旋翼无人机无线充电中继系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及旋翼无人机无线充电中继系统及方法，其包括设置在带有摄像头的无人机上的处理器和无线充电板接收端、云服务器、无人机的移动控制终端、立柱、设置在立柱上且用于放置无人机的充电平台、以及设置在立柱上且显示有该立柱对应的唯一固定ID的标签装置；充电平台与市电电连接和/或在立柱上设置有用于给充电平台充电的太阳能电池板；充电平台向无线充电板接收端发射电磁波，无线充电板接收端接收电磁波并将电磁波转化为电能并给无人机的电池模块充电；无人机的处理器与摄像头电连接，无人机的处理器接收无人机的电池模块的电量信息；本发明专利技术设计合理、结构紧凑且使用方便。

【技术实现步骤摘要】
旋翼无人机无线充电中继系统及方法
本专利技术涉及旋翼无人机无线充电中继系统及方法。
技术介绍
无人空中飞行器（unmannedaerialvehicle，uav），又称无人驾驶飞机，即无人机，是一种可重复使用、采用遥控驾驶或预先设置的程序飞行、能够携带一定载荷、不需要驾驶员的飞行器。根据其空气动力学结构，一般可分为固定翼无人机、无人机、扑翼无人机和混合结构无人机等四类。无人机因其可持续续航、飞行高度高、可携带外接设备等一系列优点，在多个领域取得了广泛应用。特别是近年来，随着微机电系统（mems）、微惯导（mmu）以及控制理论的发展，对具有可垂直起降（vtol）、机动性强等优势的小型无人机的研究取得了较大的进展。小型无人机在侦查、航拍等军事或民用领域的应用前景受到了广泛关注。在民用领域，小型无人机可分为消费级无人机和工业级无人机：在消费级无人机方面，航拍功能使用最广；在工业级无人机方面，喷洒农药、气象监测、物流配送等是其主要应用领域。2015年，沃尔玛公司首次将小型无人机投放于本顿维尔的配送中心，实现了一天之内在11万平方公里的仓库中成功完成库存清点任务，大大节省了人工成本；2016年，亚马逊公司采用小型无人机户外运送快递测试成功，并提出了允许小型无人机自主送货的法案，极大提高了运输效率；2017年2月，京东公司在西安签署了《构建智慧物流体系合作协议》，采用小型无人机打造短途航空物流网络，降低了应用成本，加速了物流进度。根据近日发布的《2016年中国无人机行业研究报告》，我国小型无人机市场进入快速成长期，预计2025年，国内无人机市场总规模将达到750亿元人民币。可以看到，在不久的将来，小型无人机将在城市生活的各个方面得到广泛应用。大量小型无人机产品相继问世，其研发过程中设计的关键技术逐渐成为国内外竞相研究的新热点。目前其丞待解决的主要技术难题涉及三个方面：设计稳定可靠的控制系统、精确的导航定位能力和较长的空中续航能力。续航性能是制约小型无人机发展的关键因素，提升无人机续航性能一直是设计优化中一个重要的研究方向。目前市场上的民用小型无人机主要选用电能为主要能源，采用无线充电技术，在户外分布安装充电平台，当无人机快没电时可以飞到最近的平台上进行充电。通过设置适当的电压电流，可以让无人机其在较短的时间内完成充电，而且只要能在一定间隔的距离内都安装充电平台，可以保障其从事更加长途和持久的工作，达到加强续航时间的目的。另外，《无线电能传输技术》、专利CN201611027085.8无人机与CN201610439072.5无线充电无人机虽然都提供一种无线充电方法，但是无法实现自动寻找充电平台，无法自动充电与断电，不适合商业化。其用的是固定翼无人机，个头是很大的，机翼基本不会低于一米；无法实现共享平台，其原理上复杂。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题总的来说是提供一种旋翼无人机无线充电中继系统及方法；详细解决的技术问题以及取得有益效果在后述内容以及结合具体实施方式中内容具体描述。为解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种旋翼无人机无线充电中继系统，包括设置在带有摄像头的无人机上的处理器和无线充电板接收端、云服务器、无人机的移动控制终端、立柱、设置在立柱上且用于放置无人机的充电平台、以及设置在立柱上且显示有该立柱对应的唯一固定ID的标签装置；充电平台与市电电连接和/或在立柱上设置有用于给充电平台充电的太阳能电池板；充电平台向无线充电板接收端发射电磁波，无线充电板接收端接收电磁波并将电磁波转化为电能并给无人机的电池模块充电；当无人机停靠在充电平台上的时候，标签装置位于无人机的摄像头拍摄区域内或移动控制终端扫描标签装置；无人机的处理器与摄像头电连接，无人机的处理器接收无人机的电池模块的电量信息；处理器与云服务器无线通信连接，云服务器与移动控制终端通信连接；移动控制终端通过无线控制处理器。本专利技术通过平台实现无人机的停靠，通过无线控制与云服务器实现远程智能控制，通过太阳能实现绿色用电。在充电平台上集成有与市电和/或太阳能电池板电连接的充电电池、无线充电发射端、以及与云服务器通信连接的控制器；控制器与充电电池电连接，控制器控制充电电池与无线充电发射端电连接；无线充电发射端向对应的无线充电板接收端发射电磁波。作为优选，标签装置为NFC标签或二维码标签。在立柱上设置有用于显示二维码标签的液晶显示屏，控制器控制充电电池与液晶显示屏电连接。在充电平台上设置有用于感应无人机重力的重力传感器；重力传感器与控制器电连接。通过重力感应，实现自动控制。在立柱上安装有GPS定位模块。方便寻找充电平台。云服务器带有电量计算模块与支付模块；在移动控制终端上安装有导航地图、APP支付模块与无人机控制模块。本实施例的无人机无线充电中继方法，借助于上述的系统，包括以下步骤：步骤一，首先，移动控制终端控制无人机停靠在该充电平台上；其次，重力传感器感应到无人机重力后，反馈给控制器；控制器将该充电平台对应的ID信息通过GPRS发送给云服务器，云服务器发送给该无人机的移动控制终端；步骤二，移动控制终端的用户当决定给无人机充电时候，将充电需求信息发送给云服务器，通过无人机的摄像头或移动控制终端扫描标签装置上的ID信息，并发送给云服务器；步骤三，首先，云服务器控制控制器打开无线充电发射端，控制器开始计算充电量，并发送给云服务器；云服务器计费并将费用信息发送给移动控制终端；步骤四，当重力传感器检测到无人机离开后，重力传感器将无人机离开信息发送给控制器，控制器读取充电电量，云服务器读取金额并从用户账号扣取相应的金额。本实施例的无人机无线充电中继方法，借助于上述的系统，包括以下步骤：步骤一，移动控制终端的用户当决定给无人机充电时候，将充电需求信息发送给云服务器，通过无人机的摄像头或移动控制终端扫描标签装置上的ID信息，并发送给云服务器；步骤二，移动控制终端的用户根据所要充取的电量，向通过APP软件向云服务器支付对应的金额；步骤三，首先，云服务器控制控制器打开无线充电发射端；然后，控制器开始计算充电量，并发送给云服务器；云服务器计费并将费用信息发送给移动控制终端；步骤四，当重力传感器检测到无人机离开后，重力传感器将无人机离开信息发送给控制器，控制器读取充电电量，云服务器读取金额并从用户账号扣取相应的金额。作为优选，针对这两种方案，在步骤一之前，移动控制终端通过GPS定位，在导航地图上寻找距离无人机最近的充电平台上。当没有无人机停靠的时候，通过太阳能或市电为电池充电，当重力传感器检测到无人机停靠时候，发射端先不自动发射。当有无人机停靠的时候，如果仅仅是中途停靠或避雨，不扫描二维码，云服务器控制不充电。本专利技术设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。本专利技术的有益效果不限于此描述，为了更好的便于理解，在具体实施方式部分进行了更加详细的描述。附图说明图1是本专利技术充电平台的结构示意图。图2是本专利技术无人机的结构示意图。图3是本专利技术充电电路的示意图。图4是本专利技术的框图。图5是本专利技术实施例1的流程示意图。图6是本专利技术实施例2的流程示意图。其中：1、太阳能电池板；2、液晶显示屏；3、充电平台；4、无线充电板接收端。具体实施方式如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋翼无人机无线充电中继系统，其特征在于：包括设置在带有摄像头的无人机上的处理器和无线充电板接收端(4)、云服务器、无人机的移动控制终端、立柱、设置在立柱上且用于放置无人机的充电平台(3)、以及设置在立柱上且显示有该立柱对应的唯一固定ID的标签装置；充电平台(3)与市电电连接和/或在立柱上设置有用于给充电平台(3)充电的太阳能电池板(1)；充电平台(3)向无线充电板接收端(4)发射电磁波，无线充电板接收端(4)接收电磁波并将电磁波转化为电能并给无人机的电池模块充电；当无人机停靠在充电平台(3)上的时候，标签装置位于无人机的摄像头拍摄区域内或移动控制终端扫描标签装置；无人机的处理器与摄像头电连接，无人机的处理器接收无人机的电池模块的电量信息；处理器与云服务器无线通信连接，云服务器与移动控制终端通信连接；移动控制终端通过无线控制处理器。

【技术特征摘要】
1.一种旋翼无人机无线充电中继系统，其特征在于：包括设置在带有摄像头的无人机上的处理器和无线充电板接收端(4)、云服务器、无人机的移动控制终端、立柱、设置在立柱上且用于放置无人机的充电平台(3)、以及设置在立柱上且显示有该立柱对应的唯一固定ID的标签装置；充电平台(3)与市电电连接和/或在立柱上设置有用于给充电平台(3)充电的太阳能电池板(1)；充电平台(3)向无线充电板接收端(4)发射电磁波，无线充电板接收端(4)接收电磁波并将电磁波转化为电能并给无人机的电池模块充电；当无人机停靠在充电平台(3)上的时候，标签装置位于无人机的摄像头拍摄区域内或移动控制终端扫描标签装置；无人机的处理器与摄像头电连接，无人机的处理器接收无人机的电池模块的电量信息；处理器与云服务器无线通信连接，云服务器与移动控制终端通信连接；移动控制终端通过无线控制处理器。2.根据权利要求1所述的旋翼无人机无线充电中继系统，其特征在于:在充电平台(3)上集成有与市电和/或太阳能电池板(1)电连接的充电电池、无线充电发射端、以及与云服务器通信连接的控制器；控制器与充电电池电连接，控制器控制充电电池与无线充电发射端电连接；无线充电发射端向对应的无线充电板接收端(4)发射电磁波。3.根据权利要求2所述的旋翼无人机无线充电中继系统，其特征在于:所述标签装置为NFC标签或二维码标签。4.根据权利要求3所述的旋翼无人机无线充电中继系统，其特征在于:在立柱上设置有用于显示二维码标签的液晶显示屏(2)，控制器控制充电电池与液晶显示屏(2)电连接。5.根据权利要求2所述的旋翼无人机无线充电中继系统，其特征在于:在充电平台(3)上设置有用于感应无人机重力的重力传感器；重力传感器与控制器电连接。6.根据权利要求1所述的旋翼无人机无线充电中继系统，其特征在于:在立柱上安装有GPS定位模块。7.根据权利要求6所述的旋翼无人机无线充电中继系统，其特征在于:云服...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗榕，朱震，齐浩然，
申请(专利权)人：罗榕，朱震，齐浩然，
类型：发明
国别省市：河北,13