一种无人机降落后自动回中装置的制作方法

本发明涉及无人机应用技术领域，更具体地，涉及一种无人机降落后自动回中装置。

背景技术：

目前，无人机着陆回收是无人机飞行过程中的一个总要的阶段，由于无人机存在操作性的问题，每一次着陆位置会存在一定的偏差，对于带有充电功能的停机坪而言更为如此。因此，让无人机降落后自动回到相应的位置上，显得尤为重要。

现市面上有使用减速电机配合同步带实现货物的搬运装置，通过减速电机控制同步带转动，带动两个横杆相对运动，使货物向中心靠拢，配合限位开关检测货物是否被推到指定的位置。该装置可用于无人机的降落回中，但市面上的产品大多数是针对工业流水线系统而设计，未对无人机做适配，在应用过程中容易损伤无人机脚架。

技术实现要素：

本发明为解决以上现有技术存在的回中装置容易损伤无人机脚架的技术缺陷，提供一种无人机降落后自动回中装置。

为实现以上发明目的，采用的技术方案是：

一种无人机降落后自动回中装置，包括底座、X轴传动装置、Y轴传动装置和限位开关；其中，所述X轴传动装置、Y轴传动装置设置在底座上，X轴传动装置和Y轴传动装置均设置有限位开关。

上述方案中，当无人机降落到底座上的任意位置时，X轴传动装置、Y轴传动装置将同步地向底座外围移动，在触碰到限位开关时停止运动；当X轴传动装置、Y轴传动装置上的限位开关同时被按下时，实现X轴传动装置、Y轴传动装置的校准后，X轴传动装置、Y轴传动装置再同步地向底座中央位置运动，将无人机推往底座中心位置。

其中，所述X轴传动装置包括X轴同步带、X轴夹紧装置、X轴步进电机、X轴同步带轮、轴承、第一联轴器、X轴第一传动轴、X轴第二传动轴；其中，所述轴承数量为3，所述X轴同步带轮数量为4，每个轴承均与一个X轴同步带轮连接；所述X轴第二传动轴两端穿过X轴同步带轮中心与轴承连接；所述X轴步进电机设置在底座上，通过第一联轴器与X轴同步带轮连接，所述X轴第一传动轴一端穿过X轴同步带轮中心与轴承连接，另一端与第一联轴器连接；所述X轴同步带设置在两个X轴同步带轮之间；所述X轴夹紧装置与X轴同步带连接。

其中，所述Y轴传动装置包括Y轴同步带、Y轴夹紧装置、Y轴步进电机、Y轴同步带轮、轴承、第二联轴器、Y轴第一传动轴、Y轴第二传动轴；其中，所述轴承数量为3，所述Y轴同步带轮数量为4，每个轴承均与一个Y轴同步带轮连接；所述Y轴第二传动轴两端穿过Y轴同步带轮中心与轴承连接；所述Y轴步进电机设置在底座上，通过第二联轴器与Y轴同步带轮连接，所述Y轴第一传动轴一端穿过Y轴同步带轮中心与轴承连接，另一端与第二联轴器连接；所述Y轴同步带设置在两个Y轴同步带轮之间；所述Y轴夹紧装置与Y轴同步带连接。

上述方案中，不管是X轴传动装置还是Y轴传动装置，其运动的原理均为：步进电机通过联轴器带动第一传动轴进行转动，传动轴的另一端连接的同步带轮和轴承也跟着一同转动；在同步带轮带动同步带旋转的过程中，同步带另一侧的同步带轮、轴承随着转动；轴承转动带动第二传动轴的转动，整个传动成为一个同步转动的整体；X轴传动装置、Y轴传动装置的传动机制是一致的。

其中，所述X轴夹紧装置包括X轴夹紧杆、X轴直线导轨、X轴滑块、X轴同步带连接块和固定螺丝；所述X轴夹紧杆数量为2，所述X轴直线导轨数量为2，所述X轴滑块数量为4，所述X轴同步带连接块数量为4；其中，所述每根X轴夹紧杆两端均设置有X轴同步带连接块，所述X轴同步带连接块通过固定螺丝分别与所述X轴同步带、X轴滑块连接；所述X轴滑块设置在X轴直线导轨上滑动；所述X轴直线导轨与所述金属框架连接。

其中，所述Y轴夹紧装置包括Y轴夹紧杆、Y轴直线导轨、Y轴滑块、Y轴同步带连接块和固定螺丝；所述Y轴夹紧杆数量为2，所述Y轴直线导轨数量为2，所述Y轴滑块数量为4，所述Y轴同步带连接块数量为4；其中，所述每根Y轴夹紧杆两端均设置有Y轴同步带连接块，所述Y轴同步带连接块通过固定螺丝分别与所述Y轴同步带、Y轴滑块连接；所述Y轴滑块设置在Y轴直线导轨上滑动；所述Y轴直线导轨与所述金属框架连接。

其中，通过X轴滑块连接在同一条X轴直线导轨上的两个X轴同步带连接块，其中一个与X轴同步带的上侧连接，另一个与X轴同步带的下侧连接；通过Y轴滑块连接在同一条Y轴直线导轨上的两个Y轴同步带连接块，其中一个与Y轴同步带的上侧连接，另一个与Y轴同步带的下侧连接

上述方案中，无论是X轴夹紧装置还是Y轴夹紧装置，其运动原理均为：滑块设置在直线导轨上滑动，夹紧杆两端通过同步带连接块与滑块形成一个运动整体，其中同步带连接块与同步带连接，从而带动整个夹紧杆连接，实现了夹紧杆的运动。

上述方案中，所述的X轴夹紧杆、Y轴夹紧杆均有两根，一根与同步带与上侧连接，另一根与同步带下侧连接，因为同步带上下两侧的运动方向不一致，由此实现了两根X轴夹紧杆之间的张开闭合，实现了两根Y轴夹紧杆之间的张开闭合；实现了由四根夹紧杆形成的区域的扩大与缩小。

其中，所述X轴传动装置、Y轴传动装置由驱动模块驱动运行，所述驱动模块驱动包括微处理器和步进电机驱动器，所述微处理器分别与所述步进电机驱动器、限位开关电性连接，所述步进电机驱动器与X轴传动装置、Y轴传动装置电性连接。

上述方案中，操作人员可以在微处理器上设置无人机的机型，对无人机停放区域大小判断，对步进电机转动步数进行计算，再通过步进电机驱动器驱动步进电机进行转动，带动X轴传动装置、Y轴传动装置同步运动；在无人机停放时，步进电机先反向转动，对X轴传动装置、Y轴传动装置进行校准，再向内推动无人机到底座中央，当步进电机转动的步数与计算一致时，步进电机停止运动，整个过程实现了对无人机的适配，防止X轴传动装置、Y轴传动装置压坏无人机的脚架。

其中，所述底座为2020型材结构，底座上表面设置有铝板；所述轴承均设置在金属框架上，所述金属框架与所述底座连接；所述底座上设置有步进电机安装座，所述X轴步进电机、Y轴步进电机通过步进电机安装座安装在底座上。

上述方案中，底座表面设置为铝板，增加底座表面的光滑度，方便对无人机的推动；轴承安装在金属框架上、步进电机安装在步进电机安装座上，均可以保证整个装置运行的稳定性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种无人机降落后自动回中装置，通过底座、X轴传动装置、Y轴传动装置和限位开关的设置，提供了一种适用于无人机回中的装置，达到了无人机的准备回中且不会损伤无人机脚架。

附图说明

图1为无人机降落后自动回中装置示意图。

其中：1、轴承；2、Y轴同步带；3、2020型材结构；4、Y轴步进电机；5、铝板；6、Y轴第一传动轴；7、Y轴夹紧杆；8、固定螺丝；9、X轴夹紧杆；10、Y轴直线导轨；11、X轴同步带连接块；12、X轴滑块；13、X轴直线导轨；14、X轴同步带；15、X轴步进电机；16、第一联轴器；17、X轴同步带轮；18、步进电机安装座；19、X轴第一传动轴。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。

实施例1

如图1所示，一种无人机降落后自动回中装置，包括底座、X轴传动装置、Y轴传动装置和限位开关；其中，所述X轴传动装置、Y轴传动装置设置在底座上，X轴传动装置和Y轴传动装置均设置有限位开关。

在具体实施过程中，当无人机降落到底座上的任意位置时，X轴传动装置、Y轴传动装置将同步地向底座外围移动，在触碰到限位开关时停止运动；当X轴传动装置、Y轴传动装置上的限位开关同时被按下时，实现X轴传动装置、Y轴传动装置的校准后，X轴传动装置、Y轴传动装置再同步地向底座中央位置运动，将无人机推往底座中心位置。

更具体的，所述X轴传动装置包括X轴同步带14、X轴夹紧装置、X轴步进电机15、X轴同步带轮17、轴承1、第一联轴器16、X轴第一传动轴19、X轴第二传动轴；其中，所述轴承1数量为3，所述X轴同步带轮17数量为4，每个轴承1均与一个X轴同步带轮17连接；所述X轴第二传动轴两端穿过X轴同步带轮17中心与轴承1连接；所述X轴步进电机15设置在底座上，通过第一联轴器16与X轴同步带轮17连接，所述X轴第一传动轴19一端穿过X轴同步带轮17中心与轴承1连接，另一端与第一联轴器16连接；所述X轴同步带14设置在两个X轴同步带轮17之间；所述X轴夹紧装置与X轴同步带14连接。

更具体的，所述Y轴传动装置包括Y轴同步带2、Y轴夹紧装置、Y轴步进电机4、Y轴同步带轮、轴承1、第二联轴器、Y轴第一传动轴6、Y轴第二传动轴；其中，所述轴承1数量为3，所述Y轴同步带轮数量为4，每个轴承1均与一个Y轴同步带轮连接；所述Y轴第二传动轴两端穿过Y轴同步带轮中心与轴承1连接；所述Y轴步进电机4设置在底座上，通过第二联轴器与Y轴同步带轮连接，所述Y轴第一传动轴6一端穿过Y轴同步带轮中心与轴承1连接，另一端与第二联轴器连接；所述Y轴同步带2设置在两个Y轴同步带轮之间；所述Y轴夹紧装置与Y轴同步带2连接。

在具体实施过程中，不管是X轴传动装置还是Y轴传动装置，其运动的原理均为：步进电机通过联轴器带动第一传动轴进行转动，传动轴的另一端连接的同步带轮和轴承1也跟着一同转动；在同步带轮带动同步带旋转的过程中，同步带另一侧的同步带轮、轴承1随着转动；轴承1转动带动第二传动轴的转动，整个传动成为一个同步转动的整体；X轴传动装置、Y轴传动装置的传动机制是一致的。

更具体的，所述X轴夹紧装置包括X轴夹紧杆9、X轴直线导轨13、X轴滑块12、X轴同步带连接块11和固定螺丝8；所述X轴夹紧杆9数量为2，所述X轴直线导轨13数量为2，所述X轴滑块12数量为4，所述X轴同步带连接块11数量为4；其中，所述每根X轴夹紧杆9两端均设置有X轴同步带连接块11，所述X轴同步带连接块11通过固定螺丝8分别与所述X轴同步带14、X轴滑块12连接；所述X轴滑块12设置在X轴直线导轨13上滑动；所述X轴直线导轨13与所述金属框架连接。

更具体的，所述Y轴夹紧装置包括Y轴夹紧杆7、Y轴直线导轨10、Y轴滑块、Y轴同步带连接块和固定螺丝8；所述Y轴夹紧杆7数量为2，所述Y轴直线导轨10数量为2，所述Y轴滑块数量为4，所述Y轴同步带连接块数量为4；其中，所述每根Y轴夹紧杆7两端均设置有Y轴同步带连接块，所述Y轴同步带连接块通过固定螺丝8分别与所述Y轴同步带2、Y轴滑块连接；所述Y轴滑块设置在Y轴直线导轨10上滑动；所述Y轴直线导轨10与所述金属框架连接。

更具体的，通过X轴滑块12连接在同一条X轴直线导轨13上的两个X轴同步带连接块11，其中一个与X轴同步带14的上侧连接，另一个与X轴同步带14的下侧连接；通过Y轴滑块连接在同一条Y轴直线导轨10上的两个Y轴同步带2连接块，其中一个与Y轴同步带2的上侧连接，另一个与Y轴同步带2的下侧连接

在具体实施过程中，无论是X轴夹紧装置还是Y轴夹紧装置，其运动原理均为：滑块设置在直线导轨上滑动，夹紧杆两端通过同步带连接块与滑块形成一个运动整体，其中同步带连接块与同步带连接，从而带动整个夹紧杆连接，实现了夹紧杆的运动。

在具体实施过程中，所述的X轴夹紧杆9、Y轴夹紧杆7均有两根，一根与同步带与上侧连接，另一根与同步带下侧连接，因为同步带上下两侧的运动方向不一致，由此实现了两根X轴夹紧杆9之间的张开闭合，实现了两根Y轴夹紧杆7之间的张开闭合；实现了由四根夹紧杆形成的区域的扩大与缩小。

更具体的，所述X轴传动装置、Y轴传动装置由驱动模块驱动运行，所述驱动模块驱动包括微处理器和步进电机驱动器，所述微处理器分别与所述步进电机驱动器、限位开关电性连接，所述步进电机驱动器与X轴传动装置、Y轴传动装置电性连接。

在具体实施过程中，操作人员可以在微处理器上设置无人机的机型，对无人机停放区域大小判断，对步进电机转动步数进行计算，再通过步进电机驱动器驱动步进电机进行转动，带动X轴传动装置、Y轴传动装置同步运动；在无人机停放时，步进电机先反向转动，对X轴传动装置、Y轴传动装置进行校准，再向内推动无人机到底座中央，当步进电机转动的步数与计算一致时，步进电机停止运动，整个过程实现了对无人机的适配，防止X轴传动装置、Y轴传动装置压坏无人机的脚架。

更具体的，所述底座为2020型材结构3，底座上表面设置有铝板5；所述轴承1均设置在金属框架上，所述金属框架与所述底座连接；所述底座上设置有步进电机安装座18，所述X轴步进电机、Y轴步进电机通过步进电机安装座18安装在底座上。

在具体实施过程中，底座表面设置为铝板5，增加底座表面的光滑度，方便对无人机的推动；轴承1安装在金属框架上、步进电机安装在步进电机安装座18上，均可以保证整个装置运行的稳定性。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。