本发明涉及农业无人机控制领域，尤其涉及一种基于串联弹性驱动器的农业无人机起落平台。
背景技术：
无人机是一类不需要驾驶员操作，通过无线电遥控或自身的程序实现控制，利用空气动力承载飞行，可以重复使用的飞行器，其具有作业高度低、漂移小、可空中悬停、可远距离遥控等优点，无需专用起降机场，可广泛应用于小麦、水稻、棉花等农作物的病虫害防治、施肥、施药以及杂草识别和产量估计等农业作业。
农业无人机在执行飞行任务时通常需要挂载一定重量的载荷，根据作业任务的不同，农业无人机起飞和降落的位置和农业环境也不固定，容易受地形、风速等外界因素以及操作者操作不当等人为因素的影响，使得农业无人机降落时不能实现平稳着陆，当受到过大震荡力的作用时可能导致农业无人机本体和挂载载荷受到损害。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用弹性支撑机构的弹性变形实现运动和能量的传递和转换，实现对农业无人机下降过程的柔性缓冲，同时可以极大削弱震荡力产生的一种基于串联弹性驱动器的农业无人机起落平台。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种基于串联弹性驱动器的农业无人机起落平台，包括上、下平行设置的起落平台和接地板，所述起落平台和接地板之间设有弹性支撑机构；其特征在于：弹性支撑机构，包括独立设置的一组、两组或多组，每组弹性支撑机构包括顶板、底板以及设于二者之间的弹性支链；顶板，其上端面与起落平台的下端面贴合固定；底板，其下端面与接地板的上端面贴合固定；弹性支链，包括周向均布于一锥台表面上的多根，每根弹性支链包括连接架、柔性缓冲器、支撑臂以及球铰结构；连接架，固定于顶板的下端面；球铰结构，竖直固定于底板的上端面；柔性缓冲器，其顶部具有与连接架自由端相铰接的连接部，所述柔性缓冲器包括两组上下串联设置的柔性缓冲组件；支撑臂，其上端活动穿过柔性缓冲器的下部并与柔性缓冲器的中部固定，其下端与球铰结构的自由端固定。
进一步的技术方案在于：所述柔性缓冲组件包括上、下平行设置的两块挡板，两块挡板之间设有缓冲弹簧。
进一步的技术方案在于：所述缓冲弹簧包括以支撑臂为中心对称布置的两根、或以支撑臂为中心呈正多边形布置的多根。
进一步的技术方案在于：所述支撑臂呈伸缩结构，其上端为伸缩端。
进一步的技术方案在于：所述支撑臂呈气缸结构。
进一步的技术方案在于：所述弹性支链包括呈三角形布置的三组。
进一步的技术方案在于：所述弹性支撑机构包括呈矩形布置的四组。
进一步的技术方案在于：所述起落平台下端面的中部设有加强部，所述加强部呈倒置的正2n棱锥台结构，每组弹性支撑机构中弹性支链的数量为n根，相邻的两连接架间隔设于正2n棱锥台的斜面上。
进一步的技术方案在于：所述起落平台下端面的中部设有呈倒置的正六棱锥台结构的加强部，每组弹性支撑机构中弹性支链的数量为三根。
进一步的技术方案在于：所述连接架呈“u”形结构，所述柔性缓冲器的连接部伸入连接架的开口内与其套接。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
该农业无人机起落平台采用串联弹性驱动器替换传统的运动副，利用其自身的弹性变形实现运动和能量的传递和转换，既可以实现农业无人机下降过程的柔性缓冲，同时又可以平衡农业无人机下降时弹性驱动器的反弹力，极大削弱震荡力的产生。
与基于纯钢性结构的无人机起落平台相比，本发明大大减少了运动副等构件数目，减轻了无人机起落平台的自身重量，缩短了安装时间，在节约开发费用的同时，充分利用了并联机构刚度高、承载能力强和稳定性好的优点，可以解决当前农业无人机挂载载荷返航停靠时的震荡受损问题，实现农业无人机的柔性着陆，具有弹性性能好、承载能力强等优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明去除起落平台的结构示意图；
图3是本发明所述弹性支撑机构的结构示意图；
图4是本发明所述弹性支链的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的仅仅实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1～图4所示，一种基于串联弹性驱动器的农业无人机起落平台，包括上、下平行设置的起落平台1和接地板3，所述起落平台1和接地板3之间设有弹性支撑机构2。农业无人机在结束作业任务后降落在起落平台1上，在此过程中农业无人机会对起落平台1产生向下的压力，而通过弹性支撑机构2的设置，能够使农业无人机平稳的降落，避免受到过大震荡力导致农业无人机本体和挂载载荷受到损害。其中起落平台1和接地板3的形状可以根据弹性支撑机构2的数量以及农业无人机的体积来设置，可以是圆形、方形、正五边形、正六边形等规则结构，以便农业无人机从任意方向着落。
并且农业无人机在执行作业任务时，可以将本发明的接地板3直接放置在较为平坦的地面或者安装在移动机器人上(例如智能agv平台)，使得农业无人机完成任务后在适宜的位置能够柔性软着陆在起落平台1上。
弹性支撑机构2，包括独立设置的一组、两组或多组。具体的每组弹性支撑机构2包括顶板21、底板22以及设于二者之间的弹性支链23；顶板21，其上端面与起落平台1的下端面贴合固定；底板22，其下端面与接地板3的上端面贴合固定，其中顶板21和底板22均可借助螺钉与对应位置的起落平台1和接地板3固定。
进一步的，弹性支链23包括周向均布于一锥台表面上的多根，通过倾斜支撑的形式，使得弹性支撑机构2对起落平台1的支撑强度更高。每根弹性支链23包括连接架231、柔性缓冲器232、支撑臂233以及球铰结构234。连接架231，可借助螺钉固定于顶板21的下端面，实现弹性支链23的上端与顶板21的固定连接。球铰结构234，竖直固定于底板22的上端面，由于农业无人机在降落时不一定是垂直降落，因此对起落平台1施加的力会与无人机起落平台整体存在夹角，而通过球铰结构234的设置，能够使弹性支撑机构2带动起落平台1在球铰结构234开口方向的360度周向范围实现任意角度的倾斜，当无人机从任意非垂直方向降落时，起落平台1随农业无人机的下落方向产生偏移，以降低无人机的刚性受力。柔性缓冲器232，其顶部具有与连接架231自由端相铰接的连接部2321，能够使柔性缓冲器232随球铰结构234产生整体偏移调整，所述柔性缓冲器232包括两组上下串联设置的柔性缓冲组件。支撑臂233，其上端活动穿过柔性缓冲器232的下部并与柔性缓冲器232的中部固定，其下端与球铰结构234的自由端固定。
该无人机起落平台采用串联弹性驱动器替换传统的运动副，利用其自身的弹性变形能够实现运动和能量的传递和转换，既可以实现农业无人机下降过程的柔性缓冲，同时又可以平衡无人机下降时弹性驱动器的反弹力，极大削弱震荡力的产生。
与基于纯钢性结构的无人机起落平台相比，本发明大大减少了运动副等构件数目，减轻了无人机起落平台的自身重量，缩短了安装时间，在节约开发费用的同时，充分利用了并联机构刚度高、承载能力强和稳定性好的优点，可以解决当前农业无人机挂载载荷返航停靠时的震荡受损问题，实现农业无人机的柔性着陆，具有弹性性能好、承载能力强等优点。
具体的，柔性缓冲组件包括上、下平行设置的两块挡板2322，两块挡板2322之间设有缓冲弹簧2323。所述缓冲弹簧2323包括以支撑臂233为中心对称布置的两根、或以支撑臂233为中心呈正多边形布置的多根。其中缓冲弹簧2323的材料和结构参数不唯一，可以通过更换弹簧的材料或改变弹簧的结构参数(弹簧丝直径、圈数等)来改变单个弹簧的弹性性能。串联弹性驱动器通过改变每组柔性缓冲组件中弹簧的数量，设置为三串联弹性驱动器、四串联弹性驱动器乃至多串联弹性驱动器，从而更好的适应不同规格的农业无人机。
如图4所示，柔性缓冲器232为基于两组上下串联设置的柔性缓冲组件结构，柔性缓冲器232具有上、中、下三块平行设置的挡板2322以及上、下两组缓冲弹簧2323，支撑臂233的上端活动穿过下挡板并与中挡板固定，此时下挡板能够沿支撑臂233上下运动。当农业无人机结束作业处于降落过程中，串联弹性驱动器处于上方的上组缓冲弹簧2323受力被压缩产生反弹力，可以实现农业无人机下降过程的柔性缓冲，此时，下组缓冲弹簧2323处于自由状态；受上组缓冲弹簧2323反弹力作用，农业无人机在降落过程中的速度和加速度逐渐减小直至农业无人机停止下降，之后，在反弹力作用下，上组缓冲弹簧2323恢复形变至自然状态，由于惯性作用，下组缓冲弹簧2323受到下挡板运动施加的压力产生向下的反弹力，阻碍下挡板继续上移，从而实现减小反作用力的目的，可以极大削弱震荡力的产生。当无人机停靠于起落平台，需要执行起飞动作时，无人机的螺旋桨提供起飞所需要的动力，此时，通常不产生可能导致无人机损坏的震荡力。
由于农业无人机的作业对像为不同高度的农作物，在田地中设置的无人机起落平台整体的高度则需要根据农作物的高度进行调整，使人机起落平台整体的高度高于农作物，以便农业无人机的坐落，因此支撑臂233呈伸缩结构，其上端为伸缩端。优选的，支撑臂233呈气缸结构，便于自动化调节，此时的球铰结构234还能够根据支撑臂233的伸缩状态来调整弹性支链23主体的倾斜角度，保证整体的灵活运行。
对于弹性支链23的数量，一般情况下，包括呈三角形布置的三组，或者呈矩形布置的四组，每种形状的弹性支撑机构2均以起落平台1的中心为中心设置，稳定性较强。当农业无人机的体积较大、接地板3安装位置的平稳性相对较差时，可以适当增加弹性支撑机构2的数量，以提高农业无人机降落时的平稳性。
由于起落平台1下端面为平面，而弹性支链23与起落平台1呈钝角安装，为了提高弹性支链23与起落平台1的连接强度，起落平台1下端面的中部设有加强部211，所述加强部211呈倒置的正2n棱锥台结构，正n棱锥台结构倾斜面的倾斜角度可与弹性支链23的倾斜角度相匹配，实现弹性支链23相对垂直的安装形式，且每组弹性支撑机构2中弹性支链23的数量为n根，相邻的两连接架231间隔设于正2n棱锥台的斜面上，实现弹性支撑机构2在周向上的均匀布置。
其中优选的，起落平台1下端面的中部设有呈倒置的正六棱锥台结构的加强部211，每组弹性支撑机构2中弹性支链23的数量为三根，相邻两根弹性支链23之间的夹角为120°，在满足支撑强度的前提下又减少了零部件的使用。
并且连接架231呈“u”形结构，所述柔性缓冲器232的连接部2321伸入连接架231的开口内与其套接，提高了连接架231与连接部2321的铰接强度。
以上仅是本发明的较佳实施例，任何人根据本发明的内容对本发明作出的些许的简单修改、变形及等同替换均落入本发明的保护范围。