【技术实现步骤摘要】
一种系留无人机起落架自动收放装置及其控制方法
[0001]本专利技术属于系留无人机起落架收放
,具体涉及一种系留无人机起落架自动收放装置及其控制方法。
技术介绍
[0002]无人机(UAV)是无人驾驶飞机(Unmanned Aerial Vehicle)的简称,是21世纪高新技术迅速发展下的产物;其具有体积小、结构简单、使用成本低、易于控制等优点,能够在复杂危险的环境中工作。随着科学技术的发展和生产生活的需要,无人机被广泛应用在电力巡检、防灾救援、隧洞勘探等执行复杂任务的领域。但由于无人机受能源问题、无线干扰等限制,不能长时间滞空飞行,且无法携带较大功率的设备。在无线数据传输设备受到干扰时,无线数据传输速度受到限制,容易造成突发事故。为了解决上述问题,系留无人机应运而生。
[0003]系留无人机为多旋翼无人机的一种特殊形式,使用系留线缆传输的地面电源作为动力来源,以代替传统的锂电池,其特点是运行时间长、通信稳定性好。系留无人机由地面高压直流稳压系统、放线器、同步绕线轮、系留电缆、空中稳压模块和备用电池组成,高压直流稳压系统和同步绕线轮安装在放线器上,系留电缆与稳压模块和备用电池连接,很好地解决了无人机面临的长航时、高负载问题。然而,由于系留无人机工作环境复杂,无法始终保证降落面的平整,这大大降低了无人机升降的安全性和稳定性。此外,系留无人机的起落架与系留线缆难免会存在空间上的冲突,从而造成起落架收放失败。因此,设计一种系留无人机起落架自动收放装置及方法,实现复杂降落面的水平降落、尽可能避免系留线缆与起落 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种系留无人机起落架自动收放装置,其特征在于,包括:起落架收放单元和控制器;其中起落架收放单元的数量为四个;所述起落架收放单元包含超声波传感器、缓冲底座和电传动作动筒;所述超声波传感器安装于电传动作动筒的外壁上,用于采集各电传动作动筒距地面的距离,并将距离数据传输给控制器;缓冲底座设置于电传动作动筒的底部,用于无人机与地面接触时的缓冲;电传动作动筒设于无人机机体的下方,用于驱动缓冲底座的收放;所述电传动作动筒由下连接机构、主电机、备电机、主减速器、备减速器、上连接机构、活塞筒、活塞杆、到位检测装置、滚珠丝杠机构、齿轮传动机构组成;所述主电机、备电机、主减速器、备减速器固定于活塞筒的外侧,主电机的输出端连接主减速器,备电机的输出端连接备减速器,其中主电机和备电机型号完全一致且均安装了光电转速传感器;所述下连接机构、上连接机构分别位于活塞筒的下方和上方,下连接机构与缓冲底座连接,上连接机构与无人机机体连接;活塞杆、滚珠丝杠机构、齿轮传动机构安装于活塞筒的内部,活塞杆的下端固定连接下连接机构,活塞杆的上端连接滚珠丝杠机构中的螺母前端;滚珠丝杠机构的丝杠与齿轮传动机构的下端相结合,用于将齿轮传动机构的旋转运动转化为直线运动,以驱动活塞杆的收放;到位检测装置由压力传感器和固定支架组成,压力传感器通过固定支架安装于活塞筒的内部,活塞杆处于初始位置时,滚珠丝杠机构的螺母后端与压力传感器相接触;齿轮传动机构的上端分别连接主减速器、备减速器中的齿轮,用于将减速器的机械能传递给滚珠丝杠机构;所述控制器与无人机飞控系统双向通信,并控制四个起落架收放单元的主电机、备电机,所述控制器还分别接收超声波传感器和压力传感器发出的信号数据。2.根据权利要求1所述的系留无人机起落架自动收放装置,其特征在于,所述滚珠丝杠机构包含:丝杠、螺母、滚珠和滚珠回流管;齿轮传动机构连接滚珠丝杠机构中的丝杠,并驱动丝杠转动,丝杠与螺母上的半圆形螺旋槽组成截面为圆形的螺旋滚道,滚珠位于该螺旋滚道中;当丝杠旋转时,滚珠在螺旋滚道内滚动,驱动螺母直线运动,从而实现活塞杆的伸缩。3.根据权利要求1所述的系留无人机起落架自动收放装置,其特征在于,所述丝杠一端设置于活塞杆中,二者相对滑动。4.根据权利要求1所述的系留无人机起落架自动收放装置,其特征在于,所述主电机、备电机、主减速器、备减速器通过螺钉固定于活塞筒的外侧。5.根据权利要求1所述的系留无人机起落架自动收放装置,其特征在于,所述活塞杆的下端通过螺钉固定连接下连接机构。6.一种系留无人机起落架自动收放装置的控制方法,基于权利要求书1
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5中任意一项所述装置,其特征在于,步骤如下:系留无人机起飞状态下:1)无人机飞控系统接收到地面站发送的起飞指令后,无人机进入到起飞状态,控制器计算各电传动作动筒的工作时间;2)当无人机离地到达一定距离后,控制器分别向各主电机发送控制指令,各主电机驱动对应电传动作动筒完成收入动作;当主电机故障时,控制器向备电机发送控制指令,备电机驱动电传动作动筒实现收入动作;3)某个电传动作动筒完全收入时,对应的压力传感器向控制器发出完成收入信号,控
制器控制该电传动作动筒对应的电机停止工作;系留无人机降落状态下:4)无人机飞控系统接收到地面站发送的降落指令后,无人机进入到降落状态,控制器计算各电传动作动筒的工作时间;5)当无人机离地到达一定距离后,控制器分别向各...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄祥,郭昭艺,吴媚,王海楠,
申请(专利权)人:江苏方天电力技术有限公司,
类型:发明
国别省市:
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