一种无人机停泊系统技术方案

本发明专利技术涉及一种无人机停泊系统，涉及人机技术领域，解决了现有无人机停泊空间范围小、缺乏更换电池的精准定位装置以及低成本换电装置的技术问题本发明专利技术的停泊系统，用于存储所述无人机以及对存储的所述无人机的无人机电池进行自动更换，包括定位装置、换电装置、牵引机器人、停机坪以及存储箱。本发明专利技术设计了无人机换电定位装置，使得无人机在更换电池过程中，效率高，能有效降低意外事故发生，保护了无人机的安全，本发明专利技术设计的换电装置结构简单、维护成本低，同时，还为无人机停泊提供了低成本、广范围的停泊空间。广范围的停泊空间。广范围的停泊空间。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机停泊系统


[0001]本专利技术涉及无人机
，尤其涉及一种无人机停泊系统。

技术介绍

[0002]无人机即无人驾驶飞行器(Unmanned Aerial Vehicle，UAV)，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。它涉及传感器技术、通信技术、信息处理技术、智能控制技术以及航空动力推进技术等，是信息时代高技术含量的产物。无人机价值在于形成空中平台，结合其他部件扩展应用，替代人类完成空中作业。随着无人机研发技术逐渐成熟，制造成本大幅降低，无人机在各个领域得到了广泛应用，除军事用途外，还包括农业植保、电力巡检、警用执法、地质勘探、环境监测、森林防火以及影视航拍等民用领域，且其适用领域还在迅速拓展。为了保证无人机的长时续航能力，需要对无人机的电池进行充电，或者更换无人机的电池，以应付各种无人机的使用需求，或紧急起飞开始作业，或开机状态进行数据下载。
[0003]现有的无人机电池更换装置除能够对无人机进行自动更换电池外，还能自动对无人机的开关进行关闭与开启，不论是更换电池还是自动开关无人机，都需要电池更换装置与无人机之间的保持一定的位置关系，特别是自动关闭与启动无人机开关以及自动打开和关闭无人机电池舱，需要精准确定无人机与电池更换装置之间的位置关系。然而现有的无人机电池更换装置缺乏对无人机停放位置进行精确调整与固定的结构，导致无法较好的实现自动化关闭与开启无人机开关，存在无人机在开机状态下更换电池，突然断电会影响无人机使用寿命；而且无法准确打开无人机电池舱，导致无法更换无人机电池，特殊情况还需要人为操作，大大降低了更换无人机电池的效率。
[0004]另一方面，现有的一种无人机电池的更换机构(申请号201920619452.6) 以及一种无人机的固定停放装置及其平台固定方法(申请号201811635145.3) 的无人机存储与自动充电装置工作流程为：无人机停泊在机场的固定飞行甲板上；对中机构将无人机位置进行纠偏及固定在飞行甲板上；甲板下降，舱门关闭；换电机械臂对无人机进行电池更换；换电完成，舱门打开，甲板上升；对中机构打开解除对无人机的固定，无人机起飞作业；无人机作业完成返回停泊在飞行甲板。
[0005]上述装置存在的缺陷如下：
[0006](1)因受限于无人机飞行停泊，舱门必须打开，甲板在上方等待，暴露在恶劣环境及条件下时，设备内部所有零部件或元器件需充分考虑防水设计及防水性能，增加成本；而且，飞行甲板受限于设备的尺寸，导致对无人机精确停泊的精度要求较高，在恶劣环境/或者出现意外情况时无法正常停泊于甲板上，增加了解决方案的复杂性。
[0007](2)动作流程复杂，机构累赘堆砌，降低了设备整体的可靠性及稳定性，增加了大量设备的维护保养工作。而且因为机构多，导致整体设备尺寸大，整体设备重量较重，导致运输或现场部署均困难，容易出事故。

技术实现思路

[0008]针对现有技术的上述缺陷，针对现有技术的上述缺陷，提供一种无人机停泊系统。
[0009]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种无人机停泊系统，用于存储所述无人机以及对存储的所述无人机的无人机电池进行自动更换，包括定位装置、换电装置、牵引机器人、停机坪以及存储箱。
[0010]优选地，所述定位装置与所述换电装置抵接或可拆卸连接，且，所述换电装置位于所述定位装置的上方；所述定位装置、换电装置均封装在所述存储箱内；所述存储箱停放在所述停机坪上，其内部停放有所述牵引机器人。所述无人机降落在所述停机坪上，所述牵引机器人能够将其牵引至所述存储箱内；更换所述无人机电池前，所述定位装置能够对所述无人机的位置进行调整，并将其固定在预设位置。
[0011]优选地，所述定位装置包括定位结构、对夹结构及第一固定支架，所述定位结构、对夹结构均与所述第一固定支架固定连接。所述无人机牵引至所述存储箱内时，所述定位结构对其进行位置调整；所述无人机处于所述预设位置时，所述对夹结构通过夹持动作将其固定。
[0012]优选地，所述定位结构包括纵向定位结构、横向定位结构以及固定组件。所述纵向定位结构包括第一相机和第一标识；所述第一标识设置在所述无人机上，所述第一相机、横向定位结构均与所述固定组件固定连接；所述固定组件与所述第一固定支架固定连接。所述横向定位结构设有2个相互平行的导向板，两板之间形成可供所述无人机穿越的直线通道。所述无人机穿越所述直线通道的过程中，所述导向板能够使其始终沿着所述直线通道运行；同时，所述第一相机实时观测所述第一标识，当所述第一标识全部出现在所述第一相机的观测范围时，所述无人机处于所述预设位置。
[0013]优选地，所述对夹结构包括对夹件、第一电机。所述对夹件与所述第一电机活动连接，所述第一电机与所述固定组件固定连接。
[0014]优选地，所述换电装置包括充电结构、换电结构、第二固定支架。所述充电结构、换电结构均与所述第二固定支架固定连接。所述换电结构能够自动从所述无人机上取出所述无人机电池，将其停放于所述充电结构中，并从所述充电结构中自动取出所述无人机电池，安装在所述无人机上；所述充电结构用于存储所述无人机电池，并能够对所述无人机电池在电量低于预设水平时进行电量补充；所述第二固定支架设置在所述第一固定支架的上方，且与所述第一固定支架抵接或可拆卸连接。
[0015]优选地，所述无人机电池的数量为一个，所述充电结构、换电结构分别为第一充电结构、第一换电结构。所述第一充电结构包括多个独立的充电舱、多个独立电源；所述充电舱与独立电源一一对应；所述充电舱与独立电源、所述独立电源与所述第二固定支架均固定连接。所述第一换电结构包括第二电机、第一升降机构以及单电池换电机构；所述第二电机与所述第一升降机构固定连接；所述第一升降机构与所述单电池换电机构活动连接；所述第一升降机构与所述第二固定支架固定连接；所述第一充电结构、第一换电结构以及无人机换电定位装置之间留有可供所述单电池换电机构存取所述无人机电池的活动空间。
[0016]优选地，或所述无人机电池的数量为两个，所述充电结构、换电结构分别为第二充电结构、第二换电结构。所述第二充电结构包括多个独立的容纳腔、一个供电中心以及多个电池导向条；所述容纳腔为双空间结构，每个空间内设置多个电池导向条；所述容纳腔与所
述供电中心、所述供电中心与所述第二固定支架均固定连接。所述第二换电结构包括第三电机、第二升降机构以及双电池换电机构；所述第三电机与所述第二升降机构固定连接；所述第二升降机构与所述双电池换电机构活动连接；所述第二升降机构与所述第二固定支架固定连接；所述第二充电结构、第二换电结构以及无人机换电定位装置之间留有可供所述双电池换电机构存取所述无人机电池的活动空间。
[0017]优选地，所述换电装置还包括换电控制单元，所述换电控制单元与所述第一充电结构、第二电机以及单电池换电机构连接；或所述换电控制单元与所述第二充电结构、第三电机以及双电池换电机构连接；所述换电控制单元还与所述无人机通讯连接。所述定位装置还包括定位控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机停泊系统，用于存储所述无人机以及对存储的所述无人机的无人机电池进行自动更换，其特征在于，包括定位装置(1)、换电装置(2)、牵引机器人(3)、停机坪(4)以及存储箱(5)；所述定位装置(1)与所述换电装置(2)抵接或可拆卸连接，且，所述换电装置(2)位于所述定位装置(1)的上方；所述定位装置(1)、换电装置(2)均封装在所述存储箱(5)内；所述存储箱(6)停放在所述停机坪(4)上，其内部停放有所述牵引机器人(3)；所述无人机降落在所述停机坪(4)上，所述牵引机器人(3)能够将其牵引至所述存储箱(5)内；更换所述无人机电池前，所述定位装置(1)能够对所述无人机的位置进行调整，将其固定在预设位置。2.根据权利要求1所述的无人机停泊系统，其特征在于，所述定位装置(1)包括定位结构(10)、对夹结构(11)及第一固定支架(12)；所述定位结构(10)、对夹结构(11)均与所述第一固定支架(12)固定连接；所述无人机牵引至所述存储箱(5)内时，所述定位结构(10)对其进行位置调整；所述无人机处于所述预设位置时，所述对夹结构(11)通过夹持动作将其固定。3.根据权利要求2所述的无人机停泊系统，其特征在于，所述定位结构(10)包括纵向定位结构(100)、横向定位结构(101)以及固定组件(102)；所述纵向定位结构(100)包括第一相机(1000)和第一标识(1001)；所述第一标识(1001)设置在所述无人机上，所述第一相机(1000)、横向定位结构(101)均与所述固定组件(102)固定连接；所述固定组件(102)与所述第一固定支架(12)固定连接；所述横向定位结构(101)设有2个相互平行的导向板，两板之间形成可供所述无人机穿越的直线通道；所述无人机穿越所述直线通道的过程中，所述导向板能够使其始终沿着所述直线通道运行；同时，所述第一相机(1000)实时观测所述第一标识(1001)，当所述第一标识(1001)全部出现在所述第一相机(1000)的观测范围时，所述无人机处于所述预设位置。4.根据权利要求3所述的无人机停泊系统，其特征在于，所述对夹结构(11)包括对夹件(110)、第一电机(111)；所述对夹件(110)与所述第一电机(111)活动连接，所述第一电机(111)与所述固定组件(102)固定连接。5.根据权利要求3所述的无人机停泊系统，其特征在于，所述换电装置(2)包括充电结构(20)、换电结构(21)、第二固定支架(22)；所述充电结构(20)、换电结构(21)均与所述第二固定支架(22)固定连接；所述换电结构(21)能够自动从所述无人机上取出所述无人机电池，将其停放于所述充电结构(20)中，并从所述充电结构(20)中自动取出所述无人机电池，安装在所述无人机上；所述充电结构(20)用于存储所述无人机电池，并能够对所述无人机电池在电量低于预设水平时进行电量补充；所述第二固定支架(22)设置在所述第一固定支架(12)的上方，且与所述第一固定支架(12)抵接或可拆卸连接。6.根据权利要求5所述的无人机停泊系统，其特征在于，所述无人机电池的数量为一个，所述充电结构(20)、换电结构(21)分别为第一充电结构(200)、第一换电结构(210)；
所述第一充电结构(200)包括多个独立的充电舱(2000)、多个独立电源(2001)；所述充电舱(2000)与独立电源(2001)一一对应；所述充电舱(2000)与独立电源(2001)、所述独立电源(2001)与所述第二固定支架(22)均固定连接；所述第一换电结构(210)包括第二电机(2100)、第一升降机构(2101)以及单电池换电机构(2102)；所述第二电机(2100)与所述第一升降机构(2101)固定连接；所述第一升降机构(2101)与所述单电池换电机构(2102)活动连接；所述第一升降机构(2101)与所述第二固定支架(22)固定连接；所述第一充电结构(200)、第一换电结构(210)以及无人机换电定位装置之间留有可供所述单电池换电机构(2102)存取所述无人机电池的活动空间；或，所述无人机电池的数量为两个，所述充电结构(20)、换电结构(21)分别为第二充电结构(201)、第二换电结构(211)；所述第二充电结构(201)包括多个独立的容纳腔(2010)、一个供电中心(2011)以及多个电池导向条(2012)；所述容纳腔(2010)为双空间结构，每个空间内设置多个电池导向条(2012)；所述容纳腔(2010)与所述供电中心(2011)、所述供电中心(2011)与所述第二固定支架(22)均固定连接；所述第二换电结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洋，刘寒辉，肖小青，王聪颖，冯东，
申请(专利权)人：深圳市多翼创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：