一种基于多传感器的精确着陆无人机的制作方法

本实用新型涉及无人机领域，特别是一种基于多传感器的精确着陆无人机。

背景技术：

无人机(无人驾驶飞机)是一种以无线电遥控或由自身程序控制为主的不载人飞机。主要包括军队用无人机以及民用无人机。民用无人机具有体积小、造价低、使用方便、对环境(包括起飞及降落环境)要求低的优点，备受使用者的青睐。随着科技的发展、社会的进步，无人机越来越多的应用在了各个领域。无人机工作的环境千差万别，地面的平整度对于无人机的降落有着较为重要的关联，降落中如果地面的不平整度超过一定范围，有导致无人机因偏重倾倒，进而旋翼碰到地面造成损坏的几率。基于上述，提供一种能尽可能保证下落后，和地面保持水平状态的精确着陆无人机显得尤为必要。

技术实现要素：

为了克服现有无人机降落时受地面平整度因素影响大，当地面不平整度超过一定时会发生倾倒、进而无人机相关部件有损坏几率的弊端，本实用新型提供了在无人机本体下周围设置有多个起落架机构，当无人机降落中、间隔地面一定距离时，经相关控制机构作用，多个自动起落架机构能各自分别调节其和地面的间距，尽可能保证无人机本体降落到地后能保持水平状态，从而尽可能减少了无人机因偏重倾倒和损坏几率的一种基于多传感器的精确着陆无人机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于多传感器的精确着陆无人机，包括无人机本体，其特征在于还具有无线提示电路、电源开关、稳压模块、无线控制电路、自动起落架机构、无线遥控电路、无线反馈电路；所述自动起落架机构有相同的多套，每套包括起落架、光电开关、支撑板，起落架是电动伸缩杆，支撑板和电动伸缩杆的下端连接，支撑板的侧端有通孔，光电开关垂直安装在通孔内；所述多套自动起落架的电动伸缩杆上端分别安装在无人机本体的壳体下端四周；所述无线提示电路、无线控制电路、电源开关、稳压模块安装在无人机本体的壳体内；所述无人机本体内蓄电池和稳压模块的电源输入端分别电性连接，稳压模块的电源输出两端和无线提示电路、无线控制电路的电源输入两端分别电性连接；所述无线控制电路的两路电源输出端和多套自动起落架机构的电源输入两端分别电性连接；所述无线遥控电路、无线反馈电路安装在无人机本体的遥控器内；所述无人机本体的遥控器内蓄电池两极和无线遥控电路、无线反馈电路的电源输入两端分别电性连接。

进一步地，所述无线提示电路包括光电开关、无线发射模块、继电器，其间经导线连接，光电开关垂直安装在无人机本体的壳体外侧下端，光电开关正极电源输入端和无线发射模块的正极电源输入端连接，光电开关的正极电源输出端和继电器正极电源输入端连接，光电开关的负极电源输入端和无线发射模块的负极电源输入端、继电器负极电源输入端连接，继电器控制触点端、常开触点端和无线发射模块的第一只无线信号发射按键下两个触点分别连接。

进一步地，所述无线控制电路包括无线接收电路模块、电阻、npn三极管和继电器，无线接收电路模块的两个输出端和和两只电阻一端分别连接，两只电阻另一端和两只npn三极管基极连接，两只npn三极管集电极和两只继电器负极电源输入端分别连接，两只继电器负极控制电源输入端和两只npn三极管发射极连接，无线接收电路模块的正极电源输入端和两只继电器正极及控制电源输入端连接。

进一步地，所述每套自动起落架机构中，光电开关还配套有继电器，其间经导线连接，光电开关正极电源输入端和继电器正极控制电源输入端连接，光电开关的负极电源输入端和继电器负极及负极控制电源输入端连接，光电开关正极电源输出端和继电器正极电源输入端连接，继电器两个常开触点端和电动伸缩杆的正负两极电源输入端分别连接。

进一步地，所述无线反馈电路包括无线接收电路模块、电阻和发光二极管，无线接收电路模块的输出端和电阻一端连接，电阻另一端和发光二极管正极连接，无线接收电路模块的负极电源输入端和发光二极管负极电源输入端连接。

本实用新型有益效果是：本实用新型使用前，通过无线遥控电路控制多套自动起落架机构电动伸缩杆的柱塞杆带动支撑板上行到上止点。无人机本体降落中，当间隔地面(无人机本体的壳体下端)距离小于1.8米时，提示电路会发射无线信号，操作人员处无线反馈电路接收到信号后，会给予操作人员提示，操作人员操作无人机本体暂时保持悬停，同时经无线遥控电路发送控制信号，无线控制电路接收到控制信号后，会控制多套自动起落架机构同时得电工作，进而，多套电动伸缩杆的柱塞杆同时带动多个支撑板下行，当支撑板下端和地面间距合适后，相应一套电动伸缩杆会停止工作，这样，地面高度不同时，多个支撑板的高度就会不同，操作人员操作无人机进行下降，无人机本体落地后就能尽可能保持和地面水平，从而尽可能减少了无人机因偏重倾倒和损坏的几率。基于上述，所以本实用新型具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本实用新型无线提示电路、电源开关、稳压模块、无线控制电路、自动起落架机构的电路图。

图3是本实用新型无线遥控电路、无线反馈电路的电路图。

具体实施方式

图1、2中所示，一种基于多传感器的精确着陆无人机，包括无人机本体1，还具有无线提示电路2、电源开关3、稳压模块4、无线控制电路5、自动起落架机构6、无线遥控电路7、无线反馈电路8；所述自动起落架机构6有相同的四套，每套包括起落架61、光电开关62、圆形支撑板63，起落架61是电动伸缩杆，支撑板63的上端中部和电动伸缩杆61的柱塞杆下端经螺杆螺母连接，支撑板61的右侧端有一个通孔，光电开关62的壳体垂直安装在通孔内、且光电开关62的探测头朝向下侧端；所述四套自动起落架的电动伸缩杆61筒体上端分别经螺杆螺母安装在无人机本体1的下端壳体四周；所述无线提示电路2、无线控制电路5、电源开关3、稳压模块4安装在无人机本体1的壳体下前端内；所述无线遥控电路7、无线反馈电路8安装在无人机本体的遥控器壳体内。

图1、2、3中所示，无线提示电路包括光电开关a1、型号sf1500的无线发射模块成品a2(工作频率315mhz、无线信号发射距离1500米)、继电器k，其间经导线电性连接，光电开关a1的壳体垂直经螺杆螺母安装在无人机本体1的壳体外侧下端中部、且其探测头朝向下端，光电开关a1正极电源输入端和无线发射模块成品a2的正极电源输入端1脚连接，光电开关a1的正极电源输出端3脚和继电器k正极电源输入端连接，光电开关a1的负极电源输入端2脚和无线发射模块成品a2的负极电源输入端2脚、继电器k负极电源输入端连接，继电器k控制触点端、常开触点端和无线发射模块a2的第一只无线信号发射按键s1下两个触点分别连接；无线发射模块成品a2(工作频率315mhz)具有四个发射按键，分别按下时可发射四路不同编码的无线信号，无线发射模块成品a2内部具有编码电路，通过编码电路编码能防止不是一个编码的无线发射模块成品发射无线信号相互干扰；光电开关a1是型号e3f-ds200c4的远距离反射式光电开关成品，其具有两个电源输入端1及2脚、一个高电平输出端3脚，工作时根据选型不同，在其下前端探测头的发射头直线发射出的红外光束被物品阻挡、探测头下前端的接收头接收到后高电平输出端输出高电平，无物品阻挡时不输出高电平，最远探测距离200cm，其壳体上侧端内具有调节旋钮，调节旋钮向左调节时其探测距离变近、向右调节时探测距离变远。电源开关s是拨动电源开关，其操作手柄位于无人机本体的壳体前侧端外，稳压模块a10是型号sunlephant、输入电压4-32v、输出电压1.2-32v连续可调的直流转直流电源模块成品、功率200w。无线控制电路包括型号sf1500的无线接收电路模块成品a3(工作频率315mhz)、电阻r1及r2、npn三极管q1及q2和继电器k1及k6，无线接收电路模块成品a3其具有四个输出端和一个脉冲输出端，无线接收电路模块a3内部具有编码电路，通过编码电路编码能防止不是一个编码的无线接收电路模块接收无线信号相互干扰，无线接收电路模块a3的两个输出端4及5脚和两只电阻r1及r2一端分别连接，两只电阻r1及r2另一端和两只npn三极管q1及q2基极分别连接，两只npn三极管q1及q2集电极和两只继电器k1及k6负极电源输入端分别连接，两只继电器k1及k6负极控制电源输入端和两只npn三极管q1及q2发射极连接，无线接收电路模块a3的正极电源输入端1脚和两只继电器k1及k6正极及控制电源输入端连接。

图1、2、3中所示，每套自动起落架机构中，光电开关a4(或a5、a6、a7)还配套有继电器k2(或k3、k4、k5)，其间经导线连接，光电开关a4(或a5、a6、a7)正极电源输入端1脚和继电器k2正极控制电源输入端连接，光电开关a4(或a5、a6、a7)的负极电源输入端和继电器k2(或k3、k4、k5)负极及负极控制电源输入端连接，光电开关a4(或a5、a6、a7)正极电源输出端3脚和继电器k2正极电源输入端连接，继电器k2(或k3、k4、k5)两个常开触点端和电动伸缩杆m(或m1、m2、m3)的正负两极电源输入端分别连接；电动伸缩杆m(或m1、m2、m3)是型号pxtl、工作电压直流12v的电动推杆成品，电动推杆m(或m1、m2、m3)包括电机和筒体内部的多级减速齿轮，工作时，电机正负两极得电后，在减速齿轮等的作用下，电动推杆的柱塞杆会下行，行程是50cm,电机负正两极得电后，在减速齿轮等的作用下，电动推杆m(或m1、m2、m3)的柱塞杆会上行，电动推杆内部具有限位开关，柱塞杆运动到上止点和下止点时，电机均会失电、柱塞杆不再运动，只有反向输入电源柱塞杆才会再次运动。工作时根据选型不同，光电开关a4(或a5、a6、a7)在其前下端探测头的发射头直线发射出的红外光束被物品阻挡、探测头下前端的接收头接收到后高电平输出端不输出高电平，无物品阻挡时输出高电平，最远探测距离200cm(本实施例150cm、型号e3f-ds200c4)，无线遥控电路a8是型号sf1500的无线发射电路模块成品，无线遥控电路a8编码电路的编码和无线控制电路的无线接收电路模块a3的编码电路编码一致。无线反馈电路包括型号sf1500的无线接收电路模块成品a9、电阻r3和发光二极管vl，无线接收电路模块a9的输出端4脚和电阻r3一端连接，电阻r3另一端和发光二极管vl正极连接，无线接收电路模块a9的负极电源输入端3脚和发光二极管vl负极电源输入端连接，发光二极管vl发光面位于无人机本体的遥控器壳体外侧，无线接收电路模块成品a9编码电路编码和无线提示电路的无线发射模块成品a2的编码电路编码一致。

图1、2、3所示，无人机本体内蓄电池g正极和电源开关s一端经导线连接，电源开关s另一端、蓄电池g负极和稳压模块a10的正负两极电源输入端1及2脚分别经导线连接，稳压模块a10的电源输出两端3及4脚和无线提示电路电源输入两端光电开关a1的1及2脚、无线控制电路电源输入两端继电器k6正极电源输入端及负极控制电源输入端分别经导线连接；所述无线控制电路的两路电源输出端继电器k1两个常开触点端、继电器k6两个常开触点端和四套自动起落架机构的四套光电开关a4(a5、a6、a7)的电源输入两端1及2脚、四套自动起落架机构的电动伸缩杆m(或m1、m2、m3)负正电源输入两端分别经导线连接；所述无人机本体的遥控器内蓄电池g1两极和无线遥控电路a8电源输入两端1及2脚、无线反馈电路电源输入两端无线接收电路模块a9的1及3脚分别经导线连接。

图1、2、3所示，打开电源开关s后，无人机本体内蓄电池g输出的电源进入稳压模块a10电源两端，稳压模块a10的3及4脚输出稳定的12v电源进入无线提示电路、无线控制电路的电源输入两端，于是，无线提示电路、无线控制电路处于得电工作状态。无人机本体的遥控器内蓄电池g1输出的12v电源进入无线遥控电路、无线反馈电路的电源输入两端后，无线遥控电路、无线反馈电路处于得电工作状态。应用中，无人机本体1降落中，当间隔地面(无人机本体1的壳体下端)距离小于1.8米时，光电开关a1的探测头前发射的红外光束由于被阻挡其3脚会输出高电平进入继电器k的正极电源输入端，于是，继电器k得电吸合其控制触点端和常开触点端闭合，进而无线发射模块成品a2的第一只无线信号发射按键s1键下两个触点闭合，无线发射模块成品a2发射出第一路无线闭合信号(无线信号发射距离1500米)；位于操作人员处的无线接收电路模块a9接收到第一路无线信号后，其4脚输出高电平经电阻r3降压限流进入发光二极管vl正极，于是，发光二极管vl得电发光，操作人员看到发光二极管vl发光后、就能知道无人机本体离地接近1.8米了，然后操作人员操作无人机本体1暂时保持悬停，和地面保持1.8米左右距离状态。同时操作人员经无线遥控电路发送控制信号(按下无线遥控电路a8的第一只无线信号发射按键s1，无线遥控电路a8发射出第一路无线闭合信号)，位于无人机本体1处的无线接收电路模块a3接收到无线信号后，其4脚会输出高电平经电阻r1降压限流进入npn三极管q1的基极，于是，npn三极管q1导通集电极输出低电平进入继电器k1负极电源输入端，继电器k1得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合。由于，继电器k1两个常开触点端和四套自动起落架机构的光电开关a4(a5、a6、a7)的电源输入两端1及2脚分别连接，此刻光电开关a4(a5、a6、a7)会处于得电工作状态。远端操作人员按下无线遥控电路a8的发射按键，间隔6秒钟后，才操作无人机本体继续降落。6秒钟的5秒钟时间内，四套自动起落架机构的光电开关中(下端正常离地间隙在1.5米左右)，如果无人机本体的壳体下端四周有一处或两处、三处、四处的地面高度高低不平时(离地间隙大于1.5米左右)，此刻无人机本体的壳体下端四周一处或两处、三处、四处的光电开关a4(或a5、a6、a7)会输出高电平进入继电器k2(或k3、k4、k5)正极电源输入端，于是，继电器k2(或k3、k4、k5)得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合。由于，继电器k2(或k3、k4、k5)的两个常开触点端和电动伸缩杆m(或m1、m2、m3)的正负两极电源输入端分别连接，所以此刻电动伸缩杆m(或m1、m2、m3)会得电工作，其柱塞杆下行并带动支撑板63下行，于是，支撑板63下端和地面间距拉近，当光电开关a4(或a5、a6、a7)的探测头下端和地面间距刚好小于1.5米时，光电开关a4(或a5、a6、a7)的3脚不再输出高电平，进而，继电器k2(或k3、k4、k5)失电，电动伸缩杆m(或m1、m2、m3)不再工作。远端操作人员按下无线遥控电路a8的发射按键，间隔6秒钟后，再次按下无线遥控电路a8的发射按键s1，于是，无线遥控电路a8发射出无线开路信号，无线接收电路模块a3接收到开路信号后其4脚停止输出高电平，继电器k1失电，那么四套光电开关、电动伸缩杆均会失电。远端操作人员按下无线遥控电路a8的发射按键，间隔6秒钟后，操作无人机本体继续降落，由于，四套自动起落架机构在自身功能作用下，地面高度不同时，四个支撑板的高度就会不同，操作人员操作无人机进行下降后，无人机本体落地后就能尽可能保持和地面水平，从而尽可能减少了无人机因偏重倾倒和损坏的几率。

图1、2、3所示，本实用新型每次无人机本体1降落后，或者下一次使用前，需要按下无线遥控板a8的第二只无线发射按键s2(发射出第二路无线闭合信号)，位于无人机本体1处的无线接收电路模块a3接收到无线信号后，其5脚会输出高电平经电阻r2降压限流进入npn三极管q2的基极，于是，npn三极管q2导通其集电极输出低电平进入继电器k6负极电源输入端，继电器k6得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端闭合。由于，继电器k6两个常开触点端和四套自动起落架机构的电动伸缩杆m(m1、m2、m3)正负两极分别连接，所以此刻电动伸缩杆m(或m1、m2、m3)会得电工作，其柱塞杆上行并带动支撑板63上行，于是，电动伸缩杆m(或m1、m2、m3)的柱塞杆回收到止点为下次使用做好准备；当电动伸缩杆m(或m1、m2、m3)的柱塞杆回收到止点后，操作人员再次按下无线遥控板a8的第二只无线发射按键s2(发射出第二路无线开路信号)，于是，无线接收电路模块a3的5脚不再输出高电平，进而，继电器k6失电，电动伸缩杆m(或m1、m2、m3)失电为下次无人机平稳降落使用做好准备。电阻r1、r2、r3阻值分别是1k、1k、1.8k；npn三极管q1、q2、q3型号是9013；继电器k、k1、k6、k2、k3、k4、k5是dc12v继电器；发光二极管vl是红色发光二极管。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。