一种切割无人机姿态稳定机构及其控制方法技术

技术编号:26169420 阅读:40 留言:0更新日期:2020-10-31 13:32
本发明专利技术涉及一种切割无人机姿态稳定机构及其控制方法,包括:上连接框,用于与无人机机身连接,在上连接框下部设置一个连接吊耳,通过连接吊耳吊装稳定机构主体;下配重机构,用于连接配重,在下配重机构底部设置有用于采集配重部分加速度的加速度传感器和相对地面角度的方向传感器;稳定驱动机构,连接于上连接框与下配重机构之间,包括绕X轴旋转驱动器、绕Y轴旋转驱动器,通过绕X轴旋转驱动器、绕Y轴旋转驱动器驱动配重摆动,产生与无人机失控方向反向的惯性,提升无人机飞行的稳定性;在所述无人机机身内内置有反馈控制器,反馈控制器通过收集无人机机身的摆动角度和摆动加速度控制X轴旋转驱动器和Y轴旋转驱动器进行旋转。

A cutting UAV attitude stabilization mechanism and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种切割无人机姿态稳定机构及其控制方法
本专利技术涉及农业无人机设计领域,具体涉及一种切割无人机姿态稳定机构及其控制方法。
技术介绍
小型多旋翼无人机选用的翼型多为标准升力翼型,仅提供飞行气动力,不提供其它功能。园林与农林业使用的切割类工具,其切割体都是仅具有切割功能的刃具,不兼顾其它功能。目前园林与农林行业的高空树枝切割,只能依靠人工攀爬至树冠高处,再进行切割作业,效率低,风险大,尤其在交通不便,大型机械难以抵达的山地种植区,由此产生的人员伤亡时有发生。所以现在提出了一种采用带有切割旋翼的农业无人机替换人工进行核桃等硬核果实进行切割的无人机设备,但此种无人机设备目前最大的问题就是切割树枝撞击时,产生的反向力会导致无人机的飞行稳定性降低,因为农用无人机本身的自重较大,相比于轻型无人机更容易因为丧失稳定性而失控;所以就需要对无人机进行适当的改造,以提升其作业时的稳定性。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:克服现有技术中农业无人机切割作业中飞行不稳定的技术问题,提供一种切割无人机姿态稳定机构。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种切割无人机姿态稳定机构,其特征是:包括:/n上连接框,用于与无人机机身连接,在上连接框下部设置一个连接吊耳,通过连接吊耳吊装稳定机构主体;/n下配重机构,用于连接配重,在下配重机构底部设置有用于采集配重部分加速度的加速度传感器和相对地面角度的方向传感器;/n稳定驱动机构,连接于上连接框与下配重机构之间,包括绕X轴旋转驱动器、绕Y轴旋转驱动器,其中所述绕X轴旋转驱动器包括一个X轴旋转框,在X轴旋转框内设置有Y轴旋转驱动器,Y轴旋转驱动器包括一个位于X轴旋转框内的支撑块,支撑块与X轴旋转框之间转动连接;其中在X轴旋转框内设置有至少N组旋转驱动器A,相邻旋转驱动器A之间的夹角至多为180°,...

【技术特征摘要】
20191128 CN 20191119210461.一种切割无人机姿态稳定机构,其特征是:包括:
上连接框,用于与无人机机身连接,在上连接框下部设置一个连接吊耳,通过连接吊耳吊装稳定机构主体;
下配重机构,用于连接配重,在下配重机构底部设置有用于采集配重部分加速度的加速度传感器和相对地面角度的方向传感器;
稳定驱动机构,连接于上连接框与下配重机构之间,包括绕X轴旋转驱动器、绕Y轴旋转驱动器,其中所述绕X轴旋转驱动器包括一个X轴旋转框,在X轴旋转框内设置有Y轴旋转驱动器,Y轴旋转驱动器包括一个位于X轴旋转框内的支撑块,支撑块与X轴旋转框之间转动连接;其中在X轴旋转框内设置有至少N组旋转驱动器A,相邻旋转驱动器A之间的夹角至多为180°,通过旋转驱动器A驱动支撑块相对X轴旋转框旋转;在所述支撑块内设置有一个轴线垂直于支撑块轴线的旋转柱;Y轴旋转驱动器还包括一个转动连接于旋转柱外部的Y轴旋转框,在旋转柱内设置有至少两组旋转驱动器B,相邻两组旋转驱动器B的夹角至多为180°,通过旋转驱动器B驱动旋转柱相对Y轴旋转框旋转;Y轴旋转框与上连接框固定连接,X轴旋转框与配重机构固定连接;
在所述无人机机身内内置有反馈控制器,反馈控制器通过收集无人机机身的摆动角度和摆动加速度控制X轴旋转驱动器和Y轴旋转驱动器进行旋转,使得下配重机构可以产生一个与无人机机身摆动角度和摆动加速度相反的重力分力,保证无人机的飞行稳定,配重机构的摆动速度和摆动加速度通过配重底部的加速度传感器和方向传感器进行采集。


2.如权利要求1所述的一种切割无人机姿态稳定机构,其特征是:在所述X轴旋转框内壁设置有一个环形的支撑圈,支撑圈朝向X轴旋转框内壁凸起,在支撑块的环形外壁设置有一个环形的滑动圈,滑动圈表面设置有一个环形的滑动槽,支撑圈的内圆嵌入到支撑圈中。


3.如权利要求1所述的一种切割无人机姿态稳定机构,其特征是:所述旋转驱动器A包括N个内嵌于X轴旋转框内壁的驱动辊A,其中N≥1,驱动辊A上同轴固定有一根旋转轴,旋转轴通过传动齿轮组连接到一个内装于X轴旋转框中的减速电机A的驱动轴上;在所述支撑块的外壁上同轴设置有N个环形的齿环A,齿环A与驱动辊A之间齿轮啮合连接。


4.如权利要求1所述的一种切割无人机姿态稳定机构,其特征是:所述旋转柱上加工有一个圆心在旋转柱轴线上的滑动槽,在所述Y轴旋转框的内壁上设...

【专利技术属性】
技术研发人员:单杭英孙中涛王华明
申请(专利权)人:南京航空航天大学南京长空科技有限公司南京浦口高新技术产业开发区管理委员会
类型:发明
国别省市:江苏;32

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