[發(fā)明專利]一種無(wú)人機(jī)定點(diǎn)著落系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710979362.3
• 申請(qǐng)日: 2017-10-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107703957A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柯宗澤;文灝;鄒星家;唐麗波;王杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東泰一高新技術(shù)發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/08
• 分類號(hào): G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 惠州市超越知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)44349
• 代理人: 魯慧波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)人機(jī)領(lǐng)域，特別是涉及一種無(wú)人機(jī)定點(diǎn)著落系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

固定翼飛機(jī)是一種高效的飛行器形式，具有航程長(zhǎng)、效率高、飛行速度快等優(yōu)點(diǎn)。固定翼無(wú)人機(jī)同樣具有固定翼飛機(jī)的有點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)使得固定翼無(wú)人機(jī)在航拍、測(cè)繪、偵查、巡線等多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

一般的固定翼無(wú)人機(jī)通過(guò)滑跑的方式降落，其對(duì)降落場(chǎng)地的要求較高，且易發(fā)生事故。

發(fā)明內(nèi)容

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種無(wú)人機(jī)定點(diǎn)著落系統(tǒng)，包括裝載車的車體，所述車體包括底盤以及設(shè)置于底盤側(cè)壁的車輪，所述底板的上方設(shè)置有夾持機(jī)構(gòu)，所述底盤與夾持機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有減震器，所述底盤上還設(shè)置有追蹤導(dǎo)航機(jī)構(gòu)、測(cè)距校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述追蹤導(dǎo)航機(jī)構(gòu)、測(cè)距校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和夾持機(jī)構(gòu)相互通信連接。

本發(fā)明的工作原理為：本發(fā)明為克服在路況復(fù)雜的跑道降落無(wú)人機(jī)的問(wèn)題，在跑道上設(shè)置用于承接降落無(wú)人機(jī)的裝載車，裝載車結(jié)構(gòu)為包括底盤、車輪、減震器和夾持機(jī)構(gòu)，底盤、車輪為車體運(yùn)動(dòng)的基本構(gòu)成，夾持機(jī)構(gòu)用于在裝載車速度追上即將降落的無(wú)人機(jī)并保持同向運(yùn)動(dòng)相對(duì)靜止時(shí)，對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行夾持固定。減震機(jī)構(gòu)用于裝載車行駛于坑洼路面時(shí)保證夾持機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性便于固定無(wú)人機(jī)。在該裝載車上配備有用于追蹤無(wú)人機(jī)位置且導(dǎo)航指引裝載車行駛方向的追蹤導(dǎo)航機(jī)構(gòu)，用于測(cè)量無(wú)人機(jī)與裝載車輛相對(duì)距離且微調(diào)裝載車與無(wú)人機(jī)在垂直于形式方向上的誤差的校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，用于為裝載車提供動(dòng)力及轉(zhuǎn)向功能的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。該系統(tǒng)的各個(gè)機(jī)構(gòu)相互通信連接。該系統(tǒng)通過(guò)裝載車作為無(wú)人機(jī)與粗糙的著陸跑到間的媒介，使無(wú)人機(jī)免于著陸跑道不良而降落失敗，摔傷受損的情況發(fā)生。

進(jìn)一步的，所述夾持機(jī)構(gòu)包括相互電性連接的夾持部與壓力傳感器。

夾持機(jī)構(gòu)包括呈八字形設(shè)置的夾持部，該夾持部采用現(xiàn)有技術(shù)中的活動(dòng)夾具或常規(guī)機(jī)械手即可，配備有壓力傳感器，壓力傳感器設(shè)置于夾持部的表面，使得無(wú)人機(jī)降落后與夾持部表面接觸，對(duì)壓力傳感器施加作用力而產(chǎn)生電流信號(hào)，該電流信號(hào)傳遞至夾持部，令?yuàn)A持部收攏夾緊將無(wú)人機(jī)固定。

進(jìn)一步的，所述追蹤導(dǎo)航機(jī)構(gòu)包括相互通信連接的追蹤部和導(dǎo)航部。

追蹤導(dǎo)航機(jī)構(gòu)包括有追蹤無(wú)人機(jī)位置的追蹤部，該追蹤部包括有信號(hào)接收器，與無(wú)人機(jī)上設(shè)置的信號(hào)發(fā)射器想配合，實(shí)時(shí)接收無(wú)人機(jī)的信號(hào)以確定無(wú)人機(jī)的位置及速度。還包括有導(dǎo)航部，導(dǎo)航部用于為裝載車提供行駛參數(shù)，包括速度、方向、路況等。

進(jìn)一步的，所述測(cè)距校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)包括相互通信連接的測(cè)距部和校準(zhǔn)部。

測(cè)距降準(zhǔn)機(jī)構(gòu)包括用于測(cè)試距離的電子測(cè)距儀，通過(guò)轉(zhuǎn)換處理追蹤導(dǎo)航機(jī)構(gòu)追蹤到的無(wú)人機(jī)與裝載車相對(duì)距離信號(hào)，計(jì)算出裝載車與無(wú)人機(jī)的相對(duì)距離，并計(jì)算裝載車追趕無(wú)人機(jī)至二者位置重疊且相對(duì)靜止所需的速度和時(shí)間，并指令驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)整速度。校準(zhǔn)部用于將所得的追蹤導(dǎo)航機(jī)構(gòu)所得信號(hào)進(jìn)行處理，計(jì)算無(wú)人機(jī)與裝載車在垂直于形式方向上的相對(duì)誤差，并指令驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向?qū)ρb載車的行駛方向進(jìn)行微量調(diào)整。

進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、轉(zhuǎn)向舵機(jī)和傳動(dòng)組件，所述校準(zhǔn)部與轉(zhuǎn)向舵機(jī)電性連接，所述測(cè)距部與伺服電機(jī)電性連接。

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)裝載車的動(dòng)力輸出及轉(zhuǎn)向操作。包括有伺服電機(jī)、轉(zhuǎn)向舵機(jī)和傳動(dòng)組件，傳動(dòng)組件用于連接伺服電機(jī)與車輪，將伺服電機(jī)提供的傳動(dòng)力傳輸至車輪。轉(zhuǎn)向舵機(jī)用于控制裝載車轉(zhuǎn)向。

一種無(wú)人機(jī)著落方法，包括如下步驟：

S1：向無(wú)人機(jī)發(fā)送降落指令，并開(kāi)啟設(shè)置于無(wú)人機(jī)上的信號(hào)發(fā)生器；

S2：將設(shè)置于地面跑道的裝載車啟動(dòng)，通過(guò)追蹤部?jī)?nèi)設(shè)置的信號(hào)接收器接收由S1步驟中無(wú)人機(jī)上信號(hào)發(fā)生器發(fā)射的信號(hào)，并對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行跟蹤定位，將無(wú)人機(jī)與裝載車的相對(duì)位置信息傳輸至測(cè)距校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)；

S3：測(cè)距校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)中的測(cè)距部接收數(shù)據(jù)后控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而控制裝載車的車速，校準(zhǔn)部接收數(shù)據(jù)后控制舵機(jī)對(duì)裝載車的行進(jìn)方向進(jìn)行調(diào)整，使裝載車與無(wú)人機(jī)保持同直線的行進(jìn)方向；

S4：測(cè)距部測(cè)量距離為0時(shí)發(fā)出指令，控制伺服電機(jī)維持轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)；

S5：導(dǎo)航部在S4步驟中測(cè)距部距離為0時(shí)，控制無(wú)人機(jī)持續(xù)下降高度，直至機(jī)身與夾持機(jī)構(gòu)解除；

S6：壓力傳感器檢測(cè)到無(wú)人機(jī)壓力后驅(qū)動(dòng)夾持部對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行夾持；

S7：通過(guò)控制器將裝載車遙控至指定地點(diǎn)，完成無(wú)人機(jī)著陸。

本發(fā)明的有益效果為：該系統(tǒng)通過(guò)裝載車作為無(wú)人機(jī)與粗糙的著陸跑到間的媒介，使無(wú)人機(jī)免于著陸跑道不良而降落失敗，摔傷受損的情況發(fā)生。

附圖說(shuō)明