一种无人机自动充电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种无人机自动充电装置，包括无人机、停机平台和充电板，充电板设置在停机平台上并与连接电源的充电器连接，无人机设置有两个金属支架（均为充电正极），两金属支架围成边长为A的正方体空间，无人机的底部固定有竖向的金属弹簧，金属弹簧的自由端向下延伸有直线段（为充电负极），下端2毫米为圆头形触点，其余部分有绝缘涂层，确保不会短路；无人机的电池充电口分别引出为电池充电的正极线和负极线，正极线与无人机的两个金属支架连接，负极线与金属弹簧连接；充电板包括自下而上依次设置的阴极板、绝缘网和阳极环；无人机降落后阴极板通过金属弹簧与充电器的负极连通，阳极环金属支架与充电器的正极连通。本实用新型专利技术可在无人机降落停靠时实现对电池的自动充电。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机自动充电装置
本技术涉及无人机充电
，具体涉及一种无人机自动充电装置。
技术介绍
无人机是一种通过无线控制器和机载飞行控制系统实现飞行作业的不载人飞机，目前被广泛应用于农业植保、影视航拍、电力巡线、地形测绘、环境监测和反恐侦查等领域。特别是微型无人机自动起降的实现，对森林防火巡检、边防巡逻、污染源普查、定点实时监控等领域意义非常重大，自动充电是实现了无人机无人操作的全自动起降的关键，无需人工操作给自动巡航工作带来极大方便。目前无人机行业的一个主要缺点是电池续航时间短，在无人机每次完成任务降落后或起飞前，需要对无人机的电池进行更换，更换时需要把电池从电池仓内移除，再放入已经充满电的电池。无人机电池续航能力低和电池更换不方便的确制约了无人机的应用。在一些需要无人机长时间定时升空的作业中，通常情况下自动起降的无人机库固定在楼顶，无人机库顶盖或天窗可以自动开起和关闭，由专人对电池进行充电，作业时人工更换，如果每2小时巡检一次，白天至少要更换6次电池以满足其飞行任务需要，夜间作业更换更不方便，虽能人工完成但费时费力，特别是炎热夏季、寒冷冬季作业条件非常艰苦。现阶段采用的这种人工手动更换电池方式，操作繁琐，每次降落后都需要进行电池更换，实现充电自动化方便了无人机在应用，提高了无人机自动化程度，使定时巡航得以现实。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，提供一种无人机自动充电装置，可以在无人机降落停靠时实现对电池的自动充电，无需或减少从无人机上取下电池更换电池的频次。本技术是通过如下技术方案实现的：提供一种无人机自动充电装置，包括无人机、停机平台和充电板，充电板设置在停机平台上并与连接电源的充电器电连接，无人机设置有两个金属支架，两金属支架围成边长为A的正方体空间，无人机的底部固定有竖向设置的金属弹簧，金属弹簧的自由端向下延伸有外部设置绝缘层的直线段，直线段的端部设有裸线触点；无人机的电池充电口分别连接有为电池充电的正极线和负极线，正极线与无人机的两个金属支架连接，负极线与金属弹簧连接；充电板包括自下而上依次设置的阴极板、绝缘网和阳极环，阴极板与充电器的负极输出端连接并用于在无人机降落后与直线段的裸露触点抵触，阳极环与充电器的正极输出端连接并用于在无人机降落后与金属支架抵触。电池正极的充电线与无人机的金属支架相连接，电池负极的充电线与无人机底部的金属弹簧相连接，无人机在降落到停机平台后，金属支架与绝缘网上的阳极环接触，利用阳极环连接电源的充电器的正极输出端实现充电正极的接通，利用金属弹簧下端直线段穿过绝缘网通过裸露触点与阴极板接通，利用阴极板与连接电源的充电器的负极输出端相连，实现充电负极的接通，进而可以实现无人机降落停靠时实现对电池的自动充电。进一步的，所述的绝缘网包括多个同心的绝缘环以及沿绝缘环径向设置并将各个绝缘环连接呈一体的绝缘筋，绝缘环和绝缘筋在用于放置阳极环的上表面均设有尖形凸起。绝缘网的绝缘环和绝缘筋上表面设有尖形凸起可以阻止无人机降落时金属弹簧的直线段落到上面，通过尖头凸起设计，可以使得裸露触点在尖形凸起的斜面自然下滑而与阴极板接触，保证负极接通。另一种情况是触点落在阳极环上，由于触点低于支架底面，此时不能形成回路，无人机继续降落，触点沿圆弧下滑接触阴极板，这时因有绝缘层二者接触也不会短路。进一步的，所述的裸露触点的长度小于绝缘网的厚度。裸露触点的长点小于绝缘网的厚度，可以防止裸露触点将阴极板和阳极环同时接通，导致短路情况发生。作为优选，所述的金属弹簧外也设有绝缘层。绝缘层有助于提高充电时的安全性，防止人为触摸造成安全隐患。作为优选，所述的裸露触点呈圆头形。裸露触点呈圆头形，在无人机降落后，可以防止因降落误差导致裸露触点落到绝缘网的绝缘环或绝缘筋上，通过圆头形设计可以使得裸露触点沿斜面下滑，能够落入到绝缘网的空隙内并与阴极板接触，保证电池负极的接通。同样道理，落到阳极环上也会下滑到阴极板，此时阳极环与绝缘段接触而不会连电。进一步的，所述的阳极环、绝缘网和阴极板同心设置，阳极环外还设有与其同心的阳极外环，阳极外环、绝缘网和阴极板的直径相同，阳极环的直径为R1，阳极外环的直径为R2，其中A：R1：R2=1：1：2。无人机定点降落的误差一般50mm，考虑到风等不利因素本方案的允许误差可达160mm，实测充电成功的保证率在99.6%以上，完全满足使用要求。上述阳极环、阳极外环和支架长度的比例，确保实现在阴极板大小范围内，电池负极接通的前提下，保证无人机百分之百实现正极的接通。作为优选，所述的金属弹簧通过结构胶粘贴在两个金属支架之间且位于无人机的底部中央。金属弹簧固定在无人机的底部正中央，可以保证无人机重心不变，使得加设金属弹簧后也不影响无人机的稳定性。本技术的有益效果：一、利用无人机的金属支架与阳极环抵触接通电池正极的充电线，利用无人机底部的金属弹簧下端的直线段与阳极板抵触接通电池负极的充电线，使得无人机在降落停靠在降落平台时，可以实现电池的自动充电。二、增设阳极外环，配合阳极环，可以保证无人机在阴极板降落范围内，负极充电接通时，在阴极板范围内的任一点，均可实现正极充电的接通，本技术的最大允许落点误差由原来的50mm提高到160mm。附图说明图1为本技术中无人机部分结构示意图；图2为本技术整体的结构示意图；图3为图2中绝缘网的俯视图；图4为本技术中阳极环和阳极外环的结构示意图；图中所示：1、无人机，2、电池，3、正极线，4、负极线，5、金属支架，6、金属弹簧，7、直线段，8、裸露段，9、负极板，10、绝缘网，11、阳极环，12、阳极外环，13、绝缘环，14、尖形凸起，15、正极输出端，16、负极输出端，17、充电器，18、绝缘筋，19、停机平台。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。一种无人机自动充电装置，包括无人机1、停机平台19和充电板，充电板设置在停机平台19上并与连接电源的充电器17电连接，无人机1设置有两个金属支架5，两金属支架5围成边长为A的正方体空间。无人机1的底部固定有竖向设置的金属弹簧6，金属弹簧6的自由端向下延伸有外部设置绝缘层的直线段7，直线段的端部设有裸线触点，裸露触点的端部呈圆头形，可以便于裸露触点8从绝缘网10上滑落并从绝缘网10的缝隙间穿过与阴极板9接触；所述的金属弹簧6的底圈用结构胶粘贴在两个金属支架5之间且位于无人机1的底部中央，这样既简单又几乎不增加重量，不会影响飞行，保证了无人机1的重心不变。所述的金属弹簧6的外部均设有绝缘层。绝缘层可以为绝缘漆，也可为绝缘套管，套设在金属弹簧6和直线段7的外部，起到绝缘作用即可。因为裸露触点8以外部分都是绝缘的，又是低压电（18V），所以金属弹簧6与阳极环11接触也不会短路，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机自动充电装置，包括无人机、停机平台和充电板，充电板设置在停机平台上并与连接电源的充电器电连接，无人机设置有两个金属支架，两金属支架围成边长为A的正方体空间，其特征在于：/n无人机的底部固定有竖向设置的金属弹簧，金属弹簧的自由端向下延伸有外部设置绝缘层的直线段，直线段的端部设有裸线触点；/n无人机的电池充电口分别连接有为电池充电的正极线和负极线，正极线与无人机的两个金属支架连接，负极线与金属弹簧连接；/n充电板包括自下而上依次设置的阴极板、绝缘网和阳极环，阴极板与充电器的负极输出端连接并用于在无人机降落后与直线段端部的裸露触点抵触，阳极环与充电器的正极输出端连接并用于在无人机降落后与金属支架抵触。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人机自动充电装置，包括无人机、停机平台和充电板，充电板设置在停机平台上并与连接电源的充电器电连接，无人机设置有两个金属支架，两金属支架围成边长为A的正方体空间，其特征在于：
无人机的底部固定有竖向设置的金属弹簧，金属弹簧的自由端向下延伸有外部设置绝缘层的直线段，直线段的端部设有裸线触点；
无人机的电池充电口分别连接有为电池充电的正极线和负极线，正极线与无人机的两个金属支架连接，负极线与金属弹簧连接；
充电板包括自下而上依次设置的阴极板、绝缘网和阳极环，阴极板与充电器的负极输出端连接并用于在无人机降落后与直线段端部的裸露触点抵触，阳极环与充电器的正极输出端连接并用于在无人机降落后与金属支架抵触。


2.根据权利要求1所述的无人机自动充电装置，其特征在于：所述的绝缘网包括多个同心的绝缘环以及沿绝缘环径向设置并将各个绝缘环连接呈一体的绝缘筋，绝缘环和绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：于健，杨田，董帅，卢帅，姚光磊，米传波，马树良，纪洋洋，刘曦，王金刚，周磊，李庆明，
申请(专利权)人：齐河城投黄河大桥经营管理有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37