无人机对接系统技术方案

本发明专利技术适用于无人飞行器技术领域，提供一种无人机对接系统，包括捕获单元、无人机单元以及控制单元，捕获单元和无人机单元分别能够与控制单元通信；捕获单元包括基座、设置于基座上的捕获模块以及用于与无人机单元对接的第一充电接口，第一充电接口设置在捕获模块上；无人机单元包括无人机、设置在无人机顶部的被捕获模块以及用于与捕获单元对接的第二充电接口，第二充电接口设置在被捕获模块上；捕获单元通过捕获模块和被捕获模块对无人机单元进行捕获定位，捕获单元和无人机单元通过第一充电接口和第二充电接口进行对接。本发明专利技术提供的无人机对接系统，实现无人机在空中对接充电，避免了降落充电的繁琐步骤，大大提高无人机的使用效率。

UAV docking system

The invention is applicable to the technical field of UAV, and provides an UAV docking system, including a capture unit, an UAV unit and a control unit, which can communicate with the control unit respectively; the capture unit includes a base, a capture module arranged on the base, and a first charging interface for docking with the UAV unit, and a first charging interface. The UAV unit includes the UAV, the captured module on the top of the UAV and the second charging interface for docking with the captured unit. The second charging interface is set on the captured module. The captured unit captures and locates the UAV unit through the captured module and the captured module, and the captured unit and the UAV unit pass through the first charging interface and the captured module. The second charging interface is connected. The docking system of the unmanned aerial vehicle provided by the invention realizes docking charging of the unmanned aerial vehicle in the air, avoids the tedious steps of landing charging, and greatly improves the utilization efficiency of the unmanned aerial vehicle.

【技术实现步骤摘要】
无人机对接系统
本专利技术属于无人飞行器
，更具体地说，是涉及一种无人机对接系统。
技术介绍
随着自动控制与微机电等技术的发展，无人机(尤其是多旋翼飞行器)以其结构简单、使用便捷、垂直起降等特点而得到广泛使用，被广泛用于电力巡检、快递送货、生态监测、航空测绘、应急减灾、消防侦查、消费娱乐等领域。但无人机(尤其是多旋翼飞行器)存在续航能力弱，耗电量大的缺点，因此无人机一般只能运行1-2小时就被迫降落进行充电，严重影响无人机的持续使用，限制了其在工业领域的进一步发展，如果能够提供一种在空中对无人机进行充电的空中对接充电装置，将大大提高无人机的使用效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无人机对接系统，旨在解决因现有的无人机飞行器必须降落充电而导致无人机飞行器使用效率低下的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种无人机对接系统，包括捕获单元、能够与所述捕获单元进行对接和分离的无人机单元以及配套的控制单元，所述捕获单元和所述无人机单元分别能够与所述控制单元通信；所述捕获单元包括基座、设置于所述基座上的捕获模块以及用于与所述无人机单元对接的第一充电接口，所述第一充电接口设置在所述捕获模块上；所述无人机单元包括无人机、设置在所述无人机顶部的被捕获模块以及用于与所述捕获单元对接的第二充电接口，所述第二充电接口设置在所述被捕获模块上；所述捕获单元通过所述捕获模块和所述被捕获模块对所述无人机单元进行捕获定位，所述捕获单元和所述无人机单元通过所述第一充电接口和所述第二充电接口进行对接。进一步地，所述被捕获模块包括设置在所述无人机顶部的捕获杆，所述捕获模块包括分别与所述基座铰接的第一转臂、第二转臂以及两个分别驱动所述第一转臂和所述第二转臂分别转动的舵机；所述第一转臂的自由端设置第一卡合部，所述第二转臂的自由端设置第二卡合部，所述第一卡合部和所述第二卡合部相对设置；所述舵机分别驱动第一卡合部和所述第二卡合部抵接夹持所述捕获杆。进一步地，所述第一转臂的自由端还设置有用于诱导所述捕获杆与所述第一卡合部卡合的第一导向部，所述第一导向部位于所述第一卡合部的下部；所述第二转臂的自由端还设置有用于诱导所述捕获杆与所述第二卡合部卡合的第二导向部，所述第二导向部位于所述第二卡合部的下部；所述第一导向部和所述第二导向部结构相同。进一步地，所述第一导向部包括两个呈夹角设置的导向杆，两所述导向杆分别与所述第一转臂相连。进一步地，所述第一导向部的设置高度大于所述第二导向部的设置高度。进一步地，所述第一转臂和所述第二转臂均为长方体结构，所述被捕获模块还包括设置在所述捕获杆顶部并用于与所述第一转臂和所述第二转臂抵接夹紧的捕获长方体。进一步地，所述第一充电接口包括两个分别设置在所述第一转臂和所述第二转臂的相对内侧的电源接触片，所述第二充电接口包括分别设置在所述捕获长方体两侧的充电接触片。进一步地，所述捕获模块还包括设置在所述基座底部的摄像机，所述被捕获模块还包括两个设置在所述捕获长方体顶部的定位识别灯。进一步地，所述被捕获模块还包括设置在所述捕获长方体顶部的激光测距传感器。本专利技术提供的无人机对接系统，通过设置能够定位、捕获无人机的捕获单元，并在无人机上设置相应的被捕获模块，使捕获单元通过捕获模块和被捕获模块实现对无人机单元进行捕获定位，同时使第一充电接口和第二充电接口进行对接，实现无人机在空中对接充电，避免了降落充电的繁琐步骤，大大提高无人机的使用效率。附图说明图1为本专利技术实施例提供的无人机对接系统的在对接中的示意图之一；图2为本专利技术实施例提供的无人机对接系统的在对接中的示意图之二；图3为图2的左视图；图4为本专利技术实施例提供的无人机对接系统的对接完成后的示意图；图5为图4的左视图。图中：1-捕获单元；11-基座；12-第一转臂；121-第一卡合部；122-导向杆；13-第二转臂；14-舵机；15-第一充电接口；16-摄像机；2-无人机单元；21-无人机；22-捕捉杆；23-捕捉长方体；24-定位识别灯；25-第二充电接口；26-激光测距传感器。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。请参见图1至图5，现对本专利技术提供的无人机对接系统的实施例进行说明。无人机对接系统，包括捕获单元1、能够与捕获单元1进行对接和分离的无人机单元2以及配套的控制单元。控制单元是整个系统的控制中枢，其可以是计算机、PLC、单片机等控制器或控制器组合，协调捕获单元1和无人机单元2的对接和分离动作。捕获单元1和无人机单元2分别能够与控制单元进行通信，从而实现控制单元对捕获单元1和无人机单元2进行控制和监测。可选地，控制单元可以独立设置或者设置在捕获单元1中，控制单元、捕获单元1和无人机单元2分别具有无线通信模块，以便于控制单元、捕获单元1和无人机单元2进行通信。无人机单元2是主要的无人机飞行器，其与捕获单元1进行捕获抓取和对接，从而完成由捕获单元1向无人机单元2的充电、停靠或者数据交换等操作，捕获单元1一般设置在建筑物上或者悬停在空中，以便于使无人机单元2在空中与捕获单元1完成对接充电。捕获单元1包括基座11、设置于基座11上的捕获模块以及用于与无人机单元2对接的第一充电接口15，第一充电接口15设置在捕获模块上。无人机单元2包括无人机21、设置在无人机21顶部的被捕获模块以及用于与捕获单元对接的第二充电接口，第二充电接口25设置在被捕获模块上，第二充电接口25用于与无人机21的可充电电池电连接，第一充电接口15与设于基座11内或者设置在外部的大容量电池(或者市电)连接，通过第一充电接口15与第二充电接口25的对接(电连接)实现无人机单元2与捕获单元1的对接，实现无人机21的充电操作。对接过程中，无人机单元2先由人工控制或者由控制单元控制飞到捕获单元1的附近的预设位置，捕获单元1再通过捕获模块和被捕获模块的动作对无人机单元2进行精准捕获定位后，第一充电接口15和第二充电接口25也就完成了对接电连接，捕获单元1和无人机单元2通过第一充电接口15和第二充电接口25进行对接电连接，从而实现对无人机21的充电。本专利技术实施例提供的无人机对接系统，通过设置能够定位、捕获无人机的捕获单元，并在无人机上设置相应的被捕获模块，使捕获单元通过捕获模块和被捕获模块实现对无人机单元进行捕获定位，同时使第一充电接口和第二充电接口进行对接，实现无人机在空中对接充电，避免了降落充电的繁琐步骤，大大提高无人机的使用效率。请参见图1至图5，作为本专利技术提供的无人机对接系统的一种具体实施方式，被捕获模块包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.无人机对接系统，其特征在于，包括捕获单元、能够与所述捕获单元进行对接和分离的无人机单元以及配套的控制单元，所述捕获单元和所述无人机单元分别能够与所述控制单元通信；所述捕获单元包括基座、设置于所述基座上的捕获模块以及用于与所述无人机单元对接的第一充电接口，所述第一充电接口设置在所述捕获模块上；所述无人机单元包括无人机、设置在所述无人机顶部的被捕获模块以及用于与所述捕获单元对接的第二充电接口，所述第二充电接口设置在所述被捕获模块上；所述捕获单元通过所述捕获模块和所述被捕获模块对所述无人机单元进行捕获定位，所述捕获单元和所述无人机单元通过所述第一充电接口和所述第二充电接口进行对接。

【技术特征摘要】
1.无人机对接系统，其特征在于，包括捕获单元、能够与所述捕获单元进行对接和分离的无人机单元以及配套的控制单元，所述捕获单元和所述无人机单元分别能够与所述控制单元通信；所述捕获单元包括基座、设置于所述基座上的捕获模块以及用于与所述无人机单元对接的第一充电接口，所述第一充电接口设置在所述捕获模块上；所述无人机单元包括无人机、设置在所述无人机顶部的被捕获模块以及用于与所述捕获单元对接的第二充电接口，所述第二充电接口设置在所述被捕获模块上；所述捕获单元通过所述捕获模块和所述被捕获模块对所述无人机单元进行捕获定位，所述捕获单元和所述无人机单元通过所述第一充电接口和所述第二充电接口进行对接。2.如权利要求1所述的无人机对接系统，其特征在于，所述被捕获模块包括设置在所述无人机顶部的捕获杆，所述捕获模块包括分别与所述基座铰接的第一转臂、第二转臂以及两个分别驱动所述第一转臂和所述第二转臂分别转动的舵机；所述第一转臂的自由端设置第一卡合部，所述第二转臂的自由端设置第二卡合部，所述第一卡合部和所述第二卡合部相对设置；所述舵机分别驱动第一卡合部和所述第二卡合部抵接夹持所述捕获杆。3.如权利要求2所述的无人机对接系统，其特征在于，所述第一转臂的自由端还设置有用于诱导所述捕获杆与所述第一卡合部卡合的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张岩，秦帆，刘立志，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：河北,13