[发明专利]一种船载无人机的起落、固定及充电系统

摘要

本发明涉及一种船载无人机的起落、固定及充电系统，属于无人机与无人船协同搭载技术领域。包括太阳能板、无人机硬件模块以及无人船硬件模块；无人机硬件模块包括无人机控制模块、无人机引导模块、电流电压检测装置、电磁铁、无人机电极、无人机起落架以及无人机机身；无人船硬件模块包括无人船控制模块以及短路检测装置和无人船电极。本发明能够高效利用船体结构，提供给无人船更大的作业空间；通过电磁铁使无人机牢固的固定在无人船上；对无人机进行自动充电，提升无人机的续航能力；通过电磁铁和电极的交替分布，降低了对无人机降落的精度要求；利用短路检测装置和电流电压检测装置提升系统的可靠性和安全性。

主权项

1.一种船载无人机的起落、固定及充电系统，其特征在于：包括太阳能板、无人机硬件模块以及无人船硬件模块；/n所述无人机硬件模块包括无人机控制模块、无人机引导模块、电流电压检测装置、电磁铁、无人机电极、无人机起落架以及无人机机身；/n所述无人船硬件模块包括无人船控制模块、短路检测装置和无人船电极；/n所述船载无人机的起落及充电系统中各部件的连接关系如下：/n电极与太阳能板以及短路检测装置相连；/n电磁铁与无人机起落架以及电极相连；/n电流检测装置与无人机电极相连；/n无人机控制模块与电流检测装置相连；/n无人船控制模块与短路检测装置以及太阳能板上的电极相连；/n所述船载无人机的起落及充电系统中各部件的安装关系如下：/n将电极固定在太阳能板上，并进行一定的隔离处理；/n电极在太阳能板上成交替分布，分布的距离大于四旋翼无人机相邻两个起落架之间的距离，且小于四旋翼无人机不相邻的两个起落架之间的距离；/n电磁铁安装在无人机起落架的四个角上，以对角为一组，一共两组电磁铁；/n每个电磁铁上均有一个电极来引导电流；/n所述船载无人机的起落及充电系统中各部件的功能如下：/n太阳能板的功能是给系统供电以及提供一个平台供无人机起降和充电；/n无人机控制模块的功能是维持无人机正常、稳定的运行，调整充电的电流方向以及控制每组电磁铁的通断；/n无人机电流电压检测装置的功能是检测吸附的电磁铁两端电流方向，调整电流方向对电池进行充电；/n无人机引导模块的功能是引导无人机到达无人船上空或指定位置；/n无人船控制模块的功能是与无人机进行通信、控制电极的通断；/n电极的功能是引导电流对无人机充电；/n电磁铁的功能是吸附电极，辅助无人机降落和充电；/n所述船载无人机的起落及充电系统的工作过程包括起飞、降落、固定以及充电；/n其中，船载无人机的起飞，具体包括如下子步骤：/n步骤1.1无人船控制模块对无人机控制模块发送任务和起飞命令，关断太阳能板上的电极；/n步骤1.2无人机控制模块接收到无人船控制模块发来的任务以及起飞命令后，开始起飞；/n步骤1.3由于存在电磁铁，当无人机达到一定升力后仍是无法飞离平台，此时关断电磁铁，无人机起飞；/n船载无人机的降落，具体包括如下子步骤：/n步骤2.1无人机执行完任务后，通过引导模块到达无人船的上方或者与无人船位置满足一定阈值后，对无人船控制模块发送降落请求并在收到回复后进入降落状态；/n步骤2.2无人船控制模块收到无人机控制模块的降落请求后，打开太阳能板上的电极以及短路检测装置，若短路检测装置报警，则关断太阳能板上的电极；/n步骤2.3无人机在降落状态中，开启两组电磁铁，往无人船太阳能板上进行降落；/n步骤2.4在降落过程中，最理想的情况为起落架某一对角的电磁铁同时吸附住无人船电极，然而多为无人机起落架一角的电磁铁吸附住某一无人船电极的情况；/n步骤2.5在无人机起落架一角的电磁铁吸附住某一无人船电极的情况下，无人机控制模块关断其他组电磁铁，防止无人机起落架上相邻的电磁铁吸附在无人船电极上造成短路；/n步骤2.6无人控制模块调整无人机姿态，使无人机绕吸附住的电极进行旋转，直到对角的电磁铁成功吸附住电极；/n至此，无人机成功降落；/n船载无人机的固定，具体为：对角的电磁铁成功并持续吸附住电极；/n船载无人机的充电，具体包括如下子步骤：/n步骤3.1在无人机降落后，无人机上的电流电压检测模块检测电磁铁上电极的极性，即连通的回路中电流的方向；/n步骤3.2无人机控制模块根据输入电流的方向调整充电电流的方向，完成充电。/n