本发明涉及一种无人机回收方法及装置，属于无人机回收技术领域。
背景技术：
随着科技的不断发展和进步，无人机凭借着其自身的优点，深受各国的青睐，在军事和民用方面都得到广泛的应用。在军事上，可用于情报侦察、军事打击、空中预警、信息对抗等，在民用上，可用于地图测绘、气象探测、通信中继、灾害监测等。无人机回收系统的作用是保证无人机在完成任务或在应急情况下，安全回到地面，以便检查任务执行情况并回收再使用。无人机回收技术对于提高无人机可靠性和作战灵活性具有重大意义。因此，对于回收技术的研究，一直都在不停的进行着。就目前而言，应用比较广泛的主要有以下几种技术：一是阻拦网回收技术：无人机撞网回收系统的工作过程为一种瞬态动力学过程，其核心技术在于引导无人机准确地飞向拦阻网，触网后柔和地吸收能量，从而实现撞网回收。其缺点在于：网的面积有限，并且在在气象状况不好时，难以保证无人机准确入网。二是伞降回收技术：在回收过程中，当无人机到达预定回收区中心点上空时，其所配备的降落伞会按照预定程序或者在地面站的指挥下开伞，使无人机缓缓着陆。三是气囊着陆回收：伞降结合气囊缓冲是无人机常用的着陆回收方式。在无人机的机腹下装有气囊，在无人机在着陆前打开气囊，然后直接触地即可由此实现缓冲目的。伞降与气囊着陆回收技术缺点在于：降落伞和气囊对无人机来说是一种载荷，且需要占据机身内有限的空间。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种在无人机任务执行完毕或应急情况下通过基于液压升降与机械手锁紧结构对其进行着陆回收的装置及方法。
为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：
本发明提出了一种基于液压升降与机械手锁紧结构的无人机回收装置，其特征在于：包括升降装置、锁紧装置、回收车及控制系统，所述升降装置和锁紧装置均与控制系统连接，同时控制系统与无人机通信连接，
其中升降装置安装在回收车上，升降装置为剪叉式升降结构，升降装置包括回收台面、第一臂架、第二臂架、销轴ⅰ、铰链ⅰ、铰链ⅱ、台面滚轮、底座滚轮、台面滑道、底座、底座滑道、液压缸、销轴ⅱ及销轴ⅲ，所述回收台面和底座相互平行布置，在回收台面的底部一侧安装有台面滑道，在底座的顶部一侧安装有底座滑道，且台面滑道与底座滑道正对布置；所述第一臂架和第二臂架交叉设置且在中部交叉处通过销轴ⅰ铰接在一起，第一臂架的顶端通过铰链ⅰ铰接在回收台面的底部，第一臂架的底端设置有底座滚轮，该底座滚轮嵌设在底座滑道中，并与底座滑道滚动连接；第二臂架的底端通过铰链ⅱ与底座的顶部铰接，第二臂架的顶端设置有台面滚轮，该台面滚轮嵌设在台面滑道中，并与台面滑道滚动连接；所述液压缸包括液压缸缸体、活塞及活塞杆ⅰ，液压缸缸体通过销轴ⅱ与底座连接；活塞滑动设置在液压缸缸体内部；活塞杆ⅰ的一端与活塞连接，活塞杆ⅰ的另一端伸出液压缸缸体与第一臂架通过销轴ⅲ连接；
其中锁紧装置数量为四个，四个锁紧装置呈矩形布置在升降装置的回收台面顶部，用于固定无人机，锁紧装置包括机械手、夹持手指、支撑板、支撑面、梯形块、液压缸、弹簧、铰轴、滑轮、导轨、压力传感器及活塞杆ⅱ，所述支撑板数量为四个，四个支撑板围成一个矩形区域，支撑板底端固定在回收台面上；所述支撑面设置在四个支撑板所围成的矩形区域上供无人机着陆；所述机械手数量为两个，两个机械手底端各安装有一个滑轮，两个机械手的顶端各设置有一个夹持手指，且在夹持手指的夹持部设置有压力传感器，两个机械手分别通过两个铰轴与支撑板上部铰接，机械手可绕铰轴转动，两个机械手下部通过弹簧连接；所述液压缸的底部固定在回收台面上；所述活塞杆ⅱ一端置于液压缸的缸体内，另一端与梯形块焊接；所述导轨供滑轮在其内部滑动，导轨数量为两个，两个导轨安装在梯形块两侧呈对称布置。
本发明还提出了一种基于液压升降与机械手锁紧结构的无人机回收方法，其特征在于，该方法采用所述的无人机回收装置，具体步骤如下：
①无人机执行任务完毕或遇紧急情况需要迫降时，无人机向无人机回收装置发射降落信号，控制系统接收到降落信号后，启动升降装置中的液压缸，油箱内液压油经油管流入液压缸缸体内，液压油推动液压缸缸体内的活塞向上运动，与活塞连接的活塞杆ⅰ带动第一臂架和第二臂架运动，第一臂架和第二臂架之间的夹角变化，使回收台面持续上升，此时机械手呈张开状态；
②无人机着陆在支撑面上时，锁紧装置开始工作，油箱内液压油经油管流入锁紧装置中的液压缸缸体内，活塞杆ⅱ推动梯形块向上运动，机械手绕铰轴转动，机械手闭合时压力传感器发出停止信号，油箱内液压油停止流入液压缸缸体内，液压缸呈固定长度，机械手紧紧闭合，锁紧装置完成了对无人机的固定；
③当无人机固定后，升降装置中的液压缸缸体内液压油经油管流回油箱，液压缸的活塞杆ⅰ带动第一臂架和第二臂架运动，第一臂架和第二臂架之间的夹角变化，使回收台面下降，回收台面回到初始位置时，完成无人机回收。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：
1、操作简单，回收只需要正确操作按键，实现电压供给便可顺利完成回收。
2、整体结构安全稳固，部件连接强度非常高,支撑机构设计科学。
3、整套设备结构简单，维护方便，且材料耐磨性较好。
4、该装置对无人机起良好的锁紧、保护作用。
5、提高了无人机回收的效率，使得对无人机的回收更加方便、快捷。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明示意性实施例及其说明用于理解本发明，并不构成本发明的不当限定，在附图中：
图1是本发明基于液压升降与机械手锁紧结构的无人机回收装置的结构示意图；
图2是本发明基于液压升降与机械手锁紧结构的无人机回收装置的局部放大图；
图3是本发明实施例的液压传动装置的结构示意图；
图4是本发明实施例的锁紧装置中机械手张开状态剖面图；
图5是本发明实施例的锁紧装置中机械手闭合状态剖面图。
图中：1-升降装置、101-回收台面、102-第一臂架、103-第二臂架、104-销轴ⅰ、105-铰链ⅰ、106-铰链ⅱ、107-台面滚轮、108-底座滚轮、109-台面滑道、110-底座、111-底座滑道、112-液压缸、1121-液压缸缸体、1122-活塞、1123-活塞杆ⅰ、113-销轴ⅱ、114-销轴ⅲ、2-锁紧装置、201-机械手、202-夹持手指、203-支撑板、204-支撑面、205-梯形块、206-液压缸、207-弹簧、208-铰轴、209-滑轮、210-导轨、211-压力传感器、212-活塞杆ⅱ、3-回收车。
具体实施方式
下面结合实施例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明保护主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程及元件并没有详细的叙述。本实施例中的左、右等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
如图1、图2、图3、图4及图5，基于液压升降与机械手锁紧结构的无人机回收装置包括升降装置1、锁紧装置2、回收车3及控制系统，所述升降装置1和锁紧装置2均与控制系统连接，同时控制系统与无人机通信连接，
其中升降装置1安装在回收车3上，升降装置1为剪叉式升降结构，升降装置1包括回收台面101、第一臂架102、第二臂架103、销轴ⅰ104、铰链ⅰ105、铰链ⅱ106、台面滚轮107、底座滚轮108、台面滑道109、底座110、底座滑道111、液压缸112、销轴ⅱ113及销轴ⅲ114，所述回收台面101和底座110相互平行布置，在回收台面101的底部一侧安装有台面滑道109，在底座110的顶部一侧安装有底座滑道111，且台面滑道109与底座滑道111正对布置；所述第一臂架102和第二臂架103交叉设置且在中部交叉处通过销轴ⅰ104铰接在一起，第一臂架102的顶端通过铰链ⅰ105铰接在回收台面101的底部，第一臂架102的底端设置有底座滚轮108，该底座滚轮108嵌设在底座滑道111中，并与底座滑道111滚动连接；第二臂架103的底端通过铰链ⅱ106与底座110的顶部铰接，第二臂架103的顶端设置有台面滚轮107，该台面滚轮107嵌设在台面滑道109中，并与台面滑道109滚动连接；所述液压缸112包括液压缸缸体1121、活塞1122及活塞杆ⅰ1123，液压缸缸体1121通过销轴ⅱ113与底座110连接；活塞1122滑动设置在液压缸缸体1121内部；活塞杆ⅰ1123的一端与活塞1122连接，活塞杆ⅰ1123的另一端伸出液压缸缸体1121与第一臂架102通过销轴ⅲ114连接；
当液压缸112内液压油不断增多，推动活塞1122向上运动，液压缸112不断伸长，第一臂架102与第二臂架103绕中心铰接点转动，两臂架的夹角发生变化，同时台面滚轮107与底座滚轮108分别在台面滑道109与底座滑道111中彼此同步向右滚动，从而实现回收台面101的上升。当无人机着陆后，锁紧装置2对无人机固定完毕，液压缸112缩短，同时台面滚轮107与底座滚轮108分别在台面滑道109与底座滑道111中彼此同步向左滚动，从而实现回收台面101的下降，完成回收工作；
其中锁紧装置2数量为四个，四个锁紧装置2呈矩形布置在升降装置1的回收台面101顶部，用于固定无人机，锁紧装置2包括机械手201、夹持手指202、支撑板203、支撑面204、梯形块205、液压缸206、弹簧207、铰轴208、滑轮209、导轨210、压力传感器211及活塞杆ⅱ212，所述支撑板203数量为四个，四个支撑板203围成一个矩形区域，起支撑作用，支撑板203底端固定在回收台面101上；所述支撑面204设置在四个支撑板203所围成的矩形区域上供无人机着陆；所述机械手201数量为两个，两个机械手201底端各安装有一个滑轮209，两个机械手201的顶端各设置有一个夹持手指202，且在夹持手指202的夹持部设置有压力传感器211，保证当两个机械手201闭合时，锁紧装置2停止工作。两个机械手201分别通过两个铰轴208与支撑板203上部铰接，机械手201可绕铰轴208转动，两个机械手201下部通过弹簧207连接，保证当锁紧装置2处于非工作状态时，两个机械手201呈张开状态；锁紧装置2靠液压缸206驱动，所述液压缸206的底部固定在回收台面101上；所述活塞杆ⅱ212一端置于液压缸206的缸体内，另一端与梯形块205焊接；所述导轨210供滑轮209在其内部滑动，导轨210数量为两个，两个导轨210安装在梯形块205两侧呈对称布置，当液压缸206驱动梯形块205运动时，滑轮209在导轨210中滚动，机械手201绕铰轴208转动，实现机械手201的张合。
工作流程如下：
当无人机执行任务完毕或遇紧急情况需要迫降时，无人机向无人机回收装置发射降落信号，控制系统接收到降落信号后，打开回收车3天窗，给设备通电，按下液压传动系统启动按钮，油箱内液压油经油管流入升降装置1中的液压缸112，液压缸缸体1121内液压油不断增多，推动活塞1122向上运动，液压缸112伸长，第一臂架102与第二臂架103绕中心铰接点转动，两臂架的夹角发生变化，同时台面滚轮107与底座滚轮108分别在台面滑道109与底座滑道111中彼此同步向右滚动，从而实现回收台面101的上升；此时机械手201呈张开状态；当无人机着陆在支撑面204上时，锁紧装置2开始工作，锁紧装置2靠液压缸206驱动，油箱内液压油经油管流入锁紧装置2中液压缸206时，液压缸206伸长，活塞杆ⅱ212带动梯形块205向上运动。梯形块205两侧安装有导轨210，导轨210底端安装有滑轮209，当梯形块205向上运动时，滑轮209在导轨210中滚动。与此同时，每个锁紧装置2内的两个机械手201末端滑轮209之间距离不断变大，两个机械手201绕铰轴208转动，两个夹持手指202不断靠近，当机械手201闭合时，夹持手指202部位安装的压力传感器211开始工作，发出停止信号，油箱内液压油停止流入液压缸206，液压缸206呈固定长度，机械手201紧紧闭合，锁紧装置2完成了对无人机的固定。
对无人机固定完毕后，升降装置1中液压缸112内液压油经油管流回油箱，液压缸112缩短，活塞杆ⅰ1123带动臂架向下运动，第一臂架102与第二臂架103的夹角发生变化，同时台面滚轮107与底座滚轮108分别在台面滑道109与底座滑道111中彼此同步向左滚动，从而实现回收台面101的下降。
待升降装置1完全收缩后，关闭回收车3的天窗，给设备断电，无人机的回收工作全部完成。