[发明专利]一种车载旋翼飞行器自动降落装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种车载旋翼飞行器自动降落装置及方法，该装置由控制模块、步进电机、无磁性承载板、铁板、蓄电池及电磁铁等构成。本装置可以放置于任何可移动的平台上组合成移动降落系统，通过超声波传感器检测旋翼的飞行高度，传递相关高度数据给控制模块，进行接下来任务处理，当旋翼到达合适高度时，控制降落平台进行充磁，使上层降落平台捕获高度适宜且下方装有铁圆盘支架的旋翼。实现了对旋翼的动态捕获过程，很好的解决了旋翼在动态降落时不稳定的问题，同时也大幅度提高了旋翼降落在移动平台上的容错率。能够实现自主飞行旋翼以及遥控飞行旋翼稳定降落的目的。

技术领域

本发明属于旋翼降落辅助设备领域，尤其涉及一种车载旋翼飞行器自动降落装置及其控制方法。

背景技术

随着军用和民用市场的广阔应用需求以及旋翼飞行器本身独特的性能，它已经成为航空学术研究中的热点问题。旋翼飞行器采用轮式起降技术，有极强的抵抗空中气流能力和较高的灵活性，结构和控制系统较为简单，稳定性好、灵活性好，可垂直起降，具有多种飞行姿态，在民用和军事领域得到广泛的应用，在解决环境监测，地理信息收集，海面污染检测，影视拍摄，资源运载等方面扮演着重要的角色。

随着时代的发展，科技的进步，旋翼在各个方面的发展趋于成熟，且发展空间更加广阔，但是在移动降落方面的研究和发明却少之又少。现有技术仅能完成固定翼良好的降落在移动平台上，对于旋翼稳定降落在移动平台上的问题却研究较少，存在旋翼在移动的平台上降落困难的技术问题，达不到安全稳定降落的目的，限制了旋翼的应用场合，使其优势得不到最大限度的发挥，缺少一套完整的稳定降落的方法。在旋翼完成复杂任务过程中需要停在移动平台上进行相应任务操作时，为了适应不稳定的环境，需要保证旋翼能够稳定停在任务执行平台上而不发生事故，所以，设计一种使旋翼稳定降落的装置成为了需要解决的问题。

发明内容

为了实现飞行的旋翼平稳降落的目的，本发明专利设计了一款车载的能够自动将旋翼捕获降落的装置和控制方法。

一种车载旋翼飞行器自动降落装置，包括装置本体、自动控制部分、供能部分、附属部分，所述的装置本体由2个以上可升降支架支撑的位于上面的铁板8和相应位于下面的无磁性承载板1构成，多个电磁铁6固定到铁板8下面，铁板8上表面黏贴有供旋翼识别跟踪的物体，所述可升降支架由中间为步进电机11连接的两个圆柱杆10构成，每个可升降支架分别由铰链支座I7和铰链支座II2分别固定在铁板8和无磁性承载板1上；

所述自动控制部分，在无磁性承载板1上装有控制模块5，控制模块5通过电机驱动模块连接步进电机11，通过继电器连接电磁铁6，在铁板8上开四个孔洞，每一个孔中安置一个超声波传感器9，用来检测旋翼的飞行高度，当检测到旋翼距装置本体距离为20-25 厘米时，将数据发送给控制模块5，控制模块5进行处理后给出控制信号，控制装置本体升起以及直流吸盘式电磁铁通电；

所述供能部分，在无磁性承载板1上装有供能电池3，给电磁铁6、步进电机11及控制模块5供电；

所述附属部分，在所用旋翼的每两个机臂之间垂直于机臂连接一个碳素杆13，并且在每个机臂下方装有一个铁圆盘12，铁圆盘12与碳素杆13之间用铁环连接在一起，加固旋翼结构，并利用磁力吸引铁质材料的特点，实现对旋翼的捕获。

所述的可升降支架为四个，所述圆柱杆10为铝合金材质；

所述电磁铁6为八个，为直流吸盘式电磁铁。

所述的控制模块5控制LED指示灯4，根据不同的状态做出相应的指示。

所述的铁板8上表面黏贴有供旋翼识别跟踪的Apriltags码或特定形状及颜色的物体。

所述的控制模块为STM32单片机。

一种车载旋翼飞行器自动降落装置的控制方法，

第一步：检测