[发明专利]一种车载旋翼飞行器自动降落装置及控制方法

权利要求书

1.一种车载旋翼飞行器自动降落装置，包括装置本体、自动控制部分、供能部分、附属部分，其特征在于：

所述的装置本体由2个以上可升降支架支撑的位于上面的铁板(8)和相应位于下面的无磁性承载板(1)构成，多个电磁铁(6)固定到铁板(8)下面，铁板(8)上表面黏贴有供旋翼识别跟踪的物体，所述可升降支架由中间为步进电机(11)连接的两个圆柱杆(10)构成，每个可升降支架分别由铰链支座I(7)和铰链支座II(2)分别固定在铁板(8)和无磁性承载板(1)上；

所述自动控制部分，在无磁性承载板(1)上装有控制模块(5)，控制模块(5)通过电机驱动模块连接步进电机(11)，通过继电器连接电磁铁(6)，在铁板(8)上开四个孔洞，每一个孔中安置一个超声波传感器(9)，用来检测旋翼的飞行高度，当检测到旋翼距装置本体距离为20-25厘米时，将数据发送给控制模块(5)，控制模块(5)进行处理后给出控制信号，通过电机驱动模块控制装置本体升起以及通过继电器控制电磁铁通电；

所述供能部分，在无磁性承载板(1)上装有供能电池(3)，给电磁铁(6)、步进电机(11)及控制模块(5)供电；

所述附属部分，在所用旋翼的每两个机臂之间垂直于机臂连接一个碳素杆(13)，并且在每个机臂下方装有一个铁圆盘(12)，铁圆盘(12)与碳素杆(13)之间用铁环连接在一起，加固旋翼结构，并利用磁力吸引铁质材料的特点，实现对旋翼的捕获。

2.根据权利要求1所述的一种车载旋翼飞行器自动降落装置，其特征在于，所述的可升降支架为四个，所述圆柱杆(10)为铝合金材质。

3.根据权利要求1所述的一种车载旋翼飞行器自动降落装置，其特征在于，所述电磁铁(6)为八个，为直流吸盘式电磁铁。

4.根据权利要求1所述的一种车载旋翼飞行器自动降落装置，其特征在于，所述的控制模块(5)控制LED指示灯(4)，根据不同的状态做出相应的指示。

5.根据权利要求1所述的一种车载旋翼飞行器自动降落装置，其特征在于，所述的铁板(8)上表面黏贴有供旋翼识别跟踪的Apriltags码或特定形状及颜色的物体。

6.根据权利要求1所述的一种车载旋翼飞行器自动降落装置，其特征在于，所述的控制模块为STM32单片机。

7.一种车载旋翼飞行器自动降落装置的控制方法，其特征在于：

第一步：检测

放置在装置本体上的四个超声波传感器实时监测装置上方旋翼的距离，当监测到旋翼距平台距离为20-25厘米时，向控制模块(5)发送信号；LED指示灯不亮；

第二步：充磁

当控制模块接收到信号时，对电机驱动模块发送上升指令，此时两个圆柱杆被电机带动旋转，平台会竖直平稳上升，同时，会通过继电器给电磁铁通电，使装置本体上表面带有磁性；LED指示灯闪烁；

第三步：捕获

随着装置本体高度的增加，当装置本体与旋翼机臂下铁圆盘(12)的距离足够小时，装置本体会瞬间对旋翼进行吸引，使其降落到平面上，完成对四旋翼的捕获；LED指示灯常亮；

第四步：下降

捕获完成稳定后，控制模块发送下降命令给电机驱动模块，使电机缓慢竖直下降，当降落到初始的最低高度后，使电磁铁断电，装置本体消除磁性；LED指示灯闪烁；

第五步：回收

磁性消除后，LED指示灯熄灭，使用者即可关闭装置的电源，从平台上取回旋翼，捕获过程结束。