一种触控式充电的无人机停机坪 |
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| 申请号 | CN202311181462.3 | 申请日 | 2023-09-13 | 公开(公告)号 | CN117166385A | 公开(公告)日 | 2023-12-05 |
| 申请人 | 北京爱科农科技有限公司; | 发明人 | 郭建明; 张旭博; 夏兴英; 李贺; 梁启才; 吴连海; 韩海燕; 曲伟伟; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种触控式充电的无人机停机坪，涉及无人机技术领域，该无人机停机坪包括机库和 起落架 上设有机载充 电触点 的无人机；机库的停机平面上设有多个磁吸充电触点和升降台，多个磁吸充电触点设于升降台上；升降台和多个磁吸充电触点均与机库电性连接；升降台用于上升露出磁吸充电触点和下降隐藏磁吸充电触点；无人机的机载充电触点用于在降落至停机平面上与磁吸充电触点 接触 充电；机库用于接收无人机的降落和 起飞 信号 调整无人机的降落 位置 ，以及控制升降台的上升和下降动作；通过机库与无人机通信，控制升降台仅在无人机降落时，将磁吸充电触点上升露出与机载充电触点接触充电，从而避免多个磁吸充电触点因天气而造成 短路 的问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种触控式充电的无人机停机坪，其特征在于， |
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| 说明书全文 | 一种触控式充电的无人机停机坪技术领域[0001] 本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种触控式充电的无人机停机坪。 背景技术[0002] 随着对地观测技术的迅猛发展，降低了无人机遥感器的准入门槛，使用无人机搭载遥感传感器监测和遥感诊断构成了无人机遥感工作的主要内容。无人机浪潮带来了海量的遥感应用，特别是在农业的农场精准监测、农业植保，以及农险理赔调查等方面得到了广泛的应用。 [0003] 然而，在进行无人机遥感监测时，特别是轻小型的旋翼无人机，受限于电池容量，其监测的范围相对较小，针对如何提升其轮转作业效率，现今的解决方式主要是由专业飞手携带数量众多的电池，通过人工更换的方式来解决。 [0006] 2、自动接口充电模式，主要通过无人机改装增加接口，无人机库改造插座，模拟人工“插插座”的方式进行充电，但插座插拔方式可靠性相对更低，可行性差。 [0007] 3、、无线充电模式，通过电磁线圈无线即可完成充电，需要在无人机上增加电磁线圈，但会增加无人机的重量导致续航下降，且线圈的增加也造成无人机飞控的稳定性下降，给无人机的自动巡航带来一定风险。 [0008] 4、触控式充电机场，不需要对无人机进行大幅度改造，仅需增加较少的金属充电触点即可实现快速充电，但无人机停机坪应用普遍在野外作业，在雨、雪、凝露、雾天会容易造成短路，且如何自动匹配充电是其难点，难以应用在农业遥感的使用环境。 [0010] 现有的触控式充电机场的充电触点存在容易因天气造成短路的问题。 发明内容[0011] 本发明的目的在于提供一种触控式充电的无人机停机坪，以解决现有的触控式充电机场的充电触点存在容易因天气造成短路的问题。 [0012] 本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。 [0013] 为了解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案： [0014] 本发明提供了一种触控式充电的无人机停机坪，包括机库和起落架上设有机载充电触点的无人机；所述机库的停机平面上设有多个磁吸充电触点和升降台，多个所述磁吸充电触点设于所述升降台上；所述升降台和多个所述磁吸充电触点均与所述机库电性连接；所述升降台用于上升露出所述磁吸充电触点和下降隐藏所述磁吸充电触点；所述无人机的所述机载充电触点用于在降落至所述停机平面上与所述磁吸充电触点接触充电；所述机库用于接收所述无人机的降落和起飞信号调整所述无人机的降落位置，以及控制所述升降台的上升和下降动作。 [0015] 在其中一个实施例中，所述升降台以两个为一组，两所述升降台相对布置，两所述升降台之间的间距与所述无人机的起落架的跨距相适应设置；一个所述升降台上设有两个所述磁吸充电触点，两所述磁吸充电触点包括一个正极和一个负极；所述停机平面上设有多组所述升降台；所述无人机的两侧起落架的底部均设有两个所述机载充电触点，两所述机载充电触点包括一个正极和一个负极，两所述机载充电触点的布置间距与两所述磁吸充电触点的布置间距对应设置。 [0016] 在其中一个实施例中，多组所述升降台绕所述停机平面的中心交错布置。 [0017] 在其中一个实施例中，所述升降台至少设置两组，两组所述升降台分别在所述停机平面的竖向和横向布置。 [0018] 在其中一个实施例中，在俯视方向上，四个所述升降台的总共八个所述磁吸充电触点以正‑负‑正‑负‑正‑负‑正‑负的排列方式顺时针布置；在俯视方向上，所述无人机的两侧起落架上的总共四个所述机载充电触点以正‑负‑正‑负的排列方式顺时针布置。 [0019] 在其中一个实施例中，所述升降台包括台面和升降电机；所述台面的正面设有所述磁吸充电触点，所述升降电机布置于所述台面的背面；所述台面的背面上设有升降螺母，所述升降电机的输出端连接有丝杆，所述丝杆与所述升降螺母传动连接；所述升降电机与所述机库电性连接。 [0020] 在其中一个实施例中，所述台面的背面上设有电磁铁，所述电磁铁与所述机库电性连接；两所述电磁铁的位置与两所述磁吸充电触点的位置对应布置；所述电磁铁用于磁吸校正将所述磁吸充电触点与所述机载充电触点吸合。 [0021] 在其中一个实施例中，所述机库内设有两根横向移动的横杆和两根竖向移动的竖杆；两所述横杆分别布置于所述停机平面的横向两侧边上；两所述竖杆分别布置于所述停机平面的竖向两侧边上；所述机库控制所述横杆和所述竖杆的移动用于定位所述无人机的两侧起落架至两相对的所述升降台上。 [0022] 本发明的有益效果如下： [0023] 无人机停机坪设置有包括机库和起落架上设有机载充电触点的无人机； [0024] 通过在所述机库的停机平面上设有多个磁吸充电触点和升降台，以及将多个所述磁吸充电触点设于所述升降台上，且所述升降台和多个所述磁吸充电触点均与所述机库电性连接；所述无人机的所述机载充电触点用于在降落至所述停机平面上与所述磁吸充电触点接触充电；这样所述无人机在降落后便可，通过起落架上的所述机载充电触点与所述升降台上的所述磁吸充电触点结合，从而开始自动充电。 [0025] 其中，所述机库用于接收所述无人机的降落和起飞信号调整所述无人机的降落位置，以及控制所述升降台的上升和下降动作；所述机库接收所述无人机的降落信号后，所述机库对所述无人机的降落位置进行初步调整，所述无人机的起落架位于所述升降台覆盖的范围内；然后通过所述升降台上的所述磁吸充电触点，利用磁吸力吸合校正所述无人机的所述机载充电触点的落点，实现所述所述机载充电触点的降落位置的精确调整，所述无人机的所述机载充电触点便可与所述升降台上的所述磁吸充电触点精准结合，实现自动充电。 [0026] 进一步的，所述升降台用于上升露出所述磁吸充电触点和下降隐藏所述磁吸充电触点；通过在所述无人机降落时，升起所述升降台露出所述磁吸充电触点能够对所述无人机进行充电；在所述无人机离场时，所述升降台下降隐藏所述磁吸充电触点，能够避免台风、雨、雪等天气原因导致多个所述磁吸充电触点之间短路，防止所述磁吸充电触点的充电功能失效；既实现了对所述无人机的精准快速自动供电，又提高了无人机停机坪的使用寿命和可靠性。附图说明 [0027] 为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0028] 图1是本发明整体的俯视结构示意图； [0029] 图2是本发明升降台的剖面结构示意图； [0030] 图3是本发明无人机的结构示意图； [0031] 图4是本发明起落架底部的仰视结构示意图。 [0032] 其中，附图标记如下： [0033] 1、机库；11、停机平面；12、横杆；13、竖杆； [0034] 2、无人机；21、起落架；211、机载充电触点； [0035] 3、升降台；31、台面；311、正面；312、磁吸充电触点；313、背面；32、升降电机；33、升降螺母；34、丝杆；35、电磁铁。 具体实施方式[0036] 下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。 [0037] 显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。 [0038] 具体实施方式中提供了一种触控式充电的无人机停机坪，有效的解决了现有的触控式充电机场的充电触点存在容易因天气造成短路的问题。 [0040] 无人机2停机坪的第一个实施例如图1至图4所示，包括机库1和起落架21上设有机载充电触点211的无人机2；所述机库1的停机平面11上设有多个磁吸充电触点312和升降台3，多个所述磁吸充电触点312设于所述升降台3上；所述升降台3和多个所述磁吸充电触点 312均与所述机库1电性连接；所述升降台3用于上升露出所述磁吸充电触点312和下降隐藏所述磁吸充电触点312；所述无人机2的所述机载充电触点211用于在降落至所述停机平面 11上与所述磁吸充电触点312接触充电；所述机库1用于接收所述无人机2的降落和起飞信号调整所述无人机2的降落位置，以及控制所述升降台3的上升和下降动作。 [0041] 有益效果：无人机2停机坪设置有包括机库1和起落架21上设有机载充电触点211的无人机2； [0042] 通过在所述机库1的停机平面11上设有多个磁吸充电触点312和升降台3，以及将多个所述磁吸充电触点312设于所述升降台3上，且所述升降台3和多个所述磁吸充电触点312均与所述机库1电性连接；所述无人机2的所述机载充电触点211用于在降落至所述停机平面11上与所述磁吸充电触点312接触充电；这样所述无人机2在降落后便可，通过起落架 21上的所述机载充电触点211与所述升降台3上的所述磁吸充电触点312结合，从而开始充电。 [0043] 其中，所述机库1用于接收所述无人机2的降落和起飞信号调整所述无人机2的降落位置，以及控制所述升降台3的上升和下降动作；所述机库1接收所述无人机2的降落信号后，所述机库1对所述无人机2的降落位置进行初步调整，所述无人机2的起落架21位于所述升降台3覆盖的范围内；然后通过所述升降台3上的所述磁吸充电触点312的磁吸校正功能，利用磁吸力吸合校正所述无人机2的所述机载充电触点211的落点，实现所述所述机载充电触点211的降落位置的精确调整，所述无人机2的所述机载充电触点211便可与所述升降台3上的所述磁吸充电触点312精准结合，实现充电。 [0044] 进一步的，所述升降台3用于上升露出所述磁吸充电触点312和下降隐藏所述磁吸充电触点312；通过在所述无人机2降落时，升起所述升降台3露出所述磁吸充电触点312，所述磁吸充电触点312启动磁吸力对所述无人机2的所述机载充电触点211吸合，能够对所述无人机2进行充电；在所述无人机2离场时，所述磁吸充电触点312的磁吸力取消，所述升降台3下降隐藏所述磁吸充电触点312，能够避免台风、雨、雪等天气原因导致多个所述磁吸充电触点312之间短路，防止所述磁吸充电触点312的充电功能失效；即实现了对所述无人机2的精准快速供电，有提高了无人机2停机坪的使用寿命和可靠性。 [0045] 有关上述升降台3的升降结构，此实施例如图1和图2所示，所述升降台3包括台面31和升降电机32；所述台面31的正面311设有所述磁吸充电触点312，所述升降电机32布置于所述台面31的背面313；所述台面31的背面313上设有升降螺母33，所述升降电机32的输出端连接有丝杆34，所述丝杆34与所述升降螺母33传动连接；所述升降电机32与所述机库1电性连接。 [0046] 在进行应用时，所述升降电机32为步进电机，应用步进电机在保证低成本的情况下，能保证步进电机的升降精度。 [0047] 有关上述磁吸充电触点312实现磁吸校正功能的具体结构，此实施例如图2至图4所示，所述台面31的背面313上设有电磁铁35，所述电磁铁35与所述机库1电性连接；两所述电磁铁35的位置与两所述磁吸充电触点312的的位置对应布置；所述电磁铁35用于磁吸校正将所述磁吸充电触点312与所述机载充电触点211吸合。 [0048] 有关上述机库1初步调整上述无人机2的降落位置的具体机构，此实施例如图1至图4所示，所述机库1内设有两根横向移动的横杆12和两根竖向移动的竖杆13；两所述横杆12分别布置于所述停机平面11的横向两侧边上；两所述竖杆13分别布置于所述停机平面11的竖向两侧边上；所述机库1控制所述横杆12和所述竖杆13的移动用于定位所述无人机2的两侧起落架21至两相对的所述升降台3上。 [0049] 有关上述升降台3设置的数量和在所述停机平面11上的布置方式，此实施例如图1至图4所示，所述升降台3以两个为一组，两所述升降台3相对布置，两所述升降台3之间的间距与所述无人机2的起落架21的跨距相适应设置；一个所述升降台3上设有两个所述磁吸充电触点312，两所述磁吸充电触点312包括一个正极和一个负极；所述停机平面11上设有多组所述升降台3。 [0050] 有关上述机载充电触点211在所述无人机2的两侧起落架21上的布置方式，以及所述机载充电触点211与所述磁吸充电触点312的配合布置，此实施例如图1至图4所示，所述无人机2的两侧起落架21的底部均设有两个所述机载充电触点211，两所述机载充电触点211包括一个正极和一个负极，两所述机载充电触点211的布置间距与两所述磁吸充电触点 312的布置间距对应设置。 [0051] 有益效果：通过在所述无人机2的两侧起落架21上设置分别设置两对所述机载充电触点211，使得所述无人机2在降落至所述停机平面11后，能够与两对所述磁吸充电触点312结合充电，从而提高所述无人机2的补电速度，提高充电效率。 [0052] 进一步的，关于多组所述升降台3在所述停机平面11上的具体位置的设置方式，此实施例如图1所示，多组所述升降台3绕所述停机平面11的中心交错布置。 [0053] 具体的，此实施例如图1所示，所述升降台3至少设置两组，两组所述升降台3分别在所述停机平面11的竖向和横向布置。 [0054] 有益效果：两组所述升降台3绕所述停机平面11的中心，以一组横向布置和一组竖向布置形成交错的布置方式，有利于无论所述无人机2的起落架21在降落时，是横向摆放还是竖向摆放，所述机库1通过所述横杆12和所述竖杆13，都能将无人机2定位至所述停机平面11的中心，且让所述无人机2的起落架21落在升降台3上，提高无人机2停机坪的对所述无人机2定位补电的兼容性，提高触点充电的成功率和效率。 [0055] 更近一步的，此实施例如图1和图4所示，在俯视方向上，四个所述升降台3的总共八个所述磁吸充电触点312以正‑负‑正‑负‑正‑负‑正‑负的排列方式顺时针布置；在俯视方向上，所述无人机2的两侧起落架21上的总共四个所述机载充电触点211以正‑负‑正‑负的排列方式顺时针布置。 [0056] 有益效果：所述磁吸充电触点312以正‑负‑正‑负‑正‑负‑正‑负的排列方式顺时针布置，所述机载充电触点211以正‑负‑正‑负的排列方式顺时针布置，能够使所述无人机2以如何方向降落时，起落架21上的所述机载充电触点211都能正确的和所述磁吸充电触点312对接，提高无人机2停机坪对无人机2的补电兼容性，防止所述磁吸充电触点312与所述机载充电触点211的正负极接反短路。 [0057] 在进行应用时，所述无人机2降落后，通过启动所述电磁铁35，使所述磁吸充电触点312，吸合所述机载充电触点211，所述机库1的控制器对八个所述磁吸充电触点312顺时针循环一周进行电极检测，确定所述无人机2的所述机载充电触点211的正负极与所述磁吸充电触点312的正负极对应后，即可启动对所述无人机2补电；在所述无人机2的电能补满后，所述电磁铁35的磁吸力取消，所述升降电机32控制所述台面31下降，所述无人机2起飞离场。 [0058] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。 |
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