本发明涉及一种姿态调节装置,特别是涉及应用于无人机领域的一种无人机降落用姿态自动调节装置。
背景技术:
1、无人机在使用过程中,最容易发生损坏的场景就是在降落过程中,特别是在大风天气的降落,由于横风的存在,使得无人机在降落过程中易受到侧向力的影响,容易发生偏移甚至侧翻,稳定性大大降低。
2、传统的无人机降落姿态完全依赖飞控系统对螺旋桨转速的调节使得无人进行垂直降落,在无人机于地面接触后,随着螺旋桨停机转速减慢,此时大风产生的侧向力容易将无人机掀翻造成损坏。
技术实现思路
1、针对上述现有技术,本发明要解决的技术问题是无人机降落后随着螺旋桨转速逐渐降低容易被横风掀翻损坏。
2、为解决上述问题,本发明提供了一种无人机降落用姿态自动调节装置,包括对称设置在无人机本体下方的一组起落架,起落架内嵌套有与其顶部转动连接的转动框,转动框上部连接有带动其转动的第一电机,转动框内嵌套有与其侧壁转动连接的下压翼,下压翼连接有带动其转动的第二电机;无人机本体顶部固定连接有主控制器,主控制器包括降落控制系统,降落控制系统包括控制模块,控制模块的输出端连接有风况监测模块和高度监测模块,风况监测模块的输入端连接有安装在无人机本体顶部的超声波风速传感器,高度监测模块的输入端连接有安装在无人机本体下端面的高度传感器;控制模块输出端分别连接有姿态控制模块和飞控模块,姿态控制模块的输出端分别与第一电机和第二电机连接,飞控模块的输出端与无人机本体的螺旋桨电机连接。
3、在上述无人机降落用姿态自动调节装置中,通过可随风向调整的下压翼使得无人机在降落时被稳定的压制在地面上。
4、作为本申请进一步的改进,下压翼呈机翼状结构,下压翼呈水平状态时其上端面为平面且下端面为曲面。
5、作为本申请进一步的改进,起落架下部嵌套有与其转动连接的接触板,接触板连接有带动其转动的第三电机,第三电机与姿态控制模块的输出端连接。
6、作为本申请进一步的改进,起落架为下端开口的矩形框状结构,转动框为矩形框状结构,转动框的厚度小于起落架的厚度,下压翼的厚度小于转动框的厚度,第一电机安装在起落架的顶部内,第二电机安装在转动框的侧壁内。
7、作为本申请进一步的改进,接触板为长方体结构,接触板的厚度小于起落架的厚度,第三电机安装在起落架的侧壁内。
8、作为本申请进一步的改进,起落架、转动框、下压翼和接触板均为透明轻质材料制成。
9、作为本申请进一步的改进,其使用方法包括如下步骤:
10、步骤一,控制模块启动飞控模块,飞控模块控制各个螺旋桨电机的转速实现无人机的垂直下降,高度传感器对起落架与地面之间的距离进行监测;
11、步骤二,当高度传感器监测到起落架与地面接触后,控制模块启动超声波风速传感器,超声波风速传感器对大风的风向进行实时监测,控制模块启动姿态控制模块,姿态控制模块根据大风的风向启动第一电机和第二电机,使得转动框带动下压翼转动到迎风面同时使得下压翼从竖直状态转动到水平方向,姿态调整模块根据风向变化实时调整下压翼的朝向使始终朝向迎风面;
12、步骤三,控制模块通过飞控模块关闭螺旋桨电机,然后人员对无人机进行回收,回收后关闭降落控制系统,姿态调整模块控制第一电机和第二电机使得下压翼收纳到转动框内,使得转动框平行收纳到起落架内,便于下一次起飞。
13、有益效果:
14、(1)本发明通过设有超声波风速传感器以及能够随着风向变化而调节的下压翼,横向气流流过下压翼,下压翼在无人机与地面接触后为无人机提供下压力,在螺旋桨电机关闭前和关闭后将无人机稳定的压制在地面上,降低横风气流造成无人的侧翻损坏情况,实现姿态的稳定控制,提高无人机降落的安全性。
15、(2)本发明通过可转动收纳的接触板,在无人机降落起落架与地面接触后,通过转动接触板使其与地面接触,扩大起落架与地面的接触面积,提高降落的稳定性,同时,提高起落架与地面接触位置的最大静摩擦力,提高无人机抗风能力。
1.一种无人机降落用姿态自动调节装置,包括对称设置在无人机本体(1)下方的一组起落架(6);其特征在于,起落架(6)内嵌套有与其顶部转动连接的转动框(7),转动框(7)上部连接有带动其转动的第一电机(8),转动框(7)内嵌套有与其侧壁转动连接的下压翼(9),下压翼(9)连接有带动其转动的第二电机(10);所述无人机本体(1)顶部固定连接有主控制器(3),主控制器(3)包括降落控制系统,降落控制系统包括控制模块,控制模块的输出端连接有风况监测模块和高度监测模块,风况监测模块的输入端连接有安装在无人机本体(1)顶部的超声波风速传感器(5),高度监测模块的输入端连接有安装在无人机本体(1)下端面的高度传感器(4);所述控制模块输出端分别连接有姿态控制模块和飞控模块,姿态控制模块的输出端分别与第一电机(8)和第二电机(10)连接,飞控模块的输出端与无人机本体(1)的螺旋桨电机(2)连接。
2.根据权利要求1所述的一种无人机降落用姿态自动调节装置,其特征在于,所述下压翼(9)呈机翼状结构,下压翼(9)呈水平状态时其上端面为平面且下端面为曲面。
3.根据权利要求2所述的一种无人机降落用姿态自动调节装置,其特征在于,所述起落架(6)下部嵌套有与其转动连接的接触板(11),接触板(11)连接有带动其转动的第三电机(12),第三电机(12)与姿态控制模块的输出端连接。
4.根据权利要求1所述的一种无人机降落用姿态自动调节装置,其特征在于,所述起落架(6)为下端开口的矩形框状结构,转动框(7)为矩形框状结构,转动框(7)的厚度小于起落架(6)的厚度,下压翼(9)的厚度小于转动框(7)的厚度,第一电机(8)安装在起落架(6)的顶部内,第二电机(10)安装在转动框(7)的侧壁内。
5.根据权利要求3所述的一种无人机降落用姿态自动调节装置,其特征在于,所述接触板(11)为长方体结构,接触板(11)的厚度小于起落架(6)的厚度,第三电机(12)安装在起落架(6)的侧壁内。
6.根据权利要求3所述的一种无人机降落用姿态自动调节装置,其特征在于,所述起落架(6)、转动框(7)、下压翼(9)和接触板(11)均为透明轻质材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种无人机降落用姿态自动调节装置,其特征在于,其使用方法包括如下步骤: