CN109552152A - 一种无人机装载***及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及空技术应用领域，具体地涉及一种车载无人机装载***及其工作方法，其中本车载无人机装载***及其工作方法提供了合抱组件、支撑组件和主控模块，以及由主控模块控制的驱动组件；其中所述支撑组件安装在汽车车顶的横梁上，以适于停放无人机；所述合抱组件安装在支撑组件上，当无人机降落至支撑组件后，所述主控模块控制驱动组件驱动合抱组件夹持无人机的起落架，使无人机的起降、运输、作业一体化，节省人工收放时间，加快工作效率，使用更加便捷。
Description
技术领域
本发明涉及空技术应用领域，具体地涉及一种车载无人机装载***及其工作方法。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。
民用无人机的检测、监控、运载等多方功能已经逐渐成熟，在航拍、农业、交通、电力、物流、灾难救援、测绘、城市管理、浪漫等等领域等行业领域应用广泛，并有爆发性增长的趋势。
但是民用无人机受技术和成本性质，其性能的不足表现在电池的容量小、续航时间短。电池供电的无人机因为起飞重量受限，电池容量一般较小，所以不能实现远距离飞行，飞行时间也不超过半小时。在新的电池技术有大的突破之前，人们一般采用汽车+无人机的方案来扩展无人机的“飞行”半径，扩大无人机巡查的范围。在各领域应用无人机时，通常的做法是将无人机放置在汽车里，如后备箱，将汽车行驶到需要无人机作业的地域，再将无人机从汽车里拿出来，起飞、作业……。作业完成后，将无人机击落，收好再放置到车厢内。在道路不佳，车厢物品较多的状况下，车厢放置无人机还可能涉及空间、安全等问题，这种作业和使用的方法仅仅是将汽车作为一个简单运输工具，与用汽车运输一箱水果毫无区别，有待大的技术革新。
无人机技术属于新兴技术领域，是科技前沿的朝阳产业。现在，无人机已经潜移默化的成为许多工作不可或缺的工具了，而随着技术的发展，无人机必将应用在更加广阔领域，其未来的市场不可估量。
为了解决上述问题，需要设计一种无人机装载***。
发明内容
本发明的目的是提供一种无人机装载***，以解决无人机收放需要人工进行，费时费力的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种车载无人机装载***，包括：
合抱组件、支撑组件和主控模块，以及由主控模块控制的驱动组件；其中
所述支撑组件安装在汽车车顶的横梁上，以适于停放无人机；
所述合抱组件安装在支撑组件上，
当无人机降落至支撑组件后，所述主控模块控制驱动组件驱动合抱组件夹持无人机的起落架。
进一步地，所述支撑组件包括：支架和铺设在支架上的底蓬；其中
所述支架的两端分别与汽车车顶的横梁固定连接，
所述底蓬适于缓冲无人机降落时候的冲力。
进一步地，所述支架的两端分别设有钩部，且所述钩部适于勾住横梁。
进一步地，所述合抱组件包括：左合档和右合档；其中，
所述驱动组件适于驱动左、右合档相背或相向移动以释放或夹持无人机的起落架。
进一步地，所述驱动组件包括：安装在支架上的双向丝杆组件；其中
所述双向丝杆组件包括两个分别与左、右合档的两端螺纹配合的双向丝杆，两双向丝杆均由相应步进电机驱动；即
所述步进电机适于驱动双向丝杆转动以带动左合档与右合档相背或相向移动。
进一步地，所述步进电机的供电端连接有电流传感器；
所述电流传感器与主控模块电性连接，且当步进电机的工作电流增大时，所述主控模块控制步进电机减速。
进一步地，所述左、右合档相对的一侧均设有压力传感器；
所述压力传感器与主控模块电性连接，且当所述压力传感器检测到左、右合档夹持无人机的起落架的压力达到设定值的时，所述主控模块控制步进电机停止转动。
另一方面，本发明还提供了一种车载无人机装载***的工作方法，包括：
在汽车车顶的两个横梁之间安装支撑组件以停放无人机，
在所述支撑组件上安装合抱组件以当无人机降落至支撑组件后，由主控模块控制驱动组件驱动合抱组件夹持无人机的起落架。
本发明的有益效果是，本发明的车载无人机装载***及其工作方法，在汽车车顶的两个横梁之间安装支撑组件以停放无人机，在所述支撑组件上安装合抱组件以当无人机降落至支撑组件后，由主控模块控制驱动组件驱动合抱组件夹持无人机的起落架，使无人机的起降、运输、作业一体化，节省人工收放时间，加快工作效率，使用更加便捷。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的车载无人机装载***的优选实施例的立体图；
图2是本发明的车载无人机装载***的优选实施例的结构框图；
图中：100-横梁，210-支架，211-钩部，220-底蓬，310-左合档，320-右合档，410-步进电机，420-双向丝杆，500-无人机，
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
图1是本发明的车载无人机装载***的优选实施例的立体图；
如图1所示，本发明的车载无人机装载***，包括：合抱组件、支撑组件和主控模块，以及由主控模块控制的驱动组件；其中所述支撑组件安装在汽车车顶的横梁100上，以适于停放无人机500；所述合抱组件安装在支撑组件上，横梁100采用直径30毫米3K碳纤维管，当无人机500降落至支撑组件后，所述主控模块控制驱动组件驱动合抱组件夹持无人机500的起落架，通过自动化控制在无人机500停放在支撑组件上后自动夹持无人机500的起落架，能使汽车成为无人机500的“母舰”，使汽车和无人机500成为整体：车顶能作无人机500起降平台，能自动夹持、夹紧无人机500的起落架，使无人机500的起降、运输、作业一体化，节省人工收放时间，加快工作效率，使用更加便捷。
在本实施例中，所述主控模块可以但不限于采用MCU主板，采用TC15f2k60s2嵌入式芯片，承担传感器数据检测、运算和控制作用。
在本实施例中，所述支撑组件包括：支架210和铺设在支架210上的底蓬220；其中，支架210与横梁100构成牢固“井”形的底座，所述支架210的两端分别与汽车车顶的横梁100固定连接，所述底蓬220适于缓冲无人机500降落时候的冲力，支架210为铝合金扁管金属构件，可在1.5米-2米伸缩。
在本实施例中，所述支架210的两端分别设有钩部211，且所述钩部211适于勾住横梁100。
在本实施例中，所述合抱组件包括：左合档310和右合档320；其中，所述驱动组件适于驱动左合档310、右合档320相背或相向移动以释放或夹持无人机500的起落架。
在本实施例中，所述驱动组件包括：安装在支架210上的双向丝杆组件；其中所述双向丝杆组件包括两个分别与左合档310、右合档320的两端螺纹配合的双向丝杆420，双向丝杆420为T8的行程丝杆，双向丝杆420的直径为12mm，两双向丝杆420均由相应步进电机410驱动；即所述步进电机410适于驱动双向丝杆420转动以带动左合档310与右合档320相背或相向移动，移动的速度在0.5厘米/秒-5厘米/秒间调节，精度在0.5厘米，左合档310与右合档320相向运动的时候，左合档310与右合档320上的胶条慢慢抱紧无人机500的起落架；左合档310与右合档320相背运动的时候，左合档310与右合档320分离以远离无人机500的起落架，给无人机500的起飞提供空间；同时在步进电机410停止旋转后，由步进电机410的自锁作用将左合档310和右合档320锁住，自锁扭矩为1N.m。
图2是本发明的车载无人机装载***的优选实施例的结构框图；
如图2所示，在本实施例中，所述步进电机410的供电端连接有电流传感器；供电线路可以是电网直接供电或车载适配电源给步进电机410提供电流且电流传感器检测该供电电流，所述电流传感器与主控模块电性连接，且当步进电机410的工作电流增大时，所述主控模块控制步进电机410减速。
在本实施例中，图2中实线表示控制传输，虚线表示能量传输。
在本实施例中，所述左、右合档相对的一侧均设有压力传感器；所述压力传感器与主控模块电性连接，且当所述压力传感器检测到左合档310、右合档320夹持无人机500的起落架的压力达到设定值的时，此设定值可以是4N.m，所述主控模块控制步进电机410停止转动。
实施例2
在实施例1基础上，本实施例2提供了一种车载无人机装载***的工作方法，在汽车车顶的两个横梁100之间安装支撑组件以停放无人机500，在所述支撑组件上安装合抱组件以当无人机500降落至支撑组件后，由主控模块控制驱动组件驱动合抱组件夹持无人机500的起落架。
综上所述，本实施例所涉及的车载无人机装载***及其工作方法，当无人机500降落至底蓬220上后，主控模块驱动步进电机410转动并带动相应的双向丝杆420转动，从而左合档310和右合档320相向移动以使胶条慢慢抱紧无人机500的起落架，同时步进电机410的工作电流增大时，电流传感器检测到工作电流增大并发送给主控模块，通过主控模块控制步进电机410减速，当压力传感器检测到左合档310、右合档320夹持无人机500的起落架的压力达到设定值的时，主控模块控制步进电机410停止转动，以完成自动夹持工作，这样的设计在无人机500降落后能自动夹持、夹紧无人机500的起落架，使无人机500的起降、运输、作业一体化，节省人工收放时间，加快工作效率，使用更加便捷。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种车载无人机装载***，其特征在于，包括：
合抱组件、支撑组件和主控模块，以及由主控模块控制的驱动组件；其中
所述支撑组件安装在汽车车顶的横梁上，以适于停放无人机；
所述合抱组件安装在支撑组件上，
当无人机降落至支撑组件后，所述主控模块控制驱动组件驱动合抱组件夹持无人机的起落架。
2.如权利要求1所述的一种车载无人机装载***，其特征在于，
所述支撑组件包括：支架和铺设在支架上的底蓬；其中
所述支架的两端分别与汽车车顶的横梁固定连接，
所述底蓬适于缓冲无人机降落时候的冲力。
3.如权利要求2所述的一种车载无人机装载***，其特征在于，
所述支架的两端分别设有钩部，且所述钩部适于勾住横梁。
4.如权利要求3所述的一种车载无人机装载***，其特征在于，
所述合抱组件包括：左合档和右合档；其中，
所述驱动组件适于驱动左、右合档相背或相向移动以释放或夹持无人机的起落架。
5.如权利要求4所述的一种车载无人机装载***，其特征在于，
所述驱动组件包括：安装在支架上的双向丝杆组件；其中
所述双向丝杆组件包括两个分别与左、右合档的两端螺纹配合的双向丝杆，两双向丝杆均由相应步进电机驱动；即
所述步进电机适于驱动双向丝杆转动以带动左合档与右合档相背或相向移动。
6.如权利要求5所述的一种车载无人机装载***，其特征在于，
所述步进电机的供电端连接有电流传感器；
所述电流传感器与主控模块电性连接，且当步进电机的工作电流增大时，所述主控模块控制步进电机减速。
7.如权利要求6所述的一种车载无人机装载***，其特征在于，
所述左、右合档相对的一侧均设有压力传感器；
所述压力传感器与主控模块电性连接，且当所述压力传感器检测到左、右合档夹持无人机的起落架的压力达到设定值的时，所述主控模块控制步进电机停止转动。
8.一种车载无人机装载***的工作方法，其特征在于，
在汽车车顶的两个横梁之间安装支撑组件以停放无人机，
在所述支撑组件上安装合抱组件以当无人机降落至支撑组件后，由主控模块控制驱动组件驱动合抱组件夹持无人机的起落架。
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