一种无人机停靠平台的制作方法

本发明属于无人机辅助机构领域，具体涉及一种无人机停靠平台。

背景技术：

无人驾驶飞机简称无人机，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作，与有人驾驶的飞机相比，无人机往往更适合那些危险的任务。无人机按应用领域可分为军用和民用。

在军事领域中，部队大量使用无人机进行侦查、搜救等任务，但是，由于海上风浪大的原因，无人机海上起降平台不能保持水平，导致无人机在海面上无法停靠和充电，给无人机的使用带来了很大的局限性。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种无人机停靠平台，以克服目前的无人机起降平台在海面上无法停靠的问题。

为此，本发明的技术方案如下：

一种无人机停靠平台，包括用于停靠无人机的平台本体、支撑座、倾斜安装于支撑座上且用于承托平台本体的多个支撑杆，所述支撑杆与支撑座活动连接，用于实现所述支撑杆沿所述支撑座直径方向的摆动；

所述支撑杆与平台本体活动连接，使得平台本体可沿支撑杆移动；

还包括置于平台本体内腔的飞轮、带动所述飞轮高速旋转的旋转轴、为所述旋转轴提供动力的电机，所述平台本体的内壁与飞轮的外壁之间设有若干个滚珠，所述飞轮的中心处设置有连接轴，所述连接轴穿出平台本体的底壁后与旋转轴通过万向节连接。

上述的一种无人机停靠平台，多个所述支撑杆上均设有滑槽，所述平台本体上设有多个用于卡入滑槽的卡块，该卡块可沿滑槽滑动；

所述支撑杆与支撑座铰接，使得支撑杆可沿铰接处向外或向内摆动，从而实现卡块在滑槽内的下滑或上移。上述的一种无人机停靠平台，所述电机固定在支撑座的下端，所述旋转轴穿过支撑座后与连接轴联接。

上述的一种无人机停靠平台，所述连接轴与旋转轴联接处设有万向节。

上述的一种无人机停靠平台，所述平台本体上设有永磁铁。

上述的一种无人机停靠平台，所述平台本体上设有供无人机充电的两个电磁吸盘，所述两个电磁吸盘通过充电系统对无人机进行充电。

上述的一种无人机停靠平台，所述充电系统包括充电控制器、电源电路、吸盘控制电路、充电控制电路，所述电源电路与充电控制器电连接，用于提供充电控制器工作所需的电能；所述充电控制器与吸盘控制电路电连接，用于通过吸盘控制电路控制电磁吸盘的工作状态；所述充电控制器还与充电控制电路电连接，用于控制对无人机的充电状态。

上述的一种无人机停靠平台，所述充电控制器为dps数字控制器，其型号为tms320。

上述的一种无人机停靠平台，还包括与所述充电控制器电连接的红外定位模块，该红外定位模块用于控制红外定位模块进行定位检测，该红外定位模块用于向无人机传递位置基准。

上述的一种无人机停靠平台，所述红外定位模块的型号为zlm40ad850-10bd。

上述的一种无人机停靠平台，所述吸盘控制电路包括电阻r4，电阻r5，电阻r6，三极管q1，三极管q2，所述三级管q1的发射极与电源电路输入端电连接，三级管q1的集电极为吸盘控制电路的输出端，三级管q1的基极通过电阻r5与三极管q2的集电极电连接，三极管q2的发射极与接地端电连接，三极管q2的基极通过电阻r6与充电控制器电连接，电阻r4设置于三级管q1的发射极与基极之间。

本发明的有益效果：

1.本发明的平台本体通过多个支撑杆组成可开合的承托部承托，当平台本体接收到无人机需降落的信息后，启动电机，电机带动飞轮高速旋转，使平台本体在离心力的作用下始终处于平衡状态，无人机降落到平台后，使用永磁铁将无人机吸附到平台本体上，电机停止工作。本发明的无人机停靠平台结构简单、使用方便；

2.本发明在支撑座上铰接多个支撑杆，置于平台本体上的卡块沿支撑杆上的滑槽小范围的滑动，当无人机降落到平台本体后，支撑杆可对平台本体起支撑作用；

3.当无人机降落到降落平台后，置于平台本体上的两个电磁吸盘作为充电端口，与无人机支腿上的电磁吸盘共同作用，经充电系统对无人机进行充电。

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是潜浮舱的整体结构示意图。

图2是无人机停靠平台的结构示意图一。

图3是无人机停靠平台的结构示意图二。

图4是是无人机停靠平台的结构示意图三。

图5是吸盘控制电路的示意图。

图中：1.平台本体；11.电磁吸盘；12.红外定位模块；2.支撑杆；21.滑槽；3.旋转块；4.支撑座；5.飞轮；6.旋转轴；7.万向节；8.连接轴。

具体实施方式

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实施例创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实施例创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实施例创造中的具体含义。

为了解决现有的无人机起降平台在海面上不能保持水平、影响无人机停靠的问题，本实施例依据陀螺效应的原理物体转动时的离心力会使自身保持平衡，重力的作用与离心力相比，可忽略不计，提供了一种无人机停靠平台，如图1、图2、图3和图4所示，包括用于停靠无人机的平台本体1、设置有多个支撑杆2的支撑座4、可高速旋转的旋转轴6、带动旋转轴6旋转的电机，多个支撑杆2将平台本体1承托于支撑座4的上方，支撑杆2与平台本体1活动连接，使得平台本体1可沿支撑杆2上下运动；平台本体1内腔设有飞轮5，平台本体1的内壁与飞轮5的外壁之间设有若干个滚珠，飞轮5的中心处设有连接轴8，连接轴8穿出平台本体1的底壁后与旋转轴6联接；电机带动旋转轴6、连接轴8、飞轮5高速旋转，该飞轮5高速旋转时的离心力使得平台本体1处于平衡状态。

需要指出的是，本实施例的无人机水上平台，由于应用于水面上，尤其是海上，所以该平台仅能降落垂直轴无人机。

需指出，本实施例设置滚珠的目的是方便飞轮5的高速旋转，由于飞轮5高速旋转时平台本体1是不发生转动的，因此，需要在平台本体1与飞轮5之间设置滚珠，飞轮5高速转动时，滚珠也可以转动，以减小飞轮5与平台本体1之间的摩擦力，滚珠还可以将飞轮高速旋转时产生的离心力传递至平台本体1，使平台本体1处于平衡状态。

本实施例的平台本体1通过多个支撑杆2组成可开合的承托部承托，当平台本体1接收到无人机需降落的信息后，启动电机，电机带动飞轮5高速旋转，使平台本体1在离心力的作用下始终处于平衡状态，无人机降落到平台后，使用永磁铁将无人机吸附到平台本体1上，电机停止工作。本实施例的无人机停靠平台结构简单、使用方便。

为了使本实施例的飞轮5在高速旋转时，平台本体1始终处于平衡状态，本实施例的平台本体1的内腔设置有供飞轮5高速旋转的旋转槽，飞轮5全部或部分嵌入旋转槽内，且与旋转槽的槽壁间具有略微间隙，该间隙使得飞轮5在做高速旋转运动时，平台本体1的卡块仅沿支撑杆2上的滑槽21小幅度的运动，以保持平台本体1的平衡。

需指出，本实施例的支撑杆2与平台本体1的联接，可以是弹簧连接、卡块滑槽21连接、滑块滑杆连接等任何形式，只需要在满足对平台本体1的支撑作用的前提下，平台本体1可沿支撑杆2小范围的上下移动即可。并且，本实施例的多个支撑杆2绕支撑座4的中心轴均匀分布，为了使本实施例的无人机停靠平台结构简单、安装方便，如图3和图4所示，本实施例的支撑杆2优选为三个，沿圆周均匀设置在支撑座4上，且三个支撑杆2构成的圆直径小于平台本体1的直径，支撑杆2的腿根部可灵活摆动；这样才能使得三个支撑杆2同时向外倾斜时，卡块带动平台本体1向下移动，三个支撑杆2向上的作用力能够对无人机起降平台起到支撑作用。

作为优选，本实施例的三个支撑杆2上均设有滑槽21，平台本体1上设有多个用于卡入滑槽21的卡块，该卡块可沿滑槽21滑动；支撑杆2与支撑座4铰接，使得支撑杆2可沿铰接处向支撑座4的直径方向摆动，从而实现卡块在滑槽21内的下滑或上移。

在本实施例中，优选支撑杆2的下端固设有旋转块3，支撑座4上设有供旋转块3向内或向外摇摆的凹槽，旋转块3部分嵌入凹槽内，并与支撑座4采用铰销铰接。由于三个支撑杆2下端与旋转块3连接处的圆直径小于平台本体1的直径，这样才能使得旋转块3向外摇摆时，支撑杆2向外倾斜，从而实现卡块带动平台本体1向下移动；当旋转块3向内摇摆时，支撑杆2向内倾斜，壳实现卡块带动平台本体1向上移动。

为了使本实施例的平台本体1在无人机降落的瞬间或者海面上风浪较大时保持平衡，本实施例的连接轴8与旋转轴6联接处设有万向节7。本实施例设置万向节7的目的是：无论海面上的风浪如何变化，纵然电机与支撑座4在风浪的作用下倾斜，只要电机带动飞轮5高速旋转，平台本体1都能够在离心力的作用下始终保持平衡。

需指出，本实施例的电机可以固定在支撑座4的上端面，也可以固定在支撑座4的下端面，当电机固定在支撑座4的下端时，旋转轴6穿过支撑座4后与连接轴8联接。

如图1所示，本实施例的平台本体1下端可以设置漂浮舱，这样就能将漂浮舱放置在海面上，供无人机停靠。漂浮舱优选环形漂浮舱，该环形漂浮舱通过置于环形漂浮舱内环上的支撑框架与支撑座4固定连接。平台本体1在工作时，通过漂浮舱漂浮在水面，由于漂浮舱通过支撑框架与支撑座4连接，当海面有风浪时，漂浮舱会跟随风浪一起晃动，此时，通过置于平台本体1下方的万向节7与置于支撑座4上的旋转轴6联接，从而保证支撑框架上方设置的平台本体1保持与水平面平行。简言之，旋转轴6与平台本体1之间通过万向节7连接，以保持平台本体1的水平度。

当平台本体1与漂浮舱固定连接时，本实施例在平台本体1内部设置陀螺仪5的作用还包括：通过陀螺仪5转动，保持平台本体1的水平度，而且通过万向节7的作用，平台本体1不会跟随支撑框架一起倾斜，这样能够保证在有风浪时，平台本体1依然能够保持水平，有利于无人机停靠。

本实施例在平台本体1上设置永磁铁的目的是：通过磁力进一步确保无人机停靠在平台本体1上时，不会因为风浪导致无人机掉落在水中。

需要重点说明的是：本实施例的平台本体1上还具有为无人机充电的功能，具体结构是：

平台本体1上设有供无人机充电的两个电磁吸盘11，两个电磁吸盘11通过充电系统对无人机进行充电。充电系统包括充电控制器、电源电路、吸盘控制电路、充电控制电路，电源电路与充电控制器电连接，用于提供充电控制器工作所需的电能；充电控制器与吸盘控制电路电连接，用于通过吸盘控制电路控制电磁吸盘11的工作状态；充电控制器还与充电控制电路电连接，用于控制对无人机的充电状态。

优选充电控制器为dps数字控制器，其型号为tms320。该型号的控制器具有150mhz的高速处理能力，具备32位浮点处理单元，6个dma通道支持adc、mcbsp和emif，有多达18路的pwm输出，其中有6路为ti特有的更高精度的pwm输出(hrpwm)，12位16通道adc。得益于其浮点运算单元，用户可快速编写控制算法而无需在处理小数操作上耗费过多的时间和精力，与前代dsp相比，平均性能提高50%，并与定点c28x控制器软件兼容，从而简化软件开发，缩短开发周期，降低开发成本。

如图5所示，该吸盘控制电路包括电阻r4，电阻r5，电阻r6，三极管q1，三极管q2，三级管q1的发射极与电源电路输入端电连接，三级管q1的集电极为吸盘控制电路的输出端，三级管q1的基极通过电阻r5与三极管q2的集电极电连接，三极管q2的发射极与接地端电连接，三极管q2的基极通过电阻r6与充电控制器电连接，电阻r4设置于三级管q1的发射极与基极之间。

上述的充电控制电路与吸盘控制电路与相同，其主要作用是起到控制对无人机充电的电路通断。

为了使无人机能够快速、方便的搜寻到无人机停靠平台，本实施例的平台本体1上还设置有红外定位模块12，该红外定位模块12与充电控制器电连接，该红外定位模块12用于控制红外定位模块12进行定位检测，该红外定位模块12用于向无人机传递位置基准。

优选红外定位模块12的型号为zlm40ad850-10bd。该型号的红外定位模块12具有体积小、功率低，工作寿命长的特点，经过防水处理好，应用于该水下充电控制系统中，不仅成本低廉，而且效果显著，能够很好的起到辅助定位的效果，确保充电头与电子设备的准确定位。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。