【技术实现步骤摘要】
本申请涉及无人机，特别是涉及一种用于无人机的自动换电设备。
技术介绍
1、随着无人机技术的不断发展，无人机应用的领域越来越多，如电力巡检、物资运送等。由于无人机电池的续航能力有限，不能进行长时间的飞行作业，常需要对无人机进行充电或更换电池。
2、目前无人机更换电池的方式主要分为三种：一种是通过人工更换电池；一种是采用自动换电装置更换电池；另一种是通过机械臂实现无人机自主换电池。
3、但人工更换电池需要工人随时待命，人工成本增加，且更换效率低下；自动换电装置难以将无人机进行固定，使得电池在安装和拆卸时常出现偏差，影响最终的更换效果；另外机械臂结构复杂，价格昂贵，会大幅增加生产成本。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对目前无人机电池更换不便的问题，提供一种自动换电设备。
2、一种自动换电设备，用于自动更换无人机的电池，所述自动换电设备包括停机桩、电池更换单元、电池充电舱及控制单元，所述停机桩包括停机平台及及第一定位单元，其中：
3、所述停机平台用于承载所述无人机；
4、所述第一定位单元设置于所述停机平台，包括两个沿第一方向间隔设置的横向夹紧机构，所述横向夹紧机构包括横向驱动器及与所述横向驱动器的输出端相连接的横向夹紧板，两个所述横向驱动器均与所述控制单元通信连接，用于在所述控制单元的控制下分别驱动两个所述横向夹紧板沿所述第一方向移动以夹持或释放所述无人机；
5、所述电池更换单元与所述控制单元通信连接，用于在所述控
6、所述电池充电舱用于对所述亏电电池充电。
7、上述自动换电设备，通过设置停机平台承载无人机，第一定位单元中的横向夹紧机构对无人机进行固定，电池更换单元将无人机中的亏电电池换为电池充电舱中满电的动力电池，并通过电池充电舱对换下的亏电电池充电，实现了无人机更换电池的自动化。相对于目前的人工更换电池而言，不需要工人随时待命，可以降低人工成本，也提高了更换电池的效率；同时本申请自动换电设备的结构简单，造价可控，利于降低生产成本；且通过横向夹紧机构对无人机进行固定，避免了电池在安装和拆卸时出现偏差，提高了更换电池的准确性。
8、在其中一个实施例中，所述停机桩还包括第二定位单元，所述第二定位单元包括电磁块、重量传感器及电磁开关，其中：
9、所述电磁块设置于所述停机平台，且与所述电磁开关电连接，所述电磁块用于响应所述电磁开关的启闭对应地吸附或释放所述无人机；
10、所述重量传感器设置于所述电磁块，用于采集并传送所述无人机的重量信号；
11、所述控制单元与所述重量传感器及所述电磁开关通信连接，用于根据所述重量信号控制所述电磁开关的启闭。
12、在其中一个实施例中，所述第一定位单元还包括两个沿第二方向间隔设置的纵向夹紧机构，所述纵向夹紧机构包括纵向驱动器及与所述纵向驱动器的输出端相连接的纵向夹紧板，两个所述纵向驱动器均与所述控制单元通信连接，用于在所述控制单元的控制下分别驱动两个所述纵向夹紧板沿所述第二方向移动以夹持或释放所述无人机，所述第一方向与所述第二方向相垂直。
13、在其中一个实施例中，所述停机桩还包括与所述控制单元通信连接的第一升降驱动器，所述第一升降驱动器的输出端与所述停机平台相连接，所述第一升降驱动器用于在所述控制单元的控制下驱动所述停机平台升降。
14、在其中一个实施例中，所述电池更换单元包括与所述控制单元通信连接的夹爪机构及更换驱动机构，其中：
15、所述夹爪机构用于在所述控制单元的控制下夹持或释放所述亏电电池，及夹持或释放所述动力电池；
16、所述更换驱动机构的输出端与所述夹爪机构相连接，所述更换驱动机构用于在所述控制单元的控制下驱动所述夹爪机构沿所述停机平台和所述电池充电舱的排布方向往复移动。
17、在其中一个实施例中，所述停机桩、所述电池更换单元及所述电池充电舱沿直线依次排布，所述电池更换单元还包括更换滑轨、底座及旋转台，其中：
18、所述更换滑轨设置于所述停机桩与所述电池充电舱之间；
19、所述底座上设置有与所述更换滑轨相适配的更换滑块；
20、所述旋转台可绕自身轴线旋转地安装于所述底座，其背离所述底座的一侧设置有所述夹爪机构；
21、所述更换驱动机构包括直线驱动器和旋转驱动器，所述直线驱动器的输出端与所述更换滑块相连接，所述旋转驱动器的输出端与所述旋转台相连接；
22、所述控制单元与所述直线驱动器和所述旋转驱动器均通信连接，用于驱动所述更换滑块在所述更换滑轨上移动，及驱动所述旋转台旋转。
23、在其中一个实施例中，所述电池更换单元还包括支撑杆，所述支撑杆设置于所述底座与所述旋转台之间，所述支撑杆具有容置腔，所述旋转驱动器设置于所述容置腔内，所述旋转台可绕自身轴线旋转地安装于所述支撑杆背离所述底座的一侧。
24、在其中一个实施例中，所述直线驱动器包括第一丝杆、与所述第一丝杆传动配合的第一螺母及与所述控制单元通信连接的第一伺服电机，所述第一丝杆设置于所述更换滑轨内，且所述第一丝杆与所述第一伺服电机的输出端相连接，所述第一螺母与所述更换滑块相连接。
25、在其中一个实施例中，所述电池充电舱包括充电架及与所述控制单元通信连接的第二升降驱动器，所述第二升降驱动器用于在所述控制单元的控制下驱动所述充电架沿第三方向移动，所述充电架上设置有多个沿所述第三方向依次排布的充电仓体，所述充电仓体用于对设置于自身内部的所述亏电电池充电，所述第三方向与所述第一方向及所述第二方向相垂直。
26、在其中一个实施例中，所述充电仓体为一端开口的空腔结构，所述充电仓体的开口端朝向所述停机桩。
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1.一种自动换电设备，用于自动更换无人机的电池，其特征在于，所述自动换电设备包括停机桩、电池更换单元、电池充电舱及控制单元，所述停机桩包括停机平台及及第一定位单元，其中：
2.根据权利要求1所述的自动换电设备，其特征在于，所述停机桩还包括第二定位单元，所述第二定位单元包括电磁块、重量传感器及电磁开关，其中：
3.根据权利要求1所述的自动换电设备，其特征在于，所述第一定位单元还包括两个沿第二方向间隔设置的纵向夹紧机构，所述纵向夹紧机构包括纵向驱动器及与所述纵向驱动器的输出端相连接的纵向夹紧板，两个所述纵向驱动器均与所述控制单元通信连接，用于在所述控制单元的控制下分别驱动两个所述纵向夹紧板沿所述第二方向移动以夹持或释放所述无人机，所述第一方向与所述第二方向相垂直。
4.根据权利要求1所述的自动换电设备，其特征在于，所述停机桩还包括与所述控制单元通信连接的第一升降驱动器，所述第一升降驱动器的输出端与所述停机平台相连接，所述第一升降驱动器用于在所述控制单元的控制下驱动所述停机平台升降。
5.根据权利要求1所述的自动换电设备，其特征在于，所述
6.根据权利要求5所述的自动换电设备，其特征在于，所述停机桩、所述电池更换单元及所述电池充电舱沿直线依次排布，所述电池更换单元还包括更换滑轨、底座及旋转台，其中：
7.根据权利要求6所述的自动换电设备，其特征在于，所述电池更换单元还包括支撑杆，所述支撑杆设置于所述底座与所述旋转台之间，所述支撑杆具有容置腔，所述旋转驱动器设置于所述容置腔内，所述旋转台可绕自身轴线旋转地安装于所述支撑杆背离所述底座的一侧。
8.根据权利要求6所述的自动换电设备，其特征在于，所述直线驱动器包括第一丝杆、与所述第一丝杆传动配合的第一螺母及与所述控制单元通信连接的第一伺服电机，所述第一丝杆设置于所述更换滑轨内，且所述第一丝杆与所述第一伺服电机的输出端相连接，所述第一螺母与所述更换滑块相连接。
9.根据权利要求1所述的自动换电设备，其特征在于，所述电池充电舱包括充电架及与所述控制单元通信连接的第二升降驱动器，所述第二升降驱动器用于在所述控制单元的控制下驱动所述充电架沿第三方向移动，所述充电架上设置有多个沿所述第三方向依次排布的充电仓体，所述充电仓体用于对设置于自身内部的所述亏电电池充电，所述第三方向与所述第一方向及所述第二方向相垂直。
10.根据权利要求9所述的自动换电设备，其特征在于，所述充电仓体为一端开口的空腔结构，所述充电仓体的开口端朝向所述停机桩。
...【技术特征摘要】
1.一种自动换电设备，用于自动更换无人机的电池，其特征在于，所述自动换电设备包括停机桩、电池更换单元、电池充电舱及控制单元，所述停机桩包括停机平台及及第一定位单元，其中：
2.根据权利要求1所述的自动换电设备，其特征在于，所述停机桩还包括第二定位单元，所述第二定位单元包括电磁块、重量传感器及电磁开关，其中：
3.根据权利要求1所述的自动换电设备，其特征在于，所述第一定位单元还包括两个沿第二方向间隔设置的纵向夹紧机构，所述纵向夹紧机构包括纵向驱动器及与所述纵向驱动器的输出端相连接的纵向夹紧板，两个所述纵向驱动器均与所述控制单元通信连接，用于在所述控制单元的控制下分别驱动两个所述纵向夹紧板沿所述第二方向移动以夹持或释放所述无人机，所述第一方向与所述第二方向相垂直。
4.根据权利要求1所述的自动换电设备，其特征在于，所述停机桩还包括与所述控制单元通信连接的第一升降驱动器，所述第一升降驱动器的输出端与所述停机平台相连接，所述第一升降驱动器用于在所述控制单元的控制下驱动所述停机平台升降。
5.根据权利要求1所述的自动换电设备，其特征在于，所述电池更换单元包括与所述控制单元通信连接的夹爪机构及更换驱动机构，其中：
6.根据权利要求5所述的自动换电设备，其特征在于，所述停机...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈彦州，苏浩辉，汪勇，方博，吴焕，彭子豪，包若愚，田家霖，罗超玮，
申请(专利权)人：南方电网通用航空服务有限公司，
类型：发明
国别省市：
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