全自动无人值守机场制造技术

本实用新型专利技术涉及无人机技术领域，特别涉及一种全自动无人值守机场装置。包括无人机机场本体及设置于无人机机场本体内的工控机、环境检测系统及充电系统，其中无人机机场本体包括机舱、设置于机舱顶部可开合的舱门机构及设置于机舱内部的升降定位平台；环境检测系统用于检测机舱内部的环境参数；充电系统用于完成无人机充电；工控机用于控制舱门机构、升降定位平台、充电系统及环境监测系统，且与远程控制中心进行通信，实现远程控制。本实用新型专利技术可以自动为无人机换电并提供简单维护，同时可以通过远程控制中心进行实时监控与更新，有效提高了无人机自动换电的效率，增加了无人机野外作业时间，达到了提高无人机野外作业的能力。达到了提高无人机野外作业的能力。达到了提高无人机野外作业的能力。

【技术实现步骤摘要】
全自动无人值守机场


[0001]本技术涉及无人机
，特别涉及一种全自动无人值守机场。

技术介绍

[0002]近些年来，随着5G通讯技术、GPS定位系统以及自动控制技术的发展，多旋翼无人机迅猛发展。相较于固定翼无人机，多旋翼无人机以其机动性和灵活性受到人们的广泛关注。被广泛应用于生态环境监测、森林火灾预警防控以及高压输电线路安全检测等需要长时间无人巡检的场合。随着人工成本的提高，一台具有信息交互、环境监测功能的智能无人机机场系统必不可少。
[0003]经调研，现有的无人机机场系统主要采用单片机等控制器进行控制。这对于需要多架无人机协同工作且需要进行大量视觉信息处理的大型光伏农场来说，无人机充电的效率和无人机机场的稳定性难以保证。采用工控机作为控制器，能够及时处理视觉信息，高效处理机舱内部状态信息。系统能够提高无人机换电效率，增强机场系统的健壮性，同时还能极大方便设备的后期维护。因此，有必要对现有技术进行改进。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种全自动无人值守机场，以解决现有无人机场过于复杂、信息交互能力弱、工作效率低等问题。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0006]本技术提供的一种全自动无人值守机场，包括：
[0007]无人机机场本体，包括机舱、设置于机舱顶部可开合的舱门机构及设置于机舱内部的升降定位平台；
[0008]环境检测系统，设置于机舱内，用于检测机舱内部的环境参数；
[0009]充电系统，设置于机舱内，用于完成无人机充电；
[0010]工控机，用于控制舱门机构、升降定位平台、充电系统及环境监测系统，且与远程控制中心进行通信，实现远程控制。
[0011]所述远程控制中心通过光纤与距离全自动无人值守机场最近的地面基站连接；地面基站再通过5G通信方式与所述工控机上的通信模块进行信息交互，通过远程控制中心的UⅠ界面进行机场控制参数在线修改。
[0012]所述环境检测系统包括温度调节系统和湿度调节系统；
[0013]温度调节系统包括温度传感器和电风扇，其中温度传感器用于检测所述机舱内的温度信息且输出；所述工控机根据温度传感器检测的温度信息控制电风扇，以调节所述机舱内的温度；
[0014]湿度调节系统包括湿度传感器及加热棒，其中湿度传感器用于检测所述机舱内的湿度信息且输出；所述工控机根据湿度传感器检测的湿度信息控制加热棒，以调节所述机舱内的湿度。
[0015]所述充电系统包括双目相机、机械臂及充电装置，其中充电装置用于对无人机进行充电；机械臂通过所述工控机控制，用于完成电池更换与充电工序；双目相机用于获得无人机机身上的电池和充电装置中电池的信息且输出。
[0016]所述舱门机构包括前舱门、前舱门驱动机构、后舱门及后舱门驱动机构，其中前舱门和后舱门滑动设置于所述机舱的顶部前后侧，前舱门驱动机构和后舱门驱动机构设置于所述机舱的顶部，且分别与前舱门和后舱门连接，前舱门驱动机构和后舱门驱动机构可分别驱动前舱门和后舱门打开或关闭。
[0017]所述前舱门驱动机构包括连杆Ⅰ、丝杠滑台组件Ⅰ及连杆Ⅱ，其中连杆Ⅰ和连杆Ⅱ沿左右方向设置于所述机舱的顶部，丝杠滑台组件Ⅰ安装在连杆Ⅰ和连杆Ⅱ上，且沿前后方向输出动力，所述前舱门与丝杠滑台组件Ⅰ的输出端连接；
[0018]所述后舱门驱动机构包括连杆Ⅲ、丝杠滑台组件Ⅱ及连杆Ⅳ，其中连杆Ⅲ和连杆Ⅳ沿左右方向设置于所述机舱的顶部，丝杠滑台组件Ⅱ安装在连杆Ⅲ和连杆Ⅳ上，且沿前后方向输出动力；所述后舱门与丝杠滑台组件Ⅱ的输出端连接。
[0019]所述升降定位平台包括左升降驱动机构、右升降驱动机构、升降平台及夹具装置，其中左升降驱动机构和右升降驱动机构设置于所述机舱内壁左右侧，且输出端均与升降平台连接，夹具装置设置于升降平台的顶部，用于对无人机进行定位。
[0020]所述夹具装置包括沿周向均布的夹具装置a、夹具装置b、夹具装置c及夹具装置d；
[0021]夹具装置a、夹具装置b、夹具装置c及夹具装置d结构相同，均包括丝杠滑台组件及设置于丝杠滑台组件输出端的定位杆，四个定位杆形成方向定位框架。
[0022]所述左升降驱动机构包括竖直设置的丝杠滑台组件Ⅲ及与丝杠滑台组件Ⅲ的输出端连接的金属片m；
[0023]所述右升降驱动机构包括竖直设置的丝杠滑台组件Ⅳ及与丝杠滑台组件Ⅳ的输出端连接的金属片n；
[0024]金属片m和金属片n与所述升降平台的左右两侧连接。
[0025]所述舱门机构、升降平台及夹具装置均设有限位开关，限位开关能够获得舱门机构、升降平台及夹具装置的状态信息且输出。
[0026]本技术的优点及有益效果是：本技术提高了无人机场的智能性和远程操作能力，达到快速部署，提高区域作业能力的目的。
[0027]本技术提供了一种智能化无人机机场控制系统，可用于无人机的停放、充电、数据交换等。机场控制系统高度集成化，接线简单，能够根据机场内外部环境和无人机的状态及时进行维护，整个过程完全自动运行，提高了无人机作业效率及数据的一致性和稳定性，降低了系统维护成本和人工干预的不确定性，实现无人机在完全无人情况下的自主运行。
附图说明
[0028]图1为本技术全自动无人值守机场的轴测图；
[0029]图2为本技术全自动无人值守机场的控制系统框图；
[0030]图3为本技术全自动无人值守机场的主视图；
[0031]图4为图3的左视图；
[0032]图5为本技术中左升降驱动机构的结构示意图；
[0033]图6为图3的俯视图；
[0034]图7为本技术中夹具装置的结构示意图；
[0035]图8为本技术全自动无人值守机场的控制流程框图；
[0036]图中：1为前舱门，2为连杆Ⅰ，3为丝杠滑台组件Ⅰ，4为连杆Ⅱ，5为升降平台，6为丝杠滑台组件Ⅱ，7为连杆Ⅲ，8为丝杠滑台组件Ⅲ，9为连杆Ⅳ，10为后舱门，11为机舱，12为夹具装置，121为夹具装置a，1211为丝杠滑台组件
Ⅴ
，1212为定位杆Ⅰ，122为夹具装置b，1221为丝杠滑台组件
Ⅵ
，1222为定位杆Ⅱ，123为夹具装置c，1231为丝杠滑台组件
Ⅶ
，1232为定位杆Ⅲ，124为夹具装置d，1241为丝杠滑台组件
Ⅷ
，1242为定位杆
Ⅵ
，13为丝杠滑台组件Ⅳ，14为金属片m，15为金属片n。
具体实施方式
[0037]为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细描述。
[0038]如图1、图2所示，本技术提供的一种全自动无人值守机场，包括无人机机场本体及设置于无人机机场本体内的工控机、环境检测系统及充电系统，其中无人机机场本体包括机舱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全自动无人值守机场，其特征在于，包括：无人机机场本体，包括机舱(11)、设置于机舱(11)顶部可开合的舱门机构及设置于机舱(11)内部的升降定位平台；环境检测系统，设置于机舱(11)内，用于检测机舱(11)内部的环境参数；充电系统，设置于机舱(11)内，用于完成无人机充电；工控机，用于控制舱门机构、升降定位平台、充电系统及环境监测系统，且与远程控制中心进行通信，实现远程控制。2.根据权利要求1所述的全自动无人值守机场，其特征在于，所述远程控制中心通过光纤与距离全自动无人值守机场最近的地面基站连接；地面基站再通过5G通信方式与所述工控机上的通信模块进行信息交互，通过远程控制中心的UⅠ界面进行机场控制参数在线修改。3.根据权利要求1所述的全自动无人值守机场，其特征在于，所述环境检测系统包括温度调节系统和湿度调节系统；温度调节系统包括温度传感器和电风扇，其中温度传感器用于检测所述机舱(11)内的温度信息且输出；所述工控机根据温度传感器检测的温度信息控制电风扇，以调节所述机舱(11)内的温度；湿度调节系统包括湿度传感器及加热棒，其中湿度传感器用于检测所述机舱(11)内的湿度信息且输出；所述工控机根据湿度传感器检测的湿度信息控制加热棒，以调节所述机舱(11)内的湿度。4.根据权利要求1所述的全自动无人值守机场，其特征在于，所述充电系统包括双目相机、机械臂及充电装置，其中充电装置用于对无人机进行充电；机械臂通过所述工控机控制，用于完成电池更换与充电工序；双目相机用于获得无人机机身上的电池和充电装置中电池的信息且输出。5.根据权利要求1所述的全自动无人值守机场，其特征在于，所述舱门机构包括前舱门(1)、前舱门驱动机构、后舱门(10)及后舱门驱动机构，其中前舱门(1)和后舱门(10)滑动设置于所述机舱(11)的顶部前后侧，前舱门驱动机构和后舱门驱动机构设置于所述机舱(11)的顶部，且分别与前舱门(1)和后舱门(10)连接，前舱门驱动机构和后舱门驱动机构可分别驱动前舱门(1)和后舱门(10)打开或关闭。6.根据权利要求5所述的全自动无人值守机场，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：何玉庆，杨丽英，黄朝雄，牛志伟，刘俊爽，常彦春，李思梁，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：新型
国别省市：