本發(fā)明涉及無人機(jī)，具體為一種適用于遠(yuǎn)程水面的船基無人機(jī)輔助降落系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著無人機(jī)技術(shù)的普及和推廣，船基無人機(jī)在航運(yùn)、監(jiān)測、軍事等領(lǐng)域發(fā)揮著愈發(fā)重要的作用。同時(shí)，如何提高船基無人機(jī)降落的精確性與安全性是無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的一大難題。傳統(tǒng)的船基無人機(jī)需要依靠跑道減速來實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的降落，這種方法具有跑道占地空間大、對(duì)無人機(jī)起落裝置損傷大等問題，為解決上述問題，目前現(xiàn)有技術(shù)通過機(jī)械爪抓取來實(shí)現(xiàn)船基無人機(jī)的回收，但這依賴于復(fù)雜、精密的機(jī)械結(jié)構(gòu)和抗壓能力強(qiáng)的保護(hù)材料，整體設(shè)備復(fù)雜，成本大，并且在應(yīng)對(duì)諸如臺(tái)風(fēng)、龍卷風(fēng)等復(fù)雜的海上天氣狀況時(shí)還會(huì)出現(xiàn)回收精度下降的問題，為此，我們提出一種適用于遠(yuǎn)程水面的船基無人機(jī)輔助降落系統(tǒng)及方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種適用于遠(yuǎn)程水面的船基無人機(jī)輔助降落系統(tǒng)及方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種適用于遠(yuǎn)程水面的船基無人機(jī)輔助降落系統(tǒng)，包括船基無人機(jī)及底座，所述底座的頂部轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有電磁吸附組件，所述船基無人機(jī)的底部轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有旋轉(zhuǎn)連接組件，電磁吸附組件通電后，旋轉(zhuǎn)連接組件與電磁吸附組件之間相互吸引，用于實(shí)現(xiàn)船基無人機(jī)輔助降落；

3、所述船基無人機(jī)的底部安裝有氣動(dòng)魚眼鏡頭監(jiān)測組件，所述氣動(dòng)魚眼鏡頭監(jiān)測組件位于旋轉(zhuǎn)連接組件的內(nèi)部，并與其同軸布設(shè)，且氣動(dòng)魚眼鏡頭監(jiān)測組件作用于電磁吸附組件。

4、進(jìn)一步地，所述底座固定在船體上。

5、進(jìn)一步地，所述電磁吸附組件包括通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接在底座上的電磁吸盤，所述電磁吸盤的側(cè)壁上安裝有電源，且電磁吸盤的頂端同軸安裝有按鈕，按鈕、電磁吸盤與電源之間均電性連接，且三者形成閉合回路。

6、進(jìn)一步地，所述電磁吸盤的底端設(shè)置為圓柱狀，頂端設(shè)置為圓錐筒，圓錐筒為電磁鐵且圓錐筒頂端設(shè)置有開口，按鈕位于圓錐筒的內(nèi)部。

7、進(jìn)一步地，所述電磁吸盤中圓錐筒側(cè)壁與水平面呈45°夾角。

8、進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)連接組件包括通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接在船基無人機(jī)底部的轉(zhuǎn)筒，所述轉(zhuǎn)筒內(nèi)部為中空狀，所述轉(zhuǎn)筒的頂部外表面同軸安裝有從動(dòng)輪，所述從動(dòng)輪的外表面嚙合連接有主動(dòng)輪，主動(dòng)輪的頂部安裝有氣動(dòng)馬達(dá)，且啟動(dòng)馬達(dá)固定在船基無人機(jī)底部。

9、進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)筒的底部設(shè)置為錐面狀，且轉(zhuǎn)筒錐面的外表面套設(shè)有錐形鐵環(huán)，錐形鐵環(huán)與水平面的夾角為45°，錐形鐵環(huán)與電磁吸盤頂部的圓錐筒相適配。

10、進(jìn)一步地，所述氣動(dòng)魚眼鏡頭監(jiān)測組件包括固定連接在船基無人機(jī)底部的活塞式氣缸，所述活塞式氣缸的輸出端安裝有支撐柱，所述支撐柱的底端安裝有魚眼廣角鏡頭，且魚眼廣角鏡頭與船基無人機(jī)之間電性連接。

11、進(jìn)一步地，所述活塞式氣缸、支撐柱及魚眼廣角鏡頭均與轉(zhuǎn)筒同軸布設(shè)。

12、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種適用于遠(yuǎn)程水面的船基無人機(jī)輔助降落系統(tǒng)的工作方法，包括以下步驟：

13、s1.當(dāng)船基無人機(jī)需要降落時(shí)，首先啟動(dòng)氣動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)筒與錐形鐵環(huán)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，用于減小風(fēng)、浪對(duì)無人機(jī)降落的干擾；

14、s2.使用魚眼廣角鏡頭拍攝對(duì)接時(shí)的圖像并實(shí)時(shí)傳輸給船基無人機(jī)，船基無人機(jī)通過不斷調(diào)整飛行姿態(tài)，使電磁吸盤與錐面鐵環(huán)不斷靠近；

15、s3.當(dāng)電磁吸盤與錐面鐵環(huán)調(diào)整至適當(dāng)位置后，啟動(dòng)活塞式氣缸帶動(dòng)支撐柱與魚眼廣角鏡頭向下移動(dòng)，使其對(duì)按鈕進(jìn)行按壓，即可使得電磁吸盤通電對(duì)錐面鐵環(huán)進(jìn)行吸引，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定降落；

16、s4.當(dāng)船基無人機(jī)需要起飛時(shí)，啟動(dòng)活塞式氣缸使其帶動(dòng)支撐柱與魚眼廣角鏡頭向上移動(dòng)，停止對(duì)按鈕進(jìn)行擠壓，此時(shí)電磁吸盤斷電停止對(duì)錐形磁環(huán)進(jìn)行吸引，船基無人機(jī)即可脫離船體。

17、本發(fā)明至少具備以下有益效果：

18、1.本發(fā)明通過設(shè)置的電磁吸附組件采用電磁吸引的方式實(shí)現(xiàn)無人機(jī)與降落平臺(tái)的對(duì)接，降低了無人機(jī)在復(fù)雜海況中對(duì)飛行姿態(tài)的控制難度，同時(shí)具有操作簡單，結(jié)構(gòu)簡單、成本較低的優(yōu)點(diǎn)。

19、2.本發(fā)明通過設(shè)置的旋轉(zhuǎn)連接組件在對(duì)接過程中進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠利用轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)周圍氣流轉(zhuǎn)動(dòng)，抵抗外部干擾氣流，便于減小風(fēng)、浪對(duì)無人機(jī)降落的干擾，并且氣動(dòng)馬達(dá)相較其他電機(jī)具有輕量化、安全系數(shù)高的優(yōu)點(diǎn)，可以減輕船基無人機(jī)的負(fù)載和提高安全性。

20、3.本發(fā)明通過設(shè)置的氣動(dòng)魚眼鏡頭監(jiān)測組件對(duì)對(duì)接時(shí)的圖像進(jìn)行拍攝，能夠反饋給船基無人機(jī)，使船基無人機(jī)在降落過程中獲得更清晰、準(zhǔn)確的環(huán)境信息，并通過不斷調(diào)整飛行姿態(tài)從而進(jìn)行精準(zhǔn)對(duì)位。

21、當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種適用于遠(yuǎn)程水面的船基無人機(jī)輔助降落系統(tǒng)，包括船基無人機(jī)(1)及底座(2)，其特征在于，所述底座(2)的頂部轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有電磁吸附組件(3)，所述船基無人機(jī)(1)的底部轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有旋轉(zhuǎn)連接組件(4)，電磁吸附組件(3)通電后，旋轉(zhuǎn)連接組件(4)與電磁吸附組件(3)之間相互吸引，用于實(shí)現(xiàn)船基無人機(jī)(1)輔助降落；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于遠(yuǎn)程水面的船基無人機(jī)(1)輔助降落系統(tǒng)，其特征在于：所述底座(2)固定在船體上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于遠(yuǎn)程水面的船基無人機(jī)(1)輔助降落系統(tǒng)，其特征在于：所述電磁吸附組件(3)包括通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接在底座(2)上的電磁吸盤(31)，所述電磁吸盤(31)的側(cè)壁上安裝有電源(32)，且電磁吸盤(31)的頂端同軸安裝有按鈕(33)，按鈕(33)、電磁吸盤(31)與電源(32)之間均電性連接，且三者形成閉合回路。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種適用于遠(yuǎn)程水面的船基無人機(jī)(1)輔助降落系統(tǒng)，其特征在于：所述電磁吸盤(31)的底端設(shè)置為圓柱狀，頂端設(shè)置為圓錐筒，圓錐筒為電磁鐵且圓錐筒頂端設(shè)置有開口，按鈕(33)位于圓錐筒的內(nèi)部。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種適用于遠(yuǎn)程水面的船基無人機(jī)(1)輔助降落系統(tǒng)，其特征在于：所述電磁吸盤(31)中圓錐筒側(cè)壁與水平面呈45°夾角。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種適用于遠(yuǎn)程水面的船基無人機(jī)(1)輔助降落系統(tǒng)，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)連接組件(4)包括通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接在船基無人機(jī)(1)底部的轉(zhuǎn)筒(41)，所述轉(zhuǎn)筒(41)內(nèi)部為中空狀，所述轉(zhuǎn)筒(41)的頂部外表面同軸安裝有從動(dòng)輪(42)，所述從動(dòng)輪(42)的外表面嚙合連接有主動(dòng)輪(43)，主動(dòng)輪(43)的頂部安裝有氣動(dòng)馬達(dá)(44)，且啟動(dòng)馬達(dá)固定在船基無人機(jī)(1)底部。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種適用于遠(yuǎn)程水面的船基無人機(jī)(1)輔助降落系統(tǒng)，其特征在于：所述轉(zhuǎn)筒(41)的底部設(shè)置為錐面狀，且轉(zhuǎn)筒(41)錐面的外表面套設(shè)有錐形鐵環(huán)(45)，錐形鐵環(huán)(45)與水平面的夾角為45°，錐形鐵環(huán)(45)與電磁吸盤(31)頂部的圓錐筒相適配。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種適用于遠(yuǎn)程水面的船基無人機(jī)(1)輔助降落系統(tǒng)，其特征在于：所述氣動(dòng)魚眼鏡頭監(jiān)測組件(5)包括固定連接在船基無人機(jī)(1)底部的活塞式氣缸(51)，所述活塞式氣缸(51)的輸出端安裝有支撐柱(52)，所述支撐柱(52)的底端安裝有魚眼廣角鏡頭(53)，且魚眼廣角鏡頭(53)與船基無人機(jī)(1)之間電性連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種適用于遠(yuǎn)程水面的船基無人機(jī)(1)輔助降落系統(tǒng)，其特征在于：所述活塞式氣缸(51)、支撐柱(52)及魚眼廣角鏡頭(53)均與轉(zhuǎn)筒(41)同軸布設(shè)。

10.一種適用于遠(yuǎn)程水面的船基無人機(jī)(1)輔助降落系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種適用于遠(yuǎn)程水面的船基無人機(jī)輔助降落系統(tǒng)，涉及無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括船基無人機(jī)及底座，所述底座的頂部轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有電磁吸附組件，所述船基無人機(jī)的底部轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有旋轉(zhuǎn)連接組件，電磁吸附組件通電后，旋轉(zhuǎn)連接組件與電磁吸附組件之間相互吸引，用于實(shí)現(xiàn)船基無人機(jī)輔助降落；所述船基無人機(jī)的底部安裝有氣動(dòng)魚眼鏡頭監(jiān)測組件。本發(fā)明通過設(shè)置的電磁吸附組件采用電磁吸引的方式實(shí)現(xiàn)無人機(jī)與降落平臺(tái)的對(duì)接，降低了無人機(jī)在復(fù)雜海況中對(duì)飛行姿態(tài)的控制難度，并且利用旋轉(zhuǎn)連接組件在對(duì)接過程中進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)抵抗外部干擾氣流，便于減小風(fēng)、浪對(duì)無人機(jī)降落的干擾，具有操作簡單，結(jié)構(gòu)簡單、成本較低的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：劉傳德,楊圣濤,周圣淇,張樂,連靜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京信息工程大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19