[发明专利]一种固定翼无人机自动切伞装置控制方法

说明书

本发明公开了一种固定翼无人机自动切伞装置控制方法，由图像采集模块、图像处理和自动控制单元、切伞机构组成；图像采集模块的光电摄像头安装在无人机机身底部光电吊舱的云台上，云台具有三个方向的旋转自由度，光电摄像头的镜头垂直朝向地面拍摄，光电摄像头输出端和图像采集卡的输入端连接。图像处理和自动控制单元集成在机载计算机中，图像采集模块的输出端和图像处理板的输入端连接，图像处理板的输出端和自动控制板的输入端连接，图像处理和自动控制单元的输出端和切伞机构的输入端连接。切伞机构采用四杆机构应用稳定可靠，进行切伞动作时，舌片打开使伞带套环和切伞机构快速分离。切伞装置体积小，安装便捷，通用性强。

技术领域

本发明涉及固定翼无人机降落伞切伞技术领域，具体地说，涉及一种固定翼无人机自动切伞装置控制方法。

背景技术

无人机的降落回收在无人机的飞行系统中占有重要的地位，无人机的降落回收方式主要分为滑降式回收、伞降式回收、撞网式回收、钩索式回收等。其中，伞降式回收因其对外部环境的要求低、回收伞可重复利用、适用性强等特点，在无人机领域有广泛的应用。采用伞降式回收的无人机在伞降回收过程中，依次需要经历开伞、切伞、抛伞等几个步骤。在进行切伞步骤之前，无人机为防止整机摆动过大，需要将降落伞的伞带部分用绳索固定，等飞机速度平稳并接近地面时再切断绳索，释放固定的伞带，使飞机和降落伞分离，避免由于降落伞和飞机没有分离，进而造成飞机在地面上受风吹的影响出现拖拽和磕碰的危险。因此，无人机伞降式回收过程中的切伞过程要求速度快、安全可靠。

发明专利201310269265.7公开了“一种无人机与降落伞自动分离系统与方法”，该方法无机械保护装置，该装置在降落伞的拉力过大时，由摇臂的旋转驱动活动销的移动从而实现切伞时需要电机输出的力矩大，容易造成电机的损坏。在发明专利201710259453.X提出了“一种无人机自动切伞器”该自动切伞器采用全机械结构的方式，仅依靠无人机触地时挂钩对舌片的压力减小实现降落伞和无人机的分离，可靠性较低，智能化低。

发明内容

为了避免现有技术存在的不足，本发明提出一种固定翼无人机自动切伞装置控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括图像采集模块、图像处理和自动控制单元、切伞机构，其特征在于所述图像采集模块包括光电摄像头和图像采集卡，光电摄像头位于无人机机身底部，光电摄像头的镜头朝向地面拍摄，光电摄像头的输出端和图像采集卡的输入端之间连接；

所述图像处理和自动控制单元为无人机机载计算机中的图像处理板和自动控制板，图像采集模块的输出端和图像处理板的输入端之间连接，图像处理板的输出端和自动控制板的输入端连接，图像处理和自动控制单元的输出端和切伞机构的输入端连接；

所述切伞机构由电机组件、曲柄、连杆、摇杆、舌片、套环、销轴、弹簧和安装座组成，所述安装座为各部件提供支撑；所述电机组件包括电机和减速器，电机输出轴和减速器通过联轴器连接，减速器输出端与曲柄连接，电机为双向旋转电机，电机在接收到图像处理和自动控制单元输出的指令后，输出旋转力矩，驱动减速器和曲柄旋转；所述曲柄为正方体和圆柱体一体结构，圆柱体顶部为球面形，曲柄的正方体和圆柱体上分别开有径向销轴孔，且曲柄上的两个销轴孔的轴线相互平行位于同一平面内；所述连杆为H形结构，两端开有销轴孔，连杆一端和曲柄通过销轴连接，连杆另一端和摇杆配合通过销轴连接；所述摇杆为圆柱体，摇杆顶端部为球面，摇杆下端侧面开有销轴孔；所述舌片前端为有曲率的圆弧结构，舌片中间部位开有销轴孔，舌片后端为平板结构，舌片位于安装座上端凹槽内，销轴穿过安装座和舌片上的销轴孔连接在安装座上，舌片绕销轴转动，舌片的后端面与摇杆顶端配合，舌片与摇杆之间为点接触；所述套环穿过舌片的前端位于舌片与安装座之间的间隙中，套环用于连接伞带；所述弹簧装套在连接舌片和安装座的销轴上，并使舌片的初始位置为舌片的前端靠在安装座上，切伞机构和无人机机身通过安装座连接；其控制方法包括以下步骤: