一种基于车载移动机巢系统的无人机电池更换方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于车载移动机巢系统的无人机电池更换方法，包括：S1，打开所述舱门，无人机降落到所述停机平台上；S2，所述定位机构驱使降落在所述停机平台的无人机移动到预定位置；S3，所述机械臂将无人机近侧的两个桨叶规整至与无人机的支架平行的位置；S4，所述机械臂取下无人机的电池放入到所述电池仓中，并将所述电池仓中的备用电池安装到无人机上。机械臂可以将无人机近侧的两个桨叶规整至与无人机的支架平行的位置，从而避免处于无序位置的桨叶阻碍机械臂下一步更换无人机电池的动作，避免桨叶被碰坏。避免桨叶被碰坏。避免桨叶被碰坏。

【技术实现步骤摘要】
一种基于车载移动机巢系统的无人机电池更换方法


[0001]本专利技术涉及无人机
，更具体地，涉及一种用于无人机电池更换的车载移动机巢系统。

技术介绍

[0002]随着经济和科学技术的不断发展，各种电力系统也得到了完善。近年来，无人机在电力系统当中的应用范围越来越广泛，无人机的有效应用促进了电力行业的可持续发展。电力系统的应用范围比较广泛，因此传统意义上的电力管理体系渐渐无法满足当前电力行业的发展需求。而无人机的应用则解决了相关问题，降低了电力建设与运维难度，解决了区域巡检问题。
[0003]目前在野外巡检过程中通常采用人工携带无人机的方式进行巡检，通过手动打开无人机机箱，手动进行更换电池，开启无人机电源，将取下的无人机电池带回去进行充电。在无人机巡检降落后，手动收起来装箱。此传统巡检方式主要存在以下问题：1、每次巡检需要携带多块电池，携带重量较大，行动不便；2、更换电池时效性不高，操作较为麻烦；3、由于电池续航有限，如果不能进行实时充电，那么在有限的电池数量下，每次野外巡检的线路和铁塔的数量和范围就受到限制。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术中存在的人工携带无人机巡检带来的不便的技术问题，提供了一种基于车载移动机巢系统的无人机电池更换方法，所述车载移动机巢系统包括：
[0005]舱体，所述舱体的顶端设置有舱门；
[0006]停机平台，所述停机平台设置于所述舱体的内部；
[0007]定位机构，所述定位机构位于所述停机平台的上方，所述定位机构用于驱使降落在所述停机平台的无人机移动到预定位置；
[0008]电池仓，所述电池仓位于所述停机平台的一侧，所述电池仓用于存储备用和更换的电池；
[0009]机械臂，所述机械臂用于规整无人机的桨叶、取下无人机的电池以及将所述电池仓中的备用电池安装到所述无人机上；
[0010]所述无人机电池更换方法包括：
[0011]S1，打开所述舱门，无人机降落到所述停机平台上；
[0012]S2，所述定位机构驱使降落在所述停机平台的无人机移动到预定位置；
[0013]S3，所述机械臂将无人机近侧的两个桨叶规整至与无人机的支架平行的位置；
[0014]S4，所述机械臂取下无人机的电池放入到所述电池仓中，并将所述电池仓中的备用电池安装到无人机上。
[0015]优选地，所述定位机构包括：
[0016]第一定位部，所述第一定位部与所述停机平台的一侧平行，所述第一定位部包括
两个第一定位杆和驱动两个所述第一定位杆相对运动的第一驱动单元；
[0017]第二定位部，所述第二定位部与所述第一定位部垂直设置，所述第二定位部包括两个第二定位杆和驱动两个所述第二定位杆相对运动的第二驱动单元。
[0018]优选地，所述第一驱动单元包括第一丝杠和驱动所述第一丝杠转动的第一电机，所述第一丝杠上具有旋向相反的第一螺纹部和第二螺纹部，所述两个第一定位杆分别与所述第一螺纹部、所述第二螺纹部连接；
[0019]所述第二驱动单元包括第二丝杠和驱动所述第二丝杠转动的第二电机，所述第二丝杠上具有旋向相反的第三螺纹部和第四螺纹部，所述两个第二定位杆分别与所述第三螺纹部、所述第四螺纹部连接；
[0020]所述定位机构驱使降落在所述停机平台的无人机移动到预定位置包括：
[0021]无人机停落在所述两个第一定位杆和所述两个第二定位杆之间的位置，所述第一电机和所述第二电机分别驱动所述第一丝杠和第二丝杠转动，使得所述两个第一定位杆和所述两个第二定位杆分别进行相对运动，从而驱使无人机移动到预定位置。
[0022]优选地，所述第一电机和所述第二电机为伺服步进电机，所述第一电机和所述第二电机内置编码器反馈转速和进给行程。
[0023]优选地，所述机械臂将无人机面向近侧的两个桨叶规整至与无人机的支架平行的位置包括：
[0024]所述机械臂移动至靠近上方桨叶的第一起点位置，所述机械臂向前推动至第一极限位置，然后回退至所述第一起点位置，再向上推动至第二极限位置；
[0025]所述机械臂移动至靠近下方桨叶的第二起点位置，所述机械臂向前推动至第三极限位置，然后回退至所述第二起点位置，再向下推动至第四极限位置。
[0026]优选地，所述机械臂包括机械臂本体，所述机械臂本体的前端设置有电动夹爪，所述电动夹爪用于抓取电池，所述电动夹爪包括上夹和下夹，所述上夹和所述下夹中的一者设置有拨片，所述拨片用于推动无人机的桨叶。
[0027]优选地，所述电池仓内设置有蓄电池和与所述蓄电池连接的多个充电头，用于对更换的电池进行充电。
[0028]优选地，所述电池仓内设置有充电管理系统，所述充电管理系统用于根据充电电流的大小控制充电的通断。
[0029]优选地，所述车载移动机巢系统还包括连接装置，所述连接装置包括设置在所述舱体底部的多个安装块，所述安装块用于连接车辆顶部的行李架。
[0030]优选地，所述舱体的内部设置有多个摄像头，所述多个摄像头用于监控所述舱体的内部情况。
[0031]本专利技术提供的一种基于车载移动机巢系统的无人机电池更换方法中采用的车载移动机巢系统设置有顶部可打开的舱体，舱体中设置有供无人机起降的停机平台，无人机降落到停机平台上后，通过定位机构驱使无人机移动到预定位置，从而能实现无人机的精确定位，机械臂根据预设的控制程序自动对完成无人机取换电池，并将更换的电池放入电池仓进行充电，从而解决了人工携带无人机以及更换电池的不便，同时提高了无人机的续航能力，大大提高了野外电力巡检的巡检范围和工作效率；并且，机械臂可以将无人机近侧的两个桨叶规整至与无人机的支架平行的位置，从而避免处于无序位置的桨叶阻碍机械臂
下一步更换无人机电池的动作，避免桨叶被碰坏。
附图说明
[0032]图1为本专利技术提供的用于无人机电池更换的车载移动机巢系统的立体图之一(舱门关闭状态)；
[0033]图2为本专利技术提供的用于无人机电池更换的车载移动机巢系统的立体图之二(舱门打开状态)；
[0034]图3为本专利技术提供的用于无人机电池更换的车载移动机巢系统的俯视图；
[0035]图4为本专利技术提供的用于无人机电池更换的车载移动机巢系统的定位机构的结构示意图；
[0036]图5为本专利技术提供的用于无人机电池更换的车载移动机巢系统的机械臂的结构示意图；
[0037]图6为图1中A处的放大图；
[0038]图7为本专利技术提供的基于车载移动机巢系统的无人机电池更换方法的流程图；
[0039]图8A至图8H为本专利技术提供的基于车载移动机巢系统的无人机电池更换方法中桨叶规整的示意图；
[0040]图9A至图9C为本专利技术提供的基于车载移动机巢系统的无人机电池更换方法中取换电池的示意图。
[0041]附图标记：
[0042]1、舱体；2、舱门；3、停机平台；4、定位机构；41、第一定位杆；42、第二定位杆；43、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于车载移动机巢系统的无人机电池更换方法，其特征在于，所述车载移动机巢系统包括：舱体(1)，所述舱体(1)的顶端设置有舱门(2)；停机平台(3)，所述停机平台(3)设置于所述舱体(1)的内部；定位机构(4)，所述定位机构(4)位于所述停机平台(3)的上方，所述定位机构(4)用于驱使降落在所述停机平台(3)的无人机移动到预定位置；电池仓(5)，所述电池仓(5)位于所述停机平台(3)的一侧，所述电池仓(5)用于存储备用和更换的电池；机械臂(6)，所述机械臂(6)用于规整无人机的桨叶、取下无人机的电池以及将所述电池仓(5)中的备用电池安装到所述无人机上；所述无人机电池更换方法包括：S1，打开所述舱门(2)，无人机降落到所述停机平台(3)上；S2，所述定位机构(4)驱使降落在所述停机平台(3)的无人机移动到预定位置；S3，所述机械臂(6)将无人机近侧的两个桨叶规整至与无人机的支架平行的位置；S4，所述机械臂(6)取下无人机的电池放入到所述电池仓(5)中，并将所述电池仓(5)中的备用电池安装到无人机上。2.根据权利要求1所述的无人机电池更换方法，其特征在于，所述定位机构(4)包括：第一定位部，所述第一定位部与所述停机平台(3)的一侧平行，所述第一定位部包括两个第一定位杆(41)和驱动两个所述第一定位杆(41)相对运动的第一驱动单元；第二定位部，所述第二定位部与所述第一定位部垂直设置，所述第二定位部包括两个第二定位杆(42)和驱动两个所述第二定位杆(42)相对运动的第二驱动单元。3.根据权利要求2所述的无人机电池更换方法，其特征在于，所述第一驱动单元包括第一丝杠(43)和驱动所述第一丝杠(43)转动的第一电机，所述第一丝杠(43)上具有旋向相反的第一螺纹部和第二螺纹部，所述两个第一定位杆(41)分别与所述第一螺纹部、所述第二螺纹部连接；所述第二驱动单元包括第二丝杠(44)和驱动所述第二丝杠(44)转动的第二电机，所述第二丝杠(44)上具有旋向相反的第三螺纹部和第四螺纹部，所述两个第二定位杆(42)分别与所述第三螺纹部、所述第四螺纹部连接；所述定位机构(4)驱使降落在所述停机平台(3)的无人机移动到预定位...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文烨，徐海明，郭可贵，孟蒋辉，万能，詹赐福，兰自冉，闫阁，廖忠黄，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：