【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于无人机的机器人远程换电系统及其工作方法。
技术介绍
1、随着科学技术的发展，各种领域的自移动设备为人们所熟知，由于自移动设备可以自动预先设置的程序执行预先设置的相关任务，无须人为的操作与干预，因此在工业应用及家居产品上的应用非常广泛。家居产品上的应用如园艺机器人、清洁机器人、除雪机器人等，这些机器人极大地节省了人们的时间，给工业生产及家居生活都带来了极大的便利。目前，户外机器人的应用已十分广泛，但是续航一直是户外机器人的缺点，需要预留电量返程换电或充电，严重制约了户外机器人，因此，有必要研发出一种换电系统，使得户外机器人能够更长时间的工作，避免多次返程而导致效率较低的问题。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种能使得户外机器人能够更长时间的工作，避免多次返程而导致效率较低的问题的基于无人机的机器人远程换电系统及其工作方法。
2、为解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种基于无人机的机器人远程换电系统，包括蓄电池、用于运载蓄电池的旋翼无人机和用于安装在机器人上的智能电池仓，所述旋翼无人机的正面和背面均设置有与其主控电性连接并用于夹住蓄电池的电动夹具，所述电动夹具呈对称分布，所述智能电池仓包含有底座、正极电极片和负极电极片，所述底座上开有与蓄电池相配对的电池槽，所述电池槽内设置有第一嵌入槽和第二嵌入槽，所述正极电极片和负极电极片分别位于第一嵌入槽和第二嵌入槽内，所述正极电极片和负极电极片分别与第一嵌入槽和第二嵌
4、作为优选，所述第一凸起接点和第二凸起接点均呈半球状设置，所述第一凸起接点和第二凸起接点的体积比为4：3，所述第一嵌入槽和第二嵌入槽均呈半球状设置，采用了呈半球状的设计，能够有效地降低风阻，同时第一凸起接点和第二凸起接点大小不同，能够避免因操作失误而导致正极和负极反接的问题。
5、作为优选，所述定位插入槽为多段槽，所述定位插入槽包含有外扩式锥形孔段、柱形孔段和渐缩式锥形孔段，所述外扩式锥形孔段、柱形孔段和渐缩式锥形孔段依次连通，所述定位杆末端设置有与渐缩式锥形孔段相配对的锥形部，由于采用了多段的设计，外扩式锥形孔段能够方便定位杆插入，而柱形孔段和渐缩式锥形孔段又能起到定位的作用，使得安装的蓄电池具有良好的定位效果，减少出现换点后触点异位的情况。
6、作为优选，所述蓄电池呈半球状设置，所述第一凸起接点和第二凸起接点均与蓄电池为一体式设置，蓄电池采用了半球形的设计，风阻较低，有利于旋翼无人机运输。
7、作为优选，所述蓄电池上设置有卡槽，所述底座上设置有安装槽和控制装置，所述安装槽与电池槽相连通，所述安装槽内设置有复位时末端伸入卡槽内从而固定蓄电池的第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆和红外线发射管均与控制装置电性连接，通过设置有第一电动伸缩杆，能够起到卡住蓄电池的作用，从而提升使用时的稳定性。
8、作为优选，所述底座上设置有风量传感器和障碍物传感器，所述风量传感器和障碍物传感器均与底座固定连接，所述风量传感器和障碍物传感器均与控制装置电性连接，通过设置有风量传感器和障碍物传感器，能够根据探测情况而判断上方是否具有旋翼无人机。
9、作为优选，所述电动夹具包含有左半圆夹环、右半圆夹环和载板，所述左半圆夹环和右半圆夹环上分别设置有第一连接板和第二连接板，所述左半圆夹环和右半圆夹环分别与第一连接板和第二连接板为一体式设置，所述第一连接板和第二连接板上均设置有滑块，所述载板上设置有与滑块相配对的滑槽，所述第一连接板和第二连接板通过滑块和滑槽与载板滑动连接，所述第一连接板和第二连接板之间设置使其两者互相靠拢的有复位弹簧，所述复位弹簧内设置有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆两端分别与第一连接板和第二连接板固定连接，所述复位弹簧两端分别与第一连接板和第二连接板固定连接。
10、作为优选，所述左半圆夹环和右半圆夹环的内环面上均设置有半圆形卡环，所述蓄电池侧面设置有与半圆形卡环相配对的卡槽，所述左半圆夹环和右半圆夹环均与其各自上的半圆形卡环为一体式设置，蓄电池被夹住后不易脱落，稳定性较高。
11、作为优选，所述载板上设置有与无人机的主控连接的距离传感器，所述距离传感器与载板固定连接。
12、本专利技术还提供一种基于无人机的机器人远程换电系统的工作方法，包括以下步骤：
13、1）将满电的蓄电池放置在旋翼无人机正面的电动夹具上，随后控制无人机将蓄电池夹住；
14、2）控制旋翼无人机飞行至机器人的上方，一旦红外线接收管接收到红外线发射管的红外线后，红外线接收管将信息反馈给旋翼无人机的主控，主控控制旋翼无人机慢慢下降，使得定位杆插入到插入槽内实现定位，同时旋翼无人机的主控启动背面的电动夹具上的第二电动伸缩杆将左半圆夹环和右半圆夹环张开，期间距离传感器不断探测旋翼无人机与底座之间的距离并反馈给旋翼无人机的主控；
15、3）一旦达到风量传感器和障碍物传感器的设定值时，底座上的控制装置即判断旋翼无人机在其上方，随即启动第一电动伸缩杆收缩，使得底座上的蓄电池处于可以拔出的状态，第一电动伸缩杆设置自动复位时间为5min；
16、4）一旦旋翼无人机与底座之间的距离达到设定值时，旋翼无人机的主控控制第二电动伸缩杆复位，使得左半圆夹环和右半圆夹环夹住底座上的蓄电池，随后旋翼无人机升起并空中翻转，使得满电的蓄电池朝向底座；
17、5）旋翼无人机正面上的电动夹具配对的红外线接收管接收到红外线发射管的红外线后，红外线接收管将信息反馈给旋翼无人机的主控，主控控制旋翼无人机慢慢下降，使得定位杆插入到插入槽内实现定位，期间距离传感器不断探测旋翼无人机与底座之间的距离并反馈给旋翼无人机的主控；
18、6）一旦旋翼无人机与底座之间的距离达到设定值时，旋翼无人机的主控启动正面的电动夹具上的第二电动伸缩杆将左半圆夹环和右半圆夹环张开，使得被夹住的满电蓄电池落入到电池槽内；
19、7）第一电动伸缩杆达到复位时间后自动复位并卡住满电的蓄电池，控制旋翼无人机返回，完成换电。
20、本专利技术的有益效果为：通过采用了无人机对蓄电池进行运输并结合了智能电池仓，可以采用无人机为机器人进行远程换电，机器人无需预留足够的电量返程，能够有效的提升工作效率，而且采用了无人机运送蓄电池，受到地形的影响较少，运输电源时能够以直线最短的行程飞向机器人，与采用人力运输的方式相比效果高。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于无人机的机器人远程换电系统，其特征在于：包括蓄电池、用于运载蓄电池的旋翼无人机和用于安装在机器人上的智能电池仓，所述旋翼无人机的正面和背面均设置有与其主控电性连接并用于夹住蓄电池的电动夹具，所述电动夹具呈对称分布，所述智能电池仓包含有底座、正极电极片和负极电极片，所述底座上开有与蓄电池相配对的电池槽，所述电池槽内设置有第一嵌入槽和第二嵌入槽，所述正极电极片和负极电极片分别位于第一嵌入槽和第二嵌入槽内，所述正极电极片和负极电极片分别与第一嵌入槽和第二嵌入槽的槽底固定连接，所述底座上设置有红外线发射管和定位插入槽，所述电动夹具上设置有与定位插入槽相配对的定位杆和与旋翼无人机的主控连接的红外线接收管，所述蓄电池上设置有与第一嵌入槽相配对的第一凸起接点和与第二嵌入槽相配对的第二凸起接点，所述第一凸起接点和第二凸起接点上分别设置有与蓄电池连接的正极触点和负极触点。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的机器人远程换电系统，其特征在于：所述第一凸起接点和第二凸起接点均呈半球状设置，所述第一凸起接点和第二凸起接点的体积比为4：3，所述第一嵌入槽和第二嵌入槽均呈半球状设
3.根据权利要求2所述的一种基于无人机的机器人远程换电系统，其特征在于：所述定位插入槽为多段槽，所述定位插入槽包含有外扩式锥形孔段、柱形孔段和渐缩式锥形孔段，所述外扩式锥形孔段、柱形孔段和渐缩式锥形孔段依次连通，所述定位杆末端设置有与渐缩式锥形孔段相配对的锥形部。
4.根据权利要求3所述的一种基于无人机的机器人远程换电系统，其特征在于：所述蓄电池呈半球状设置，所述第一凸起接点和第二凸起接点均与蓄电池为一体式设置。
5.根据权利要求4所述的一种基于无人机的机器人远程换电系统，其特征在于：所述蓄电池上设置有卡槽，所述底座上设置有安装槽和控制装置，所述安装槽与电池槽相连通，所述安装槽内设置有复位时末端伸入卡槽内从而固定蓄电池的第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆和红外线发射管均与控制装置电性连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于无人机的机器人远程换电系统，其特征在于：所述底座上设置有风量传感器和障碍物传感器，所述风量传感器和障碍物传感器均与底座固定连接，所述风量传感器和障碍物传感器均与控制装置电性连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于无人机的机器人远程换电系统，其特征在于：所述电动夹具包含有左半圆夹环、右半圆夹环和载板，所述左半圆夹环和右半圆夹环上分别设置有第一连接板和第二连接板，所述左半圆夹环和右半圆夹环分别与第一连接板和第二连接板为一体式设置，所述第一连接板和第二连接板上均设置有滑块，所述载板上设置有与滑块相配对的滑槽，所述第一连接板和第二连接板通过滑块和滑槽与载板滑动连接，所述第一连接板和第二连接板之间设置使其两者互相靠拢的有复位弹簧，所述复位弹簧内设置有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆两端分别与第一连接板和第二连接板固定连接，所述复位弹簧两端分别与第一连接板和第二连接板固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种基于无人机的机器人远程换电系统，其特征在于：所述左半圆夹环和右半圆夹环的内环面上均设置有半圆形卡环，所述蓄电池侧面设置有与半圆形卡环相配对的卡槽，所述左半圆夹环和右半圆夹环均与其各自上的半圆形卡环为一体式设置。
9.根据权利要求8所述的一种基于无人机的机器人远程换电系统，其特征在于：所述载板上设置有与无人机的主控连接的距离传感器，所述距离传感器与载板固定连接。
10.一种基于无人机的机器人远程换电系统的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的机器人远程换电系统，其特征在于：包括蓄电池、用于运载蓄电池的旋翼无人机和用于安装在机器人上的智能电池仓，所述旋翼无人机的正面和背面均设置有与其主控电性连接并用于夹住蓄电池的电动夹具，所述电动夹具呈对称分布，所述智能电池仓包含有底座、正极电极片和负极电极片，所述底座上开有与蓄电池相配对的电池槽，所述电池槽内设置有第一嵌入槽和第二嵌入槽，所述正极电极片和负极电极片分别位于第一嵌入槽和第二嵌入槽内，所述正极电极片和负极电极片分别与第一嵌入槽和第二嵌入槽的槽底固定连接，所述底座上设置有红外线发射管和定位插入槽，所述电动夹具上设置有与定位插入槽相配对的定位杆和与旋翼无人机的主控连接的红外线接收管，所述蓄电池上设置有与第一嵌入槽相配对的第一凸起接点和与第二嵌入槽相配对的第二凸起接点，所述第一凸起接点和第二凸起接点上分别设置有与蓄电池连接的正极触点和负极触点。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的机器人远程换电系统，其特征在于：所述第一凸起接点和第二凸起接点均呈半球状设置，所述第一凸起接点和第二凸起接点的体积比为4：3，所述第一嵌入槽和第二嵌入槽均呈半球状设置。
3.根据权利要求2所述的一种基于无人机的机器人远程换电系统，其特征在于：所述定位插入槽为多段槽，所述定位插入槽包含有外扩式锥形孔段、柱形孔段和渐缩式锥形孔段，所述外扩式锥形孔段、柱形孔段和渐缩式锥形孔段依次连通，所述定位杆末端设置有与渐缩式锥形孔段相配对的锥形部。
4.根据权利要求3所述的一种基于无人机的机器人远程换电系统，其特征在于：所述蓄电池呈半球状设置，所述第一凸起接点和第二凸起接点均与蓄电池为一体式设置。
5.根据权利要求4所述的一种基于无人机的机器人远程换电系统，其特征在于：所述蓄电池上设...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄国静，
申请(专利权)人：广东寻米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。