CN212220590U - 一种旋翼无人机助降平台及其控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种旋翼无人机助降平台及其控制系统，包括经一个固定杆和两推杆固定于平台底座上的降落平板，各所述推杆的两端分别与平台底座和降落平板铰接，所述固定杆的一端与平台底座固连，另一端与降落平板铰接，角度传感器A、角度传感器B及角度传感器C分别安装于降落平板、平台底座及无人机上并与控制器连接，推杆的驱动电机与控制器连接。本实用新型使无人机在机动平台上的安全降落，避免无人机在降落过程中由于无人机与平台间存在较大的角度偏差而使降落失败，从而防止产生桨叶损毁或折断的事故发生。本实用新型适用于旋翼无人机助降的技术领域。
Description
技术领域
本实用新型属于无人机降落的技术领域，具体地说，涉及一种旋翼无人机助降平台及其控制系统。
背景技术
旋翼无人机是无人机的一个重要发展方向，由于旋翼无人机具有机动性强、垂直起降、空中悬停、低空飞行、低速飞行等特点，已经广泛应用于人们生活中的航拍、娱乐、表演等场合，以及地质勘察、灾情调查、电力巡线、森林灭火、农药喷洒等诸多领域。在军事上广泛用于侦察、干扰、联合作战、欺骗、搜索、校射等诸多场合。
无人机在完成规定的目标任务后，如何快速安全可靠的回收无人机一直是一个需要研究的重要课题。相关资料表明，无人机回收过程中发生飞行事故的数目约占总飞行事故的三分之一；另外，在整个执行任务中80%以上的故障发生在无人机的回收过程中。在回收过程中如果无人机的降落平面倾角超过一定范围，无人机就很可能发生倾覆或桨叶损毁，造成不必要的经济损失。
鉴于现代无线互联网的迅速发展，信息瞬息万变，无人机的使用范围越来越广，但是无人机在水上、战场、野外等复杂环境作业时，由于区域小、不平稳等缺点，无人机很难在运动的平台上发射和降落，例如无人机在军事上机动侦察、水上巡逻和对地震等自然灾害的调查时，都没有空阔的平坦区域供无人机降落使用。因此在复杂环境下如何让无人机仍能安全快速的发射和回收是一个亟需解决的问题。在降落过程中对无人机的位置、姿态和速度的要求精度都很高，目前应用的多数降落技术需要对无人机进行改装或加装部分装置，技术复杂，且占用了无人机宝贵的负荷。
实用新型内容
本实用新型提供一种旋翼无人机助降平台及其控制系统，以使无人机在机动平台上的安全降落，避免无人机在降落过程中由于无人机与平台间存在较大的角度偏差而使降落失败，从而防止产生桨叶损毁或折断的事故发生。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：
一种旋翼无人机助降平台，包括经一个固定杆和两推杆固定于平台底座上的降落平板，各所述推杆的两端分别与平台底座和降落平板铰接，所述固定杆的一端与平台底座固连，另一端与降落平板铰接。
进一步的，所述推杆为电动推杆，所述电动推杆的一端铰接有铰接座，所述铰接座通过转轴与平台底座转动连接。
进一步的，所示推杆的两端分别通过球铰与降落平板和平台底座铰接，所述固定杆的一端通过球铰与降落平板铰接。
进一步的，于所述降落平板上分别与固定杆和两推杆连接的三个接触点构成一等边三角形。
进一步的，所述固定杆与平台底座之间构造有斜撑。
进一步的，所述降落平板为木质材料制成的板状结构。
进一步的，于所述降落平板的上表面敷设有一层橡胶垫。
进一步的，于所述平台底座的下端端面上安装有若干万向轮。
本实用新型还公开了一种旋翼无人机助降平台控制系统，包括分别安装于降落平板、平台底座及无人机上的角度传感器A、角度传感器B及角度传感器C，且角度传感器A和角度传感器B与内置于平台底座的控制器电连接，角度传感器C与控制器无线连接，两推杆的驱动电机均与控制器电连接，于各推杆与控制器之间分别安装有行程限位开关，控制器和各驱动电机均与内置于平台底座内的电源电连接。
本实用新型由于采用了上述的结构，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：本实用新型采用的是三点支撑式的调平结构，其中，两个推杆的长度和角度是可以变化的，固定杆是固定不动的，该调平方法为固定点不动法；降落平板上与固定杆和两推杆连接的三个接触点构成一三角形，一是保证平面上各个点的受力均匀，二是可以降低后期控制算法的复杂程度；本实用新型的控制系统通过读取降落平板和平台底座的姿态角度，计算出降落平板调至水平推杆所需运动的位移，然后控制器驱动电动推杆运动指定的位移使降落平板调至水平，无人机可通过无线传输模块与降落平板进行交互，使降落过程中无人机的姿态与降落平板姿态保持同步变化。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
在附图中：
图1为本实用新型一种旋翼无人机助降平台的结构示意图；
图2为本实用新型一种旋翼无人机助降平台控制系统的结构框图。
标注部件：1-平台底座，2-电动推杆，3-铰接座，4-转轴，5-固定杆，6-斜撑，7-降落平板，8-万向轮。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型公开了一种旋翼无人机助降平台，如图1所示，包括平台底座1、降落平板7、固定杆5及两根推杆，其中，降落平板7位于平台底座1上方，每个推杆的两端分别与平台底座1和降落平板7相铰接，固定杆5的一端与平台底座1固连，另一端与降落平板7铰接。本实用新型的工作原理及优势在于：本实用新型采用的是三点支撑式的调平结构，其中，两个推杆的长度和角度是可以变化的，固定杆5是固定不动的，该调平方法为固定点不动法；降落平板7上与固定杆5和两推杆连接的三个接触点构成一个三角形，该三角形优选的为等边三角形，一是保证平面上各个点的受力均匀，二是可以降低后期控制算法的复杂程度。
作为本实用新型一个优选的实施例，推杆为电动推杆2，电动推杆2的一端铰接有铰接座3，该铰接座3通过转轴4与平台底座1转动连接，以满足电动推杆2的转动及倾斜调整，便于与无人机的降落姿态保持一致。也可以为：电动推杆2的两端分别通过安装在降落平板7或平台底座1上的球铰与相对应的降落平板7或平台底座1铰接；固定杆5与降落平板7的连接为：在降落平板7上安装有球铰，固定杆5的一端装配于球铰内。本实施例为了加强固定杆5与平台底座1的连接强度，在固定杆5与平台底座1之间焊接有斜撑6。
作为本实用新型一个优选的实施例，降落平板7为木质材料制成的板状结构，且在降落平板7的上表面敷设有一层橡胶垫，实现无人机降落于降落平板7上时，缓冲、减震二者之间的外力，并避免二者之间发生打滑。
作为本实用新型一个优选的实施例，平台底座1的下端端面上安装有多个万向轮8，这些万向轮8均具有制动片，保证了平台底座1可以向任何方向自由移动，平台底座1的框架结构由不锈钢304方管焊接而成，保证了平台底座1的刚度和稳定性。
本实用新型还公开了一种旋翼无人机助降平台控制系统，如图2所示，包括分别安装在降落平板7、平台底座1及无人机上的角度传感器A、角度传感器B及角度传感器C，且角度传感器A和角度传感器B与内置于平台底座1的控制器电连接，角度传感器C与控制器无线连接，两推杆的驱动电机均与控制器电连接，在每个推杆与控制器之间分别安装有行程限位开关，控制器和各驱动电机均与内置于平台底座1内的电源电连接。推杆分为推杆Ⅰ和推杆Ⅱ，推杆Ⅰ上的驱动电机为驱动电机Ⅰ，推杆Ⅱ上的驱动电机为驱动电机Ⅱ，分别与推杆Ⅰ和推杆Ⅱ连接的行程限位开关分别为行程限位开关Ⅰ和行程限位开关Ⅱ。本实用新型的工作原理及优势在于：通过读取角度传感器A、角度传感器B得出降落平板7和平台底座1的姿态角度，计算出降落平板7调至水平推杆所需运动的位移，然后，控制器驱动电动推杆2运动指定的位移使降落平板7调至水平，无人机可经角度传感器C通过无线传输模块与降落平板7进行交互，使降落过程中无人机的姿态与降落平板7姿态保持同步变化。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型权利要求保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种旋翼无人机助降平台，其特征在于：包括经一个固定杆和两推杆固定于平台底座上的降落平板，各所述推杆的两端分别与平台底座和降落平板铰接，所述固定杆的一端与平台底座固连，另一端与降落平板铰接。
2.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机助降平台，其特征在于：所述推杆为电动推杆，所述电动推杆的一端铰接有铰接座，所述铰接座通过转轴与平台底座转动连接。
3.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机助降平台，其特征在于：所示推杆的两端分别通过球铰与降落平板和平台底座铰接，所述固定杆的一端通过球铰与降落平板铰接。
4.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机助降平台，其特征在于：于所述降落平板上分别与固定杆和两推杆连接的三个接触点构成一等边三角形。
5.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机助降平台，其特征在于：所述固定杆与平台底座之间构造有斜撑。
6.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机助降平台，其特征在于：所述降落平板为木质材料制成的板状结构。
7.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机助降平台，其特征在于：于所述降落平板的上表面敷设有一层橡胶垫。
8.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机助降平台，其特征在于：于所述平台底座的下端端面上安装有若干万向轮。
9.一种旋翼无人机助降平台控制系统，其特征在于：包括分别安装于降落平板、平台底座及无人机上的角度传感器A、角度传感器B及角度传感器C，且角度传感器A和角度传感器B与内置于平台底座的控制器电连接，角度传感器C与控制器无线连接，两推杆的驱动电机均与控制器电连接，于各推杆与控制器之间分别安装有行程限位开关，控制器和各驱动电机均与内置于平台底座内的电源电连接。
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| CN113443160A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-09-28 | 杭州得诚电力科技股份有限公司 | 一种无人机降落装置及控制方法 |
| CN113799996A (zh) * | 2021-09-18 | 2021-12-17 | 河北工业大学 | 基于限位开关的无人机复位平台 |
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