[发明专利]一种用于无人机辅助降落的标识投放与展开装置及其方法

说明书

本发明涉及无人机投放合作目标的降落场景技术领域，具体涉及一种用于无人机辅助降落的标识投放与展开装置及其方法，包括一个主支撑架、冲击块、橡胶圈、锁紧扣、支撑杆、扭簧、转轴、开口销、锁紧钢丝、垫片。其中冲击块穿过主支撑架中心孔并可自由滑动，橡胶圈套在冲击块凹槽中，锁紧扣与冲击块通过螺钉连接，支撑杆与主支撑架通过转轴连接，开口销用于限制转轴的轴向运动，扭簧穿过转轴，并放置于支撑杆内腔中，锁紧钢丝一端固定在支撑杆的远端，另一端固定在垫片上，垫片放置于主支撑架的四个盲孔中。本发明通过控制冲击块的重力和橡胶圈的摩擦力与扭簧的扭力之间的关系实现无人机标识图案的锁紧与展开。

技术领域

本发明涉及无人机投放合作目标的降落场景技术领域，具体涉及一种用于无人机辅助降落的标识投放与展开装置及其方法。

背景技术

近年来随着人工智能技术与机器人技术的不断发展，使得无人机具备更加丰富的功能并且也更加智能化，与此同时无人机系统面临的工程化问题逐渐得到解决。常见的旋翼无人机具有体积小、灵活性高、可低空悬停飞行、制造成本低廉等系统优势，已经在军事侦察、灾后搜救、电力巡检、农药喷洒、影视摄影等生产生活的方方面面得到了广泛的应用。

旋翼无人机自主着陆方式主要包括两种，一种是传统导航式着陆，另一种为视觉导航着陆。传统的导航定位方法中惯性导航累积误差较大，不适合长时间连续工作；而GPS导航在狭小空间或遮挡严重的环境中信号明显变弱、极易受到干扰，均不便于实现旋翼无人机的精确自主着陆。视觉导航着陆则通过机载相机获取降落场景中的合作目标，利用计算机视觉和图像处理技术对拍摄的标识图案进行检测识别，解算出无人机的位置和姿态数据，通过飞行控制实现着陆任务。实际降落任务所处的环境通常是非结构化且着陆区纹理特征不明显，常常需要使用人为额外投放的合作目标或特定标识物。由此可见，与传统导航方式相比，视觉导航着陆方式具有成本低、精度高、抗电磁干扰、易于系统实现等优点，并且整个降落过程可以实现完全自主。因此本发明设计一种针对无人机降落阶段合作目标投放与自展开装置，用于无人机着陆标识图案的锁紧与舒展，适用于着陆区图像纹理特征不明显或需要人为投放合作目标的降落场景，进而可以实现无人机在狭小空间中的精准、平稳降落。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于无人机辅助降落的标识投放与展开装置及其方法，该展开装置依靠自由落体冲击驱动展开，通过冲击块与地面接触的瞬间主支撑架因重力和惯性向下移动，导致垫片限位解除，旋紧状态下的扭簧依靠扭力复原驱动支撑杆向外侧展开，实现无人机降落标识图案的展开，从而协助无人机完成精准、平稳的降落。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种用于无人机辅助降落的标识投放与展开装置，包括：主支撑架、冲击块、锁紧扣、转轴、支撑杆、扭簧、锁紧钢丝和垫片；

所述主支撑架的轴向孔内阻尼滑动穿过有所述冲击块，所述冲击块的顶部设有所述锁紧扣，所述主支撑架的顶部四周与所述支撑杆之间通过转轴转动相连，所述转轴上套设有所述扭簧，且所述扭簧的两端卡扣分别与所述支撑杆和所述主支撑架相抵接，所述锁紧钢丝的一端固定在所述支撑杆的远端，另一端系在所述垫片上，所述垫片通过所述锁紧扣压紧放置于所述主支撑架的顶部周向开设的盲孔内。

优选的，还包括橡胶圈，所述橡胶圈嵌设于所述冲击块的凹槽内，通过所述橡胶圈实现与所述主支撑架之间的阻尼力作用，用于克服所述冲击块未受到冲击前所述扭簧的扭力，实现所述支撑杆的收紧。

优选的，所述锁紧扣与所述冲击块之间通过螺钉可拆卸锁紧。

优选的，所述转轴采用插接销的结构，且其插接销的端部开孔内还插接有开口销，用于限制所述转轴的轴向运动。

优选的，所述主支撑架和所述支撑杆上分别开设有限位槽，用于在所述扭簧旋紧时对其进行限位。

优选的，所述支撑杆设置的数量为四组，且周向分布于所述主支撑架的顶部。