本发明专利技术公开了一种eVTOL载人无人机自动换电池装置，涉及无人机领域，该eVTOL载人无人机自动换电池装置包括：电池更换吊车单元，用于为eVTOL载人无人机单元更换电池组单元；电池更换吊车单元包括：车辆底盘，用于更换电池组单元时锁死车轮，保证换电过程不发生位移；与现有技术相比，本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术可解决电池上置带来的人工更换电池步骤繁琐的缺点，通过机械臂自动拆卸、安装电池，降低工作量，提高效率；电池更换吊车单元具备自行移动能力，可以适应不同场合，无需额外拖拽设备；电池拆卸可采用人工控制或者全自主图像识别引导方式，用途更广更加智能化；电池采用模块化快拆设计，更换起来步骤简单，适合自动化流水作业。作业。作业。
【技术实现步骤摘要】
一种eVTOL载人无人机自动换电池装置及方法
[0001]本专利技术涉及无人机领域，具体是一种eVTOL载人无人机自动换电池装置及方法。
技术介绍
[0002]近年来，eVTOL飞行器(纯电动垂直起降飞机)的开发吸引了包括航空航天企业、汽车行业、运输行业、政府、军方以及学术界的广泛关注。eVTOL未来潜在应用涉及城市客运、货运、个人飞行器、紧急医疗服务等多种场景模式。目前国内又将eVTOL飞行器称为飞行汽车，主要用于城市空中交通，是目前热门的投资领域。
[0003]由于eVTOL“飞行汽车”采用纯电动驱动方式，为了保证飞行航时，通常商载两人的eVTOL“飞行汽车”电池重量超过50KG，电池的更换显然是一个比较棘手的问题，由于电池重量比较大，为保证重心，只能采取中心轴上置或者下置的方式。目前采用比较多的电池下置的方式优点在于方便拆卸，缺点为拉长了电池与旋翼电机的距离导致供电导线变长，结果为线阻增加功率浪费。其次，电池仓在座位底下，由于锂电池易燃易爆的特性，发生危险时无法第一时间撤离，进一步增加了安全风险。
[0004]电池上置的方式，优点为线阻压降更低，可以提高旋翼功率，能量利用率更高；另一方面安全性更高，电池发生故障时火焰在人员顶上并由机体隔离，可以第一时间撤离或迫降，给逃生争取宝贵的时间，唯一缺点为电池靠人工的方式更换比较繁琐，需要改进。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种eVTOL载人无人机自动换电池装置及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种eVTOL载人无人机自动换电池装置，包括：
[0008]电池更换吊车单元，用于为eVTOL载人无人机单元更换电池组单元；电池更换吊车单元包括：
[0009]车辆底盘，用于更换电池组单元时锁死车轮，保证换电过程不发生位移；
[0010]机械臂，用于拆卸电池过程中通过伺服电机运动，保证机械爪抓取到电池组单元；
[0011]机械爪，用于准确的抓取到电池组单元，拆卸\安装电池组单元；
[0012]车辆底盘连接机械臂，机械臂连接机械爪；
[0013]电池组单元，用于为eVTOL载人无人机单元供电；
[0014]电池组单元表面设有电池固定卡槽，用于将电池组单元固定于无人机上；
[0015]电池组单元表面还设有电池端触点，用于电池组单元通过触点为无人机供电；
[0016]eVTOL载人无人机单元，用于得电工作飞行；
[0017]eVTOL载人无人机单元上方设置电池仓，尺寸与电池组单元相同，用于放置电池组单元；
[0018]电池仓侧边设置电池卡槽，用于对电池组单元固定；
[0019]电池仓内设置电池仓端触点，电池仓端触点包括一个电池正极触点、一个电池负极触点、一个数据通讯触点，正极触点、负极触点用于为eVTOL载人无人机单元供电，数据通讯触点用于飞控与电池组单元数据通讯。
[0020]eVTOL载人无人机自动换电池方法，应用于如上所述eVTOL载人无人机自动换电池装置，所述方法包括：步骤1，eVTOL载人无人机单元停至指定区域；步骤2，电池更换吊车单元移动至eVTOL载人无人机单元附近；步骤3，机械臂控制机械爪接近电池组单元；步骤4，机械爪拆卸电池组单元；步骤5，机械爪为eVTOL载人无人机单元安装充满电的电池组单元；步骤6，电池更换吊车单元撤离无人机区域。
[0021]作为本专利技术再进一步的方案：步骤1：需要更换电池的eVTOL载人无人机单元停至指定区域，无人机下电，人员撤离。
[0022]作为本专利技术再进一步的方案：步骤2：电池更换吊车单元通过手柄控制移动(若飞机停放位置固定，可预设路线自动驾驶)至eVTOL载人无人机单元附近。
[0023]作为本专利技术再进一步的方案：步骤3：操纵机械臂与电池更换吊车单元，调整位置使得机械爪靠近电池组单元。
[0024]作为本专利技术再进一步的方案：步骤4：机械爪抓取到eVTOL载人无人机单元上的电池组单元并拆卸取下。
[0025]作为本专利技术再进一步的方案：步骤5：机械臂移动至电池存放区域后，机械爪松开放下电池组单元。
[0026]作为本专利技术再进一步的方案：步骤6：机械爪抓取到充满电的电池组单元，为eVTOL载人无人机单元安装。
[0027]作为本专利技术再进一步的方案：步骤7：更换电池组单元完成后，电池更换吊车单元撤离无人机区域。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术可解决电池上置带来的人工更换电池步骤繁琐的缺点，通过机械臂自动拆卸、安装电池，降低工作量，提高效率；电池更换吊车单元具备自行移动能力，可以适应不同场合，无需额外拖拽设备；电池拆卸可采用人工控制或者全自主图像识别引导方式，用途更广更加智能化；电池采用模块化快拆设计，更换起来步骤简单，适合自动化流水作业。
附图说明
[0029]图1为一种eVTOL载人无人机自动换电池装置及方法的结构示意图。
[0030]图2为电池更换吊车单元的结构示意图。
[0031]图3为eVTOL载人无人机单元的结构示意图。
[0032]图4为电池组单元的结构示意图。
[0033]图中：1
‑
电池更换吊车单元、2
‑
eVTOL载人无人机单元、3
‑
电池组单元、11
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车辆底盘、12
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机械臂、13
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机械爪、21
‑
电池卡槽、22
‑
电池仓端触点、31
‑
电池固定卡槽、32
‑
电池端触点。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]请参阅图1到图4，一种eVTOL载人无人机自动换电池装置，包括：
[0036]电池更换吊车单元1，用于为eVTOL载人无人机单元2更换电池组单元3；电池更换吊车单元1包括：
[0037]车辆底盘11，用于更换电池组单元3时锁死车轮，保证换电过程不发生位移；
[0038]机械臂12，用于拆卸电池过程中通过伺服电机运动，保证机械爪13抓取到电池组单元3；
[0039]机械爪13，用于准确的抓取到电池组单元3，拆卸\安装电池组单元3；
[0040]车辆底盘11连接机械臂12，机械臂12连接机械爪13；
[0041]电池组单元3，用于为eVTOL载人无人机单元2供电；
[0042]电池组单元3表面设有电池固定卡槽31，用于将电池组单元3固定于无人机上；
[00本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种eVTOL载人无人机自动换电池装置，其特征在于：该eVTOL载人无人机自动换电池装置包括：电池更换吊车单元，用于为eVTOL载人无人机单元更换电池组单元；电池更换吊车单元包括：车辆底盘，用于更换电池组单元时锁死车轮，保证换电过程不发生位移；机械臂，用于拆卸电池过程中通过伺服电机运动，保证机械爪抓取到电池组单元；机械爪，用于准确的抓取到电池组单元，拆卸\安装电池组单元；车辆底盘连接机械臂，机械臂连接机械爪；电池组单元，用于为eVTOL载人无人机单元供电；电池组单元表面设有电池固定卡槽，用于将电池组单元固定于无人机上；电池组单元表面还设有电池端触点，用于电池组单元通过触点为无人机供电；eVTOL载人无人机单元，用于得电工作飞行；eVTOL载人无人机单元上方设置电池仓，尺寸与电池组单元相同，用于放置电池组单元；电池仓侧边设置电池卡槽，用于对电池组单元固定；电池仓内设置电池仓端触点，电池仓端触点包括一个电池正极触点、一个电池负极触点、一个数据通讯触点，正极触点、负极触点用于为eVTOL载人无人机单元供电，数据通讯触点用于飞控与电池组单元数据通讯。2.一种eVTOL载人无人机自动换电池装置方法，应用于权利要求1所述的eVTOL载人无人机自动换电池装置，其特征在于，所述方法包括：步骤1，eVTOL载人无人机单元停至指定区域；步骤2，电池更换吊车单元移动至eVTOL载人无人机单元附近；步骤3，机械臂...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏青元，廖辉，张金鑫，
申请(专利权)人：南京理航智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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