用于具有有效载荷的移动平台的基站制造技术

一种用于自动更换电池组或有效载荷的基站和其使用方法。所述基站提供用于收容移动平台的着陆面且包括由操纵器仓控制来访问资源库的操纵器。所述基站可操作以确定所述移动平台在所述着陆面上的位置且将所述操纵器移动至所述移动平台。因此，所述基站系统有利地适合所述移动平台的低精确度降落且进一步使得所述移动平台的伸展和自主操作能够无需用户干涉来更换电池组和有效载荷。

Base Station for Mobile Platform with Payload

A base station for automatically replacing battery packs or payloads and its use method. The base station provides a landing surface for accommodating a mobile platform and includes an operator controlled by a manipulator warehouse to access the repository. The base station is operable to determine the position of the mobile platform on the landing surface and to move the manipulator to the mobile platform. Therefore, the base station system is advantageously suitable for the low precision landing of the mobile platform and further enables the extension and autonomous operation of the mobile platform to replace the battery pack and payload without user interference.

【技术实现步骤摘要】
用于具有有效载荷的移动平台的基站
本专利技术大体上涉及移动平台，且更具体地但不是唯一地涉及为移动平台，如无人飞行器(UAV)，服务的基站。
技术介绍
传统无人飞行器(UAV)的飞行时间因其电池寿命而往往限于最多十至三十分钟。当电池电量耗尽时，所述无人飞行器必须降落，并且所述耗尽电量的电池必须由用户更换或者充电，然后所述无人飞行器才能再次运行。类似地，每个无人飞行器可携带有效载荷，所述有效载荷用于执行特定功能，如捕获操作环境的图像、撒农药、或者运输燃料。对于这些有效载荷中的每一种来说，需要定期维护，这种定期维护通常涉及频繁的用户交互(如，用户需要下载捕获的图像或者重新补充农药喷雾罐)。在需要长期的工作时间的情况下以及在无人飞行器机队需要长期自主运行的情况下，必须有频繁的用户交互以维持及更换无人飞行器的电池和有效载荷是不利的。为在UAV上自主运行，一些传统的系统需要所述无人飞行器降落至或被移动至(手动地或者自动地)着陆垫上的一个位置。对于降落精确度低的较大型无人飞行器，为在所述较大型无人飞行器上自主运行，将所述较大型无人飞行器移动至所述着陆垫上的所希望的位置所需要的资源和费用是不切实际的。鉴于上述情况，需要一种用于自主更换无人飞行器电池的改良的无人飞行器基站系统和方法，来克服传统的无人飞行器系统的上述障碍和缺点。
技术实现思路
本专利技术涉及用于自动更换电池组或有效载荷的基站及其使用方法。所述基站提供用于收容移动平台，如无人飞行器(UAV)，的着陆面。所述基站系统有利地适合移动平台的低精确度降落，且进一步使得移动平台的扩展和自主操作能够无需用户干涉来更换电池组和有效载荷。根据本文所公开的第一方面，提出一种用于管理安置于着陆面上的移动平台的有效载荷或者电池的方法。所述方法包括：确定所述移动平台的位置；及根据所确定的移动平台位置使维护系统相对于所述移动平台移动。在所公开的方法中的一些实施方式中，使所述维护系统移动包括根据所确定的无人飞行器的位置将所述维护系统沿着X轴、Y轴及Z轴中的至少一种平移或者转动至所述移动平台。在所公开的方法中的一些实施方式中，所述方法进一步包括通过所述维护系统与所述移动平台的所选择的有效载荷或所选择的电池进行交互，其中上述交互可选地自动发生且无需用户交互。在所公开的方法中的一些实施方式中，与所述移动平台的所选择的有效载荷或所选择的电池进行交互包括取下所选电池及对所选择的电池充电中的至少一种。在所公开的方法中的一些实施方式中，与所述移动平台的所选择的有效载荷或所选择的电池进行交互包括与所述移动平台的燃料、包裹、货物、水、农药、肥料及数据存储单元中的至少一种进行交互。在所公开的方法中的一些实施方式中，所述方法进一步包括将替换有效载荷或替换电池插入所述移动平台。在所公开的方法中的一些实施方式中，所述方法进一步包括触发所述移动平台的电源开关。在所公开的方法中的一些实施方式中，所述方法进一步包括将物理电缆组件连接到所述移动平台。在所公开的方法中的一些实施方式中，连接所述物理电缆组件包括连接用于将数据从所述基站传输到所述移动平台的第一物理通信电缆组件、连接用于将数据从所述移动平台传输到所述基站的第二物理通信电缆组件、连接用于为所述移动平台提供电能的动力电缆及连接用于为所述移动平台再加燃料的燃料管线中的至少一种。在所公开的方法中的一些实施方式中，连接所述第一物理通信电缆组件及连接所述第二物理通信电缆组件包括连接用于在所述移动平台与所述基站之间交换数据的公共物理通信电缆组件。在所公开的方法中的一些实施方式中，所述方法进一步包括以无线方式为所述移动平台提供动力。在所公开的方法中的一些实施方式中，确定所述移动平台的位置包括从一个或多个传感器接收位置信息，且其中，上述一个或多个传感器包括光传感器、接触式图像传感器、电光传感器、红外传感器、动态电感探测器、作为光传感器的发光二极管(LED)、光纤传感器、光学位置传感器、光电探测器、压力传感器、光敏电阻、光电晶体管、热或温度传感器、距离传感器、电流传感器、磁传感器及无线电传感器中的至少一种。在所公开的方法中的一些实施方式中，所述移动平台保持静止于所述着陆面上。在所公开的方法中的一些实施方式中，所述方法进一步包括将所述移动平台从所确定的位置移动至所述着陆面上的预定位置。在所公开的方法中的一些实施方式中，将所述移动平台移动至预定位置导致所述移动平台的一个或多个降落支脚各自与确定于所述着陆面的预定表面的对应收容腔啮合。在所公开的方法中的一些实施方式中，所述方法进一步包括确定第二移动平台的第二位置。在所公开的方法中的一些实施方式中，所述移动平台为无人飞行器(UAV)。根据本文所公开的另一方面，提出一种用于具有有效载荷或电池的移动平台的基站，所述基站包括：着陆面；及可操作以确定所述移动平台在所述着陆面上的位置及根据所确定的移动平台的位置移动至所述移动平台的维护系统。在所公开的系统中的一些实施方式中，所述维护系统可操作以根据所确定的移动平台的位置沿着X轴、Y轴及Z轴平移或转动至所述移动平台。在所公开的系统中的一些实施方式中，所述维护系统可操作以与所选择的替换有效载荷和所述移动平台的有效载荷交互，且可选地用于自动操作且无需用户交互。在所公开的系统中的一些实施方式中，所选择的替换有效载荷和有效载荷中的至少一种包括数据存储单元、预定数量的燃料、预定数量的肥料、预定数量的水、一个或多个包裹、货物及预定数量的农药中的至少一种。在所公开的系统中的一些实施方式中，所述维护系统可操作以与所选择的替换电池和所述移动平台的电池交互，且可选地用于自动操作且无需用户交互。在所公开的系统中的一些实施方式中，所述维护系统进一步可操作以将所述电池从所述移动平台取下、对所取下的电池充电及将所选择的替换电池插入所述移动平台中的至少一种。在所公开的系统中的一些实施方式中，所述维护系统进一步可操作以确定所述移动平台与位于所述移动平台飞行路径上的第二基站之间的距离。在所公开的系统中的一些实施方式中，所述维护系统进一步可操作以给所述移动平台提供信号，所述信号指示所述移动平台降落在所述着陆面或行进至所述第二基站。在所公开的系统中的一些实施方式中，所述维护系统进一步可操作以触发所述移动平台的电源开关。在所公开的系统中的一些实施方式中，所述维护系统进一步可操作以将物理电缆组件连接至所述移动平台。在所公开的系统中的一些实施方式中，上述的物理电缆组件包括用于将数据从所述基站传输至所述移动平台的第一通信电缆组件、用于将数据从所述移动平台传输至所述基站的第二通信电缆组件、用于为所述移动平台提供电能的动力电缆及用于给所述移动平台再加燃料的燃料管线中的至少一种。在所公开的系统中的一些实施方式中，所述第一通信电缆组件及所述第二通信电缆组件包括用于在所述移动平台和所述基站之间交换数据的公共物理通信电缆组件。在所公开的系统中的一些实施方式中，所述维护系统可操作以以无线方式为所述移动平台提供动力。在所公开的系统中的一些实施方式中，所述着陆面包括用于以无线方式为所述移动平台提供动力的充电垫。在所公开的系统的一些实施方式中，提供至所述移动平台的动力包括电能。在所公开的系统中的一些实施方式中，所述着陆面包括用于以无线方式为所述移动平台提供动力的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于具有有效载荷的移动平台的基站，包括：着陆面；传感器，用于确定所述移动平台在所述着陆面上的位置；机械操纵器，用于：与所述有效载荷及所选择的替换有效载荷自动的交互且无需用户交互；从资源槽中夹持所选择的替换有效载荷；基于所确定的位置，将所选择的替换有效载荷移动至所述移动平台；将所选择的替换有效载荷插入所述移动平台的载荷槽中；及释放所述替换的有效载荷。

【技术特征摘要】
1.一种用于具有有效载荷的移动平台的基站，包括：着陆面；传感器，用于确定所述移动平台在所述着陆面上的位置；机械操纵器，用于：与所述有效载荷及所选择的替换有效载荷自动的交互且无需用户交互；从资源槽中夹持所选择的替换有效载荷；基于所确定的位置，将所选择的替换有效载荷移动至所述移动平台；将所选择的替换有效载荷插入所述移动平台的载荷槽中；及释放所述替换的有效载荷。2.如权利要求1所述的基站，其中所述维护系统的机械操纵器可操作以根据所确定的所述移动平台的位置沿着X轴、Y轴及Z轴平移或者转动至所述移动平台。3.如权利要求1或权利要求17所述的基站，其中所述基站进一步可操作以确定所述移动平台与位于所述移动平台的飞行路径上的第二基站之间的距离。4.如权利要求3所述的基站，其中所述基站进一步可操作以提供信号至所述移动平台，所述信号指示所述移动平台降落在所述着陆面上或者行进至所述第二基站。5.如权利要求1所述的基站，其中所述基站进一步可操作以将物理电缆组件连接至所述移动平台。6.如权利要求5所述的基站，其中所述物理电缆组件包括用于将数据从所述基站传输至所述移动平台的第一物理通信电缆组件、用于将数据从所述移动平台传输至所述基站的第二物理通信电缆组件、用于为所述移动平台提供电能的动力电缆及用于给所述移动平台再加燃料的燃料管线中的至少一种。7.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：王铭熙，陈翔宇，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44