[發明專利]一種通過氣囊進行空中懸停的無人機和控制方法

在審

• 申請號: 202010656401.8
• 申請日: 2020-07-09
• 公開（公告）號: CN111959769A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 岳煥印;廖小罕;葉虎平;于艷梅
• 申請（專利權）人: 中國科學院地理科學與資源研究所;天津中科無人機應用研究院
• 主分類號: B64C39/02
• 分類號: B64C39/02;B64D47/00
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 徐琪琦

1.一種通過氣囊進行空中懸停的無人機，其特征在于，包括無人機本體(1)、識別裝置和芯片，在所述無人機本體(1)的正上方還設置有用于懸停的氣球(2)，在所述無人機本體(1)的正下方還設置用于與植被鉤掛的氣囊(3)，其中，充氣后的所述氣囊(3)呈餅狀；

所述氣球(2)與第一二位二通電磁閥的一端連接，所述第一二位二通電磁閥的另一端與外部環境連通，所述氣球(2)還依次連接第二二位二通電磁閥和氣瓶，其中，所述第一二位二通電磁閥、所述第二二位二通電磁閥和所述氣瓶均固定在所述無人機本體(1)上，且所述氣瓶中所存儲的氣體的密度比空氣的密度低；

所述氣囊(3)與軟體的第一線狀連接部(5)的一端連接，所述第一線狀連接部(5)的另一端與所述無人機本體(1)內的用于纏繞的第一轉軸連接，所述第一轉軸連接有第一電機；

所述識別裝置用于采集并檢測正下方的植被是否存在與所述氣囊(3)匹配的植被開口，所述植被開口為所述正下方的植被所形成的開口；

所述芯片用于：當所述識別裝置檢測到的所述正下方的植被存在與所述氣囊(3)匹配的植被開口時，控制所述第一電機以使所述第一轉軸轉動，使所述氣囊(3)下沉并穿過所述植被開口，并控制與氣囊(3)連接的抽打氣裝置通過第一線狀連接部(5)對所述氣囊(3)進行充氣，或當作業完成后，控制所述抽打氣裝置通過第一線狀連接部(5)對所述氣囊(3)進行放氣；

所述芯片還用于控制所述第一二位二通電磁閥的打開或關閉，以及，控制所述第二二位二通電磁閥的打開或關閉。

2.根據權利要求1所述的一種通過氣囊進行空中懸停的無人機，其特征在于，所述第一線狀連接部(5)為硅膠氣管或聚氨酯氣管。

3.根據權利要求2所述的通過氣囊進行空中懸停的無人機，其特征在于，所述芯片還用于：當充氣后的所述氣囊(3)與所述植被開口進行鉤掛后，控制所述無人機本體(1)的旋翼以提供預設閾值的升力，若充氣后的所述氣囊(3)與所述植被開口保持鉤掛，則調整所述無人機本體(1)的旋翼的轉速。

4.根據權利要求1至3任一項所述的一種通過氣囊進行空中懸停的無人機，其特征在于，還包括托桿和固定所述無人機本體(1)上的收納室，所述收納室內設有用于纏繞半剛性的第二線狀連接部的第二轉軸，所述第二轉軸連接第二電機，所述托桿的兩端分別連接所述第二線狀連接部和所述氣球(2)；

所述芯片還用于控制所述第二電機以使第二轉軸轉動，使所述托桿將所述氣球(2)推出所述收納室或/和將所述氣球(2)收入所述收納室。

5.根據權利要求1至3任一項所述的一種通過氣囊進行空中懸停的無人機，其特征在于，所述識別裝置具體用于獲取所述正下方的植被所形成的至少一個開口，并用第一預設輪廓(10)和第二預設輪廓(11)分別與每個所述開口的第一輪廓(9)進行比對，根據比對結果得到所述植被開口，其中，充氣后的所述氣囊(3)在水平面上的投影為第一預設輪廓(10)，放氣后的所述氣囊(3)在水平面上的投影為第二預設輪廓(11)，所述開口在水平面上的投影為第一輪廓(9)。

6.根據權利要求4所述的一種通過氣囊進行空中懸停的無人機，其特征在于，所述抽打氣裝置為第三二位二通電磁閥和氣泵，所述氣囊(3)與所述第三二位二通電磁閥的一端連接，所述第三二位二通電磁閥的另一端與外部環境連通，所述氣囊(3)還與所述氣泵的出氣口連接，所述氣泵的進氣口與外部環境連通；

所述芯片具體用于：控制所述氣泵向所述氣囊(3)進行充氣，或，控制第三二位二通電磁閥打開以對所述氣囊(3)進行放氣。

7.根據權利要求4所述的一種通過氣囊進行空中懸停的無人機，其特征在于，所述抽打氣裝置為抽打兩用氣泵，所述抽打兩用氣泵固定所述無人機本體(1)上，且所述抽打兩用氣泵的兩端分別與所述氣囊(3)和外部環境連通；

所述芯片具體用于：控制與所述抽打兩用氣泵對所述氣囊(3)進行充氣或放氣。