本發(fā)明屬于無人直升機，具體地說是一種多旋翼無人機自適應(yīng)全自主電磁吸附式降落輔助裝置。

背景技術(shù)：

1、空地或空海子母機器人系統(tǒng)，不僅具備無人機的高空大視野能力，還增加了地面或海面平臺的長續(xù)航能力，所以在跨域協(xié)作領(lǐng)域越來越受到關(guān)注。然而空地或空海子母機器人跨域協(xié)作的核心基礎(chǔ)是無人機能在母平臺上實現(xiàn)安全起降，并且可以穩(wěn)定的固連在母平臺上實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的搭載行駛；而多旋翼無人機因其空中懸停和精準(zhǔn)控制等諸多優(yōu)勢在空地或空海子母機器人平臺中應(yīng)用的越來越廣泛。

2、然而，對于一些中小型多旋翼無人直升機來說設(shè)計魚叉裝置過于復(fù)雜化，并且在子母平臺的釋放回收過程中迫切需要一種可以自適應(yīng)的適應(yīng)降落平臺姿態(tài)、并且實現(xiàn)全自主的控制吸附或分離，從而提升空地或空海子母機器人系統(tǒng)的無人化和全自主化水平。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種多旋翼無人機自適應(yīng)全自主電磁吸附式降落輔助裝置，該裝置用簡單的自適應(yīng)全自主電磁吸附式降落輔助裝置取代復(fù)雜的魚叉裝置，實現(xiàn)空地或空海子母機器人系統(tǒng)在釋放或回收過程中實現(xiàn)子平臺和母平臺之間的全自主、大姿態(tài)降落情況下的自適應(yīng)鎖定，可以避免子平臺(多旋翼無人機)從母平臺上側(cè)翻或滑落。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供一種多旋翼無人機自適應(yīng)全自主電磁吸附式降落輔助裝置，包括主體支撐架及設(shè)置于主體支撐架上的自恢復(fù)滑動電磁吸附機構(gòu)和控制盒，其中主體支撐架通過連接結(jié)構(gòu)與多旋翼無人機的腳架連接；當(dāng)多旋翼無人機降落時，自恢復(fù)滑動電磁吸附機構(gòu)與降落平臺接觸后會發(fā)送觸發(fā)信號給控制盒，控制盒控制自恢復(fù)滑動電磁吸附機構(gòu)與降落平臺磁吸，輔助多旋翼無人機降落。

4、所述自恢復(fù)滑動電磁吸附機構(gòu)包括電磁吸盤、萬向球頭連接桿、復(fù)位彈簧及滑動連接桿，其中萬向球頭連接桿具有球頭關(guān)節(jié)，萬向球頭連接桿的下端與電磁吸盤固定連接，萬向球頭連接桿的上端與滑動連接桿連接，滑動連接桿與所述主體支撐架滑動連接，復(fù)位彈簧套設(shè)于萬向球頭連接桿的上部，且復(fù)位彈簧的上端與所述主體支撐架抵接；電磁吸盤通過線纜與所述控制盒連接。

5、所述電磁吸盤與降落平臺非接觸狀態(tài)時，通過重力保持水平狀態(tài)；

6、所述電磁吸盤與降落平臺接觸時，所述電磁吸盤能夠自適應(yīng)貼合和吸附降落平臺。

7、所述萬向球頭連接桿上套設(shè)有落地觸發(fā)圓盤，落地觸發(fā)圓盤隨所述萬向球頭連接桿上下移動時，會觸發(fā)或切斷所述控制盒的觸發(fā)限位開關(guān)，從而使電磁吸盤通電。

8、所述落地觸發(fā)圓盤位于所述萬向球頭連接桿的球頭關(guān)節(jié)上方，且所述落地觸發(fā)圓盤通過限位螺母固定；所述復(fù)位彈簧的下端與限位螺母抵接，復(fù)位彈簧用于所述多旋翼無人機飛離降落平臺后，使所述萬向球頭連接桿復(fù)位，從而使落地觸發(fā)圓盤與所述觸發(fā)限位開關(guān)分離。

9、所述主體支撐架上設(shè)有自由滑動法蘭，所述滑動連接桿穿過自由滑動法蘭，且與自由滑動法蘭滑動配合，所述滑動連接桿的上端設(shè)有軸向限位軸肩。

10、所述電磁吸盤為供電直流24v、吸力80kg的圓形電磁鐵。

11、所述主體支撐架上設(shè)有與所述控制盒連接的落地觸發(fā)頻閃燈；當(dāng)所述自恢復(fù)滑動電磁吸附機構(gòu)發(fā)送觸發(fā)信號給控制盒后，控制盒控制落地觸發(fā)頻閃燈進行頻閃。

12、所述連接結(jié)構(gòu)包括腳架連接桿和無人機腳架管卡，其中無人機腳架管卡套設(shè)于所述多旋翼無人機的腳架上，腳架連接桿的一端與無人機腳架管卡連接，另一端與所述主體支撐架連接。

13、本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果是：

14、1.本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)空地或空海子母機器人系統(tǒng)在釋放或回收過程中，子平臺和母平臺之間的全自主、大姿態(tài)降落情況下的自適應(yīng)鎖定，可以避免子平臺(多旋翼無人機)從母平臺上側(cè)翻或滑落。

15、2.本發(fā)明電磁吸盤與滑動連接桿通過萬向球頭連接桿連接，可以有效的應(yīng)對在多旋翼無人機大姿態(tài)降落時電磁吸盤與降落平臺之間的充分貼合。

16、3.本發(fā)明采用每個系統(tǒng)單獨配備控制系統(tǒng)，既可靠又安全，通過機械觸發(fā)限位開關(guān)可以更準(zhǔn)確的判斷降落觸發(fā)狀態(tài)，保證多旋翼無人機的穩(wěn)準(zhǔn)快的與母平臺鎖定，防止側(cè)滑或側(cè)翻。

技術(shù)特征：

1.一種多旋翼無人機自適應(yīng)全自主電磁吸附式降落輔助裝置，其特征在于，包括主體支撐架(8)及設(shè)置于主體支撐架(8)上的自恢復(fù)滑動電磁吸附機構(gòu)和控制盒，其中主體支撐架(8)通過連接結(jié)構(gòu)與多旋翼無人機(15)的腳架連接；當(dāng)多旋翼無人機(15)降落時，自恢復(fù)滑動電磁吸附機構(gòu)與降落平臺(16)接觸后會發(fā)送觸發(fā)信號給控制盒，控制盒控制自恢復(fù)滑動電磁吸附機構(gòu)與降落平臺(16)磁吸，輔助多旋翼無人機(15)降落。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋翼無人機自適應(yīng)全自主電磁吸附式降落輔助裝置，其特征在于，所述自恢復(fù)滑動電磁吸附機構(gòu)包括電磁吸盤(1)、萬向球頭連接桿(3)、復(fù)位彈簧(6)及滑動連接桿(10)，其中萬向球頭連接桿(3)具有球頭關(guān)節(jié)，萬向球頭連接桿(3)的下端與電磁吸盤(1)固定連接，萬向球頭連接桿(3)的上端與滑動連接桿(10)連接，滑動連接桿(10)與所述主體支撐架(8)滑動連接，復(fù)位彈簧(6)套設(shè)于萬向球頭連接桿(3)的上部，且復(fù)位彈簧(6)的上端與所述主體支撐架(8)抵接；電磁吸盤(1)通過線纜與所述控制盒連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋翼無人機自適應(yīng)全自主電磁吸附式降落輔助裝置，其特征在于，所述電磁吸盤(1)與降落平臺(16)非接觸狀態(tài)時，通過重力保持水平狀態(tài)；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋翼無人機自適應(yīng)全自主電磁吸附式降落輔助裝置，其特征在于，所述萬向球頭連接桿(3)上套設(shè)有落地觸發(fā)圓盤(4)，落地觸發(fā)圓盤(4)隨所述萬向球頭連接桿(3)上下移動時，會觸發(fā)或切斷所述控制盒的觸發(fā)限位開關(guān)(7)，從而使電磁吸盤(1)通電。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋翼無人機自適應(yīng)全自主電磁吸附式降落輔助裝置，其特征在于，所述落地觸發(fā)圓盤(4)位于所述萬向球頭連接桿(3)的球頭關(guān)節(jié)上方，且所述落地觸發(fā)圓盤(4)通過限位螺母(5)固定；所述復(fù)位彈簧(6)的下端與限位螺母(5)抵接，復(fù)位彈簧(6)用于所述多旋翼無人機(15)飛離降落平臺(16)后，使所述萬向球頭連接桿(3)復(fù)位，從而使落地觸發(fā)圓盤(4)與所述觸發(fā)限位開關(guān)(7)分離。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋翼無人機自適應(yīng)全自主電磁吸附式降落輔助裝置，其特征在于，所述主體支撐架(8)上設(shè)有自由滑動法蘭(9)，所述滑動連接桿(10)穿過自由滑動法蘭(9)，且與自由滑動法蘭(9)滑動配合，所述滑動連接桿(10)的上端設(shè)有軸向限位軸肩。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋翼無人機自適應(yīng)全自主電磁吸附式降落輔助裝置，其特征在于，所述電磁吸盤(1)為供電直流24v、吸力80kg的圓形電磁鐵。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋翼無人機自適應(yīng)全自主電磁吸附式降落輔助裝置，其特征在于，所述主體支撐架(8)上設(shè)有與所述控制盒連接的落地觸發(fā)頻閃燈(14)；當(dāng)所述自恢復(fù)滑動電磁吸附機構(gòu)發(fā)送觸發(fā)信號給控制盒后，控制盒控制落地觸發(fā)頻閃燈(14)進行頻閃。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋翼無人機自適應(yīng)全自主電磁吸附式降落輔助裝置，其特征在于，所述連接結(jié)構(gòu)包括腳架連接桿(12)和無人機腳架管卡(13)，其中無人機腳架管卡(13)套設(shè)于所述多旋翼無人機(15)的腳架上，腳架連接桿(12)的一端與無人機腳架管卡(13)連接，另一端與所述主體支撐架(8)連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于無人直升機技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種多旋翼無人機自適應(yīng)全自主電磁吸附式降落輔助裝置。包括主體支撐架及設(shè)置于主體支撐架上的自恢復(fù)滑動電磁吸附機構(gòu)和控制盒，其中主體支撐架通過連接結(jié)構(gòu)與多旋翼無人機的腳架連接；當(dāng)多旋翼無人機降落時，自恢復(fù)滑動電磁吸附機構(gòu)與降落平臺接觸后會發(fā)送觸發(fā)信號給控制盒，控制盒控制自恢復(fù)滑動電磁吸附機構(gòu)與降落平臺磁吸，輔助多旋翼無人機降落。本發(fā)明通過機械觸發(fā)限位開關(guān)可以更準(zhǔn)確的判斷降落觸發(fā)狀態(tài)，保證多旋翼無人機的穩(wěn)準(zhǔn)快的與母平臺鎖定，防止側(cè)滑或側(cè)翻。

技術(shù)研發(fā)人員：何玉慶,谷豐,狄春雷,蔣浩然,孫曉舒,宋明
受保護的技術(shù)使用者：中國科學(xué)院沈陽自動化研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6