旋翼无人机、其异常降落处理装置及处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种旋翼无人机、其异常降落处理装置及处理方法，所述异常降落处理装置包括用于处理无人机异常状况的异常处理单元和用于缓冲无人机降落的降落单元，所述异常处理单元包括处理器、与处理器连接的重力测量模块以及与处理器连接的高度测量模块，处理器用于接收重力测量模块测量的重心位置异常信号以及高度测量模块测量的无人机飞行高度信息；所述的降落单元与处理器连接，在处理器确定无人机异常时，处理器根据接收的无人机的飞行高度控制降落单元工作。本发明专利技术在无人机出现异常情况时，可以独立判断出无人机的降落朝向等情况，及时启动降落单元进行降落缓冲，有效减少无人机异常降落时造成的机体损伤，降低使用成本，提高无人机的安全性。

【技术实现步骤摘要】
旋翼无人机、其异常降落处理装置及处理方法
本专利技术属于无人机
，具体地说，涉及一种旋翼无人机。
技术介绍
近年来，无人机在民用方面的应用越来越多，各国在无人机的民用方面逐渐开放。无人机已经广泛应用于公共安全、应急搜救、农林、环保、交通、通信、气象、影视航拍等多个领域，在消费级无人机已成为红海的情况下，专业级无人机迎来了高速发展时期。旋翼无人机作为一个载体，除了传统的航拍领域外，在专业领域的应用市场十分广阔，可以搭载精密仪器，这对无人机的稳定性、安全性等方面有较高的要求。无论是专业级无人机还是消费级无人机，安全性是未来无人机急需解决的重要课题。传统的无人机在降落时或者飞行过程中，容易受到外界环境的干扰，也容易因机体本身的故障问题，造成无人机机体的非正常降落，造成机体损伤，甚至出现炸机事件，安全性差，使用成本增加。公开号为CN106114836A的中国专利申请公开了一种用于园林灌溉的新型无人机,包括本体、灌溉机构、设置在本体上方的飞行机构和设置在本体下方的支撑机构，所述本体上设有若干指示灯,该用于园林灌溉的新型无人机通过微型气泵喷出向下的气体，产生向上的冲量，减缓了无人机的降落速度，利用调节单元改变向上冲量的大小，改变无人机角度，使其保持平衡，确保无人机安全平稳降落。由于通过机械调节无人机角度，导致结构复杂，调节精度差，虽然改善了无人家降落的平稳性问题，但平稳性相对较差，仍然存在安全性问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种结构简单、安全性高的旋翼无人机、其异常降落处理装置及处理方法，通过喷气的方式协助无人机降落，减少无人机异常降落时造成的机体损伤，提高无人机的安全性。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种无人机异常降落处理装置，包括用于处理无人机异常状况的异常处理单元和用于缓冲无人机降落的降落单元，所述异常处理单元包括处理器、与所述处理器连接的重力测量模块以及与处理器连接的高度测量模块，所述处理器用于接收重力测量模块测量的重心位置异常信号以及高度测量模块测量的无人机飞行高度信息；所述的降落单元与所述处理器连接，在处理器确定无人机异常时，处理器根据接收的无人机的飞行高度控制降落单元工作。优选的，所述降落单元包括气孔分布于无人机机体不同方向的多个气泵，所述气泵的控制阀门与所述处理器连接。进一步的，所述异常处理单元还包括用于对无人机所处环境实时建模的环境建模模块，所述环境建模模块与所述处理器连接，将无人机所处环境实时建立的环境模型传送至处理器。优选的，所述环境建模模块采用激光雷达进行环境建模。进一步的，所述异常处理单元还包括用于无人机飞行过程中拍摄图像并对图像进行分析处理的图像处理模块，所述图像处理模块与所述处理器连接，将拍摄的图像进行分析处理后获取无人机的降落朝向，并无人机的降落朝向信息发送至所述处理器。优选的，所述图像处理模块采用摄相机拍摄无人机飞行过程中的图像。优选的，所述的高度测量模块采用超声波进行高度测量。为了达到上述目的，本专利技术还提供了一种旋翼无人机，包括无人机本体，所述无人机本体上设有飞行控制器和用于测量无人机姿态状态的惯性测量单元，所述惯性测量单元与所述飞行控制器连接，将测量的无人机飞行姿态信息传送至飞行控制器，所述无人机本体上还设有上述无人机异常降落处理装置，所述飞行控制器与所述处理器连接，所述飞行控制器将接收的无人机飞行姿态信息传送至所述处理器。优选的，向下喷气的气泵分布在所述无人机机体的脚架上，向除向下喷气外其他方向喷气的气泵分布在所述无人机机体的半圆形机壳上。为了达到上述目的，本专利技术又提供了一种旋翼无人机的异常降落处理方法，其具体处理步骤如下：S1：重力测量模块实时测量旋翼无人机的重心位置变化；S2：当重心位置达到设定值，判断旋翼无人机处于异常状态，将异常状态信息传送至处理器，当旋翼无人机处于非异常状态时，执行步骤S1，当旋翼无人机处于异常状态时，执行步骤S3；S3：图像处理模块根据拍摄的旋翼无人机飞行过程中的图像初步判断出旋翼无人机的降落朝向，将旋翼无人机的降落朝向信息传送至处理器；S4：环境建模模块对旋翼无人机所述环境实时建模，判断出旋翼无人机实时降落的姿态，将降落姿态信息传送至处理器；S5：惯性测量单元测量的旋翼无人机的飞行姿态信息传送至飞行控制器，由飞行控制器传送至处理器；S6：处理器对接收的降落朝向信息、降落姿态信息和飞行姿态信息进行信息融合处理，判断出旋翼无人机的降落朝向；S7：处理器判断接收的信息是否处于一致状态，若信息全部或任意两种一致，执行步骤S9，若信息均不一致执行步骤S8；S8：旋翼无人机按照环境建模模块实时建立的环境模型判断出旋翼无人机的降落姿态；S9：高度测量模块测量旋翼无人机的飞行高度；S10：处理器在飞行高度达到设定高度值时启动降落朝向上的气泵进行缓冲降落。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术提供的无人机异常降落处理装置，在无人机出现异常状况如：翻滚或者侧翻时，处理器根据重力感应模块测量的重心位置变化判断无人机处于异常状态，根据高度测量模块测量的高度启动气泵，产生反作用力，对无人机降落起到缓冲作用，减少无人机异常降落时造成的机体损伤，便于无人机及时发现异常情况，提高无人机的安全性。(2)本专利技术提供的无人机异常降落处理装置还设有环境建模模块和图像处理模块，在无人机处于异常状态时，能够判断出旋翼无人机实时降落的姿态和降落朝向，处理器将降落姿态和降落朝向信息融合，判断无人机的降落朝向更准确，处理器根据降落姿态和降落朝向并结合高度测量模块测量的高度控制气泵产生反作用力，对降落起到缓冲的作用，还可以在无人机出现微小偏移时，修正其偏移方向。(3)本专利技术提供的无人机异常降落处理装置，在无人机出现异常情况时，可以独立判断出无人机的降落朝向等情况，及时启动降落单元进行降落缓冲，有效地节省了无人机飞行控制器的运算空间。(4)本专利技术提供的旋翼无人机，采用独立工作的异常降落处理装置，对重心位置变化、降落姿态、降落朝向和飞行姿态信息进行融合处理，准确判断出无人机的降落朝向，及时启动降落单元产生反作用力进行缓冲，有效减少无人机异常降落时造成的机体损伤，降低了使用成本。(5)本专利技术提供的旋翼无人机异常降落处理方法，通过异常降落处理装置的处理器融合无人机的重心位置变化、降落姿态、降落朝向和飞行姿态信息，准确判断出无人机的降落朝向，根据测量的飞行高度实时启动降落单元产生反作用力进行缓冲，能够有效减少无人机异常降落时造成的机体损伤，降低了使用成本，提高无人机的安全性。附图说明图1为本专利技术实施例所述无人机异常降落处理装置的结构框图。图2为本专利技术实施例所述旋翼无人机出现异常情况时的控制原理框图。图3为本专利技术实施例所述旋翼无人机的结构简图。图4为本专利技术实施例所述旋翼无人机的异常降落处理方法的流程图。1、处理器，2、重力测量模块，3、高度测量模块，4、环境建模模块，5、图像处理模块，6、气泵，7、无人机机体，71、脚架，72、机壳，73，储气罐，8、飞行控制器，9、惯性测量单元，10、异常处理单元。具体实施方式下面，通过示例性的实施方式对本专利技术进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机异常降落处理装置，其特征在于，包括用于处理无人机异常状况的异常处理单元和用于缓冲无人机降落的降落单元，所述异常处理单元包括处理器、与所述处理器连接的重力测量模块以及与处理器连接的高度测量模块，所述处理器用于接收重力测量模块测量的重心位置异常信号以及高度测量模块测量的无人机飞行高度信息；所述的降落单元与所述处理器连接，在处理器确定无人机异常时，处理器根据接收的无人机的飞行高度控制降落单元工作。

【技术特征摘要】
1.一种无人机异常降落处理装置，其特征在于，包括用于处理无人机异常状况的异常处理单元和用于缓冲无人机降落的降落单元，所述异常处理单元包括处理器、与所述处理器连接的重力测量模块以及与处理器连接的高度测量模块，所述处理器用于接收重力测量模块测量的重心位置异常信号以及高度测量模块测量的无人机飞行高度信息；所述的降落单元与所述处理器连接，在处理器确定无人机异常时，处理器根据接收的无人机的飞行高度控制降落单元工作。2.如权利要求1所述的无人机异常降落处理装置，其特征在于，所述降落单元包括气孔分布于无人机机体不同方向的多个气泵，所述气泵的控制阀门与所述处理器连接。3.如权利要求2所述的无人机异常降落处理装置，其特征在于，所述异常处理单元还包括用于对无人机所处环境实时建模的环境建模模块，所述环境建模模块与所述处理器连接，将无人机所处环境实时建立的环境模型传送至处理器。4.如权利要求3所述的无人机异常降落处理装置，其特征在于，所述环境建模模块采用激光雷达进行环境建模。5.如权利要求2或3所述的无人机异常降落处理装置，其特征在于，所述异常处理单元还包括用于无人机飞行过程中拍摄图像并对图像进行分析处理的图像处理模块，所述图像处理模块与所述处理器连接，将拍摄的图像进行分析处理后获取无人机的降落朝向，并无人机的降落朝向信息发送至所述处理器。6.如权利要求5所述的无人机异常降落处理装置，其特征在于，所述图像处理模块采用摄相机拍摄无人机飞行过程中的图像。7.如权利要求1所述的无人机异常降落处理装置，其特征在于，所述的高度测量模块采用超声波进行高度测量。8.一种旋翼无人机，包括无人机本体，所述无人机本体上设有飞行控制器和用于测量无人机姿态状态的惯性测量单元，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞跃，沈震，刘希未，姜宇一，张建，季英良，白天翔，王晓，董西松，熊刚，
申请(专利权)人：青岛智能产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：山东,37