[发明专利]一种具备地形自适应起降和行走功能的四旋翼无人机

说明书

本发明公开了一种具备地形自适应起降和行走功能的四旋翼无人机，涉及四旋翼无人机领域，能够适应各类复杂地形，且具备行走能力。本发明包括：安装平台、控制盒、旋翼、支臂。旋翼安装平台的四个角处固连旋翼安装臂，旋翼安装臂的另一端设置电机连接并驱动旋翼。旋翼安装平台、控制盒、起落架安装平台沿竖直方向依次连接，起落架安装平台两侧对称安装六个支腿，支腿具有三段三关节，关节处设置电机并由所述电机驱动。起落架上设置距离传感器和角度传感器，控制盒连接并控制旋翼、支臂，并通过智能自主降落控制系统的设计，降低了降落操作的技术门槛。同时通过六足仿生设计，提高了无人机对复杂地形着陆的适应能力与行走能力，拓宽无人机应用前景。

技术领域

本发明涉及四旋翼无人机领域，尤其涉及一种具备地形自适应起降和行走功能的四旋翼无人机。

背景技术

随着无人机的发展，因为其小巧、方便、易操作等特点，无人机被应用到越来越多的场合，例如植保、灾区搜寻、投放物资、矿井搜寻、秘密侦查。因为各类场合的地形多样，所以对无人机的地形适应能力提出了更高的要求。

传统的橇式或者轮式起落架的多旋翼无人机对起降地面要求较高。由于缺乏地形自适应的能力，在复杂地面进行起降时，往往需要操控人员根据经验和操控技术额外进行调控，大大增加起飞难度，当操作人员视线受阻无法得到多旋翼无人机的起降的地面信息时，甚至常会发生无人机无法降落或者侧翻损坏的事故。

为了解决地形自适应的问题，现有技术中，能自适应地形的无人机设计少，专利号为CN209274889U的《一种植保无人飞机复杂地形自适应起落架》中提出了一种采用四根独立伸缩的杆结构作为无人机起落架的地形自适应技术。但是这样的结构，每个支腿只能改变足端的落点高度，不能改变足端落点的平面位置。同时，四足结构在某一足悬空时稳定性比较差。

专利号为CN106043673A的《一种可在任意地形降落的无人机》中提出了一种通过支撑杆与机体连接的固定环作为无人机的起落架。该发明的固定环与地面是线接触，能够适应的地形情况有限。对于地面斜度较大，不平整度较大的地形仍然不能适应，并且无法保证机体在不平整地形下处于水平姿态，不利于无人机起飞降落。

专利号为CN109204785A的《一种全地形自适应性无人机垂直起降起落架》中提出的全地形自适应起落架，其采用的承载块与地面是面接触，对地形的适应能力有限。并且每个承载柱只能在导轨上移动，可移动范围有限，所以落点选择有限。

综上，现有技术中的无人机不能在各类崎岖地形中自适应起降，起落稳定性待提高，且不具有地面行走功能。

发明内容

本发明提供一种具备地形自适应起降和行走功能的四旋翼无人机，够在远离操作人员视线的复杂地形下自主稳定起降落，且能在地面上移动，拓展了无人机的功能范围。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具备地形自适应起降和行走功能的四旋翼无人机，包括旋翼、旋翼电机、旋翼安装臂、控制盒、旋翼安装平台、起落架、起落架安装平台、距离传感器、角度传感器。

旋翼安装平台是顶面为正方形的长方体，旋翼安装平台的四个角处固定连接旋翼安装臂，旋翼安装臂的另一端设置旋翼电机，旋翼电机的输出轴连接并驱动旋翼。旋翼安装平台、控制盒、起落架安装平台沿竖直方向依次连接，起落架安装平台上设置起落架。

起落架安装平台为长方体，沿起落架安装平台的两侧边对称安装六个起落架，起落架具有三段两关节，关节处设置电机并通过所述电机驱动，起落架和起落架安装平台活动连接，起落架上设置距离传感器和角度传感器，控制盒连接并控制所述电机、旋翼电机、距离传感器、角度传感器。

进一步的，起落架包括第一骨节、第二骨节、第三骨节、驱动电机。起落架安装平台、第一骨节、第二骨节、第三骨节依次活动连接，驱动电机设置在各个连接处。