器来控制平衡而出现的旋翼机倾覆，降低了无人机的降落难度。

无人机控制器210接收外部用户终端发送的降落信号，无人机控制器210根据该降落信号生成电机220启动信号，实现磁块250向远离机身的方向释放，在磁块250不断释放的过程中，无人机在停机坪140感应区的上方盘旋，并向该区域靠近，以实现停机坪140感应区与磁块250实现进行感应和锁紧，无人机控制器210还根据锁紧状态信号生成电机220启动信号，实现机身向磁块250所在的位置靠近，在靠近的过程中，无人机处于盘旋的伴飞状态，且飞行中受到绳索240的牵引。电机220根据相对应的电机220启动信号带动滚轴230旋转，滚轴230旋转的同时，与其固定的绳索240实现释放或者收紧，以实现调节绳索240释放的长度的目的，进而实现磁块250与无人机之间距离的控制。该技术方案实现了无人机平稳安全、快速准确的降落，保证了无人机降落位置的准确性的同时，加快了无人机的降落速度，减少了无人机降落过程中的干扰，提高了降落的安全性。

进一步的，本实用新型的防滑型旋翼无人机辅助降落装置中，电机220启动信号包括正转释放信号和反转收紧信号。具体的，电机220根据正转释放信号带动滚轴230正转，滚轴230正转时，增加绳索240释放的长度，磁块250向远离机身的方向释放。电机220还根据反转收紧信号带动滚轴230反转，滚轴230反转时，减少绳索240释放的长度，无人机与磁块250之间的距离减小。

进一步的，本实用新型的防滑型旋翼无人机辅助降落装置，还包括与无人机控制器210相连接的位置传感器500。位置传感器500用于检测磁块250的位置，当无人机与磁块250之间的距离减小至预设的距离值时，定义无人机已完成降落，位置传感器500根据当前的磁块250的位置生成电机220制动信号，并通过无人机控制器210发送电机220制动信号至电机220，电机220根据电机220制动信号制动，从而停止绳索240的收紧，无人机完成降落。

本实用新型的防滑型旋翼无人机辅助降落装置中，停机坪140的中央设置有感应防滑板141，感应防滑板141贴覆于停机坪140的上表面，且感应防滑板141与停机坪140的磁感应区域面积相等，当电磁铁131启动时，电磁铁131透过感应防滑板141吸引磁块250。感应防滑板141的上表面设置有梯形防滑凹槽150，同时，磁块250的下表面也设置有与前述梯形防滑凹槽相啮合的梯形防滑凹槽，增加了感应防滑板141与磁块250之间的摩擦力，且磁块250的梯形防滑凹槽之间的凸台上贴有软磁条160，进一步增加了感应防滑板141与磁块250之间的磁力，从而避免无人机在预锁定时锁紧装置的松脱滑落、无人机所受的牵引力不稳定而失去平衡发生倾覆，保证了无人机平稳安全、快速准确的降落，提高了降落的安全性。

本实用新型的停机坪140的边缘设置有吸盘172装置，所述吸盘172装置包括吸盘172、螺母170、限位盘171，所述吸盘172中间中空，边缘具有向上弯曲的檐，在所述吸盘172顶部上设置有向上的螺栓173，所述限位盘171顶部设置有贯穿孔，所述限位盘171的边缘能够插入到所述檐，所述停机坪140边缘设置有通孔，所述螺栓173能够通过所述通孔与所述螺母170配合将所述停机坪140限制在所述螺母170与所述限位盘171之间，实现将停机坪140固定在基板上的效果，在使用时将吸盘172放置在基板180上，将吸盘172上的螺栓173穿过限位盘171上的贯穿孔，让限位盘171的边缘插入到吸盘172的檐内，将让螺栓173穿过停机坪140上的通孔，使停机坪140位于限位盘171上方，用螺母170拧紧螺栓173，螺母170在拧紧的过程中会给停机坪140和限位盘171一个向下的力，会给吸盘172一个向上的力，当吸盘172受到向上的力后边缘会向中间收缩，但是限位盘171受到向下的力，限位盘171的边缘压住所述吸盘172，使其不会收缩，所述吸盘172会产生对基板180的吸力，牢牢固定在基板180上，因所述停机坪140位于螺母170与限位盘171之间，所以所述停机坪140也被固定在基板180上，并且被限位盘171支撑；

所述停机坪140为可便携携带的软质胶垫，在所述停机坪140下方设置有水平的基板180；

本实用新型的防滑型旋翼无人机辅助降落装置，包括安装在停机坪140上的停机坪140控制端100和安装在无人机内部的无人机控制端200。停机坪140控制端100和无人机控制端200分别连接有第一电源300和第二电源400。停机坪140控制端100包括：停机坪140控制器110、磁感应传感器120和磁力锁紧装置130。停机坪140控制器110分别与磁感应传感器120和磁力锁紧装置130相连接。停机坪140控制器110接收降落信号，并根据降落信号生成感应启动信号，磁感应传感器120根据感应启动信号生成磁力锁紧信号，磁力锁紧装置130根据磁力锁紧信号启动锁紧，生成锁紧状态信号，并通过停机坪140控制器110发送锁紧状态信号。无人机控制端200包括：无人机控制器210、电机220、滚轴230、绳索240和磁块250。无人机控制器210与电机220相连接，电机220与滚轴230相连接，滚轴230的外部绕有绳索240，绳索240的一端固定在滚轴230上，另一端与磁块250固定。无人机控制器210接收降落信号，并根据降落信号或锁紧状态信号生成电机220启动信号，电机220根据电机220启动信号带动滚轴230旋转，并调节绳索240释放的长度。停机坪140的中央设置有感应防滑板141，感应防滑板141的上表面和磁块250的下表面设置有梯形防滑凹槽，磁块250的梯形防滑凹槽之间的凸台上贴有软磁条160。该技术方案通过在无人机辅助降落装置上加装增加摩擦力的防滑凹槽和增加吸引力的软磁条160，加固了旋翼无人机与停机坪140之间的作用力，从而避免无人机在预锁定时锁紧装置的松脱滑落、无人机所受的牵引力不稳定而失去平衡发生倾覆，保证了无人机平稳安全、快速准确的降落，提高了降落的安全性，从而缓解了现有技术存在的无人机在降落时与停机坪140之间的防滑性差的技术问题。

Claims (4)

1.一种防滑型旋翼无人机辅助降落装置，其特征在于：包括安装在停机坪上的停机坪控制端和安装在无人机内部的无人机控制端；

所述停机坪控制端和无人机控制端分别连接有第一电源和第二电源；

所述停机坪控制端包括：停机坪控制器、磁感应传感器和磁力锁紧装置；

所述停机坪控制器分别与所述磁感应传感器和磁力锁紧装置相连接；

所述无人机控制端包括：无人机控制器、电机、滚轴、绳索和磁块；

所述无人机控制器与所述电机相连接，所述电机与所述滚轴相连接，所述滚轴的外部绕有所述绳索，所述绳索的一端固定在所述滚轴上，另一端与所述磁块固定；

所述无人机控制器接收降落信号，并根据所述降落信号或锁紧状态信号生成电机启动信号，所述电机根据所述电机启动信号带动所述滚轴旋转，并调节所述绳索释放的长度；

所述停机坪为可便携携带的软质胶垫，在所述停机坪下方设置有水平的基板；

所述停机坪的中央设置有感应防滑板，所述感应防滑板的上表面和所述磁块的下表面设置有梯形防滑凹槽，所述磁块的梯形防滑凹槽之间的凸台上贴有软磁条；

所述停机坪的边缘设置有吸盘装置，所述吸盘装置包括吸盘、螺母、限位盘；所述吸盘中间中空，边缘具有向上弯曲的檐，所述限位盘扣在所述吸盘上并且所述限位盘的边缘能够压在所述檐上；在所述吸盘顶部上设置有向上的螺栓，所述限位盘顶端设置有贯穿孔，所述停机坪上靠近边缘的位置设置有通孔，所述螺栓能向上依次穿过所述贯穿孔和通孔与所述螺母配合从而将所述停机坪限制在所述螺母与所述限位盘之间。

2.根据权利要求1所述的防滑型旋翼无人机辅助降落装置，其特征在于:所述磁力锁紧装置包括：电磁铁、压力传感器、控制继电器和第三电源；

所述控制继电器分别与所述电磁铁、压力传感器和第三电源相连接；

所述控制继电器根据所述磁力锁紧信号启动电磁铁锁紧，所述压力传感器生成所述锁紧状态信号，发送所述锁紧状态信号至所述停机坪控制器。

3.根据权利要求1所述的防滑型旋翼无人机辅助降落装置，其特征在于:所述电机启动信号包括正转释放信号和反转收紧信号；

所述电机根据所述正转释放信号带动所述滚轴正转，并增加所述绳索释放的长度；

所述电机根据所述反转收紧信号带动所述滚轴反转，并减少所述绳索释放的长度。

4.根据权利要求1所述的防滑型旋翼无人机辅助降落装置，其特征在于:还包括与所述无人机控制器相连接的位置传感器；

所述位置传感器根据所述磁块的位置生成并发送电机制动信号；

所述电机根据所述电机制动信号制动。