[发明专利]多旋翼飞行器智能降落支架及其控制系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于机械设计领域，特别涉及一种多旋翼飞行器智能降落支架及其控制系统和方法。

背景技术

常规的飞行器降落支架为四根等长支柱，且长短固定，一般只能降落在平坦的地面才算安全。但实际飞行场合地面复杂多样，降落地面往往不平整，高低起伏，给飞行器降落带来了不便。特别是在飞行器电量不足需要紧急降落的情况下，操控人员来不及选择降落地点，飞行器很可能要在有一定角度的斜坡上降落。这种降落十分危险，机身容易倾斜导致高速旋转的桨叶擦碰到地面，轻则损伤到桨叶，重则由于桨叶卡死导致电机、电调过热烧毁，这给航模人员带来了较大损失。

发明内容

发明目的：本发明提供了一种多旋翼飞行器智能降落支架及其控制系统和方法，以解决现有技术中飞行器只能在平坦的地面上才能安全降落的问题。

技术方案：为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种多旋翼飞行器智能降落支架，包括多旋翼飞行器，所述飞行器上设有若干个机翼，每个机翼下均设置有伸缩支柱，所述伸缩支柱包括固定腔体，所述固定腔体为一个下端开口的柱形腔体，固定腔体内设置有电机，电机下端的转轴连接有移动螺杆，所述固定腔体下端开口处安装有固定螺母，所述移动螺杆通过固定螺母伸出于固定腔体，固定螺母的下端设置有螺杆底座；所述固定腔体下端安装有超声波测距传感器。

优选的，所述固定螺母的内壁和移动螺杆外壁上设置有相互匹配的螺纹。

优选的，所述电机下端的转轴与移动螺杆固定连接。

进一步的，所述电机顶部设置有电机底座。

进一步的，所述固定腔体的内壁上竖直设置有两根固定滑杆。

优选的，所述两根固定滑杆以移动螺杆为轴相互对称。

进一步的，所述电机底座卡在两根固定滑杆之间，电机能在固定腔体做竖直的往复运动。

优选的，所述电机底座两侧的侧壁上均设置有凹槽，凹槽内卡有固定滑杆。

进一步的，所述螺杆底座可绕移动螺杆的底端自由倾斜，但不脱落。

一种多旋翼飞行器智能降落支架控制系统，包括单片机及若干组超声波测距传感器、驱动模块和电机，其中每组超声波测距传感器均连接单片机，单片机连接驱动模块，驱动模块连接电机，每组超声波测距传感器对应一组驱动模块，每组驱动模块对应一组电机。

优选的，所述超声波测距传感器、驱动模块和电机均为四组。

一种多旋翼飞行器智能降落支架控制方法，包括以下步骤：

步骤一、将单片机初始化；

步骤二、单片机依此读取每组超声波测距传感器数据，得出每个伸缩支柱距离地面的距离；

步骤三、单片机计算每组距离的平均值；

步骤四、当每组距离的平均值大于50cm则不启动降落程序，回到步骤二；当每组距离的平均值小于等于50cm则启动降落程序，单片机继续计算各个伸缩支柱与平均值之差，得出移动螺杆需要移动的距离；

步骤五、判断距离是否小于5cm，如果小于5cm则停机飞行器平稳落地，否则执行步骤六；

步骤六、各个驱动模块驱动与其相对应的电机转动相对应数据量，继续重复步骤二至五，直到多旋翼飞行器平稳落地。

有益效果：本发明在每一个机翼底下均安装一个伸缩支柱作为飞行器支架，在伸缩支柱内安装了电机及移动螺杆，并且在每个伸缩支柱下端安装了超声波测距传感器，通过单片机读取各个超声波测距传感器的数据获得当前各个伸缩支柱离地面的高度，进而启动电机快速调节各个移动螺杆长度，由各个伸缩支柱长短的不同来补偿高低不平的地面，使飞行器最终降落状态处于水平态。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中伸缩支柱的结构示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是本发明伸缩支柱的使用状态图之一；

图5是本发明伸缩支柱的使用状态图之二；

图6是本发明伸缩支柱的使用状态图之三；

图7是本发明的控制电路系统结构框图；

图8是本发明的控制系统程序流程图；

其中：1-固定腔体，2-固定滑杆，3-固定螺母，4-电机，5-电机底座，6-移动螺杆，7-螺杆底座，8-超声波测距传感器，9-多旋翼飞行器，10-机翼，11-伸缩支柱。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。