CN109850173A - 基于六自由度并联调姿机构的多功能车载模式平台装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于六自由度调姿机构的多功能车载无人机平台装置，包括连接装置、六自由度调姿***、折叠平台、无线充电模块和无线检测模块，所述连接装置置于底层，由四个非金属吸盘构成，由螺纹装置连接于所述六自由度调姿***，每个吸盘上置有抽气装置；六自由度调姿***置于连接装置上面；无线充电模块设置于折叠平台底部，包括无线充电板、太阳能电池板、蓄电池，无线检测模块位于所述中间平台的上表面，包括风速传感器、电磁铁、GPS与超声波传感器；混联接机构位于折叠平台上，与中间平台、展开平台彼此相互通过铰链联接。本发明实现方式更加准确、难度更低、安全性更高。

Description

基于六自由度并联调姿机构的多功能车载模式平台装置

技术领域

本发明涉及小型无人机应用技术及多功能车载科技技术领域，特别涉及到一种基于六自由度并联调姿机构的多功能车载模式平台装置，包括车载平台静止与行驶过程中多功能车载平台与无人机的对接及多功能车载无人机充电平台。

背景技术

随着空间车载技术的不断发展和国内小型无人机应用领域的扩展，逐渐出现了能够用于无人机续航的设备以及复杂条件下与无人机的对接工况，但由于一些用于无人机续航的设备采用有线充电装置，这种设备较复杂，同时与无人机对接的工况不可实现任意位置对接，小型无人飞机无法实现车载平台在行驶过程中在车顶自动起飞与降落，这就需要有一种安全可靠、工作稳定的具有多功能的车载模式无线充电装置，实现无人机在复杂工况条件下的准确对接、智能充电、小型无人飞机的自动起飞与降落，以解决无人机的续航问题以及汽车高速行驶过程中车顶无人机的自动起飞与降落等问题。

多功能车载模式无人机平台装置，这项技术是一种新型的领域。发明专利：一种无人机安全降落***及具有该降落***的无人机:CN105905310A.2016.其工作方式主要通过一种无人机安全降落***，设置主控模块和激光发射装置连接，控制无人机降落。由激光发射装置发射出激光光束，并向降落点在地面投射形成降落区域，同时主控模块发射降落指令，控制无人机在区域内降落。且在降落前发出激光光束投影出降落区域提醒地面人员注意躲避。但在实际工作过程中由于无人机可能需要在汽车高速行驶过程中降落，这就需要汽车的GPS定位***与无人飞机导航定位准确对接消息，而只由激光发射装置发射出激光光束，并向降落点在地面投射形成降落区域无法实现小型无人飞机在任意位置与汽车准确对接降落。

目前，现有的用于无人机降落的减震充电平台有基于Stewart并联机构的减震平台基础上，利用锂电池，电池盒和接线管对停靠的无人机进行有线充电。所述的支撑装置数量为八，支撑装置沿减震装置的中心轴线分别位于减震装置外侧端，且支撑装置与减震装置之间通过螺栓进行连接，停靠基座位于减震装置正上方，且停靠基座与减震装置之间固连，充电装置位于停靠基座上方。该技术所涉及的调姿原理与本发明所采用的6-upur并联机构的调姿原理有所差异；该技术所涉及的用于无人机降落的减震充电平台与本发明原理不同。为提高装置的普适性、安全性及经济性，这种情况必须要加以改善，为此，本发明即提出一种应用于复杂环境下的基于六自由度调姿机构的多功能车载模式无人机降落平台。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于六自由度并联调姿机构的多功能车载模式平台装置，该装置利用多功能车载技术原理，首先基于无线检测模块中的风速传感器对汽车顶部的状态进行检测，对风速的大小信息进行准确的识别，然后无线充电模块中超声波传感器对小型无人飞机的位置进行检测，通过六自由度调姿***的准确调姿、GPS与无人飞机定位***的信息对接，实现在复杂工况环境下基于六自由度调姿机构的车载模式平台与小型无人飞机准确对接，达到无人飞机的稳定准确降落，从而无线充电模块为无人机稳定充电，解决现代小型无人飞机的持久续航问题。此发明实现方式更加准确、难度更低、安全性更高。

为实现上述目的，本发明是根据以下技术方案实现的：

一种基于六自由度并联调姿机构的多功能车载模式平台装置，其特征在于，包括：连接装置、六自由度调资***、折叠平台、无线充电模块、无线检测模块，其中，所述连接装置置于底层，由四个非金属吸盘构成，由螺纹装置连接于所述六自由度调姿***，每个吸盘上置有抽气装置；

所述六自由度调姿***置于连接装置上面，采用6-upur并联机构，由静平台、动平台和驱动分支构成，所述静平台在底部，联接所述驱动分支，所述动平台位于所述驱动分支上面，所述驱动分支为三组对称六个柔性转动副，两端采用柔性万向铰链的结构，所述驱动分支中部腔体内装有压电陶瓷直线驱动器；

所述折叠平台位于所述六自由度调资***上面，包括混联接机构、中间平台以及展开平台，中间平台和展开平台彼此相互通过混联接机构连接；

所述无线充电模块设置于所述折叠平台底部，包括无线充电板、太阳能电池板、蓄电池，所述无线充电板置于所述中间平台上表面，所述太阳能电池板置于所述展开平台上表面，所述蓄电池位于所述中间平台下方；

所述无线检测模块位于所述中间平台的上表面，包括风速传感器、电磁铁、GPS与超声波传感器，所述风速传感器安装在所述展开平台的上表面，所述电磁铁与GPS置于所述中间平台上，所述超声波传感器位于所述中间平台上表面。

上述结构中，所述混联接机构包括电动缸、铰链、推杆、定位轴，连接杆，所述电动缸与四个推杆安装在所述中间平台上表面，另外四个推杆分别安装在所述展开平台上表面，所述电动缸下端分别与中间平台用定位轴固连，所述连接杆用于调整展开平台的舒展角度，所述铰链与两个推杆及一个连接杆连接在一起。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、本发明的六自由度调姿***可通过六个驱动分支调节折叠平台的位姿，实现在有坡度的地面上平台依然保持水平，且无人机与折叠平台对接过程中可实现逐步缓慢对接，减小了折叠平台与无人机之间的冲击，达到了减震的效果。

2、本发明的无线检测模块可通过风速传感器检测空气中的风速，找到适合小型无人机降落的合适风速，利用无线充电板实现持续为小型无人机供电；

3、本发明可通过GPS实现与无人飞机定位***的信息交换对接，电磁铁可以固定降落的无人机，使其不发生窜动，保证汽车在高速行驶过程中实现小型无人机的起飞与降落。而车主可以通过车载多媒体终端实现对无人机的控制，这使得车主在极端环境下可以不必下车评估周围环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它附图。

图1为本发明的立体示意图；

图2为连接装置示意图；

图3为六自由度调姿***的结构原理图；

图4为折叠平台装置示意图；

图5为混联接机构示意图；

图6为无线充电模块示意图；

图7为无线检测模块示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

一种基于六自由度并联调姿机构的多功能车载模式平台装置，包括：连接装置1、六自由度调姿***2、折叠平台3、无线充电模块4、无线检测模块5，如图1所示，所述连接装置1位于最底部，上方联接所述六自由度调资***2，所述六自由度调资***联接在所述折叠平台3下方，所述无线充电模块4位于所述折叠平台3底部，所述无线检测模块5置于所述折叠平台3底部。

所述连接装置1置于底层，由四个能附着在车顶的非金属压力吸盘实现，如图2所示，包括用于连接车顶的非金属压力吸盘11，按压于车顶，上方抽气口12用于抽出吸盘内空气，由连接螺纹13连接于所述六自由度调姿***，主要提供固定在车顶的力，用于安装使用；每个吸盘上置有抽气装置；

所述六自由度调姿***2位于所述连接装置1上面，包括驱动分支21、动平台22、静平台23，如图3所示，底部是所述静平台23联接于所述驱动分支21，所述动平台22置于所述驱动分支21上部。

所述折叠平台3位于所述六自由度调资***2上方，包括中间平台31与展开平台32，混联接机构33，所述中间平台31与所述展开平台32彼此相互通过所述混联接机构33联接，两者可调整至同一平面，也可合成一个封闭的长方形空间，如图4所示。

如图5，所述混联接机构33包括电动缸41、铰链42、推杆43、定位轴44，连接杆45，所述电动缸41与四个所述推杆43安装在所述中间平台31上表面，其余四个推杆43分别安装在所述展开平台32上表面，所述电动缸41下端分别与所述中间平台31用所述定位轴44固连，所述连接杆45用于调整所述展开平台32的舒展角度，所述铰链42与两个所述推杆43及一个所述连接杆45连接在一起。

所述无线充电模块4设置于所述折叠平台3底部，包括无线充电板51、太阳能电池板52、蓄电池53，如图6所示，所述无线充电板51置于所述中间平台31上表面，所述太阳能电池板52置于所述展开平台32上表面，所述蓄电池53位于所述中间平台31下方。

所述无线检测模块5位于所述中间平台31的上表面，包括风速传感器61、电磁铁62、GPS63与超声波传感器64，所述风速传感器61安装在所述中间平台31的上表面，所述电磁铁62与GPS63置于所述中间平台31上，所述超声波传感器64位于所述中间平台31上表面，如图7。

本发明应用于复杂环境下的基于六自由度调姿机构的多功能车载模式无人机降落平台利用多功能车载技术原理，目的在于提供一种基于六自由度并联调姿机构的多功能车载模式无人机平台设备装置，该装置利用多功能车载技术原理，首先基于无线检测模块中的风速传感器对汽车顶部的状态进行检测，对风速的大小信息进行准确的识别，然后无线检测模块中超声波传感器对小型无人飞机的位置进行检测，通过六自由度调姿***的准确调姿、GPS与无人飞机定位***的信息对接，实现在复杂工况环境下基于六自由度调姿机构的车载模式平台与小型无人飞机准确对接，达到无人飞机的稳定准确降落，从而无线充电模块为无人机稳定充电，解决现代小型无人飞机的持久续航问题。此发明实现方式更加准确、难度更低、安全性更高。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (2)

1.一种基于六自由度并联调姿机构的多功能车载模式平台装置，其特征在于，包括：连接装置、六自由度调资***、折叠平台、无线充电模块、无线检测模块，其中，所述连接装置置于底层，由四个非金属吸盘构成，由螺纹装置连接于所述六自由度调姿***，每个吸盘上置有抽气装置；

所述六自由度调姿***置于连接装置上面，采用6-upur并联机构，由静平台、动平台和驱动分支构成，所述静平台在底部，联接所述驱动分支，所述动平台位于所述驱动分支上面，所述驱动分支为三组对称六个柔性转动副，两端采用柔性万向铰链的结构，所述驱动分支中部腔体内装有压电陶瓷直线驱动器；

所述折叠平台位于所述六自由度调资***上面，包括混联接机构、中间平台以及展开平台，中间平台和展开平台彼此相互通过混联接机构连接；

所述无线充电模块设置于所述折叠平台底部，包括无线充电板、太阳能电池板、蓄电池，所述无线充电板置于所述中间平台上表面，所述太阳能电池板置于所述展开平台上表面，所述蓄电池位于所述中间平台下方；

所述无线检测模块位于所述中间平台的上表面，包括风速传感器、电磁铁、GPS与超声波传感器，所述风速传感器安装在所述展开平台的上表面，所述电磁铁与GPS置于所述中间平台上，所述超声波传感器位于所述中间平台上表面。

2.根据权利要求1所述的多功能车载模式平台装置，其特征在于，所述混联接机构包括电动缸、铰链、推杆、定位轴，连接杆，所述电动缸与四个推杆安装在所述中间平台上表面，另外四个推杆分别安装在所述展开平台上表面，所述电动缸下端分别与中间平台用定位轴固连，所述连接杆用于调整展开平台的舒展角度，所述铰链与两个推杆及一个连接杆连接在一起。