[发明专利]一种海上系留无人机自动收纳装置及其控制系统

说明书

本发明提供一种海上系留无人机自动收纳装置及其控制系统，驱动单元包括步进电机升降模组，伺服电缸。步进电机升降模组作为收纳装置的主升降电机，负责主平台的升降，以及在无人机降落后，将平台及无人机整体回收到收纳箱中。伺服电缸作为收纳装置的副电机驱动主平台上的并联平台，以保证平台在海洋波浪环境的水平以及稳定，辅助无人机降落。本发明的并联平台由四个伺服电缸驱动，减少了并联平台的过定位，减少系统内部损耗，提高了平台的工作空间，降低了并联平台的控制难度。同时相比传统收纳装置的单级升降系统，采用了两级升降平台组合的方式，以达到平台在有较大工作行程的前提下，维持平台在海洋波浪环境下的稳定。

技术领域

本发明涉及一种并联平台系统，尤其涉及一种海上系留无人机自动收纳装置及其控制系统。

背景技术

随着无人机技术的发展和推广，其续航问题越发突出。为了解决这一问题，人们选择将传统无人机技术与系留平台技术相结合，形成系留无人机。自动收纳装置是系留无人机工作的基础，自动收纳装置的收放效果会直接影响无人机的工作效率以及可适应的工作环境。

传统的无人机自动收纳装置多用于平面以及固定环境，考虑到系留无人机工作环境的多样化，这些自动收纳装置升降平台角度固定，灵活性较低，不能满足海上系留无人机的升降要求。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种海上系留无人机自动收纳装置及其控制系统，可用其进行系留无人机在海洋环境的收放与保存。

本发明的目的是这样实现的：包括底座、设置在底座上的两个步进电机、与步进电机输出端连接的丝杠、安装在丝杠上的滑块、设置在两个滑块之间的一级升降平台、设置在两个丝杠上端的收纳箱上边框、铰接在一级升降平台四个角上的四个伺服电缸、铰接在四个伺服电缸上端部的二级升降平台、设置在二级升降平台上端的缓震平台，收纳箱上边框为方形框，四个伺服电缸和二级升降平台穿过收纳箱上边框，二级升降平台的中心位置设置有线缆引导装置及无人机支架，收纳箱上边框与底座间存在收纳箱外壳。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.四个伺服电缸与一级升降平台的铰接方式为两个转动副、两个虎克铰，四个伺服电缸与二级升降平台的铰接方式为四个虎克铰。

2.在二级升降平台上设置有加速度传感器和角加速度传感器。

3.包括系统控制器、伺服驱动器，步进电机控制一级平台升降，伺服电缸控制二级并联平台升降以及调整角度保持平台稳定，二级平台上的加速度传感器与角加速度传感器实时测量二级平台运动状态，系统控制器将二级升降平台的姿态以及无人机定位信息发送给伺服驱动器，伺服驱动器通过CAN总线将当前工作状态发送给系统控制器，为检测二级升降平台与无人机夹角提供数据。

4.伺服驱动器具备电流补偿与检测、速度补偿功能，电流检测环节确保伺服电机不会过载，电流补偿环节实现伺服电机加载的快速性和平稳性，速度补偿这个闭环控制用来实现二级平台姿态的自动控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在升降结构上采用了两级升降的结构，使得收纳装置的升降行程更大；本发明的二级平台采用并联平台的结构，使得平台具有更大的自由度，可以适应更加复杂的使用环境；在二级平台上安装传感器，采用闭环控制，提高了系统的控制精度，提高了系统的抗干扰能力。

附图说明

图1是本发明的控制方案图；

图2是本发明的三维效果图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。