东大学生研发无人机起飞着陆装置获国家专利

东大学生研发无人机起飞着陆装置获国家专利

　　从东北大学获悉，由东北大学机械工程与自动化学院机械工程专业的杜聪聪、应用物理专业的李武军和机械工程专业的陈朝浪一起着手设计研发无人机飞行器起飞与着落装置已获得授权国家专利一项。

　　目前无人机产业在全世界蓬勃发展，尤其是在军事应用领域的广泛应用，然而无人机的收发环节仍存在不少缺点，成为制约无人机产业发展的瓶颈。东北大学学生杜聪聪等人研发的无人机起飞与着落装置的测试系统，通过系列创新，实现了对固定翼无人机回收和发射的一体化过程，为解决我国无人机收发问题提出了一种有效的途径。

　　据了解，无人机的发射有手抛、机载投放、车载发射、弹射、火箭助推等多种方式。但是，已有的回收和发射装置都是分离的，且多为人工干预、自动化程度低，存在回收和发射成功率低、体形庞大、对环境的适应性差、不便于运输等缺点。与其他回收导引方式相比,光电导引导虽然提高了回收精度和可靠性，但是涉及的算法对于不同环境的适应性有较大的缺陷，技术推广应用有难度。因而，要真正实现无人机智能化和无人化飞行，必须要有一套完备的补给维护平台。

　　针对目前无人机回收、抛射装置的特点和局限性，由东北大学杜聪聪、李武军和陈朝浪三名学生组建的团队开始着手设计研发无人机飞行器起飞与着落装置。2015年3月，三人团队在确定研究主题之后，便开始了认真而细致的资料检索工作，深入了解了项目所在领域在国内外发展情况。

　　在无人机的回收方面，杜聪聪从人手接球的仿生学角度获得灵感，希望通过对无人机回收主动和被动缓冲相结合的方式，来达到对无人机损伤最小的目的。有了想法，团队立即开始建模计算，讨论原理。团队首先运用CAXA软件设计出二维草图，再对装置进行详细设计，运用SolidWorks软件构建三维模型，选择合适的动力装置。对控制部分开始选择需要的传感器、电机伺服系统，经过不断的讨论对比，团队决定采用STM32作为主控芯片。

　　经过不懈的努力，团队终于研发出固定翼无人机回收与弹射一体化系统，其装置机构简单，运输方便，地貌影响小，工作能耗小，成本低廉，对象损伤小。装置采取柔性缓冲，降低了无人机的损伤;对无人机回收同时采取主动和被动缓冲，提高吸能的效果。此外，该装置机构集约灵巧，能够对固定翼无人机回收发射过程实现无人化、一体化，成为小型固定翼无人机作战补给云台，有效地解决了无人机在偏远地区续航能力低的问题，并以较低的成本，扩大了短续航能力无人机执行任务的范围，从根本上实现了无人机值守环境恶劣岛礁和高山的目标。

　　自研发以来，该项目已获得授权国家专利一项。团队发表国家级期刊论文共 2 篇。在“第三届中航工业杯—国际无人飞行器创新大奖赛”上，固定翼无人机回收与弹射一体化系统，获得了第九名的好成绩，并荣获创意新星奖。