[发明专利]负表面着陆机构、旋翼无人机及其着陆与起飞方法

权利要求书

1.一种负表面着陆机构，用于实现无人机在着陆面为负表面上的着陆与起飞，其特征在于：包括底座、支杆、顶座、基板、微刺阵列、驱动装置和复位组件，通过底座将着陆机构安装在无人机的机身的背部，底座上设有机座和围绕机座均匀布置的多个支杆，驱动装置安装在机座上，各支杆的顶部固定连接顶座，顶座连接两块基板，基板的顶部设有高出无人机的背部最高点的微刺阵列，微刺阵列包括倾斜设置于基板上的多个微刺；通过驱动装置和复位组件使基板在顶座上往复运动，实现微刺与粗糙负表面之间的结合与分离；

所述顶座设有滑槽，滑槽的下方设有第一限位孔，滑槽的两端分别安装一块基板，两块基板上的微刺阵列中的微刺倾斜方向均朝向基板的内侧；各基板的底部设有与滑槽适配的滑轨，滑轨的下方设有第二限位孔，各基板的第二限位孔与顶座的第一限位孔位置相对；复位组件包括弹簧，弹簧的两端分别固定在位置相对的第一限位孔和第二限位孔内，弹簧的轴向与滑轨的滑动方向相同。

2.根据权利要求1所述的负表面着陆机构，其特征在于：所述驱动装置采用舵机，机座为舵机座，舵机设有转动角度可调的输出轴，输出轴的端部设有联轴器、线轴和拉线，拉线的一端缠绕在线轴上、另一端固定连接基板。

3.根据权利要求2所述的负表面着陆机构，其特征在于：所述基板的底部设有拉环，拉线的一端缠绕在线轴上，另一端系在拉环上，拉线采用刚性绳。

4.根据权利要求1所述的负表面着陆机构，其特征在于：所述着陆机构为对称结构，安装在无人机背部的中心位置，机座设置于底座的中心位置。

5.根据权利要求1所述的负表面着陆机构，其特征在于：所述微刺阵列采用刚性材料制成，用于刺入粗糙负表面并且在刺入着陆面后，承受无人机的重力且形变在预设范围内。

6.根据权利要求1所述的负表面着陆机构，其特征在于：所述负表面着陆机构还设有充电接口。

7.一种旋翼无人机，其特征在于：包括机身、旋翼、用于控制旋翼运行的旋翼电机以及如权利要求1-6任一所述负表面着陆机构，着陆机构的底座安装于机身的背部、基板高出旋翼的顶部，实现无人机在着陆面为负表面上的着陆与起飞。

8.根据权利要求7所述的旋翼无人机，其特征在于：还包括无人机主控制器和遥控模块，着陆机构的着陆和起飞操作由遥控模块控制。

9.根据权利要求7所述的旋翼无人机的着陆与起飞方法，其特征在于，包括步骤：

旋翼无人机逐渐靠近粗糙负表面，直到微刺接触到粗糙负表面，舵机接收到控制信号，舵机输出轴转动，拉线拉动基板向内侧运动，弹簧压缩，微刺阵列中的微刺刺入粗糙负表面，无人机可着陆在粗糙负表面上；

起飞时，首先使舵机复位，压缩的弹簧复位，推动基板将微刺从粗糙负表面推出，同时启动旋翼的电机，旋翼无人机即可飞离粗糙负表面。