一种多旋翼无人机回收装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于多旋翼无人机技术领域，特别涉及一种多旋翼无人机回收装置。包括起落架、视觉识别及定位系统、控制系统、导轨装置及抓取盘，其中起落架设置于无人直升机的底部；导轨装置和视觉识别及定位系统设置于起落架上，抓取盘设置于导轨装置上，视觉识别及定位系统用于采集多旋翼无人机的图像，识别多旋翼无人机的位置信息，发送给控制系统；控制系统接收视觉识别及定位系统发送的多旋翼无人机的位置信息，并根据接收到的信息生成控制指令，发送到导轨装置和抓取盘，控制导轨装置和抓取盘对多旋翼无人机的抓取、搬运和投放动作。本发明专利技术对于小型多旋翼无人机的回收概率高，结构稳定性强，对于高低温、低气压等条件适应性强。

A recovery device for multi rotor UAV

【技术实现步骤摘要】
一种多旋翼无人机回收装置
本专利技术属于多旋翼无人机
，具体地说是一种多旋翼无人机回收装置。
技术介绍
无人机的回收方式是无人机的重要性能之一，回收方式是否机动灵活、准确性及可靠性是否高、设备及操作是否简单等已成为评价无人机性能好坏的重要指标。无人机的回收方式多种多样，传统的回收大致可归纳为降落伞回收、气囊着落回收、撞网回收等，降落伞回收不适合应用于动态平台上，如车载、机载等平台。而撞网回收、气囊着落回收具有回收率低、无人机易损、机动性差的特点。随着无人机技术的飞速发展和无人机使用的高机动性、高可靠性、高生存率等任务要求，对无人机回收系统的设计和技术应用也提出了更高的要求。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种多旋翼无人机回收装置，以解决现有撞网回收、气囊着落回收等具有回收率低、无人机易损、机动性差的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种多旋翼无人机回收装置，包括：起落架，设置于无人直升机的底部；视觉识别及定位系统，设置于起落架的顶部、且连接控制系统，用于采集多旋翼无人机的图像，识别多旋翼无人机的位置信息，发送给控制系统；控制系统，设置于起落架上，接收所述视觉识别及定位系统发送的多旋翼无人机的位置信息，并根据接收到的信息生成控制指令，发送到导轨装置和抓取盘，控制导轨装置和抓取盘对多旋翼无人机的抓取、搬运和投放动作；导轨装置，设置于起落架上，连接控制系统，根据接收到的控制指令使抓取盘达到空间坐标值指定的位置；抓取盘，设置于导轨装置上，连接控制系统，根据接收到的控制指令对多旋翼无人机进行抓取、搬运和投放动作。所述抓取盘包括固定板、旋转盘、紧锁机构、滑动块及旋转驱动装置，其中固定板设置于旋转盘的上方、且与所述导轨装置连接，所述固定板上沿周向设有多个指向圆心的斜槽，所述旋转盘上沿周向设有多个弧形槽，所述紧锁机构包括多个锁紧杆，各锁紧杆的上端穿过相对应的弧形槽和斜槽与一滑动块连接，所述旋转驱动装置设置于所述固定板上、且输出端与所述旋转盘连接，所述旋转驱动装置驱动旋转盘转动，从而带动多个锁紧杆向中心靠拢，从而实现抓取的目的。所述旋转驱动装置为舵机，所述舵机安装在主连接板上，所述主连接板位于所述固定板的上方、且与所述固定板固定连接，所述主连接板与所述导轨装置连接。所述锁紧杆的下端为橡胶体、且外表面具有便于抓取的弧面。所述导轨装置包括横轴导轨、横轴驱动机构、横轴滑块、纵轴驱动机构、纵轴导轨、纵轴滑块及抓取盘安装支架，其中横轴导轨安装在所述起落架上，所述横轴滑块与横轴导轨滑动连接，所述横轴驱动机构设置于所述横轴导轨上、且与所述横轴滑块连接，用于驱动所述横轴滑块沿所述横轴导轨滑动，所述纵轴导轨与所述横轴滑块连接、且与所述横轴导轨垂直，所述纵轴滑块与所述纵轴导轨滑动连接，所述纵轴驱动机构设置于所述纵轴导轨上、且与所述纵轴滑块连接，用于驱动所述纵轴滑块沿所述纵轴导轨滑动，所述抓取盘安装支架与所述纵轴滑块连接，所述抓取盘设置于所述抓取盘安装支架上。所述横轴导轨的两端设有横轴接触开关，所述纵轴导轨的两端设有纵轴接触开关。所述横轴驱动机构包括横轴步进电机、横轴皮带、横轴编码器及两个横轴皮带轮，其中横轴步进电机设置于所述横轴导轨的一端、且输出端与一横轴皮带轮连接，另一横轴皮带轮设置于所述横轴导轨的另一端，两个横轴皮带轮通过横轴皮带传动连接，所述横轴皮带与所述横轴滑块连接，所述横轴编码器设置于所述横轴步进电机上；所述纵轴驱动机构包括纵轴步进电机、纵轴皮带、纵轴编码器及两个纵轴皮带轮，其中纵轴步进电机设置于所述纵轴导轨的一端、且输出轴与一纵轴皮带轮连接，另一纵轴皮带轮设置于所述纵轴导轨的另一端，两个纵轴皮带轮通过纵轴皮带传动连接，所述纵轴滑块与所述纵轴皮带连接，所述纵轴编码器设置于纵轴步进电机上。所述视觉识别及定位系统包括双目相机和相机安装支架，其中相机安装支架设置于所述起落架的顶部，所述双目相机设置于所述相机安装支架上、且与所述控制系统连接。所述控制系统包括设置于所述起落架两侧的右计算机组和左计算机组，其中，所述右计算机组包括右计算机组安装板及安装在所述右计算机组安装板上的控制计算机、横轴步进电机驱动器及纵轴步进电机驱动器，其中横轴步进电机驱动器和纵轴步进电机驱动器均与控制计算机连接，所述横轴步进电机驱动器和纵轴步进电机驱动器用于驱动和控制所述导轨装置；所述左计算机组包括左计算机组安装板及设置于所述左计算机组安装板上的视觉处理计算机、差分GPS装置及差分GPS数传，其中差分GPS装置通过串口端子连接于控制计算机，且控制计算机的另一个串口端子连接差分GPS数传以发送位置坐标；视觉处理计算机与所述视觉识别及定位系统连接、且与控制计算机通过串口进行通信。所述起落架包括两个平行设置的支撑架及设置于支撑架下端的两个滑撬，两个支撑架之间设有多个加强杆，各所述支撑架的上端设有两个用于与所述无人直升机连接的安装柱。本专利技术的优点及有益效果是：本专利技术不会占用无人直升机过多的负载重量，通过查分装置的引导和双目视觉对标识点精准定位，对于小型多旋翼无人机的回收概率高。本专利技术结构稳定性强，对于高低温、低气压等条件适应性强。因为体积比较小，重量也比较轻，造价成本很低，可以长期保存在仓库里面，使用维护费用大大减少。本专利技术起降条件和维修保障要求都比较低，在较小场地上能够起飞，回收，甚至可以在船舶、石油平台上起飞和回收。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的导轨装置的结构示意图；图3为本专利技术的抓取盘的结构示意图；图4为本专利技术的抓取盘的剖面示意图；图5为本专利技术的起落架的结构示意图；图6为本专利技术的右计算机组的安装位置示意图；图7为本专利技术的左计算机组的安装位置示意图；图8为本专利技术的双目相机的安装位置示意图；图9为本专利技术的多旋翼无人机标识点安装位置示意图。其中：1为导轨装置，101为横轴步进电机，102为横轴导轨，103为横轴皮带，104为横轴滑块，105为横轴接触开关，106为横轴编码器，107为纵轴步进电机，108为纵轴导轨，109为纵轴皮带，110为纵轴滑块，111为纵轴接触开关，112为纵轴编码器，113为抓取盘安装支架，114为横纵轴导轨连接件，2为抓取盘，201为主连接板，202为固定板，203为旋转盘，204为紧锁机构，205为滑动块，206为舵机，207为斜槽，208为弧形槽，3为视觉识别及定位系统，301为双目相机，302为相机安装支架，4为右计算机组，401为控制计算机，402为横轴步进电机驱动器，403为纵轴步进电机驱动器，404为右计算机组安装板，5为左计算机组，501为视觉处理计算机，502为差分GPS装置，503为差分GPS数传，504为左计算机组安装板，6为起落架，601为滑撬，602为支撑架，603为安装柱，604为加强杆，7为多旋翼无人机，701为标识点，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多旋翼无人机回收装置，其特征在于，包括：/n起落架(6)，设置于无人直升机的底部；/n视觉识别及定位系统(3)，设置于起落架(6)的顶部、且连接控制系统，用于采集多旋翼无人机(7)的图像，识别多旋翼无人机(7)的位置信息，发送给控制系统；/n控制系统，设置于起落架(6)上，接收所述视觉识别及定位系统发送的多旋翼无人机(7)的位置信息，并根据接收到的信息生成控制指令，发送到导轨装置(1)和抓取盘(2)，控制导轨装置(1)和抓取盘(2)对多旋翼无人机(7)的抓取、搬运和投放动作；/n导轨装置(1)，设置于起落架(6)上，连接控制系统，根据接收到的控制指令使抓取盘(2)达到空间坐标值指定的位置；/n抓取盘(2)，设置于导轨装置(1)上，连接控制系统，根据接收到的控制指令对多旋翼无人机(7)进行抓取、搬运和投放动作。/n

【技术特征摘要】
1.一种多旋翼无人机回收装置，其特征在于，包括：
起落架(6)，设置于无人直升机的底部；
视觉识别及定位系统(3)，设置于起落架(6)的顶部、且连接控制系统，用于采集多旋翼无人机(7)的图像，识别多旋翼无人机(7)的位置信息，发送给控制系统；
控制系统，设置于起落架(6)上，接收所述视觉识别及定位系统发送的多旋翼无人机(7)的位置信息，并根据接收到的信息生成控制指令，发送到导轨装置(1)和抓取盘(2)，控制导轨装置(1)和抓取盘(2)对多旋翼无人机(7)的抓取、搬运和投放动作；
导轨装置(1)，设置于起落架(6)上，连接控制系统，根据接收到的控制指令使抓取盘(2)达到空间坐标值指定的位置；
抓取盘(2)，设置于导轨装置(1)上，连接控制系统，根据接收到的控制指令对多旋翼无人机(7)进行抓取、搬运和投放动作。


2.根据权利要求1所述的多旋翼无人机回收装置，其特征在于，所述抓取盘(2)包括固定板(202)、旋转盘(203)、紧锁机构(204)、滑动块(205)及旋转驱动装置，其中固定板(202)设置于旋转盘(203)的上方、且与所述导轨装置(1)连接，所述固定板(202)上沿周向设有多个指向圆心的斜槽(207)，所述旋转盘(203)上沿周向设有多个弧形槽(208)，所述紧锁机构(204)包括多个锁紧杆，各锁紧杆的上端穿过相对应的弧形槽(208)和斜槽(207)与一滑动块(205)连接，所述旋转驱动装置设置于所述固定板(202)上、且输出端与所述旋转盘(203)连接，所述旋转驱动装置驱动旋转盘(203)转动，从而带动多个锁紧杆向中心靠拢，从而实现抓取的目的。


3.根据权利要求2所述的多旋翼无人机回收装置，其特征在于，所述旋转驱动装置为舵机(206)，所述舵机(206)安装在主连接板(201)上，所述主连接板(201)位于所述固定板(202)的上方、且与所述固定板(202)固定连接，所述主连接板(201)与所述导轨装置(1)连接。


4.根据权利要求2所述的多旋翼无人机回收装置，其特征在于，所述锁紧杆的下端为橡胶体、且外表面具有便于抓取的弧面。


5.根据权利要求1所述的多旋翼无人机回收装置，其特征在于，所述导轨装置(1)包括横轴导轨(102)、横轴驱动机构、横轴滑块(104)、纵轴驱动机构、纵轴导轨(108)、纵轴滑块(110)及抓取盘安装支架(113)，其中横轴导轨(102)安装在所述起落架(6)上，所述横轴滑块(104)与横轴导轨(102)滑动连接，所述横轴驱动机构设置于所述横轴导轨(102)上、且与所述横轴滑块(104)连接，用于驱动所述横轴滑块(104)沿所述横轴导轨(102)滑动，所述纵轴导轨(108)与所述横轴滑块(104)连接、且与所述横轴导轨(102)垂直，所述纵轴滑块(110)与所述纵轴导轨(108)滑动连接，所述纵轴驱动机构设置于所述纵轴导轨(108)上、且与所述纵轴滑块(110)连接，用于驱动所述纵轴滑块(110)沿所述纵轴导轨(108)滑动，所述抓取盘安装支架(113)与所述纵轴滑块(110)连接，所述抓取盘(2)设...

【专利技术属性】
技术研发人员：何玉庆，杨丽英，朱建龙，余鑫鑫，孙晓舒，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21