本发明专利技术公开了一种能够精准停靠的无人机装置，涉及无人机系统技术领域，包括地下基台组件和无人机飞行组件，无人机飞行组件包括机身主体，机身主体四周设置有旋翼结构，旋翼结构底部设置有上牵引模块，机身主体底部设置有限位结构，地下基台组件包括托盘平台，托盘平台中央设置有定位结构，托盘平台顶面设置有下牵引模块，限位结构包括限位体，限位体包括开设在其底面的限位槽，定位结构包括定位体和升降部，上牵引模块用于获取下牵引模块的位置信息并根据位置信息调节旋翼结构运行状态，以使上牵引模块正对下牵引模块，上牵引模块还用于在正对下牵引模块后控制旋翼结构降速。本发明专利技术具有自动化程度高、安全稳定和停靠精准的优点。点。点。
【技术实现步骤摘要】
一种能够精准停靠的无人机装置
[0001]本专利技术涉及无人机系统
，具体涉及一种能够精准停靠的无人机装置。
技术介绍
[0002]无人机作为国家电网巡线中的一种新应用，能够避免地形对巡检的限制，且费用效比低，必然用于一些复杂地形地貌区域对搭建输电线路进行辅助，但是现有的无人机续航能力差，不能大范围覆盖使用，为了弥补无人机续航能力不足的问题就需要对无人机进行快速停靠，并自主便捷更换电池，目前较多的方式采用无人机更换电池的平台，利用机器手臂和视觉定位来执行更换电池操作，也就是用机器手臂自动调整角度将旧电池拆下来更换新电池，但是在实际执行过程中，由于无人机难以精准停靠，导致机器手臂更换过程出错，不能安全稳定运行，无法满足实际需要。
技术实现思路
[0003]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种能够精准停靠的无人机装置。
[0004]一种能够精准停靠的无人机装置，包括地下基台组件和无人机飞行组件，所述无人机飞行组件包括机身主体，所述机身主体四周设置有旋翼结构，所述旋翼结构底部设置有上牵引模块，所述机身主体底部设置有限位结构，所述地下基台组件包括托盘平台，所述托盘平台中央设置有定位结构，所述托盘平台顶面设置有下牵引模块；其中，所述限位结构包括设置在机身主体底部并且能够沿竖向方向移动的限位体，所述限位体包括开设在其底面的限位槽，所述限位槽四周侧壁呈下大上小的锥面状；所述定位结构包括固定在托盘平台下方的升降部和设置在托盘平面上方的定位体，所述定位体四周侧壁呈下大上小的锥面状，所述升降部连接所述定位体并且能够带动所述定位体沿竖向方向移动；所述上牵引模块用于获取所述下牵引模块的位置信息并根据位置信息调节旋翼结构运行状态，以使所述上牵引模块正对所述下牵引模块，所述上牵引模块还用于在正对所述下牵引模块后控制旋翼结构降速。整个无人机装置中，通过地下基台组件和无人机飞行组件两部分组成，当无人机飞行组件停靠在地下基台组件上后，通过机器手臂和视觉定位来执行更换电池操作，机器手臂自动调整角度将旧电池拆下来更换为新电池，更换结束后，无人机飞行组件可以飞走继续执行空中作业，其中，机器手臂操作过程所需要的电池来源于充电桩。
[0005]优选地，旋翼结构包括沿圆周方向均匀设置在所述机身主体四周的飞行旋翼，所述上牵引模块包括多个分别设置在多个飞行旋翼底部的上牵引单元，所述下牵引模块包括呈环状的下牵引带，所述下牵引带上设置下牵引单元。飞行旋翼可以根据需要进行不同数量的安装，一般最低四个，一方面保证平衡力，另一方面保证上牵引单元可安装区域的面积，提高上牵引单元的使用可靠性。
[0006]优选地，上牵引单元包括位置传感器、速度控制器和姿态角控制器，所述位置传感器用于感应下牵引单元的位置信息，所述速度控制器用于根据位置信息计算位移控制量并控制飞行旋翼转动速度，所述姿态角控制器用于根据位置信息计算多个飞行旋翼的耦合位
移量并根据耦合位移量调节多个飞行旋翼的运动状态。一般地，上牵引单元和下牵引单元处于一定距离范围内后，位置传感器直接感应到下牵引单元的位置信息，该位置信息必须包含水平方向上的位置信息，然后速度控制器根据该位置信息计算飞行旋翼与该水平位置的位移量差值，位移量差值转化为位移控制量，然后再精确地控制每个单独飞行旋翼转动速度，而姿态角控制器根据该位置信息计算所有飞行自由度下飞行旋翼之间的耦合位移量，也就是需要多种姿态运动后才能到达该位置信息包含的水平方向上的位置，再控制调节多个飞行旋翼的运动状态。
[0007]优选地，下牵引单元包括能够与所述位置传感器形成感应机制的感应带。感应带可以是预设图像、预设文字或预设颜色等，也可以是相关信息发射源，通过在一定距离范围内，能够与位置传感器之间形成感应机制。
[0008]优选地，升降部包括固定于所述托盘平台下方的动力源，所述动力源连接有升降柄，所述升降柄上固定有支撑杆，所述支撑杆穿过所述托盘平台并且在其顶部固定所述定位体；其中，所述动力源用于带动所述升降部沿竖向方向做升降运动。动力源可以是推杆或电机等，能够带动升降柄沿竖向方向做升降运动，升降柄运动后带动支撑杆运动，从而使得定位体进行升降运动。
[0009]优选地，机身主体底部开设有滑动通道，所述滑动通道内穿设所述限位体。限位体接触滑动通道内壁，保证限位体与机身主体之间不会发生水平方向上的相对移动，限位体只能沿着滑动通道内壁滑动。
[0010]优选地，所述限位体顶面设置有位于机身主体内部的防撞弹簧。防撞弹簧能够保证限位体与其他结构碰撞后有一定范围空间补偿，提高结构可靠性。
[0011]优选地，机身主体底部设置有防护框，所述防护框围设在所述限位结构四周。防护框能够保护限位结构不会被外界物体直接碰撞，进一步地提高结构可靠性。
[0012]优选地，机身主体顶部设置有电池箱。电池箱用来防止电源，电源主要是锂电池。
[0013]优选地，机身主体底部固定有用于支撑机身主体的机架。机架能够接触地面并将机身主体支撑起来，避免机身主体底部的限位结构直接接触地面。
[0014]本专利技术的有益效果体现在：
[0015]在本专利技术中，无人机飞行组件利用机身主体的设置，提供四周旋翼结构的安装空间，从而将整个上牵引模块呈环状展开，与其对应的，地下基台组件的托盘平台上也同时设置下牵引结构，上牵引结构与下牵引结构在一定距离内后，二者之间能够形成信息交流，利用上牵引结构来对旋翼结构的运行状态进行调节，从而改变整个无人机飞行组件的位置，直至上牵引结构和下牵引结构刚好相互正对，此时降低旋翼结构速度，保证无人机装置按预设轨迹降落，使得整个定位结构与限位结构也能够相互正对，从而在一定程度内实现了停靠的精准程度，更关键的是，在这一基础上，能够使得无人机飞行组件在降落后，其底部的限位槽能够顺利包围在整个定位体四周，而限位槽四周侧壁呈下大上小的锥面状，同时定位体四周侧面也呈下大上小的锥面状，这样一来，当升降部启动后抬升定位体后，定位体倾斜会直接接触限位槽倾斜表面，由于定位体的水平位置不会被改变，在重力作用下，整个限位体会在限位槽与定位体的挤压下进行一定范围内的水平移动，随后升降部复位并完成水平位置调节过程，最终无人机飞行组件的位置基于定位体的位置来来实现，从而实现整个无人机装置无比精准地停靠，提高整个无人机装置的安全稳定性，满足各类型实际需要。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0017]图1为本专利技术无人机飞行组件的结构示意图；
[0018]图2为本专利技术地下基台组件的结构俯视图；
[0019]图3为本专利技术一种状态下的结构透视图；
[0020]图4为本专利技术另一种状态下的结构透视图；
[0021]图5为本专利技术又一种状态下的结构透视图。
[0022]附图标记：...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种能够精准停靠的无人机装置，其特征在于，包括地下基台组件和无人机飞行组件，所述无人机飞行组件包括机身主体，所述机身主体四周设置有旋翼结构，所述旋翼结构底部设置有上牵引模块，所述机身主体底部设置有限位结构，所述地下基台组件包括托盘平台，所述托盘平台中央设置有定位结构，所述托盘平台顶面设置有下牵引模块；其中，所述限位结构包括设置在机身主体底部并且能够沿竖向方向移动的限位体，所述限位体包括开设在其底面的限位槽，所述限位槽四周侧壁呈下大上小的锥面状；所述定位结构包括固定在托盘平台下方的升降部和设置在托盘平面上方的定位体，所述定位体四周侧壁呈下大上小的锥面状，所述升降部连接所述定位体并且能够带动所述定位体沿竖向方向移动；所述上牵引模块用于获取所述下牵引模块的位置信息并根据位置信息调节旋翼结构运行状态，以使所述上牵引模块正对所述下牵引模块，所述上牵引模块还用于在正对所述下牵引模块后控制旋翼结构降速。2.根据权利要求1所述的能够精准停靠的无人机装置，其特征在于，所述旋翼结构包括沿圆周方向均匀设置在所述机身主体四周的飞行旋翼，所述上牵引模块包括多个分别设置在多个飞行旋翼底部的上牵引单元，所述下牵引模块包括呈环状的下牵引带，所述下牵引带上设置下牵引单元。3.根据权利要求1所述的能够精准停靠的无人机装置，其特征在于，所述上牵引单元包括位置传感器、速度控制器和姿态角控制器，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙海亮，
申请(专利权)人：孙海亮，
类型：发明
国别省市：
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