无人机自反馈投放装置的制作方法

文档序号:21061009发布日期:2020-06-12 13:49阅读:431来源:国知局
技术简介:
本专利针对无人机物资运输中装载费时、运输易坠、投放复杂的痛点,提出自反馈投放装置。通过电磁铁磁力吸附与压力传感器实时反馈结合,实现物资智能抓取与稳定运输,微处理器根据压力数据动态调节电磁吸附力,提升投放精度与可靠性。
关键词:无人机投放,电磁吸附,自反馈

本实用新型涉及无人机投放技术领域,具体地说,是一种无人机自反馈投放装置。



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行器。无人机应用于城市管理、农业、地质、气象、电力、抢险救灾、视频拍摄、快递投放、警用军用等行业。

在抢险救灾、快递投放、视频拍摄等行业,都涉及无人机对物资的运输,在运输的整个过程中,涉及物资装载、运输和投放。

其中在装载过程中,需要人为通过挂接等方式,装载在无人机上,费时费力,工作人员工作量大。

在运输过程中,运输环境无法预测,随时可能遭遇恶劣天气,环境恶劣时,容易造成物资掉落,无法到达指定地点,浪费资源。

在投放过程中,需要将物资的挂接装置解开,实现投放,这样的投放过程复杂,不易控制,投放时间长,费时费电。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本实用新型提出一种无人机自反馈投放装置,通过设置电磁铁,通过磁力吸附作用,来实现自动拾取和投放,并且结合压力传感器薄膜,实现拾取压力实时反馈。

为达到上述目的,本实用新型采用的具体技术方案如下:

一种无人机自反馈投放装置,包括投放安装板,其关键技术在于:在所述投放安装板的电池安装面上开设有安装孔阵列,在该安装孔阵列每个安装孔内均对应固定有一个柱形的电磁铁,每个所述电磁铁的伸出端端面上分别粘附有一张压力传感器薄膜,所有所述压力传感器薄膜形成的面为负载面;

在所述投放安装板上设置有无人机安装机构,用于将所述投放安装板固定在无人机上。

通过上述设计,将待运输货物装载在设置钢铁吸附面板的固定件上或者固定箱体内,将本无人机自反馈投放装置通过无人机安装机构安装在无人机上,并控制无人机带动本实用新型专利的无人机自反馈投放装置的电磁铁靠近钢铁吸附面板并实现吸附作用。压力传感器薄膜通过检测压力,实现对物资的拾取、运输、投放过程中吊装的稳定性进行监测。

进一步的技术方案在所述投放安装板上还固定有电源供电模块、微处理器和pwm脉宽调制器;

所述电源供电模块包括直流电源,该直流电源分别与调压电路、降压电路连接,所述调压电路的调压输出端向所述电磁铁供电,所述降压电路的降压输出端向所述压力传感器薄膜供电;

所述微处理器的压力电压采样端与所述压力传感器薄膜连接,所述微处理器的压力控制端经所述pwm脉宽调制器与所述调压电路的调压开关管的驱动端连接。

采用上述方案,直流电源经调压电路实现对电磁铁供电,其中,电磁铁的供电电压大小改变了电磁铁的磁场,从而改变电磁铁的吸附作用力。调压过程中,通过压力检测值传输到微处理器,经模数转换后调节pwm脉宽调制器的脉冲脉宽,驱动调压开关管的开通时间和关断时间,从而改变调压电路的输出电压值。

其中,通过压力数据采集、模数转换从而结合微处理器改变pwm脉宽调制器脉冲脉宽,从而改变调压的电压输出,上述通过调压技术属于现有技术,在此不再赘述。并且在申请号为:2016212266072,名称:一种智能升降压变换器专利文献有明确提出,故调压技术属于现有技术。

再进一步的,在所述投放安装板的电池安装面上周向均匀设置有至少4个风速传感器,所述风速传感器与所述微处理器的风速检测端连接。

在运输过程中,由于风力作用,可能会造成待运输货物发生偏摆或者重心偏移,则需要加固吸附作用,来提高运输可靠性能。

再进一步的,所述调压电路为buck-boost升降压变换电路,所述调压开关管为mos管。

其中,buck-boost升降压变换器在现有技术中常有使用,通过控制调压开关管的开通和关断控制调压。

再进一步的技术方案为:所述无人机安装机构包括固定螺孔和固定吊环;

所述固定螺孔设置在远离所述投放安装板电池安装面的一侧;

所述固定吊环沿所述投放安装板侧壁周向设置。

通过上述设计,固定螺孔用于与无人机通过螺钉螺母结构,实现固定连接。结合不同的无人机机架,还可以通过固定吊环实现吊装固定。多种安装结构,以适应不同的无人机机架。

再进一步的技术方案,所有所述压力传感器薄膜形成的面或为平面;或为曲面。

进一步的技术方案,远离电磁铁伸出端的一端与安装孔相固定时,中间经万向节连接,以使电磁铁伸出端端面适应不同的待运输物品表面。

本实用新型的有益效果:采集电磁铁吸附待运输物资的吸附压力信号,对电磁铁的电压电流进行智能控制,运输过程可靠;电磁铁采用阵列排布,通过该阵列电磁铁,可以对较重或者体积大的物资进行吸附,扩大了无人机的运输范围。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图;

图2是本实用新型的侧视图;

图3是本实用新型的电压调节框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。

从图1和2可以看出,一种无人机自反馈投放装置,包括投放安装板1,其特征在于:在所述投放安装板1的电池安装面上开设有安装孔阵列,在该安装孔阵列每个安装孔内均对应固定有一个柱形的电磁铁2,每个所述电磁铁2的伸出端端面上分别粘附有一张压力传感器薄膜3,所有所述压力传感器薄膜3形成的面为负载面;

在所述投放安装板1上设置有无人机安装机构,用于将所述投放安装板1固定在无人机上。

在本实施例中,在所述投放安装板1上还固定有电源供电模块、微处理器和pwm脉宽调制器;所述电源供电模块包括直流电源,该直流电源分别与调压电路、降压电路连接,所述调压电路的调压输出端向所述电磁铁2供电,所述降压电路的降压输出端向所述压力传感器薄膜3供电;所述微处理器的压力电压采样端与所述压力传感器薄膜3连接,所述述微处理器的压力控制端经所述pwm脉宽调制器与所述调压电路的调压开关管的驱动端连接。

在本实施例中,pwm脉宽调制器型号为:tl494。

在本实施例中,微处理器型号为:c8051f350。

在本实施例中,所述调压电路为buck-boost升降压变换电路,所述调压开关管为mos管。

在本实施例中,从图2还可以看出,投放安装板1呈方形。

从图2还可以看出,在所述投放安装板1的电池安装面上周向均匀设置有4个风速传感器,所述风速传感器与所述微处理器的风速检测端连接。

在本实施例中,4个风速传感器6设置在方形投放安装板边沿。

在本实施例中,所述调压电路为buck-boost升降压变换电路,所述调压开关管为mos管。

在本实施例中,从图2还可以看出,所述无人机安装机构包括固定螺孔4和固定吊环5;

所述固定螺孔设置在远离所述投放安装板1电池安装面的一侧;

所述固定吊环沿所述投放安装板1侧壁周向设置。

在本实施例中,从图2还可以看出,所有所述压力传感器薄膜3形成的面为平面。

在本实施例中,投放安装板上还设置有摄像机,用于获取吸附装载、运输、投放的画面。

本实用新型的工作原理:无人机实现投放过程包括装载、运输和投放三个过程。

装载:根据运输物资的重量和体积,无人机的电磁铁2吸附待运输物资上的钢铁金属板,对于体积小且重量轻的物资,可采用一个电磁铁2实现吸附。对于体积大或重量大的物资,可采用多个电磁铁2组成的阵列进行吸附。

运输:在运输过程中,压力传感器薄膜3实时采集压力信号,实现智能控制,当压力值突然减小时,则表示吸附作用不稳定,调压电路的压力值随着压力值的减小而变大,在微处理器设置对应的量化关系,即可实现压力对电压的适应性调节。来抵抗外来环境造成的影响。

投放:结合摄像机,控制人员通过获取到的实时画面,来对投放的环境进行判断,可将物资投放在正确的位置,并且可对投放的位置进行记录,方便投放后查找物资。投放位置准确,容易查找,可靠性强。

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