[发明专利]一种髋膝可驱动仿生着陆腿式六旋翼无人机及其控制方法

说明书

本发明公开了一种髋膝可驱动仿生着陆腿式六旋翼无人机及其控制方法，涉及六旋翼无人机领域，能够在较为复杂的地形下进行稳定的自适应起降。所述无人机具有安装平台，在安装平台上连接有四个仿生着陆腿，所述仿生着陆腿包括髋关节组、髋膝连接组、膝踝连接组、踝足连接组、足垫以及髋关节电机、膝关节电机、缓冲器。本发明的优点在于通过髋膝可驱动的仿生着陆腿结构，提升六旋翼无人机在自然复杂地形环境下自适应起降的能力，拓展了无人机的环境适应性，同时缓冲关节组的使用使得大型无人机的起降强度要求得到满足。

技术领域

本发明涉及六旋翼无人机领域，尤其涉及一种髋膝可驱动仿生缓冲着陆腿式六旋翼无人机及其控制方法。

背景技术

如今，多旋翼无人机的使用频率极高，使用领域广阔，在军事及民用领域均较广泛，特别是由于其突出的小巧、方便、易于操作的特点，其应用工作范围也越来越宽泛，但多旋翼无人机的使用条件常常受到各种自然地理条件的影响，在斜坡及凹凸不平的地面上起降时具有一定的局限性，对其任务的执行产生不利影响。

现阶段旋翼飞行器的起落架主要采取橇式起落架和支柱式起落架。且安装时主要采用固定安装在机身腹部的方式，结构相对固定，自由度低，虽然结构重量较轻，增加了续航能力，但却使得其针对复杂地形的适应力减弱，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。

为了解决复杂地形无人机难以完成起降落的问题，现有公布的无人机设计方案中，能够自适应地形的无人机种类较少，现有技术提供了如下方案：公开号为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方案。这样的结构，就使得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，在横向上的自适应能力并不出色。而本发明中使用的多关节双电机结构，一定程度上解决了着陆腿活动范围小的问题。

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，其每个承载柱只能在导轨上移动，可移动范围有限，可以选择的落点因而也有限。本发明中提出的髋膝可驱动多关节双电机结构可以在较大范围内实时调整着陆腿的姿态，提升了无人机在凹凸不平和斜坡等自然环境下的着陆稳定性和安全性，同时通过三角形活动关节组，提高了无人机重量和下沉速度增大后的抗冲击能力。

因此，如何对无人机进行优化，使其可以满足复杂地形自适应起降落，就成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明针对以上问题，提出了一种髋膝可驱动仿生缓冲着陆腿式六旋翼无人机，能够操纵仿生着陆腿大范围变形以满足复杂地形自适应起降，拓展了无人机的功能范围。

本发明的技术方案为：所述无人机具有安装平台700，在安装平台700上连接有四个仿生着陆腿800，所述仿生着陆腿800包括髋关节组、髋膝连接组、膝踝连接组、踝足连接组、足垫820以及髋关节电机803、膝关节电机807、缓冲器812；

所述髋关节组包括固定连接在安装平台700上的髋连接件802，所述髋膝连接组包括与髋连接件802铰接的髋膝连接件804，所述髋关节电机803的壳体固定连接在髋连接件802上，并且髋关节电机803的输出轴固定连接髋膝连接件804，通过髋关节电机803带动髋膝连接件804往复转动；

所述膝关节电机807的壳体固定连接所述髋膝连接件804，所述膝踝连接组包括平行设置且固定相连的膝踝连接件一808、膝踝连接件二810，所述膝踝连接件一808以及膝踝连接件二810的顶端同时铰接髋膝连接件804，并且同时与膝关节电机807的输出轴固定相连，通过膝关节电机807带动膝踝连接组整体往复转动；