[实用新型]基于HY-SRF05超声波模块的无人机自动缓降装置

说明书

一种基于HY‑SRF05超声波模块的无人机自动缓降装置，包括机身、机臂、脚架和旋翼，所述机身包括控制模块、处理模块、超声波装置、转动机构，所述转动机构安装在机身下方，包括中心轴和圆柱形外壳，所述超声波装置还包括对地超声波发送接收模块、水平超声波发送接收模块，所述机身还安装有阻风板。对地超声波发送接收模块能提供无人机的实时飞行高度，实现更准确的飞行控制和降落状态判断，以达到缓慢降落的目的；同时，避免因降落速度过快与地面发生强力的碰撞而损坏。机身上的阻风板能减小旋翼自身负担，增强无人机缓降效果，有助于实现飞行的微调。水平超声波发送接收模块防止无人机降落至流体地形，保障无人机最后的安全降落。

技术领域

本实用新型涉及农用无人机领域，更具体地，涉及一种基于HY-SRF05超声波模块的无人机自动缓降装置

背景技术

近年来，伴随我国科学技术的不断发展，不少优势技术逐步朝向农业、林业等行业发展，植保无人机是其中的一个典型，也有越来越多的植保无人机投入了农业工作行业。然而，现市面上存在的绝大多数植保无人机并没有较好的对设备的保护措施，且植保无人机的价格相对较高的，同时无人机还存在维护困难等问题。无人机损坏的原因之一就是对地降落时所遭受的冲击，该冲击力容易对脚架，机架连接处造成损伤。而多旋翼无人机在控制上存在较大难度，使用者本身在控制飞机降落时也很难对下降高度和下降速度进行很好的感知，容易发生降落时的撞击。

现有技术中为了实现无人机的缓降过程，主要采用降落伞方案，当无人机准备降落时，降落伞弹出，并开始降落。但需要注意的是降落伞本体在无人机落地后需要进行再次折叠和收纳，而且带有降落伞的无人机在降落过程中受到的风力影响更加显著，容易发生无人机的本体翻滚或水平位置偏离。带有降落伞的无人机进行落地时，落地速度没有固定数值，降落所引起的损坏充满不确定性。此外，部分植保无人机应用于农业上的药物喷洒，而该喷洒环境中往往存在水坑或池塘，当无人机电量低或无人控制的状态下，实施降落可能会落入带水环境中，从而导致无人机本体的硬件损坏。

实用新型内容

本实用新型旨在克服现有技术中无人机降落过程受到的损坏以及降落位置中的不确定性，提供一种基于HY-SRF05超声波模块的无人机自动缓降装置，用于确定无人机降落过程中的对地高度、实时速度，并实时调整无人机的多个旋翼转速，实现对地的缓降过程，避免无人机降落过程中受到损坏；同时，避免无人机降落至容易对无人机产生损坏的地理位置，有利于无人机的长期使用。

本实用新型采取的技术方案是一种基于HY-SRF05超声波模块的无人机自动缓降装置，包括机身、机臂、脚架和旋翼，所述机身包括控制模块、处理模块、超声波装置、转动机构，所述控制模块与处理模块、转动机构电连接，所述超声波装置与处理模块、控制模块电连接，所述转动机构安装在机身下方，包括中心轴和圆柱形外壳，所述圆柱形外壳的圆柱面设有凹槽，其特征在于，所述超声波装置还包括对地超声波发送接收模块、水平超声波发送接收模块，所述机身还安装有阻风板。所述对地超声波发送接收模块能够进行垂直方向上的超声波发送和接收，所述水平超声波发送接收模块能够进行水平方向上的超声波发送和接收，阻风板能够增大无人机缓降时的阻力，配合无人机的旋翼能对降落速度进行准确的控制和调节。

所述超声波装置采用HY-SRF05超声波模块进行发送超声波信号和接收返回的超声波信号，所述超声波信号为模拟信号，处理模块将模拟信号转化为数字信号并根据数字信号计算距离数值。控制模块触发HY-SRF05超声波模块IO口TRIG后，给至少10μs的高电平信号，模块自动发送8个40kHz的方波，自动检测是否有信号返回；有信号返回，通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平测序时间就是超声波从发射到返回的时间；处理模块将模拟信号转化为数字信号后，根据超声波发射和返回的时间以及测距公式：测试距离＝(高电平时间*声速(340m/s))/2进行计算，并返回当前距离数值给控制模块。即HY-SRF05超声波模块进行超声波信号发送，并接收反射回的信号，通过处理模块进行信号的转化，处理模块利用超声波的传播速度、超声波发送和接收的间隔时间进行距离的计算，有助于根据与阻挡物的距离实时控制无人机本体的飞行。