CN209274916U - 一种缓冲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缓冲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。停机坪包括停机坪基板和感应缓冲板，感应缓冲板设置在停机坪基板上中，感应缓冲板通过弹性机构与停机坪基板相连接。无人机控制端包括：无人机控制器、电机、滚轴、绳索和磁块。该技术方案通过在停机坪上设置感应缓冲板，实现了无人机在停机坪上降落时受到来自感应缓冲板的缓冲力的保护，进而实现了无人机平稳安全、快速准确的降落，提高了无人机降落的安全性。

Description

一种缓冲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，尤其是涉及一种缓冲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，在非稳定的操作环境下，人的视线和单一的传感器很容易受到干扰，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与停机坪之间缺乏起保护作用的缓冲装置，导致无人旋翼机很容易发生倾覆，轻则桨叶损毁，重则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辅助降落装置的缓冲性差的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种缓冲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辅助降落装置的缓冲性差的技术问题。

本实用新型实施例提供了一种缓冲型旋翼无人机辅助降落装置，包括停机坪和安装在停机坪上的停机坪控制端，以及安装在无人机内部的无人机控制端；

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；

所述停机坪包括停机坪基板和感应缓冲板，所述停机坪基板上设置有窗口，所述感应缓冲板设置在所述窗口内，所述感应缓冲板与所述停机坪基板通过弹性机构连接；

所述停机坪还包括能够设置在所述停机坪基板底部的多个固定结构，所述固定结构用于将停机坪基板固定在地面上并支撑起所述停机坪基板使其与地面留有间隙，所述固定结构包括紧固螺栓和固定底座；

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。

所述停机坪控制器设置在所述感应缓冲板上。

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连接。

所述停机坪控制器能够生成电机启动信号，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。

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。

所述固定底座的顶部设置有向下延伸的螺纹孔，底部设置有多个钢钉。

所述停机坪基板的外边缘上设置有通孔，所述紧固螺栓可以通过所述通孔与所述螺纹孔配合将停机坪基板固定在所述固定底座上。

本实用新型带来了以下有益效果：该技术方案通过在停机坪上设置感应缓冲板，实现了无人机在停机坪上降落时受到来自感应缓冲板的缓冲力的保护，进而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，提高了无人机降落的安全性，实现了无人机在高速移动的平台上的可靠降落，避免了因降落速度过快无人机失去平衡而出现的旋翼机倾覆，降低了无人机的受损的可能性，从而缓解了现有技术存在的无人机辅助降落装置的缓冲性差的技术问题，而且本实用新型还在停机坪基板上设置有固定底座，可以便捷的移动停机坪，在任何环境中使停机坪保持平衡，并使停机坪离开地面，使感应缓冲板的缓冲效果更好。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

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为本实用新型固定结构的结构示意图。

图4为本实用新型固定结构的仰视图。

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-停机坪基板；142-感应缓冲板；143-弹性机构；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；固定结构-150；钢钉-153；紧固螺栓-152；螺纹孔-151。

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，人的视线和单一的传感器很容易受到干扰，再加上无人机与停机坪之间缺乏起保护作用的缓冲装置，导致无人旋翼机很容易发生倾覆，轻则桨叶损毁，重则对电机和搭载的重要仪器设备造成损坏，基于此，本实用新型实施例提供的一种缓冲型旋翼无人机辅助降落装置，可以实现无人机在停机坪上降落时受到来自感应缓冲板的缓冲力的保护，提高无人机降落的安全性。

本实用新型实施例提供了一种缓冲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100和安装在无人机内部的无人机控制端200。停机坪控制端与无人机控制端相互配合，实现无人机的降落。停机坪控制端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小停机坪对无人机的冲击力，实现了飞机安全可靠的在平台着落。

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

停机坪控制器接收外部的用户终端发送的降落信号，停机坪控制器根据降落信号启动降落的辅助设备，停机坪控制器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，磁感应传感器根据感应启动信号进行启动，磁感应传感器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，磁感应传感器生成磁力锁紧信号。本实用新型实施例提供的缓冲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，当检测到出现磁块后，磁感应传感器生成磁力锁紧信号。磁感应传感器将该磁力锁紧信号通过停机坪控制器发送至磁力锁紧装置，磁力锁紧装置根据磁力锁紧信号启动对磁块的锁紧，将磁块吸引在停机坪感应区域内，限制磁块相对于停机坪的移动，磁力锁紧装置根据设置在停机坪感应区域内的压力传感器判断无人机是否成功被锁紧，当压力传感器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，压力传感器生成锁紧状态信号。磁力锁紧装置通过停机坪控制器发送锁紧状态信号至无人机控制端的无人机控制器。

进一步的，本实用新型实施例提供的缓冲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。控制继电器分别与电磁铁、压力传感器和第三电源相连接。控制继电器通过第三电源供电，控制继电器根据停机坪控制器发送的磁力锁紧信号启动电磁铁锁紧，此时控制继电器导通，电磁铁连入电路中并具有磁性，吸引与无人机连接的磁块，当磁块逐渐靠近并最终由于磁力作用，被锁定在停机坪表面上时，压力传感器检测到的数值达到预设的压力值时，定义无人机被锁紧，压力传感器生成锁紧状态信号，并发送锁紧状态信号至停机坪控制器，停机坪控制器发送锁紧状态信号至无人机控制端的无人机控制器。

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、滚轴和绳索作为传动机构实现磁块与无人机之间距离的控制，从而控制停机坪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。

无人机控制器接收外部用户终端发送的降落信号，无人机控制器根据该降落信号生成电机启动信号，实现磁块向远离机身的方向释放，在磁块不断释放的过程中，无人机在停机坪感应区的上方盘旋，并向该区域靠近，以实现停机坪感应区与磁块实现进行感应和锁紧，无人机控制器还根据锁紧状态信号生成电机启动信号，实现机身向磁块所在的位置靠近，在靠近的过程中，无人机处于盘旋的伴飞状态，且飞行中受到绳索的牵引。电机根据相对应的电机启动信号带动滚轴旋转，滚轴旋转的同时，与其固定的绳索实现释放或者收紧，以实现调节绳索释放的长度的目的，进而实现磁块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。

进一步的，本实用新型实施例提供的缓冲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。具体的，电机根据正转释放信号带动滚轴正转，滚轴正转时，增加绳索释放的长度，磁块向远离机身的方向释放。电机还根据反转收紧信号带动滚轴反转，滚轴反转时，减少绳索释放的长度，无人机与磁块之间的距离减小。

本实用新型实施例提供的缓冲型旋翼无人机辅助降落装置中，停机坪140包括停机坪基板141和感应缓冲板142，感应缓冲板142通过弹性机构143与停机坪基板141相连接。当无人机降落时，无人机受到来自感应缓冲板的缓冲力的保护，减小了无人机的机身与停机坪之间的冲击力。进一步的，本实用新型实施例提供的缓冲型旋翼无人机辅助降落装置中，弹性机构143为弹簧或弹力绳。弹簧的两端分别与停机坪基板的内沿和感应缓冲板的外沿相连接，该技术方案实现了无人机在停机坪上降落时受到来自感应缓冲板的缓冲力的保护，进而实现了无人机平稳安全、快速准确的降落，提高了无人机降落的安全性，避免了因降落速度过快无人机失去平衡而出现的旋翼机倾覆，缓解了现有技术存在的无人机辅助降落装置的缓冲性差的技术问题。而且在所述停机坪的外边缘设置有多个固定结构，可以对停机坪进行固定，使停机坪在任何环境中都可以保持平稳，还可以让停机坪离开地面并与地面之间留有间隙使感应缓冲板的缓冲效果更好，在使用时，将固定底座150上的钢钉153锲入地面，将停机坪基板141放置在固定底座150上，用紧固螺栓152穿过停机坪基板上的通孔，与底座150上的螺纹孔配合将停机坪基板固定在固定底座上，进一步的，在紧固螺栓与停机坪基板间有橡胶垫，可以防止在固定过程中损伤停机坪基板，进一步的，本实用新型实施例提供的缓冲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。位置传感器用于检测磁块的位置，当无人机与磁块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，位置传感器根据当前的磁块的位置生成电机制动信号，并通过无人机控制器发送电机制动信号至电机，电机根据电机制动信号制动，从而停止绳索的收紧，无人机完成降落。

显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种缓冲型旋翼无人机辅助降落装置，其特征在于：包括停机坪和安装在停机坪上的停机坪控制端，以及安装在无人机内部的无人机控制端；

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；

所述停机坪包括停机坪基板和感应缓冲板，所述停机坪基板上设置有窗口，所述感应缓冲板设置在所述窗口内，所述感应缓冲板与所述停机坪基板通过弹性机构连接；

所述停机坪还包括能够设置在所述停机坪基板底部的多个固定结构，所述固定结构用于将停机坪基板固定在地面上并支撑起所述停机坪基板使其与地面留有间隙，所述固定结构包括紧固螺栓和固定底座；

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。

2.根据权利要求1所述的缓冲型旋翼无人机辅助降落装置，其特征在于：所述停机坪控制器设置在所述感应缓冲板上。

3.根据权利要求1所述的缓冲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连接。

4.根据权利要求1所述的缓冲型旋翼无人机辅助降落装置，其特征在于：所述停机坪控制器能够生成电机启动信号，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。

5.根据权利要求1所述的缓冲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。

6.根据权利要求1所述的缓冲型旋翼无人机辅助降落装置，其特征在于：所述固定底座的顶部设置有向下延伸的螺纹孔，底部设置有多个钢钉。

7.根据权利要求6所述的缓冲型旋翼无人机辅助降落装置，其特征在于：所述停机坪基板的外边缘上设置有通孔，所述紧固螺栓可以穿过所述通孔与所述螺纹孔配合将停机坪基板固定在所述固定底座上。

8.根据权利要求1所述的缓冲型旋翼无人机辅助降落装置，其特征在于：所述弹性机构可以为弹簧或者弹力绳。