一种旋翼无人机的自平衡脚架、旋翼无人机及方法与流程

技术特征：
1.一种旋翼无人机的自平衡脚架，所述旋翼无人机包括机体以及安装在所述机体上的飞控板，所述飞控板上安装有惯性传感器和单片机，所述惯性传感器用于获取姿态角；所述自平衡脚架包括：外壳；驱动模块，安装在所述外壳上，接收所述单片机的控制信号，将所述控制信号转化为自平衡脚架的驱动信号；伸缩模块，安装在所述外壳上，接收所述驱动信号，根据所述驱动信号，输出伸缩量；激光测距传感器，安装在所述伸缩模块的底端，用于获取其自身与地面的相对距离，并将所述相对距离数据发送给所述单片机；其中所述单片机接收所述姿态角和所述相对距离进行分析处理，输出所述控制信号。2.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机的自平衡脚架，所述伸缩模块包括：控制电机单元，接收所述驱动信号；伸缩杆，其一端与所述控制电机单元的输出端相连；限位开关，设置在所述伸缩杆两端的缩放极限处；脚架垫圈，安装在所述伸缩杆的另一端。3.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机的自平衡脚架，所述控制电机包括：电机，接收所述驱动信号，所述驱动信号用于驱动所述电机工作，控制所述电机的正反转以及转动时间，从而控制伸缩程度；齿轮传动机构，输入端与所述电机的输出端相耦合；丝杠，输入端与所述齿轮传动机构的输出端相耦合；螺母，固定在所述伸缩杆的一端，与所述丝杠相啮合。4.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机的自平衡脚架，所述控制电机还包括：制动器，设置在所述齿轮传动机构的输出端，用于控制所述伸缩杆的运动或停止。5.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机的自平衡脚架，所述齿轮传动机构包括：第一齿轮，安装在所述电机的输出轴上；齿轮轴，具有第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮相啮合。6.一种旋翼无人机，包括：机体；以及权利要求1所述的自平衡脚架，所述自平衡脚架具有多个，均安装在所述机体上。7.根据权利要求6所述的一种旋翼无人机，所述自平衡脚架的数量与所述机体上的旋翼的数量相同。8.根据权利要求6所述的一种旋翼无人机，所述自平衡脚架安装在所述机体的旋翼下方。9.根据权利要求6所述的一种旋翼无人机的降落方法，包括：通过所述激光测距传感器实时获取各个自平衡脚架与地面的相对距离；当所述相对距离小于第一设定阈值时，所述单片机给各个自平衡脚架发送一次平衡调整控制信号，所述一次平衡调整控制信号经过驱动模块产生对应的驱动信号，驱动信号控制所述伸缩模块进行伸缩，使得各个自平衡脚架与地面的相对距离相等，完成一次平衡调整；
当完成一次平衡调整后，旋翼无人机继续降落，所述单片机实时获取姿态角，根据所述姿态角与水平面的相对误差，输出二次平衡调整控制信号给各个自平衡脚架，所述二次平衡调整控制信号经过驱动模块产生对应的驱动信号，驱动信号控制所述伸缩模块进行伸缩，直到所述相对误差小于第二设定阈值时，完成二次平衡调整，实现安全降落地面。10.根据权利要求6所述的一种旋翼无人机的起飞方法，包括：将旋翼无人机放置在地面上；所述单片机实时获取姿态角，当姿态角发生变化时，根据所述姿态角与水平面的相对误差，输出二次平衡调整控制信号给各个自平衡脚架，所述二次平衡调整控制信号经过驱动模块产生对应的驱动信号，驱动信号控制所述伸缩模块进行伸缩，直到所述相对误差小于第二设定阈值；当所述相对误差小于第二设定阈值时，所述单片机发出起飞指令，旋翼无人机的旋翼开始旋转并提供升力。

技术总结
本申请公开了一种旋翼无人机的自平衡脚架、旋翼无人机及方法，所述旋翼无人机包括机体以及安装在所述机体上的飞控板，所述飞控板上安装有惯性传感器和单片机，所述惯性传感器用于获取姿态角；所述自平衡脚架包括：外壳；驱动模块，安装在所述外壳上，接收所述单片机的控制信号，将所述控制信号转化为自平衡脚架的驱动信号；伸缩模块，安装在所述外壳上，接收所述驱动信号，根据所述驱动信号，输出伸缩量；激光测距传感器，安装在所述伸缩模块的底端，用于获取其自身与地面的相对距离，并将所述相对距离数据发送给所述单片机；其中所述单片机接收所述姿态角和所述相对距离进行分析处理，输出所述控制信号。出所述控制信号。


技术研发人员：严求真 邬玲伟 张运涛 杨启尧 郭栋 马艳
受保护的技术使用者：浙江水利水电学院
技术研发日：2021.06.18
技术公布日：2021/9/6