一种巡检无人机的电池充电结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种巡检无人机的电池充电结构，包括n个电池仓、n个电池盒、用于操作电池盒的机械臂、驱动机械臂的控制模块、DTU数据传输模块和上位机；电池盒设有预留口，每个电池盒的上方都固定有一处电源插口，电池的电源线通过电池盒的预留口插入电源插口中；每个电池仓均有一处固定的电池充电口，电池仓用于存放电池盒、并为电池盒中电池充电，每个电池仓内都设有用于防止电池盒掉落的卡槽；机械臂上设有两个抓手，抓手用于抓取电池，并能够在机械臂的带动下进行平移运动从而实现电池盒从电池仓中拔出或插入；电池仓中的电池状态信息经控制模块处理之后通过DTU数据传输模块将处理后的电池状态信息发送给上位机。

【技术实现步骤摘要】
一种巡检无人机的电池充电结构
本技术涉及无人机
，特别是一种巡检无人机的电池充电结构。
技术介绍
近年来，随着无人机技术的成熟，无人机在各个领域的应用也成为现实，无人机具有体积小，效率高，零风险以及对工作环境无限制性等优点，在军事应用已经民用领域具有广泛的应用前景，尤其在农业植保、地形绘测、灾区搜救和极地考察等方面具有着传统技术所无法比拟的优势，以及现在逐渐普及的巡检类无人机。虽然目前无人机在很多方便已经可以取代人工作业，不过电池容量与质量的正比关系导致了无人机电源的问题一直是目前无法突破的难关，所以在进行长时间任务的时候，比如巡检无人机在进行长距离巡检任务、无人机进行大面积的绘测搜救任务时，需要频繁的更换电池。但现有的无人机机巢中没有良好的电池管理，在更换电池的时候，会出现大频率的使用同一块电池，导致后期机巢内部的电池使用寿命不一，为飞机供电能力不同。申请号为201210401648.0的中国专利公开了一种小型多旋翼无人机的电池自动更换系统，该专利公开了一种无人机电池的自动更换的方案，该系统可以实现多个电池的自动更换，但是没有良好的电池管理系统，也不可以为电池充电，这样还需要花费人力物力去做电池管理，降低了工作效率。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种巡检无人机的电池充电结构，本技术通过平板电脑可以进行操作，这样相对于一般的无人机机巢来说，它可以更加智能的完成工作任务，同时使得电池可以更加安全和长久的使用。本技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：根据本技术提出的一种巡检无人机的电池充电结构，包括n个电池仓、n个电池盒、用于操作电池盒的机械臂、驱动机械臂的控制模块、DTU数据传输模块和上位机，n为大于等于1的整数；其中，电池盒设有预留口，每个电池盒内用于存放一个电池，每个电池盒的上方都固定有一处电源插口，电池的电源线通过电池盒的预留口插入电源插口中；每个电池仓均有一处固定的电池充电口，电池仓用于存放电池盒、并为电池盒中电池充电，一个电池仓中存放一个电池盒，每个电池仓内都设有用于防止电池盒掉落的卡槽；机械臂上设有两个抓手，抓手用于抓取电池盒，并能够在机械臂的带动下进行平移运动从而实现电池盒从电池仓中拔出或插入；电池仓中的电池状态信息经控制模块处理之后通过DTU数据传输模块将处理后的电池状态信息发送给上位机。根据本技术所述的一种巡检无人机的电池充电结构进一步优化方案，电池仓为六个，六个电池仓分为上下两排，各有标号。根据本技术所述的一种巡检无人机的电池充电结构进一步优化方案，电源插口被用螺丝固定在电池盒的上方。根据本技术所述的一种巡检无人机的电池充电结构进一步优化方案，两个抓手的前端都固定有两个突出的椭圆柱体，抓手套在导轨上，椭圆柱体被螺丝固定在抓手上；机械臂经控制模块的控制，机械臂上的抓手会通过导轨向内测合拢，使得椭圆柱体卡入电池盒上另设的缺口处，从而实现电池从电池盒的插拔动作。根据本技术所述的一种巡检无人机的电池充电结构进一步优化方案，DTU数据传输模块包括4Gsim电话卡，DTU数据模块通过4G网络将处理后的电池状态信息实时传输给上位机。根据本技术所述的一种巡检无人机的电池充电结构进一步优化方案，卡槽为四条固定栏杆，固定栏杆在电池仓内的上下四个角落。根据本技术所述的一种巡检无人机的电池充电结构进一步优化方案，电池盒插入到空余的电池仓内进行充电，电池盒通过电池仓中的四条固定栏杆插入，四条固定栏杆都对电池盒成挤压趋势。根据本技术所述的一种巡检无人机的电池充电结构进一步优化方案，上位机为平板电脑。根据本技术所述的一种巡检无人机的电池充电结构进一步优化方案，电池充电口背面有两个RGB指示灯，分别为RGB状态指示灯和RGB警告指示灯。本技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：(1)电池盒里面放入电池，这样电池和电池盒就成为一个整体，目的是方便机械臂操作，否则直接抓取电池，进行插拔不方便，因为那个电池的充电的电源线，和家里的家用电气的电源线一样，比较软，不利于插拔，这样把电池放入电池盒里面，电池的电源线就可以先插在电池盒上，电池盒的电源处是固定的，这样方便去进行插拔动作；(2)本技术不仅可以通过在机巢上面安装的RGB灯的变化去观察出电池的状态，同时也可以通过DTU数据传输模块将状态信息回传到平板电脑上，工作人员也可以通过平板电脑观察到电池的状态信息，同时可以操作机械臂做出相对应的动作；同时在系统内规定一号电池仓到六号电池仓(电池仓为六个时)，循坏使用，循坏充电，当一号电池仓内电池被使用过后，将会去优先选择二号电池仓内电池，二号电池仓内电池不达要求，就选择三号电池仓，按照这样的顺序使用电池，直到六号判定过后，才会从一号重新开始新的判断流程；(3)本系统成功解决了在系统运行时，电池充电系统中的同一块或者两块电池不停的重复使用，而不去使用其他电池的问题，将电池充电系统中的电池使用寿命基本维持在同一水平线上；工作人员也可以在工作结束后通过RGB灯或者平板电脑的提示，将某几块满电电池取出，进行放电保存；本系统具有结构简单，操作便利的优点，并且减少了工人的工作时间，增大了工作效率，提高了巡检无人机的智能化；(4)本技术解决了电池充电问题，可以通过该系统给的提示，知道当前电池所处于的状态，并将信息传输给控制模块，让控制模块去决定充那块电池，取哪块电池给无人机使用，同时通过DTU将状态信息传至平板电脑，工作人员也可以根据平板电脑的信息，决定是否中断系统操作，进行人工干预，这样便解决了电池充电管理的问题，方便人员管理电池并且使得电池的使用寿命同步。附图说明图1是一种巡检无人机的电池充电结构中的机械臂示意图。图2是一种巡检无人机的电池充电结构中的电池仓示意图。图3是一种巡检无人机的电池充电结构中的电池仓成品示意图。图4是一种巡检无人机的电池充电结构中的电池盒示意图。图5是一种巡检无人机的电池充电结构中的平板电脑操作界面示意图。图6是一种巡检无人机的电池充电结构中的平板电脑操作提示框示意图。图7是一种巡检无人机的电池充电结构中的整体架构示意图。附图标记解释为：1.0-机械臂，2.0-抓手，2.1-导轨，2.2-椭圆柱体，3.0-电池仓，3.1-电池充电口，3.2-固定栏杆，3.3-RGB状态指示灯，3.4-RGB警告指示灯，4.0-电池盒，4.1-电源插口，4.2-缺口，5.0-平板电脑，5.1-电池仓操作图，5.2-警告指示灯，5.3-状态指示灯，5.4-无人机图标，5.5-按钮，5.6-对话框，5.7为提示框一、5.8为提示框二，6.0-控制模块。具体实施方式下面结合附图对本技术的技术方案做进一步的详细说明：如图1所示，本技术一种巡检无人机的电池充电结构的机械臂1.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种巡检无人机的电池充电结构，其特征在于，包括n个电池仓、n个电池盒、用于操作电池盒的机械臂、驱动机械臂的控制模块、DTU数据传输模块和上位机，n为大于等于1的整数；其中，/n电池盒设有预留口，每个电池盒内用于存放一个电池，每个电池盒的上方都固定有一处电源插口，电池的电源线通过电池盒的预留口插入电源插口中；/n每个电池仓均有一处固定的电池充电口，电池仓用于存放电池盒、并为电池盒中电池充电，一个电池仓中存放一个电池盒，每个电池仓内都设有用于防止电池盒掉落的卡槽；/n机械臂上设有两个抓手，抓手用于抓取电池盒，并能够在机械臂的带动下进行平移运动从而实现电池盒从电池仓中拔出或插入；/n电池仓中的电池状态信息经控制模块处理之后通过DTU数据传输模块将处理后的电池状态信息发送给上位机。/n

【技术特征摘要】
1.一种巡检无人机的电池充电结构，其特征在于，包括n个电池仓、n个电池盒、用于操作电池盒的机械臂、驱动机械臂的控制模块、DTU数据传输模块和上位机，n为大于等于1的整数；其中，
电池盒设有预留口，每个电池盒内用于存放一个电池，每个电池盒的上方都固定有一处电源插口，电池的电源线通过电池盒的预留口插入电源插口中；
每个电池仓均有一处固定的电池充电口，电池仓用于存放电池盒、并为电池盒中电池充电，一个电池仓中存放一个电池盒，每个电池仓内都设有用于防止电池盒掉落的卡槽；
机械臂上设有两个抓手，抓手用于抓取电池盒，并能够在机械臂的带动下进行平移运动从而实现电池盒从电池仓中拔出或插入；
电池仓中的电池状态信息经控制模块处理之后通过DTU数据传输模块将处理后的电池状态信息发送给上位机。


2.根据权利要求1所述的一种巡检无人机的电池充电结构，其特征在于，电池仓为六个，六个电池仓分为上下两排，各有标号。


3.根据权利要求1所述的一种巡检无人机的电池充电结构，其特征在于，电源插口被用螺丝固定在电池盒的上方。


4.根据权利要求1所述的一种巡检无人机的电池充电结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，刘茂丰，陆昱丞，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32