CN106564610A

CN106564610A - 一种旋翼无人机辅助起降***

Info

Publication number: CN106564610A
Application number: CN201610946093.6A
Authority: CN
Inventors: 蒋超; 杨晓生
Original assignee: CETC 48 Research Institute
Current assignee: CETC 48 Research Institute
Priority date: 2016-10-26
Filing date: 2016-10-26
Publication date: 2017-04-19
Anticipated expiration: 2036-10-26
Also published as: CN106564610B

Abstract

本发明公开了一种旋翼无人机辅助起降***，包括底座和起降平台，所述起降平台安装于所述底座上，所述起降平台上安装有用于检测旋翼无人机飞行参数和飞行姿势的检测组件，所述底座与所述起降平台之间设置有用于对起降平台进行升降的升降组件、以及用于调整起降平台倾斜状态的倾斜组件；所述升降组件和倾斜组件相互配合调整所述起降平台的高度以及倾斜状态以与所述旋翼无人机的飞行姿势相吻合而便于起降。本发明的旋翼无人机辅助起降***具有提高无人机起降可靠性等优点。

Description

一种旋翼无人机辅助起降***

技术领域

本发明主要涉及航天飞行器技术领域，特指一种旋翼无人机辅助起降***。

背景技术

随着世界范围内旋翼无人机应用技术的迅猛发展，旋翼无人机得到越来越广泛的应用，特别是在物流方面的应用已经接近实用。但是由于旋翼无人机的飞行和起降受天气和小范围乱流的影响非常大，如何在市区范围复杂气流条件下的应用更是一大难题。现有旋翼无人机在复杂天气和乱流环境下的飞行能力已经有了一定的提升，而在复杂天气和乱流环境下的起降则一直没有有效的解决方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种提高起降可靠性的旋翼无人机辅助起降***。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种旋翼无人机辅助起降***，包括底座和起降平台，所述起降平台安装于所述底座上，所述起降平台上安装有用于检测旋翼无人机飞行参数和飞行姿势的检测组件，所述底座与所述起降平台之间设置有用于对起降平台进行升降的升降组件、以及用于调整起降平台倾斜状态的倾斜组件；所述升降组件和倾斜组件相互配合调整所述起降平台的高度以及倾斜状态以与所述旋翼无人机的飞行姿势相吻合而便于起降。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述起降平台上安装有用于对旋翼无人机进行固定的固定组件。

所述固定组件包括驱动电机、传动机构和两块夹块，所述夹块的上端伸出所述起降平台，所述两块夹块通过传动机构与所述驱动电机相连，并在驱动电机的驱动下运动以夹紧所述旋翼无人机的起落架。

所述底座上设置有三维定位组件，用于实现起降平台在水平面上的移动以及竖直方向上的旋转运动。

所述三维定位组件包括X轴运动单元、Y轴运动单元和Z轴旋转单元，所述X轴运动单元和Y轴运动单元用于相互配合以实现起降平台在水平面上的移动，所述Z轴旋转单元用于实现所述起降平台在竖直方向上的旋转。

所述升降组件包括升降机，所述升降机的一端与所述起降平台的下表面中部相连，另一端与所述底座相连。

所述升降机与所述起降平台之间通过万向接头相连。

所述倾斜组件包括安装于所述起降平台周侧的多个线轮，所述线轮与所述起降平台之间通过线连接，所述线轮通过伺服电机驱动旋转而实现线的伸缩。

所述检测组件包括多个超声波传感器和多个雷达传感器，多个所述超声波传感器安装于所述起降平台的周侧、用于监测旋翼无人机起降时的飞行姿势；多个所述雷达传感器呈环状均匀安装于所述起降平台上、用于对旋翼无人机的飞行参数进行检测。

所述起降平台上设置有显示组件，用于展示所述起降平台的状态以及实现警示和引导作用。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的旋翼无人机辅助起降***，通过检测组件检测待起降的旋翼无人机的飞行参数和飞行姿势，通过升降组件与倾斜组件对起降平台的高度与倾斜状态进行调整，以使起降平台与无人机的飞行高度、飞行姿势相吻合，从而方便无人机的起降作业，提高无人机在复杂天气和乱流环境下起降可靠性。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图。

图2为本发明的起降平台俯视结构示意图。

图3为本发明的固定组件的结构示意图。

图4为本发明的三维定位组件的结构示意图。

图5为本发明的倾斜组件的结构示意图。

图6为本发明在具体应用实施例中的工作示意图之一。

图7为本发明在具体应用实施例中的工作示意图之二。

图8为本发明在具体应用实施例中的工作示意图之三。

图9为本发明在具体应用实施例中的工作示意图之四。

图10为本发明在具体应用实施例中的工作示意图之五。

图11为本发明在具体应用实施例中的工作示意图之六。

图中标号表示：1、起降平台；2、倾斜组件；21、线；22、导向轮；23、线轮；24、伺服电机；3、三维定位组件；31、X轴运动单元；32、Y轴运动单元；33、Z轴旋转单元；4、固定组件；41、夹块；42、连杆；43、凸轮轴；44、联轴器；45、安装板；46、支撑杆；47、驱动电机；5、显示组件；6、检测组件；61、雷达传感器；62、超声波传感器；7、升降组件；71、升降机；8、无人机；81、起落架。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图1至图11所示，本实施例的旋翼无人机辅助起降***，包括底座和起降平台1，起降平台1安装于底座上，起降平台1上安装有用于检测旋翼无人机8飞行参数和飞行姿势的检测组件6，底座与起降平台1之间设置有用于对起降平台1进行升降的升降组件7、以及用于调整起降平台1倾斜状态的倾斜组件2；升降组件7和倾斜组件2相互配合调整起降平台1的高度以及倾斜状态以与旋翼无人机8的飞行姿势相吻合而便于起降。本发明的旋翼无人机辅助起降***，通过检测组件6检测待起降的旋翼无人机8的飞行参数和飞行姿势，通过升降组件7与倾斜组件2对起降平台1的高度与倾斜状态进行调整，以使起降平台1与无人机8的飞行高度、飞行姿势相吻合，从而方便无人机8的起降作业，提高无人机8在复杂天气和乱流环境下起降可靠性。

如图3、图6至图8所示，本实施例中，起降平台1上安装有用于对旋翼无人机8进行固定的固定组件4。固定组件4包括驱动电机47、传动机构和两块夹块41，传动机构包括连杆42、凸轮轴43和联轴器44，其中起降平台1的下方两侧设置有支撑板，支撑板之间设置有安装板45，安装板45通过支撑杆46支撑于支撑板上，驱动电机47则安装于安装板45上，驱动电机47的转轴通过联轴器44与凸轮轴43相连，凸轮轴43通过连杆42与两个夹块41的底端相连，两个夹块41的顶端则突出起降平台1。当对无人机8进行紧固时，驱动电机47转动，带动凸轮轴43转动，通过连杆42带动两个夹块41左右方向移动，使两个夹块41分别夹住无人机8的雪橇式起落架81，实现无人机8在起降平台1的固定，其中夹块41的前端与起落架81接触的部位呈弧形状，在两个夹块41夹住起落架81并往外移动的时候，无人机8起落架81会在弧形状夹块41的作用下向下运行，以使其与起降平台1接触后进行紧固，保证紧固的可靠性。其中固定组件4可以设置为多组，分别安装于起降平台1的前端和后端，以保证无人机8能够在倾斜状态时也能够可靠固定。

如图2所示，本实施例中，检测组件6包括四个超声波传感器62和四个雷达传感器61，四个超声波传感器62安装于起降平台1的四角处、用于监测旋翼无人机8起降时的飞行姿势；四个雷达传感器61呈环状均匀安装于起降平台1的四边中心位置且距侧边一定距离，其与雷达传感器61之间呈45度角布置、用于对旋翼无人机8的飞行参数（包括数量、位置、飞行方向、飞行高度、飞行速度等）进行检测。雷达传感器61和超声波传感器62共同作用相互补充，确保旋翼无人机8在起降过程中的飞行姿态能够实时准确地被监测到并反馈到控制***中。另外起降平台1上设置有显示组件5，采用LED灯组且呈H形布置，具有体积小、耗能少、亮度高和色彩多样的特点，可利用不同色彩和发光状态的组合来展示起降平台1的状态以及实现警示和引导功能。

如图1和图4所示，本实施例中，底座上设置有三维定位组件3，用于实现起降平台1在水平面上的移动以及竖直方向上的旋转运动，同时充当底座起到支撑作用。其中三维定位组件3包括X轴运动单元31、Y轴运动单元32和Z轴旋转单元33，X轴运动单元31和Y轴运动单元32用于相互配合以实现起降平台1在水平面上的移动，Z轴旋转单元33用于实现起降平台1在竖直方向上的旋转。其中X轴运动单元31包括X轴滑轨和滑套，X轴滑轨沿如图4所示的X轴方向布置，滑套则滑设于X轴滑轨上实现X轴方向的移动；Y轴运动单元32则安装于X轴运动单元31上，其结构同X轴运动单元31，其滑动方向为Y轴方向；X轴旋转单元则安装于Y轴运动单元32上，包括旋转轴，旋转轴在旋转从而带动起降平台1的旋转，以进一步保证起降平台1的状态与无人机8的起降姿势相吻合。

如图1和图5所示，本实施例中，升降组件7包括升降机71，升降机71的一端与起降平台1的下表面中部相连，另一端与底座相连，其中升降机71与起降平台1之间通过万向接头相连，能够保证起降平台1的顺利倾斜。

如图5所示，本实施例中，倾斜组件2包括安装于起降平台1周侧的多个线轮23，线轮23与起降平台1之间通过线21（超强抗拉线索）连接，其中超强抗拉线索的一端固定在起降平台1底部边角位置上，另一端则经绕过支撑板上的导向轮22与线轮23连接，其中线轮23则由伺服电机24驱动旋转而实现线21的收缩，采用伺服电机24能够保证精准控制。通过对线21的长度进行控制，从而能够实现起降平台1的倾斜控制。当检测组件6检测到旋翼无人机8靠近起降平台1且因天气或气流原因无法自行降落时，首先将旋翼无人机8辅助起降***的控制***则发出指令让三维定位组件3运动使起降平台1位于无人机8的下方，然后通过升降机71将起降平台1升至无人机8位置处，同时带动起降平台1以及与其相连的装置一起提升，且可利用倾斜组件2实现在四周360°方向上快速倾斜不同角度，以达到与旋翼无人机8起降角度相同的目的，使旋翼无人机8能够降落在起降平台1上部的指定位置上，便于固定组件4对旋翼无人机8的起落架81进行固定。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种旋翼无人机辅助起降***，其特征在于，包括底座和起降平台（1），所述起降平台（1）安装于所述底座上，所述起降平台（1）上安装有用于检测旋翼无人机（8）飞行参数和飞行姿势的检测组件（6），所述底座与所述起降平台（1）之间设置有用于对起降平台（1）进行升降的升降组件（7）、以及用于调整起降平台（1）倾斜状态的倾斜组件（2）；所述升降组件（7）和倾斜组件（2）相互配合调整所述起降平台（1）的高度以及倾斜状态以与所述旋翼无人机（8）的飞行姿势相吻合而便于起降。

2.根据权利要求1所述的旋翼无人机辅助起降***，其特征在于，所述起降平台（1）上安装有用于对旋翼无人机（8）进行固定的固定组件（4）。

3.根据权利要求2所述的旋翼无人机辅助起降***，其特征在于，所述固定组件（4）包括驱动电机（47）、传动机构和两块夹块（41），所述夹块（41）的上端伸出所述起降平台（1），所述两块夹块（41）通过传动机构与所述驱动电机（47）相连，并在驱动电机（47）的驱动下运动以夹紧所述旋翼无人机（8）的起落架（81）。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的旋翼无人机辅助起降***，其特征在于，所述底座上设置有三维定位组件（3），用于实现起降平台（1）在水平面上的移动以及竖直方向上的旋转运动。

5.根据权利要求4所述的旋翼无人机辅助起降***，其特征在于，所述三维定位组件（3）包括X轴运动单元（31）、Y轴运动单元（32）和Z轴旋转单元（33），所述X轴运动单元（31）和Y轴运动单元（32）用于相互配合以实现起降平台（1）在水平面上的移动，所述Z轴旋转单元（33）用于实现所述起降平台（1）在竖直方向上的旋转。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的旋翼无人机辅助起降***，其特征在于，所述升降组件（7）包括升降机（71），所述升降机（71）的一端与所述起降平台（1）的下表面中部相连，另一端与所述底座相连。

7.根据权利要求6所述的旋翼无人机辅助起降***，其特征在于，所述升降机（71）与所述起降平台（1）之间通过万向接头相连。

8.根据权利要求7所述的旋翼无人机辅助起降***，其特征在于，所述倾斜组件（2）包括安装于所述起降平台（1）周侧的多个线轮（23），所述线轮（23）与所述起降平台（1）之间通过线（21）连接，所述线轮（23）通过伺服电机（24）驱动旋转而实现线（21）的伸缩。

9.根据权利要求1至3中任意一项所述的旋翼无人机辅助起降***，其特征在于，所述检测组件（6）包括多个超声波传感器（62）和多个雷达传感器（61），多个所述超声波传感器（62）安装于所述起降平台（1）的周侧、用于监测旋翼无人机（8）起降时的飞行姿势；多个所述雷达传感器（61）呈环状均匀安装于所述起降平台（1）上、用于对旋翼无人机（8）的飞行参数进行检测。

10.根据权利要求1至3中任意一项所述的旋翼无人机辅助起降***，其特征在于，所述起降平台（1）上设置有显示组件（5），用于展示所述起降平台（1）的状态以及实现警示和引导作用。