一种快速充电的无人机机巢、无人机以及自动充电方法技术

本发明专利技术公开了一种快速充电的无人机机巢、无人机以及自动充电方法，包括机架、箱体、自动定位装置、充电机构和控制电路，机架安装于箱体的内部，机架的上部设置有停机平台，充电机构和自动定位装置安装于机架，控制电路分别与自动定位装置和充电机构电性连接，自动定位装置设置有纵向定位机构和横向定位机构。通过自动定位装置对无人机进行水平方向定位，使无人机抵达充电位置，无需采用复杂的降落辅助机构进行精准降落，提高无人机的降落速度，简化结构，降低成本，提高降落效率；通过有线连接的方式进行有线充电，充电功率最高可达240W，充电速度快，不受外界磁场干扰，稳定性强；无需人工插线，自动化程度高，使用方便。使用方便。使用方便。

【技术实现步骤摘要】
一种快速充电的无人机机巢、无人机以及自动充电方法


[0001]本专利技术涉及无人机机巢
，尤其是涉及一种快速充电的无人机机巢、无人机以及自动充电方法。

技术介绍

[0002]无人机是无人驾驶的飞机，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，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作，与有人驾驶的飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域，可分为军用与民用。民用方便，主要以四旋翼无人机为主，在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾等多个领域进行应用。而民用无人机均以电力作为动力源，均需要在无人机上安装供电电池，而供电电池随着容量的增加，其体积和重量相应增加，给无人机带来较大的负重，因此无人机的续航能力普遍较低，例如在进行长距离的输电线路检测时，往往需要沿飞行路线间隔安装无人机机巢，当供电电池电量低时抵达无人机机巢进行充电，完成充电后继续执行任务。
[0003]然而现有技术中的无人机机巢充电方式主要有两种，一种是通过无线充电，无人机直接降落至机巢无需任何有线连接即可进行充电，但无线充电技术的充电功率低，损耗严重，发热大；另外一种是通过触点进行接触充电，虽然对比无线充电能够达到更大的充电功率，但无人机需要精准的降落在指定的充电区域，对齐触点，导致无人机降落速度慢，充电成功率低，并且触点长时间暴漏在外，容易发生氧化，导致接触不良，故障率高，因此有必要予以改进。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种快速充电的无人机机巢、无人机以及自动充电方法，降低无人机降落精度，提高无人机降落速度，充电功率高，充电速度快，稳定性和可靠性高。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种快速充电的无人机机巢，包括机架、箱体、自动定位装置、充电机构和控制电路，机架安装于箱体的内部，机架的上部设置有停机平台，充电机构和自动定位装置安装于机架，控制电路分别与自动定位装置和充电机构电性连接，
[0007]自动定位装置设置有纵向定位机构和横向定位机构，
[0008]纵向定位机构包括夹持固定杆、夹持滑动杆、夹持驱动机构和两个纵向滑轨，夹持固定杆固定安装于停机平台的后侧边缘，两个纵向滑轨分别安装于停机平台的左右两侧，夹持滑动杆的左右两端分别滑动安装于两个纵向滑轨，夹持驱动机构传动连接夹持滑动杆，夹持滑动杆朝向夹持固定杆做远离和靠近运动；
[0009]横向定位机构包括推压滑动杆、推压驱动机构和两个横向滑轨，两个横向滑轨分别安装于停机平台的前后两侧，推压滑动杆的左右两端分别滑动安装于两个横向滑轨，推
压驱动机构传动连接推压滑动杆，充电机构设置于夹持固定杆的一端，推压滑动杆朝向充电机构做远离和靠近运动，推压滑动杆与夹持滑动杆交叉设置；
[0010]充电机构设置有充电座、用于连接无人机充电插口的充电插头和位置信号发射器，充电座安装于夹持固定杆的一端，充电插头设置于充电座且凸出于充电座朝向推压滑动杆的一侧，位置信号发射器固定安装于充电座，位置信号发射器和充电插头分别与控制电路电性连接。
[0011]进一步的技术方案中，夹持固定杆朝向夹持滑动杆的一侧开设有弧形的第一固定卡槽，夹持滑动杆朝向夹持固定杆的一侧开设有弧形的第二固定卡槽，
[0012]一个横向滑轨安装于纵向滑轨的后侧、另一个横向滑轨安装于停机平台的前侧，夹持固定杆和夹持滑动杆的中部沿长度方向分别开设有贯穿的滑槽，推压滑动杆的左右两端分别穿过两个滑槽与两个横向滑轨滑动连接。
[0013]进一步的技术方案中，夹持滑动杆靠近充电机构的一端设置有缓冲机构，缓冲机构包括缓冲杆和缓冲弹簧，夹持滑动杆靠近充电机构的一端沿长度方向开设有缓冲滑孔，缓冲滑孔与夹持滑动杆的滑槽连通，缓冲杆滑动安装于缓冲滑孔，缓冲杆的内端部设置有缓冲部，缓冲杆的外端部设置有限位部，缓冲弹簧套设于缓冲杆，缓冲弹簧的一端抵顶缓冲部、另一端抵顶滑槽的内壁。
[0014]进一步的技术方案中，滑槽的上壁和/或下壁间隔设置有多个滚珠，滚珠与推压滑动杆滚动配合。
[0015]进一步的技术方案中，夹持驱动机构包括夹持驱动电机、纵向同步带、两个纵向同步轮和两个纵向丝杆，两个纵向丝杆分别沿长度方向旋转安装于两个纵向滑轨的内部，两个纵向同步轮分别固定安装于两个纵向丝杆的同一侧，纵向同步带传动连接两个纵向同步轮，夹持驱动电机与任意一个纵向丝杆传动连接，控制电路与夹持驱动电机电性连接；
[0016]推压驱动机构包括推压驱动电机、横向同步带、两个横向同步轮和两个横向丝杆，两个横向丝杆分别沿长度方向旋转安装于两个横向滑轨的内部，两个横向同步轮分别固定安装于两个横向丝杆的同一侧，横向同步带传动连接两个横向同步轮，推压驱动电机与任意一个横向丝杆传动连接，控制电路与推压驱动电机电性连接。
[0017]进一步的技术方案中，充电机构还设置有伸缩驱动机构，伸缩驱动机构包括电缸，夹持固定杆的一端设置有充电安装部，充电安装部沿夹持固定杆的长度方向开设有贯穿充电安装部的充电滑孔，充电座滑动安装于充电滑孔，电缸固定安装于充电安装部的外侧，电缸设置有一伸缩杆，伸缩杆的外端部插入充电滑孔与充电座连接，控制电路与电缸电性连接。
[0018]进一步的技术方案中，充电插头采用Type
‑
C插头，控制电路还设置有快速充电电路和检测单元，控制电路分别与快速充电电路和检测单元电性连接，充点电路和检测单元分别与Type
‑
C插头电性连接，当检测单元监测到Type
‑
C插头与无人机建立连接时，检测单元向快速充电电路发送充电信号，以驱动快速充电电路对无人机进行快速充电。
[0019]进一步的技术方案中，无人机机巢还设置有停靠监测装置，停靠监测装置包括至少一个红外发射器和至少一个红外接收器，红外发射器安装于夹持固定杆或夹持滑动杆，红外接收器安装于夹持滑动杆或夹持固定杆，红外发射器和红外接收器相对设置，红外接收器实时接收红外发射器发射的红外信号，红外发射器和红外接收器分别与控制电路电性
连接。
[0020]停机平台还设置有风冷机构，风冷机构包括散热板和至少一个风机，停机平台设置有开口朝上的冷却腔室，散热板盖设于冷却腔室，散热板开设有多个间隔设置的散热口，风机固定安装于机架，风机的出风口与冷却腔室连通；
[0021]箱体的上部设置有两个箱盖，两个箱盖分别通过连杆组件铰接于箱体，箱体的内部设置有开盖驱动机构，开盖驱动机构分别传动构电性连接。
[0022]一种快速充电的无人机，无人机包括机身、起落架、充电管理电路和充电电池，电池和充电管理电路均安装于机身的内部，起落架安装于机身的下部，
[0023]起落架包括两个横杆和至少两个竖杆，两个竖杆的上端部分别与机身固定连接，两个竖杆的下端部分别与相应的两个横杆固定连接，两个横杆间隔且平行设置，任意一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速充电的无人机机巢，包括机架(1)、箱体(2)、自动定位装置、充电机构和控制电路，机架(1)安装于箱体(2)的内部，机架(1)的上部设置有停机平台(11)，充电机构和自动定位装置安装于机架(1)，控制电路分别与自动定位装置和充电机构电性连接，其特征在于：自动定位装置设置有纵向定位机构(3)和横向定位机构(4)，纵向定位机构(3)包括夹持固定杆(31)、夹持滑动杆(32)、夹持驱动机构和两个纵向滑轨(35)，夹持固定杆(31)固定安装于停机平台(11)的后侧边缘，两个纵向滑轨(35)分别安装于停机平台(11)的左右两侧，夹持滑动杆(32)的左右两端分别滑动安装于两个纵向滑轨(35)，夹持驱动机构传动连接夹持滑动杆(32)，夹持滑动杆(32)朝向夹持固定杆(31)做远离和靠近运动；横向定位机构(4)包括推压滑动杆(41)、推压驱动机构和两个横向滑轨(45)，两个横向滑轨(45)分别安装于停机平台(11)的前后两侧，推压滑动杆(41)的左右两端分别滑动安装于两个横向滑轨(45)，推压驱动机构传动连接推压滑动杆(41)，充电机构设置于夹持固定杆(31)的一端，推压滑动杆(41)朝向充电机构做远离和靠近运动，推压滑动杆(41)与夹持滑动杆(32)交叉设置；充电机构设置有充电座(51)、用于连接无人机充电插口(85)的充电插头(52)和位置信号发射器，充电座(51)安装于夹持固定杆(31)的一端，充电插头(52)设置于充电座(51)且凸出于充电座(51)朝向推压滑动杆(41)的一侧，位置信号发射器固定安装于充电座(51)，位置信号发射器和充电插头(52)分别与控制电路电性连接。2.根据权利要求1所述的一种快速充电的无人机机巢，其特征在于：所述夹持固定杆(31)朝向所述夹持滑动杆(32)的一侧开设有弧形的第一固定卡槽(311)，夹持滑动杆(32)朝向夹持固定杆(31)的一侧开设有弧形的第二固定卡槽，一个所述横向滑轨(45)安装于所述纵向滑轨(35)的后侧、另一个横向滑轨(45)安装于所述停机平台(11)的前侧，夹持固定杆(31)和夹持滑动杆(32)的中部沿长度方向分别开设有贯穿的滑槽(36)，所述推压滑动杆(41)的左右两端分别穿过两个滑槽(36)与两个横向滑轨(45)滑动连接。3.根据权利要求2所述的一种快速充电的无人机机巢，其特征在于：所述夹持滑动杆(32)靠近所述充电机构的一端设置有缓冲机构，缓冲机构包括缓冲杆(61)和缓冲弹簧(62)，夹持滑动杆(32)靠近充电机构的一端沿长度方向开设有缓冲滑孔(321)，缓冲滑孔(321)与夹持滑动杆(32)的所述滑槽(36)连通，缓冲杆(61)滑动安装于缓冲滑孔(321)，缓冲杆(61)的内端部设置有缓冲部(611)，缓冲杆(61)的外端部设置有限位部(612)，缓冲弹簧(62)套设于缓冲杆(61)，缓冲弹簧(62)的一端抵顶缓冲部(611)、另一端抵顶滑槽(36)的内壁。4.根据权利要求3所述的一种快速充电的无人机机巢，其特征在于：所述滑槽(36)的上壁和/或下壁间隔设置有多个滚珠(37)，滚珠(37)与所述推压滑动杆(41)滚动配合。5.根据权利要求1所述的一种快速充电的无人机机巢，其特征在于：所述夹持驱动机构包括夹持驱动电机(33)、纵向同步带(34)、两个纵向同步轮和两个纵向丝杆，两个纵向丝杆分别沿长度方向旋转安装于两个所述纵向滑轨(35)的内部，两个纵向同步轮分别固定安装于两个纵向丝杆的同一侧，纵向同步带(34)传动连接两个纵向同步轮，夹持驱动电机(33)
与任意一个纵向丝杆传动连接，所述控制电路与夹持驱动电机(33)电性连接；所述推压驱动机构包括推压驱动电机(42)、横向同步带(43)、两个横向同步轮(44)和两个横向丝杆(46)，两个横向丝杆(46)分别沿长度方向旋转安装于两个所述横向滑轨(45)的内部，两个横向同步轮(44)分别固定安装于两个横向丝杆(46)的同一侧，横向同步带(43)传动连接两个横向同步轮(44)，推压驱动电机(42)与任意一个横向丝杆(46)传动连接，控制电路与推压驱动电机(42)电性连接。6.根据权利要求1所述的一种快速充电的无人机机巢，其特征在于：所述充电机构还设置有伸缩驱动机构，伸缩驱动机构包括电缸(53)，所述夹持固定杆(31)的一端设置有充电安装部(312)，充...

【专利技术属性】
技术研发人员：王非，
申请(专利权)人：广东森旭通用设备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：