轰鸣的小跑SVM
25-12-18 08:00 微博认证:汽车达人 微博新知博主 汽车博主

#技术巡猎# #比亚迪# 前天是一份无人机,今天也是---“姿态调整装置、无人机停放系统”,最近无人机的专利有不少啊……

这份其实讲的是一个无人机比较容易翻车的底座,解决的是问题是无人机在机巢里如何“停得准、稳定,且能精确对接充电口”的事情。我知道有很多人以为机巢难在导航定位,其实更折磨人的,是最后那一下“落座+对位”,普通人的视角是“失败了就多对几次嘛”,但是这种对位,失败几次,磕磕碰碰在所难免,久了以后充电接触不良、机身磨损、舱内卡滞,就是售后和口碑的课题了。

目前这个专利的机械味儿非常重。
它有点像机床的三爪卡盘:一个转台负责承载和旋转,上面套一个同轴的旋转件;两者既可以同步转,也可以做差速转。一旦开始差速,周向布置的一圈推动组件就会沿径向往中心收拢,把无人机推到中心位置并夹住---归中+夹持一次完成。等夹紧了以后,再让两者同步转,相当于“夹着无人机一起转”,用旋转去修正姿态角度,把充电口/定位特征转到目标方向。

这套思路的好处是朴素:它不要求你每次都像外科手术一样精准落点,你可以先随便落下来,再靠机构把它“拽回正确的位置”。

推动组件怎么动的呢?专利给了几条实现路径,都是常见的机械设计。
比如说,用滑动件走导向槽,导向槽设计成离中心越来越近的形状,你转动旋转件,滑块就被几何约束“逼着”往中心走;还有偏心转动件的版本,转起来以后,偏心的那一侧会凸出来,自然就往中心推了。传动也不讲究一定要齿轮,连杆、拉索、弹簧复位都写进去了,就是冲着“不同机巢布局”去的。

驱动控制上,专利提的是可以靠两台电机分别驱动转台和旋转件,差速时夹持,同速时调整姿态;也可以上离合器,用“接合---同步 / 分离---差速”去做切换,甚至把齿轮/行星机构的实现都给预留了。你能看出来他们做的不是一个demo,确实在考虑平台化---因为机巢这种东西,最怕的是一台车、一个方案只能配一款无人机,一换机型就推倒重来。

另外一个很关键的动作闭环是这样的。
通过采集装置拿到“当前位置”和“目标姿态”的差值,再算需要转多少角度去对齐。
这里面不一定非得视觉,编码器、限位、简单的姿态标记都是可以实现的,反正目的只有一个:充电口对齐插座。充电对位也给了两条路线:一种是先调整姿态,把充电口转过去,缩短它到插座的距离;另一种更直接,把插座布在合适的半径上,归中后靠转台旋转把充电口“旋转到位”实现接触。

它真正的价值,在于“夹持+调姿+对位”三件事被同一套机构串起来了。
无人机的外形不钛规则、重心不一定在几何中心,靠单纯定位去追精度,现实里会因为公差、震动、风、异物等等所干扰;而机械归中属于那种可以用完全把这些误差都吃掉。

当然,也不是没有风险点。
机巢是户外工况,灰尘、雨水、盐雾、结冰都是有的,导向槽、滑块、拉索这种结构,长期摩擦磨损和卡滞不可避免。差速夹持如果没有限扭/电流闭环,夹紧力过大就可能伤机身外壳;夹持不足又会导致旋转调姿时打滑,对位越调越歪。所以最后拼的还是“体系上的能力”:材料与涂层、排水防尘、失效逻辑、以及维护策略,等等等。

如果说车载无人机开始变成一个可以稳定工作的“工具”,嗯……
我就会考虑会去一些奇怪的地方……

发布于 广东