具体实施方式

由于无人机的重复使用属性，在无人机的使用过程中，无人机回收姿态由于断电瞬间的受力不同，落入停机坪时的姿态也均不相同，无人机不同的回收姿态加大了后续无人机自动化回收的难度。以下结合说明书附图和具体优选的实施例对一种无人机柔性精准自主起降装置及控制方法作进一步描述。

如图1所示，该种无人机柔性精准自主起降装置，包括调整板13，所述的调整板13的底部两侧分别固定安装有左支撑总成12和右支撑总成28，所述的左支撑总成12和右支撑总成28分别独立与倾角驱动装置传动连接，两组倾角驱动装置用于通过左支撑总成12和右支撑总成28控制调整板13的倾角方向和倾角值，所述的调整板13上固定安装有倾角传感器，所述的倾角传感器用于采集调整板13的倾斜方向和倾角数据；

所述的调整板13上表面设置有对中装置，所述的对中装置包括左夹臂和右夹臂，所述的左夹臂和右夹臂通过对中驱动装置与对中电机传动连接，所述的对中电机用于驱动左夹臂和右夹臂相对或相向运动，所述的左夹臂和右夹臂上均固定安装有前抓手22和后抓手17，所述的前抓手22和后抓手17能够在抓手驱动装置的驱动下相对或相向运动；

无人机放置在调整板13上表面且位于左夹臂和右夹臂之间，所述的调整板13上表面左夹臂和右夹臂相对运动且两组前抓手22和后抓手17相对运动能够推动无人机在X轴和Y轴两个方向实现对中。

进一步的，对中装置与伸缩传动装置传动连接，所述的伸缩传动装置固定安装在调整板13上表面，所述的伸缩传动装置用于驱动对中装置与调整板13实现相对伸缩运动。伸缩传动装置包括设置在调整板13两侧的左安装支架和右安装支架，所述的左安装支架和右安装支架内均安装有丝杆9，每根丝杆9均与一组丝杆螺母8螺纹连接，两组丝杆螺母8分别与移动框架的两端固定连接，所述的左安装支架和右安装支架内的两根丝杆9相互平行，所述的两根丝杆9在电机的驱动下同步转动，所述的对中装置与移动框架固定连接。

两组丝杆9的驱动端通过一根传动带传动连接，所述的传动带通过电机驱动，该种传动方式保证了两根丝杆9能够在电机的带动下同步转动，进而能够驱动对中装置精准的实现伸缩运动。

本实施例中，对中装置中的对中驱动装置包括对中电机，所述的对中电机通过电机安装板2固定安装在移动框架的中部位置，所述的对中电机的输出轴与中心齿轮1传动连接，第一齿条3和第二齿条4分别设置在中心齿轮1的上下两侧且相互平行，所述的第一齿条3和第二齿条4均与中心齿轮1啮合传动；所述的第一齿条3与第一移动滑块14固定连接，所述的第一移动滑块14与第一滑轨5滑动连接，所述的第二齿条4与第二移动滑块18固定连接，所述的第二移动滑块18与第二滑轨7滑动连接，所述的第一滑轨5和第二滑轨7均与移动框架固定连接；所述的左夹臂尾端与第二齿条4一端固定连接，所述的右夹臂尾端与第一齿条3一端固定连接。

第一齿条3和第二齿条4均与调整板13平行，同理，第一滑轨5和第二滑轨7也均与调整板13平行，所述的第一滑轨5和第二滑轨7分别用于为第一齿条3和第二齿条4限位和导向，第一齿条3位于中心齿轮1的下方，第一齿条3的下表面通过两块第一移动滑块14与第一滑轨5滑动连接，两块第一移动滑块14分别固定在第一齿条3的下表面两端，同理，第二齿条4位于中心齿轮1的上方，第二齿条4的上表面通过两块第二移动滑块18与第二滑轨7滑动连接，两块第二移动滑块18分别固定在第二齿条4的上表面两端。当中心齿轮1在对中电机的带动下正转时，第一齿条3和第二齿条4相对运动，此时左夹臂和右夹臂相对运动，进行夹紧的动作，用于实现无人机X轴方向的对中；当中心齿轮1在对中电机的带动下反转时，第一齿条3和第二齿条4相向运动，此时左夹臂和右夹臂相向运动，进行复位的动作，用于实现左夹臂和右夹臂复位。

本实施例中，如图3所示，左夹臂和右夹臂结构对称，左夹臂和右夹臂上均安装有抓手驱动装置，所述的抓手驱动装置包括两组滚轮，所述的两组滚轮之间采用传送带传动连接，两组滚轮中的任一滚轮与抓手驱动电机传动连接，所述的传送带为环形且被两组滚轮拉紧，所述的传动带被两滚轮转轴轴心所在平面分为上传送段和下传送段，所述的前抓手22通过压紧块23与下传送段固定连接，所述的后抓手17通过连接架19与上传送段固定连接，所述的前抓手22和后抓手17相对设置。所述的右夹臂包括第一连接杆15，所述的第一连接杆15的尾端通过固定块6与第一齿条3一端固定连接，所述的第一传送带20两端通过固定架安装在第一连接杆15上表面；所述的左夹臂包括第二连接杆16，所述的第二传送带21两端通过固定架安装在第二连接杆16上表面。左夹臂和右夹臂上均设有传感器，分别用于控制夹臂的行程和判断无人机的接触。

第一连接杆15和第二连接杆16的下表面均与调整板13接触连接或设置有较小间隙，因此，第一连接杆15和第二连接杆16分别通过适应长度的固定块6与对应的齿条连接。第一连接杆15和第二连接杆16均设置有前抓手22和后抓手17，前抓手22和后抓手17均为L型折板结构，且开口相对设置，由于前抓手22和后抓手17的底部端面均调整板13接触连接或设置有较小间隙，因此，前抓手22和后抓手17需要采用不同高度的压紧块23和连接架19分别与不同高度的上传送段和下传送段固定连接。

本实施例中，如图2、4、5所示，倾角驱动装置包括左侧升降装置和右侧升降装置，所述的左支撑总成12包括左支撑架，所述的左支撑架顶端通过第一铰轴10与连接块11连接，所述的连接块11顶端与调整板13底面固定连接，所述的左支撑架与左侧升降装置传动连接，所述的左侧升降装置用于带动左支撑架在竖直方向上运动；所述的右支撑总成28包括右支撑架，所述的右支撑架顶端通过第二铰轴27与旋转固定板26连接，所述的旋转固定板26顶面与右滑块25固定连接，所述的右滑块25与线性导轨24滑动连接，所述的线性导轨24与调整板13底面固定连接，所述的线性导轨24的延伸方向与第二铰轴27轴心所在直线垂直，所述的第二铰轴27轴心与第一铰轴10轴心垂直，所述的右支撑架与右侧升降装置传动连接，所述的右侧升降装置用于带动右支撑架在竖直方向上运动。

当左侧升降装置和右侧升降装置同步升降时，能够带动调整板13保持原始状态，仅仅在Z轴的竖直方向上做往复运动，而当调整板13需要进行倾斜时，通过调整一侧的升降装置，使调整板13两侧的高度差发生改变，此时，调整板13相对左支撑架围绕第一铰轴10发生转动，调整板13相对右支撑架围绕第二铰轴27发生转动。调整板13的倾斜角度能够在倾角传感器的监控下实现精准控制，所述的倾角传感器与一侧的升降装置控制器形成闭环控制。由于在调整板13发生倾斜运动时，左支撑总成12以及右支撑总成28与调整板13的接触点之间位置会发生变化，因此，在在调整板13发生倾斜时，右滑块25与线性导轨24会发生滑动，保证了结构的稳定性。

进一步的，调整板13上表面中心位置设置有降落标识，所述的无人机通过拍摄装置识别出的降落标识的原始尺寸及其正方向来调整的无人机降落飞行路线控制无人机降落在降落标识所在点。降落标识按照面积由大到小的顺序分为若干个等级，所述的降落标识至少包括两个等级，每一级降落标识嵌套在前一级降落标识中，最高等级的降落标识位于调整板13上表面中心位置，每一级降落标识的方向一致。

当无人机请求降落时，飞至降落平台上方，实时拍摄降落平台的图像，无人机对图像进行分析，如果识别出降落标识，采用图像分析软件对降落标识进行分析，由于拍摄装置的标定参数、识别出降落标识与降落点的相对位置均是固定的已知值，结合图像中降落标识的大小、角度位置等等计算出无人机相对于降落点的位置坐标。通过RTK定位导航模块获取无人机的当前RTK坐标值，计算降落点的RTK坐标值、无人机的机头方向与降落标识的方向之间的角度偏差。在降落过程中，周期性拍摄降落平台的图像，对图像进行分析，直至识别出更低等级的降落标识，结束当前降落阶段，进入与识别出的新的降落标识所对应的降落阶段，采用新的降落措施，控制无人机继续向降落点靠近。当无人机相对于降落点的高度小于设定高度阈值时，结束飞行路线调整，控制无人机直接降落至降落点处。

起降平台姿态调整方法，其特征在于：所述的前抓手22和后抓手17与无人机的接触面上均安装有压力传感器，所述的调整板13上表面中心位置设置有对中标识，所述的调整板13用于停放回收状态的无人机，并将无人机对中固定，具体步骤如下：

步骤1，无人机柔性精准自主起降装置处于静止状态并接收到回收无人机指令，左侧升降装置和右侧升降装置同步升降带动调整板13运动至预设高度；

步骤2，调整板13上固定安装的倾角传感器采集获取调整板13与水平面的倾角，并通过右侧升降装置带动右支撑总成28向上或向下运动，将调整板13调整至与水平面平行的状态；

步骤3，无人机以对中标识为目标点，降落在调整板13的上表面；

步骤4，无人机落入调整板13上表面后位于左夹臂和右夹臂之间，中心齿轮1在对中电机的驱动下转动，驱动第一齿条3和第二齿条4分别带动左夹臂和右夹臂相向运动；

步骤5，左夹臂和右夹臂均与无人机框架接触后，完成无人机在X轴方向上的对中，对中电机停机；

步骤6，左夹臂的前抓手22和后抓手17在第二传送带21的带动下相对运动，左夹臂的前抓手22和后抓手17在第一传送带20的带动下相对运动，两组前抓手22和后抓手17在电机的带动下同步运动，当安装在两组前抓手22和后抓手17接触面的上的压力传感器均采集到压力信号时，完成无人机在Y轴方向上的对中；

步骤7，用于驱动第一传送带20和第二传送带21的抓手驱动电机停机，完成无人机在调整板13的上表面的对中，同时将无人机锁定。

上述流程实现了无人机回收过程中的姿态调整过程。能够将无人机回收后进行姿态对中调整，最后可由伸缩传动装置将无人机由调整板13上表面送出，进入后续流程。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。