无人机电池置换方法技术

本发明专利技术公开了一种无人机电池置换方法，包括：提供一第一飞行器，并配置被置换电池单元、一第一控制单元、一第一动力单元及一第一定位单元；界定被置换电池单元的位置值及电量值；第一动力单元界定运动状态量值；提供一第二飞行器，并配置一第二控制单元、一第二动力单元、一第二定位单元及一操作单元；一般航空器，需置换被置换电池单元时，电力的供给可为供电单元，或切换至另一所述被置换电池单元，并将其一所述被置换电池单元的位置值及该运动状态量值传予该第二控制单元；藉以令第二飞行器可持续同步校准于该第一飞行器以置换被置换电池单元，可提升第一飞行器的续航力，以增进其飞行距离，进而可增加其应用范围及领域。

【技术实现步骤摘要】
无人机电池置换方法
本专利技术涉及一种无人机电池置换方法，尤指一种于欲更换第一飞行器的被置换电池单元时，可藉由第二飞行器于空中置换第一飞行器的被置换电池单元。
技术介绍
无人机的发展迅速，且其种类于市面上所在多有，较为常见，于无人机装载摄影装置，使赋予无人机具影像撷取的功能，藉可予以进行观察或拍摄周遭的环境，政府等相关单位亦常利用来进行建物、环境的探查及侦测，显见，使用无人机进行情报的搜集已成趋势；如近日发生的加州森林大火，即可使用无人机进行火势的分析及观测，以利于找出起火原因及进行火势的大小及范围控制；而为达致节能减碳之效果，并顾及于操作时的安全性，故现今多数的无人机皆系采用电池作为能源的供给。惟此，无人机的续航力受限于电池的电量，就高阶的无人机而言，其单一电池的电量仅可供无人机滞空约30分钟，且目前中国台湾警政署与中国台湾工研院合作发表的「警用无人机」，其续航力亦仅有20分钟，因此，若需藉由无人机进行相关商业行为(如：宅配)，则其仍具有相当的技术须予克服之。习知为解决续航力之问题，相关厂商，如：Facebook及Google，其皆各自研制基于太阳能发电的无人机，其即系于无人机安装太阳能板，藉以供电或充电于无人机，惟其实用性不足，面积过小的太阳能所产生的电力并无法有效驱动无人机；且对于小型或微型无人机而言，搭载太阳能板的方式可能较不符合实际。波音公司亦开发一种无人机空中充电系统，其系透过建置复数充电塔，使无人机会在接近充电塔后悬停，而后垂降伸缩的充电线以连接至充电塔而自行充电，并于充电完毕后之后自行断开而续行航行；然而，其充电塔的架设成本及维护成本高，且机动性仍显不足。HUAWEI现亦研发一种无人机空中充电的方法，其主要系透过电磁波进行空中充电，惟其发电量对于无人机而言仍显不足。亚马逊公司另提供一种透过架设将充电站于车辆顶端，藉以于无人机电力不足时，可透过讯号传输予配对的车辆，以利驾驶人可前往无人机附近，以利于无人机可降落于车辆车顶而充电；惟，其架设所需的成本高昂，且若交通阻塞，或于车辆无法达致之处，其即无法予以充电，显见其适用性不佳。有鉴于此，吾等专利技术人乃潜心进一步研究无人机的续航力，并着手进行研发及改良，期以一较佳专利技术以解决上述问题，且在经过不断试验及修改后而有本专利技术的问世。
技术实现思路
本专利技术额目的为解决前述问题，为达致以上目的，专利技术人提供一种无人机电池置换方法，其步骤包括：提供一第一飞行器，于该第一飞行器配置至少一定位部件、分别容置于所述定位部件的被置换电池单元，且该第一飞行器配置一第一控制单元、一第一动力单元、一第一定位单元及至少一供电单元；其中，该第一动力单元用以控制该第一飞行器的飞行位置；所述被置换电池单元及供电单元供电于该第一动力单元；该第一定位单元界定每一所述被置换电池单元的位置值；依据所述被置换电池单元的电量界定一电量值；依据该第一动力单元界定运动状态量值；提供一第二飞行器，于该第二飞行器配置一第二控制单元、一第二动力单元、一第二定位单元、一操作单元及至少一具有电力之置换用电池单元；其中，该第二动力单元用以控制该第二飞行器的飞行位置；将该其一所述被置换电池单元的位置值及电量值，以及该运动状态量值传予该第二控制单元；该第二控制单元控制该第二动力单元，使该第二飞行器的第二定位单元持续同步校准于该第一飞行器的该第一定位单元；以及使该第二控制单元控制该操作单元将该置换用电池单元安装于所述定位部件，以置换所述被置换电池单元。据上所述的无人机电池置换方法，其中，所述被置换电池单元对应充电于所述供电单元，且由所述供电单元供电于该第一动力单元。据上所述的无人机电池置换方法，其步骤还包括：于该第一飞行器配置至少二所述定位部件，所述供电单元被置换电池单元，且分别容置于所述定位部件内；以及将电力之供给来源切换至另一所述被置换电池单元，并将该其一所述被置换电池单元的位置值及电量值，以及该运动状态量值传予该第二控制单元。据上所述的无人机电池置换方法，其步骤还包括：于该第一飞行器配置有至少一槽体，并于所述槽体分别配置一电磁单元，藉以令所述定位部件包括所述槽体及所述电磁单元，且所述被置换电池单元及该置换用电池单元分别设有至少一对应所述电磁单元的磁性件；该第一控制单元令欲更换的所述被置换电池单元的电磁单元产生对应排斥所述磁性件的磁性，使该欲更换的所述被置换电池单元退出所述槽体；以及于该操作单元欲将该置换用电池单元安装于所述定位部件时，该第一控制单元令原被更换的所述被置换电池单元的电磁单元产生对应吸附所述磁性件的磁性，使该第二控制单元控制该操作单元将该置换用电池单元安装于所述定位部件，以置换欲更换的所述被置换电池单元。据上所述的无人机电池置换方法，其步骤还包括：于该第一飞行器配置一第一远程定位单元，以侦测该第一飞行器配置的空间坐标值；且于该第二飞行器配置一第二远程定位单元，以侦测该第二飞行器的空间坐标值；将第一飞行器的空间坐标值传输予该第二控制单元；以及令该第二控制单元控制该第二动力单元，使该第二飞行器移动至该第一飞行器的空间坐标值处，并令第二定位单元持续同步校准于该第一飞行器的该第一定位单元。据上所述的无人机电池置换方法，其中，该第一定位单元及该第二定位单元为相互对应的接触式或非接触式定位传感器；且该第一飞行器及该第二飞行器可分别为飞机、四轴飞行器或机翼型无人机。据上所述的无人机电池置换方法，其步骤还包括：于该第一飞行器配置一耦接于该第一控制单元的感测单元；以及透过该感测单元系侦测该第一飞行器的该运动状态量值，且该运动状态量值为该第一飞行器空间位移的方向、速度及加速度。据上所述的无人机电池置换方法，其步骤还包括：于该第二飞行器配置一耦接于该第二控制单元的驱动单元，且该驱动单元末端设有一对应于所述被置换电池单元的承接部；以及于该第二控制单元控制该操作单元置换所述被置换电池单元时，同步控制伸展该驱动单元，该操作单元系将置换的所述被置换电池单元置放于该承接部。是由上述说明及设置，显见本专利技术主要具有下列数项优点及功效，兹逐一详述如下：1.本专利技术藉由第一定位单元以定位被置换电池单元的位置，藉以于需置换被置换电池单元时，可由供电单元，或切换为另一被置换电池单元进行供电，以防止第一飞行器失去动力，而第二飞行器可予飞行至第一飞行器处，并与第一飞行器同步飞行，令第二定位单元可同步校准于第一定位单元，使操作单元可将置换用电池单元安装至定位部件，藉以透过于空中置换电池，以提升第一飞行器的续航力及执行相关任务的效率，进而可更进一步提升第一飞行器的适用性。2.本专利技术可应用于一般航空器，如：飞机，亦可为机翼型无人机或四轴飞行器；而因飞机的耗电量较高，故以适用于小型的机翼型无人机或四轴飞行器为较佳者；此外，由于机翼型无人机具有续航力高的优点，然其灵活度较低，而四轴飞行器的续航力差但操控性及灵活度较高，常用以进行相关环境的观测，是以，第一飞行器可为四轴飞行器，而第二飞行器可为机翼型无人机，藉以于四轴飞行器电力不足时，机翼型无人机及四轴飞行器的飞行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机电池置换方法，其特征在于，步骤包括：/n提供一第一飞行器，于该第一飞行器配置至少一定位部件、分别容置于所述定位部件的被置换电池单元，且该第一飞行器配置一第一控制单元、一第一动力单元、一第一定位单元及至少一供电单元；其中，该第一动力单元用以控制该第一飞行器的飞行位置；所述被置换电池单元及供电单元供电于该第一动力单元；/n第一定位单元界定每一所述被置换电池单元的位置值；依据所述被置换电池单元的电量界定一电量值；依据该第一动力单元界定运动状态量值；/n提供一第二飞行器，于该第二飞行器配置一第二控制单元、一第二动力单元、一第二定位单元、一操作单元及至少一具有电力的置换用电池单元；其中，该第二动力单元用以控制该第二飞行器的飞行位置；/n将其一所述被置换电池单元的位置值及电量值，以及该运动状态量值传予该第二控制单元；/n该第二控制单元控制该第二动力单元，使该第二飞行器的第二定位单元持续同步校准于该第一飞行器的该第一定位单元；以及/n使该第二控制单元控制该操作单元将该置换用电池单元安装于所述定位部件，以置换所述被置换电池单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人机电池置换方法，其特征在于，步骤包括：
提供一第一飞行器，于该第一飞行器配置至少一定位部件、分别容置于所述定位部件的被置换电池单元，且该第一飞行器配置一第一控制单元、一第一动力单元、一第一定位单元及至少一供电单元；其中，该第一动力单元用以控制该第一飞行器的飞行位置；所述被置换电池单元及供电单元供电于该第一动力单元；
第一定位单元界定每一所述被置换电池单元的位置值；依据所述被置换电池单元的电量界定一电量值；依据该第一动力单元界定运动状态量值；
提供一第二飞行器，于该第二飞行器配置一第二控制单元、一第二动力单元、一第二定位单元、一操作单元及至少一具有电力的置换用电池单元；其中，该第二动力单元用以控制该第二飞行器的飞行位置；
将其一所述被置换电池单元的位置值及电量值，以及该运动状态量值传予该第二控制单元；
该第二控制单元控制该第二动力单元，使该第二飞行器的第二定位单元持续同步校准于该第一飞行器的该第一定位单元；以及
使该第二控制单元控制该操作单元将该置换用电池单元安装于所述定位部件，以置换所述被置换电池单元。


2.如权利要求1所述的无人机电池置换方法，其特征在于，所述被置换电池单元对应充电于所述供电单元，且由所述供电单元供电于该第一动力单元。


3.如权利要求1所述的无人机电池置换方法，其特征在于，步骤还包括：
于该第一飞行器配置至少二所述定位部件，所述供电单元系被置换电池单元，且分别容置于所述定位部件内；以及
将电力的供给来源切换至另一所述被置换电池单元，并将该其一所述被置换电池单元的位置值及电量值，以及该运动状态量值传予该第二控制单元。


4.如权利要求1至3中任一项所述的无人机电池置换方法，其特征在于，步骤还包括：
于该第一飞行器配置有至少一槽体，并于所述槽体分别配置一电磁单元，以令所述定位部件包括所述槽体及所述电磁单元，且所述被置换电池单元及该置换用电池单元分别设有至少一对应所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：许毅然，
申请(专利权)人：南台学校财团法人南台科技大学，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71