[发明专利]一种用于船载平台的无人机平衡系统及其控制方法

说明书

本发明涉及一种用于船载平台的无人机平衡系统及其控制方法。该无人机平衡系统包括无人机和平衡组件，其中无人机包括主干机体、控制模块、机站脚、机载陀螺仪和机载通信模块；控制模块、机载陀螺仪和机载通信模块设置在主干机体内，机站脚至少为三个，机站脚的一端与主干机体的底部紧固连接，机站脚的另一端设置有锁定机构；所述平衡组件包括底架，底架上设置对应机站脚数量的中空柱管，中空柱管内对应机站脚的插入位置设置有限位层，限位层内设置有定位孔，中空柱管的底端与底架连接。通过对无人机的姿态信息进行检测，调节到平衡状态即将其锁定，从而实现平衡起飞或者降落，避免了船载平台随风浪摇晃，无人机无法维持平稳的问题。

【技术领域】

本发明属于无人机及其辅助设备技术领域，更具体地，涉及一种用于船载平台的无人机平衡系统及其控制方法及其控制方法。

【背景技术】

无人机是一种可以无需遥控，借助精确卫星定位和自身传感即可按照预设任务在空中飞行的全自动机器人，其融合了飞机、通信、自动化、机器人控制、远程监控、网络化系统等多方面技术，实现了自主导航、智能避障、远距离通信、视频实时传输和网络化监控等功能，在各行各业中都存在广泛的应用。

在侦察通讯行业中，特别是在具体的海上自主侦查作业中，无人机常常与拥有船载平台的航行器共同配合作业。现代技术里，随着无人船技术的普及，船载平台不再仅依靠船舶或者航行器进行装载，无人机配合搭载有船载平台的无人船，在预设程序的控制下，形成空中与水面结合的立体作业系统，无需人为操控，对某一水域的环境信息完成自主采集，此方法应用的越来越广泛，自动化作业程度高的方案应用的越来越广泛。

但是，在实际的操作过程中，船载平台随着水面的波浪总是摇摆不定，进而影响无人机在起飞或者降落时不能达到平衡状态。一方面，无人机倾斜起飞时，容易撞上桅杆或被大风吹翻，甚至直接导致无人机与船体发生碰撞损坏；无人机晃动停靠时，与船载平台发生多角度碰撞，导致无人机侧翻，无法顺利降落。另一方面，无人机停降的操作多由无人机自身的飞控系统判断是否完成，无人船在晃动时无人机停降也随之摇晃，导致飞控系统判断困难，无法生成停机完成指令。

鉴于此，克服该现有技术产品所存在的不足是本技术领域亟待解决的问题。

【发明内容】

本发明需要解决的技术问题是：

在实际的操作过程中，船载平台随着水面的波浪总是摇摆不定，进而影响无人机在起飞或者降落时不能达到平衡状态。一方面，无人机倾斜起飞时，容易撞上桅杆或被大风吹翻，甚至直接导致无人机与船体发生碰撞损坏；无人机晃动停靠时，与船载平台发生多角度碰撞，导致无人机侧翻，无法顺利降落。另一方面，无人机停降的操作多由无人机自身的飞控系统判断是否完成，无人船在晃动时无人机停降也随之摇晃，导致飞控系统判断困难，无法生成停机完成指令。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种用于船载平台的无人机平衡系统，包括无人机和平衡组件，其中：所述无人机包括主干机体、控制模块、机站脚、机载陀螺仪和机载通信模块；控制模块、机载陀螺仪和机载通信模块设置在主干机体内，机站脚至少为三个，机站脚的一端与主干机体的底部紧固连接，机站脚的另一端设置有锁定机构；所述平衡组件包括底架，底架上设置对应机站脚数量的中空柱管，中空柱管内对应机站脚的插入位置设置有限位层，限位层内设置有定位孔，中空柱管的底端与底架连接。

优选地，所述锁定机构包括锁销和直驱旋转电机，对应锁定机构在机站脚内设置有旋转杆段，直驱旋转电机设置在主干机体内，旋转杆段的一端连接直驱旋转电机，旋转杆段的另一端设置在定位孔中，并且在旋转杆段的顶端位置设置有至少一个锁销，控制模块通过控制直驱旋转电机，实现控制锁销的锁紧与解锁。

优选地，所述旋转杆段包括第一杆段和第二杆段，第一杆段与第二杆段之间通过万向轴连接，第一杆段的另一端连接直驱旋转电机，第二杆段的另一端设置在定位孔中，并且在第二杆段的顶端位置设置有至少一个锁销。