一种自稳降落平台及其保持降落平面姿态的方法技术

本发明专利技术公开了一种自稳降落平台及其保持降落平面姿态的方法，通过设置自稳降落平台，自动控制所述第一机械臂、所述第二机械臂以及所述第三机械臂按照需要伸缩的长度伸缩，以使得所述第一支撑部当前相对于大地坐标系的横滚俯仰值不断地修正，使得所述第一支撑部当前相对于大地坐标系的横滚俯仰值等于所述第一支撑部期望相对于大地坐标系的横滚俯仰值，从而使得无人机降落时到达所需的所述第一支撑部的期望姿态值，无人机的降落平面始终保持与大地坐标系水平保证无人机能平稳降落到移动载体上。

A self stabilized landing platform and its method of maintaining landing plane attitude

The invention discloses a self stabilized landing platform and a method for maintaining a landing plane posture. By setting a self stabilized landing platform, the first mechanical arm, the second manipulator, and the third manipulator are flexed according to the length of the required expansion, so that the first support section is currently relative to the geodetic coordinate system. The roll down value of the roll is constantly revised so that the roll down value of the first support section is currently equal to the roll down value of the first support section relative to the geodetic coordinate system, so that the desired attitude value of the first support part of the unmanned aerial vehicle is reached when the unmanned aerial vehicle is landing, and the landing level of the UAV is flat. The plane is always kept at the level of the earth coordinate system to ensure that the UAV can land on the mobile carrier smoothly.

【技术实现步骤摘要】
一种自稳降落平台及其保持降落平面姿态的方法
本专利技术涉及无人机
，尤其涉及一种自稳降落平台及其保持降落平面姿态的方法。
技术介绍
目前大多数舰载无人机降落过程需要近距离人工遥控完成，不适于无人船携带无人机远洋工作情景，尤其如何将无人机自动降落到无人船舰载平台上尚无先例。常规的无人机引导降落方法(GPS引导)在陆地目标区域效果良好，但难以适应晃动的无人船舰载系统，因为最后阶段目标区域存在横纵摇动，并有信息误差的存在，无法实现无人机精准降落，而且也无法在不同高度和速度进行精确指导。而且现有的无人船舰载系统般都没有设置配套的降落装置用于供无人机降落时，保持无人机需要的降落平面与大地坐标系水平而造成的无人机降落不稳定的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提出一种自稳降落平台及其保持降落平面姿态的方法，旨在解决现有技术存在的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例第一方面提供自稳降落平台，用于供无人机降落在移动载体上，其包括：一第一支撑部，所述第一支撑部中部设有显示屏幕，用以显示特征图像；一第二支撑部，所述第二支撑部位于所述第一支撑部的下方，所述第二支撑部的底面用于与所述移动载体的表平面连接固定；一第一机械臂、第二机械臂以及第三机械臂，所述第一机械臂、所述第二机械臂以及所述第三机械臂的上端都与所述第一支撑部底面连接，所述第一机械臂、所述第二机械臂以及所述第三机械臂的下端都与所述第二支撑部的顶面连接；一第一惯导元件，所述第一惯导元件设于所述第一支撑部的底面用于测量所述第一支撑部的姿态；一第二惯导元件，所述第二惯导元件设于所述第二支撑部的底面用于测量所述第二支撑部的姿态。进一步地，所述第一支撑部呈圆形，所述第一机械臂的上端与所述第一支撑部的固定点设为a1，所述第二机械臂的上端与所述第一支撑部的固定点设为a2，所述第三机械臂的上端与所述第一支撑部的固定点设为a3，其中a1、a2、a3两两之间的夹角为120度。进一步地，所述第一机械臂设有电动缸及球铰，所述电动缸的上下两端分别与所述球铰连接。进一步地，所述第一支撑部的底面设有固持部，所述第二支撑部的顶面也设有所述固持部，所述球铰与所述固持部连接固定。进一步地，所述第二支撑部呈圆形，所述第一机械臂的下端与所述第二支撑部的固定点设为b1，所述第二机械臂的下端与所述第二支撑部的固定点设为b2，所述第三机械臂的下端与所述第二支撑部的固定点设为b3，其中b1、b2、b3两两之间的夹角为120度。此外，为实现上述目的，本专利技术实施例第二方面提供一种自稳降落平台保持降落平面姿态的方法，用于供无人机稳定地降落在移动载体上，所述方法包括：S1、获取所述第一支撑部当前相对于大地坐标系的横滚俯仰值，所述第二支撑部当前相对于大地坐标系的横滚俯仰值；S2、根据第一支撑部期望相对于大地坐标系的横滚俯仰值与所述第二支撑部当前相对于大地坐标系的横滚俯仰值，计算出所述第一支撑部相对于所述第二支撑部坐标系的目标横滚俯仰值；S3、根据所述第一支撑部相对于所述第二支撑部坐标系的目标横滚俯仰值反算出所述第一机械臂、所述第二机械臂以及所述第三机械臂需要伸缩的长度；S4、控制所述第一机械臂、所述第二机械臂以及所述第三机械臂按照需要伸缩的长度伸缩，以使得所述第一支撑部当前相对于大地坐标系的横滚俯仰值不断地修正，以使得所述第一支撑部当前相对于大地坐标系的横滚俯仰值等于所述第一支撑部期望相对于大地坐标系的横滚俯仰值。进一步地，所述第一支撑部期望相对于大地坐标系的横滚俯仰值为无人机降落时所需的所述第一支撑部的期望姿态值。进一步地，在控制所述第一机械臂、所述第二机械臂以及所述第三机械臂按照需要伸缩的长度伸缩之后还包括：监测所述第一支撑部的姿态数据，判断所述第一支撑部的姿态数据是否达到无人机降落时所需的所述第一支撑部的期望姿态值。进一步地，若所述第一支撑部的姿态数据没有达到无人机降落时所需的所述第一支撑部的期望姿态值，计算出所述第一支撑部的姿态数据与所述第一支撑部的期望姿态值的偏差值后，根据偏差值对步骤S4进行反馈微调。进一步地，获取所述第一支撑部当前相对于大地坐标系的横滚俯仰值是通过所述第一惯导元件测量数据后再通过数据输入主控芯片运行第一套卡尔曼滤波数据融合算法，所述第二支撑部当前相对于大地坐标系的横滚俯仰值通过所述第二惯导元件测量数据后再通过数据输入主控芯片运行第二套卡尔曼滤波数据融合算法。本专利技术的有益效果：通过设置自稳降落平台，所述第一机械臂、所述第二机械臂以及所述第三机械臂的上端都与所述第一支撑部底面连接，所述第一机械臂、所述第二机械臂以及所述第三机械臂的下端都与所述第二支撑部的顶面连接，然后控制所述第一机械臂、所述第二机械臂以及所述第三机械臂按照需要伸缩的长度伸缩，以使得所述第一支撑部当前相对于大地坐标系的横滚俯仰值不断地修正，使得所述第一支撑部当前相对于大地坐标系的横滚俯仰值等于所述第一支撑部期望相对于大地坐标系的横滚俯仰值，从而使得无人机降落时到达所需的所述第一支撑部的期望姿态值，无人机的降落平面始终保持与大地坐标系水平保证无人机能平稳降落到移动载体上。附图说明图1为本专利技术实施例提供的自稳降落平台的立体图；图2为本专利技术实施例提供的自稳降落平台的主视图；图3为本专利技术实施例提供的自稳降落平台的另一视角的立体图；图4为本专利技术实施例提供的自稳降落平台保持降落平面姿态的方法的流程图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。现在将参考附图描述实现本专利技术各个实施例的。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本专利技术的说明，其本身并没有特定的意义。在本专利技术中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。参照图1、图2以及图3，图1为本专利技术一实施例提供的一种自稳降落平台，适用于降落在移动载体上，具体的移动载体为船舶、运动的汽车或者高速运动的其他物体。自稳降落平台至少包括：第一支撑部1、第二支撑部2、第一机械臂L1、第二机械臂L2、第三机械臂L3、第一惯导元件6以及第二惯导元件7。所述第一支撑部1中部设有显示屏幕，用以显示特征图像。所述第一支撑部1可为一个金属材料平面，所述第一支撑部1的平面中间镶嵌一块Led屏幕用以显示特征图像，特征图像用于与无人机上的视觉识别设备进行配合，从而使得特征图像与无人机上的视觉识别设备相互辅助无人机平稳降落在移动载体上。在其中一个实施例中，特征图像设为大幅的二维码。视觉识别设备设备是无人机上携带的，例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自稳降落平台，用于供无人机降落在移动载体上，其特征在于，包括：一第一支撑部，所述第一支撑部中部设有显示屏幕，用以显示特征图像；一第二支撑部，所述第二支撑部位于所述第一支撑部的下方，所述第二支撑部的底面用于与所述移动载体的表平面连接固定；一第一机械臂、第二机械臂以及第三机械臂，所述第一机械臂、所述第二机械臂以及所述第三机械臂的上端都与所述第一支撑部底面连接，所述第一机械臂、所述第二机械臂以及所述第三机械臂的下端都与所述第二支撑部的顶面连接；一第一惯导元件，所述第一惯导元件设于所述第一支撑部的底面用于测量所述第一支撑部的姿态；一第二惯导元件，所述第二惯导元件设于所述第二支撑部的底面用于测量所述第二支撑部的姿态。

【技术特征摘要】
1.一种自稳降落平台，用于供无人机降落在移动载体上，其特征在于，包括：一第一支撑部，所述第一支撑部中部设有显示屏幕，用以显示特征图像；一第二支撑部，所述第二支撑部位于所述第一支撑部的下方，所述第二支撑部的底面用于与所述移动载体的表平面连接固定；一第一机械臂、第二机械臂以及第三机械臂，所述第一机械臂、所述第二机械臂以及所述第三机械臂的上端都与所述第一支撑部底面连接，所述第一机械臂、所述第二机械臂以及所述第三机械臂的下端都与所述第二支撑部的顶面连接；一第一惯导元件，所述第一惯导元件设于所述第一支撑部的底面用于测量所述第一支撑部的姿态；一第二惯导元件，所述第二惯导元件设于所述第二支撑部的底面用于测量所述第二支撑部的姿态。2.根据权利要求1所述的一种自稳降落平台，其特征在于，所述第一支撑部呈圆形，所述第一机械臂的上端与所述第一支撑部的固定点设为a1，所述第二机械臂的上端与所述第一支撑部的固定点设为a2，所述第三机械臂的上端与所述第一支撑部的固定点设为a3，其中a1、a2、a3两两之间的夹角为120度。3.根据权利要求1所述的一种自稳降落平台，其特征在于，所述第一机械臂设有电动缸及球铰，所述电动缸的上下两端分别与所述球铰连接。4.根据权利要求3所述的一种自稳降落平台，其特征在于，所述第一支撑部的底面设有固持部，所述第二支撑部的顶面也设有所述固持部，所述球铰与所述固持部连接固定。5.根据权利要求1所述的一种自稳降落平台，其特征在于，所述第二支撑部呈圆形，所述第一机械臂的下端与所述第二支撑部的固定点设为b1，所述第二机械臂的下端与所述第二支撑部的固定点设为b2，所述第三机械臂的下端与所述第二支撑部的固定点设为b3，其中b1、b2、b3两两之间的夹角为120度。6.一种如权利要求1～5的任意一项所述的自稳降落平台保持降落平面姿态的方法，用于供无人机稳定地降落在移动载体上，其特征在于，所述方法包括：S1、获取所述第一支撑部当前相对于大地坐标系...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡华智，刘畅，程子啸，
申请(专利权)人：广州亿航智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44