[發明專利]一種傾轉旋翼重載物流無人機控制系統

有效

• 申請號: 202210093532.9
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114510066B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 饒紅霞;謝禮杰;徐雍;李軍毅;魯仁全
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 深圳市創富知識產權代理有限公司 44367
• 代理人: 高冰

1.一種傾轉旋翼重載物流無人機系統，其特征在于，包括：

控制系統，包括姿態控制模塊、著陸地形識別模塊和腳架控制模塊；

所述姿態控制模塊通過擾動補償姿態控制器實現無人機的姿態控制，并通過PID控制器實現旋翼傾轉結構的控制；

所述著陸地形識別模塊、由深度攝像頭及超聲波構成，用于實現無人機著陸的可行性判斷及著陸姿態控制的補償，基于深度攝像頭對待降落區域進行三維建圖，判斷待降落區域是否符合降落要求；判斷到降落區域符合降落要求，通過超聲波傳感器計算降落區域地形坡度，得到降落區域地形信息；所述降落區域地形坡度的計算公式如下，上式中，d表示腳架上超聲波傳感器的距離，e表示腳架上兩個超聲波模塊測量值的差值；

所述腳架控制模塊通過計算獲得腳架裝置的彈力調節值，根據慣性測量數據、動力輸出數據和電池電壓信息估計無人機飛行時的負載情況；獲取著陸加速度數據；根據負載情況和著陸加速度數據，結合回歸預測調節腳架裝置上的彈簧彈力大小；

機體結構，包括傾轉結構和腳架裝置；

所述傾轉結構為舵機驅動的差動傾轉旋翼結構，并搭載編碼器實現傾轉角度的閉環控制；

所述腳架裝置通過電機驅動絲桿結構調節彈簧避震的彈力大小；

所述腳架裝置包括固定架結構、碳管、光軸、彈力調節滑塊、避震導向滑塊、彈簧、連桿、驅動電機、絲桿結構、L型腳架、膠圈和導向輪，固定架結構將整個裝置固定于碳管并為電機、絲桿結構、光軸提供固定位置；

腳架裝置中四根彈簧嵌套于光軸，其中兩根彈簧一端固定于彈力調節滑塊，另一端固定于避震導向滑塊，另外兩根彈簧一端固定于避震導向滑塊，另一端固定于固定架結構，所述避震導向滑塊夾于四根彈簧之間；

所述彈力調節滑塊中部穿孔且包含螺紋，用于通過絲桿結構轉動驅動滑塊順著光軸上下移動；

所述電機用于驅動絲桿結構轉動；

所述彈力調節滑塊用于調節彈簧彈力的大小；

所述避震導向滑塊中部穿孔且孔徑大于絲桿，用于通過連桿傳導力驅動滑塊壓縮彈簧沿光軸上下移動；

所述連桿連接避震導向滑塊與L型腳架；

所述L型腳架兩端分別為膠圈和導向輪，導向輪端高度低于膠圈端。