用于无人机的机库和具有其的车辆

申请号 CN202210852272.9 申请日 2022-07-19 公开(公告)号 CN117449675A 公开(公告)日 2024-01-26
申请人 比亚迪股份有限公司; 发明人 陈祥祯; 李毅; 苏俊; 陈继承; 李东平;
摘要 本 发明 公开了一种用于无人机的机库和具有其的车辆,机库包括:停放平台,所述停放平台用于停放无人机;充电装置,所述充电装置设于所述停放平台上,且所述充电装置包括充电头,所述充电头相对所述停放平台可运动以用于对无人机充电。根据本发明的机库,可以在满足充电要求的前提下,降低对无人机降落 位置 的 精度 要求。而且,集成有充电功能的停放平台,占用空间相对较小。
权利要求

1.一种用于无人机的机库,其特征在于,包括:
停放平台,所述停放平台用于停放无人机;
充电装置,所述充电装置设于所述停放平台上,且所述充电装置包括充电头,所述充电头相对所述停放平台可运动以用于对无人机充电。
2.根据权利要求1所述的用于无人机的机库,其特征在于,所述充电装置还包括驱动电机和驱动机构,所述驱动电机通过所述驱动机构驱动所述充电头运动。
3.根据权利要求2所述的用于无人机的机库,其特征在于,所述驱动电机和所述驱动机构均设于所述停放平台的下方,所述充电头设于所述停放平台的上方,所述充电装置还包括安装座,所述安装座的第一部分设于所述停放平台的上方以用于设置所述充电头,所述安装座的第二部分设于所述停放平台的下方且连接所述驱动机构。
4.根据权利要求3所述的用于无人机的机库,其特征在于,所述停放平台上具有导向槽,所述安装座贯穿所述导向槽设置,且沿所述导向槽的延伸方向运动。
5.根据权利要求2所述的用于无人机的机库,其特征在于,所述驱动机构驱动所述充电头沿直线往复运动,所述驱动机构为滚珠丝杠机构、或齿轮齿条机构、或涡轮蜗杆机构、或伸缩缸机构。
6.根据权利要求1所述的用于无人机的机库,其特征在于,还包括:
驱动装置,所述驱动装置设于所述停放平台上,且包括相对所述停放平台可运动的执行件,所述执行件用于驱动所述无人机相对所述停放平台移动位置
7.根据权利要求6所述的用于无人机的机库,其特征在于,所述驱动装置适于驱动所述无人机相对所述停放平台在至少两个方向上可平动。
8.根据权利要求7所述的用于无人机的机库,其特征在于,所述执行件包括平行设置的两个第一拨杆和平行设置的两个第二拨杆,所述第一拨杆沿第一方向延伸且沿第二方向可运动,所述第二拨杆沿所述第二方向延伸且沿所述第一方向可运动,所述第一拨杆与所述第二拨杆分别在不同的高度空间运动。
9.根据权利要求8所述的用于无人机的机库,其特征在于,所述充电头设于两个所述第一拨杆之间,且位于一个所述第二拨杆的远离另一所述第二拨杆的一侧,且沿所述第一方向可往复运动。
10.根据权利要求1所述的用于无人机的机库,其特征在于,所述停放平台上设有安装座,所述充电头设于所述安装座上,所述安装座上具有限位结构,所述充电装置还包括与所述充电头相连的导线,所述导线被所述限位结构限位。
11.根据权利要求1所述的用于无人机的机库,其特征在于,所述充电头为轴线横置的柱形,所述充电头的轴向端面为接电侧表面。
12.根据权利要求1‑11中任一项所述的用于无人机的机库,其特征在于,还包括:适于插配于所述无人机的充电端的转接头,所述转接头适于与所述充电头磁吸配合。
13.一种车辆,其特征在于,包括:
车体,所述车体的顶部设有根据权利要求1‑12中任一项所述的机库;
无人机,所述无人机适于停放于所述机库。

说明书全文

用于无人机的机库和具有其的车辆

技术领域

[0001] 本发明涉及无人机技术领域,尤其是涉及一种用于无人机的机库和具有其的车辆。

背景技术

[0002] 相关技术中的无人机,可以停放在机库内,机库作为无人机的起降平台,可以设置在车辆、船舶以及建筑物墙体等上。然而,由于无人机的续航能有限,无人机在执行完飞行任务返回至机库后,需要找准充电座进行充电,因此对无人机的降落位置精度要求较高。

发明内容

[0003] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明在于提出一种用于无人机的机库,所述机库可以在满足充电要求的前提下,降低对无人机降落位置的精度要求。
[0004] 本发明还提出一种具有上述机库的车辆。
[0005] 根据本发明第一方面实施例的用于无人机的机库,包括:停放平台,所述停放平台用于停放无人机;充电装置,所述充电装置设于所述停放平台上,且所述充电装置包括充电头,所述充电头相对所述停放平台可运动以用于对无人机充电。
[0006] 根据本发明实施例的用于无人机的机库,可以在满足充电要求的前提下,降低对无人机降落位置的精度要求。而且,集成有充电功能的停放平台,占用空间相对较小。
[0007] 在一些实施例中,所述充电装置包括驱动电机和驱动机构,所述驱动电机通过所述驱动机构驱动所述充电头运动。
[0008] 在一些实施例中,所述驱动电机和所述驱动机构均设于所述停放平台的下方,所述充电头设于所述停放平台的上方,所述充电装置还包括安装座,所述安装座的第一部分设于所述停放平台的上方以用于设置所述充电头,所述安装座的第二部分设于所述停放平台的下方且连接所述驱动机构。
[0009] 在一些实施例中,所述停放平台上具有导向槽,所述安装座贯穿所述导向槽设置,且沿所述导向槽的延伸方向运动。
[0010] 在一些实施例中,所述驱动机构驱动所述充电头沿直线往复运动,所述驱动机构为滚珠丝杠机构、或齿轮齿条机构、或涡轮蜗杆机构、或伸缩缸机构。
[0011] 在一些实施例中,所述机库还包括:驱动装置,所述驱动装置设于所述停放平台上,且包括相对所述停放平台可运动的执行件,所述执行件用于驱动所述无人机相对所述停放平台移动位置。
[0012] 在一些实施例中,所述驱动装置适于驱动所述无人机相对所述停放平台在至少两个方向上可平动。
[0013] 在一些实施例中,所述执行件包括平行设置的两个第一拨杆和平行设置的两个第二拨杆,所述第一拨杆沿第一方向延伸且沿第二方向可运动,所述第二拨杆沿所述第二方向延伸且沿所述第一方向可运动,所述第一拨杆与所述第二拨杆分别在不同的高度空间运动。
[0014] 在一些实施例中,所述充电头设于两个所述第一拨杆之间且位于两个所述第二拨杆的同侧,且沿所述第一方向可往复运动。
[0015] 在一些实施例中,所述停放平台上设有安装座,所述充电头设于所述安装座上,所述安装座上具有限位结构,所述充电装置还包括与所述充电头相连的导线,所述导线被所述限位结构限位。
[0016] 在一些实施例中,所述充电头为轴线横置的柱形,所述充电头的轴向端面为接电侧表面。
[0017] 在一些实施例中,所述用于无人机的机库还包括:适于插配于所述无人机的充电端的转接头,所述转接头适于与所述充电头磁吸配合。
[0018] 根据本发明第二方面实施例的车辆,包括:车体,所述车体的顶部设有根据本发明第一方面实施例的机库;无人机,所述无人机适于停放于所述机库,所述无人机具有充电端,所述充电端适于与所述充电头配合,以使所述无人机获得充电。根据本发明的车辆,可以在满足对无人机充电要求的前提下,降低对无人机降落位置的精度要求。
[0019] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。附图说明
[0020] 图1是根据本发明一个实施例的机库的立体图;
[0021] 图2是图1中所示的机库的另一个立体图;
[0022] 图3是图1中所示的充电装置的立体图;
[0023] 图4是图3中所示的安装座的立体图;
[0024] 图5是图3中所示的充电头等的立体图;
[0025] 图6是图3中所示的第一限位座的立体图;
[0026] 图7是图3中所示的第二限位座的立体图;
[0027] 图8是图3中所示的转接头的立体图。
[0028] 附图标记:
[0029] 机库100;
[0030] 停放平台1;导向槽11;第一方向F1;第二方向F2;
[0031] 充电装置2;充电头21;接电侧表面210;第一电极件211;第二电极件212;
[0032] 第一绝缘件213;第二绝缘件214;导线22;挡位结构23;
[0033] 驱动电机23;驱动机构24;丝杠241;螺母242;
[0034] 安装座25;竖板251;第一穿孔2511;第三穿孔2512;
[0035] 横板252;第二穿孔2521;支架26;轴承座27;
[0036] 限位结构28;第一限位座281;第一线卡2811;第二线卡2812;
[0037] 底板2813;第四穿孔2814;第二限位座282;板片2821;第五穿孔2822;
[0038] 驱动装置3;执行件31;第一拨杆311;第二拨杆312;
[0039] 转接头4;第三电极件41;第四电极件42;第三绝缘件43;
[0040] 第四绝缘件44;插接部45;
[0041] 无人机200;充电端201;脚架202。

具体实施方式

[0042] 下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0043] 下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。
[0044] 下面,描述根据本发明第一方面实施例的用于无人机200的机库100。
[0045] 如图1所示,机库100包括:停放平台1和充电装置2。停放平台1用于停放无人机200,充电装置2设于停放平台1上,且充电装置2包括充电头21,充电头21相对停放平台1可运动以用于对无人机200充电。
[0046] 由此,当无人机200停放在停放平台1上时,充电装置2就可以通过充电头21对无人机200进行充电。要说明的是,如果无人机200的停放位置与充电头21的位置偏离时,至少可以通过调整充电头21的位置,以使得充电头21与无人机200上的充电端201位置相对,进而可以对无人机200实施充电。需要说明的是,根据充电头21与充电端201的结构具体设计,充电头21与充电端201在对准充电时,充电头21与充电端201可以是直接相连或者间接相连,这里不作限制。
[0047] 由此,根据本发明实施例的用于无人机200的机库100,通过在停放平台1上设置充电装置2,无人机200无需精准降落在停放平台1的指定位置,可以通过充电装置2进行相关位置调整满足充电要求,对于无人机200的降落精度要求降低,满足无人机200的起降要求和充电要求。而且,由于充电装置2集成在停放平台1上,集成度较高,可以整体安装,结构较为紧凑,占用空间较小。例如,停放平台1可以通过支腿等固定在机库100的底座上等等。而且,如果停放平台1需要收放时,充电装置2可以跟随停放平台1整体移动,提升移动效率。
[0048] 在本发明的一些实施例中,如图1所示,机库100还可以包括:驱动装置3,驱动装置3设于停放平台1上,驱动装置3包括相对停放平台1可运动的执行件31,执行件31用于驱动无人机200相对停放平台1移动位置。例如,当无人机200停放在停放平台1上时,驱动装置3可以通过执行件31移动无人机200的位置,从而有利于满足无人机200的起降要求,降低对于无人机200的降落精度要求。例如,可以通过执行件31将无人机200驱动到相对停放平台1居中的位置,有利于无人机200的起飞,避免无人机200起飞与停放平台1边缘处的结构部件干涉、撞击。
[0049] 具体而言,充电头21相对停放平台1及执行件3均可运动。由此,如果无人机200的停放位置与充电头21的位置偏离时,可以通过驱动装置3和充电装置2中至少一个调整无人机200与充电头21的相对位置,以使得充电头21与无人机200上的充电端201位置相对,进而可以对无人机200实施充电。
[0050] 例如可以仅通过充电装置2驱动充电头21运动,使得充电头21找准无人机200上的充电端201;又例如可以仅通过驱动装置3驱动无人机200运动,使得无人机200上的充电端201找准充电头21;再例如可以既通过充电装置2驱动充电头21运动,又通过驱动装置3驱动无人机200运动,使得无人机200的充电端201与充电头21对准。由此,可以根据无人机200的降落位置,以及充电头21的实际位置,具体选择调节方案,实现灵活调节,达到快捷充电的效果。
[0051] 由此,根据本发明实施例的用于无人机200的机库100,通过在停放平台1上设置驱动装置3和充电装置2,无人机200无需精准降落在停放平台1的指定位置,可以通过驱动装置3和充电装置2进行相关位置调整满足充电要求,对于无人机200的降落精度要求降低,满足无人机200的起降要求和充电要求。而且,由于驱动装置3和充电装置2均集成在停放平台1上,集成度较高,可以整体安装,结构较为紧凑,占用空间较小。例如,如果停放平台1需要收放时,驱动装置3和充电装置2可以跟随停放平台1整体移动,提升移动效率。
[0052] 而且,由于充电头21是相对停放平台1及执行件31均可以运动的,从而充电头21可以不受执行件31的运动牵连限制,单独运动找准无人机200的充电端201,适用于对不同型号的无人机200进行充电。而且,当驱动装置3将无人机200移动到指定位置,例如居中设置时,可以不再通过驱动装置3移动无人机200,而是通过充电头21的运动去找准无人机200的充电端201,从而满足无人机200在指定位置停放状态下的充电要求。另外,由于充电装置2集成在停放平台1上,可以缩短充电头21的移动时间,快速找准充电端201。
[0053] 在本发明的一些实施例中,如图1和图2所示,充电装置2包括驱动电机23和驱动机构24,驱动电机23通过驱动机构24驱动充电头21运动。由此,可靠性较高,且容易控制。
[0054] 例如在一些实施例中,如图1和图2所示,驱动电机23和驱动机构24均设于停放平台1的下方,充电头21设于停放平台1的上方,充电装置2还包括安装座25,安装座25的第一部分设于停放平台1的上方以用于设置充电头21,安装座25的第二部分设于停放平台1的下方且连接驱动机构24,由此,驱动电机23可以通过驱动机构24驱动安装座25运动,以由安装座25带动充电头21运动。由此,驱动电机23和驱动机构24不会占用停放平台1上方的空间,使得停放平台1上可以具有更多的空间停放无人机200,进而提升机库100对于不同机型、不同尺寸的无人机200的适应性能。
[0055] 可选地,如图1和图2所示,停放平台1上具有导向槽11,安装座25贯穿导向槽11设置,且沿导向槽11的延伸方向运动。由此,可以利用导向槽11对安装座25的运动起到导向作用,提高安装座25的运动稳定性,进而提升充电头21的运动稳定性。而且,由于安装座25是贯穿导向槽11的,从而安装座25的第一部分和第二部分可以是相连的,例如是安装座25可以是一体件,从而既能够保证安装座25带动充电头21运动的可靠性,又能够简化安装座25的设计。当然,本发明不限于此,例如,也可以将第一部分和第二部分设计为分体结构,第一部分和第二部分分置在停放平台1的上下两侧且磁吸相连,由此也可以传递运动,这里不作赘述。
[0056] 在本发明的一些实施例中,驱动机构24驱动充电头21沿直线往复运动,由此,可以简化驱动机构24,提高驱动机构24的动作可靠性。例如,驱动机构24可以为滚珠丝杠机构、或齿轮齿条机构、或涡轮蜗杆机构、或伸缩缸机构等等,从而可以实现灵活设计。例如,充电头21与无人机200的充电端201(或插配于充电端201的转接头4)可以为磁吸插接相连,驱动机构24驱动充电头21的运动方向可以为插接方向,但是不限于此。
[0057] 例如图2所示,当驱动机构24为滚珠丝杠机构时,可以包括丝杠241和螺母242,螺母242螺纹套接于丝杠241上,螺母242与安装座25相连,安装座25与导向槽11配合,限制螺母242不可转动,驱动电机23驱动丝杠241转动时,螺母242可以沿丝杠241运动,以带动安装座25同步运动,由此,驱动机构24简单、动作可靠。例如,安装座25的下端可以通过螺钉固在螺母242上,从而可以在驱动电机23的驱动作用下,保证螺母242带动安装座25沿着丝杠241进行直线运动。
[0058] 进一步地,如图2所示,丝杠241装在驱动电机23和轴承座27上,轴承座27固定在停放平台1底面,驱动电机23与停放平台1的底面由支架26进行连接,螺母242与丝杠241螺纹连接。也就是说,停放平台1的底部安装有支架26和轴承座27,支架26用于安装电机,丝杠241的一端与驱动电机23相连,轴承座27支撑丝杠241的另一端,以使丝杠241可以稳定转动。此外,需要说明的是,丝杠241也可以并不直接连接驱动电机23,而通过传动机构与驱动电机23相连,从而可以实现驱动电机23的位置灵活布置。
[0059] 可选地,充电装置2还可以驱动充电头21相对停放平台1可升降。具体而言,当无人机200的机型不同时,无人机200上的充电端201的高度位置可能有所区别,当充电装置2可以驱动充电头21相对停放平台1可升降时,可以针对更多不同机型的无人机200的充电端201进行对准充电,适用范围更加广泛。简言之,充电头21不仅可以在平面空间内运动,还可以在立体空间内运动,运动范围更加广泛,适用范围更广。
[0060] 需要说明的是,根据本发明实施例的充电装置2的具体构成不限于此,例如还可以通过机械臂等其他机构形式,驱动充电头21相对停放平台1运动,这里不作赘述。简言之,充电装置2驱动充电头21移动的方向不限,例如可以仅在平面空间内移动,又例如可以在立体空间内移动等等,此外,在平面空间内移动可以沿一个方向运动,或者至少沿两个方向运动等等,这里不作赘述。
[0061] 需要说明的是,驱动装置3驱动无人机200移动的方向不限,例如可以仅在平面空间内移动,又例如可以在立体空间内移动等等,此外,在平面空间内移动可以沿一个方向运动,或者至少沿两个方向运动等等。
[0062] 在本发明的一些实施例中,驱动装置3适于驱动无人机200相对停放平台1在至少两个方向上可平动。也就是说,在平或者大体水平的平面内,无人机200可以沿至少两个方向运动。例如在图1所示的具体示例中,无人机200可以沿图1中所示的第一方向F1平动,也可以沿图1中所示的第二方向F2平动,第一方向F1与第二方向F2正交,从而使得无人机200的可运动范围较大。
[0063] 例如在本发明的一些实施例中,如图1所示,执行件31包括平行设置的两个第一拨杆311和平行设置的两个第二拨杆312,也就是说,驱动装置3可以包括平行设置的两个第一拨杆311和平行设置的两个第二拨杆312,第一拨杆311和第二拨杆312均作为执行件31,第一拨杆311沿第一方向F1延伸且沿第二方向F2可运动,第二拨杆312沿第二方向F2延伸且沿第一方向F1可运动,第一拨杆51和第二拨杆52分别在不同的高度空间运动,从而避免两者的运动干涉,使得第一拨杆311与第二拨杆312在水平面上的投影可以交叉设置。也就是说,第一拨杆51和第二拨杆52一高一低设置,即两个第一拨杆311可以位于两个第二拨杆312的上方或者下方,在水平面上的投影中,每个第一拨杆311均与两个第二拨杆312交叉,每个第二拨杆312均与两个第一拨杆311交叉。
[0064] 例如,无人机200可以具有脚架202,当无人机200降落在停放平台1上时,脚架202夹设在两个第一拨杆311之间,以及两个第二拨杆312之间,从而可以通过两个第一拨杆311中至少一个沿第二方向F2的运动,推动无人机200沿第二方向F2运动,以及可以通过两个第二拨杆312中至少一个沿第一方向F1的运动,推动无人机200沿第一方向F1运动。由此,驱动装置3的结构简单,便于对无人机200的位置进行调节。
[0065] 可选地,如图1所示,充电头21设于两个第一拨杆311之间且位于两个第二拨杆312的同侧,且沿第一方向F1可往复运动。由此,可以尽量减小充电头21的运动对第一拨杆311和第二拨杆312运动造成的干涉影响,尽量提升第一拨杆311和第二拨杆312的运动范围,设计巧妙。例如,可以将导向槽11设置在两个第一拨杆311之间且位于一个第二拨杆312的远离另一第二拨杆312的一侧,从而可以保证充电头21在两个第一拨杆311之间以及两个第二拨杆312的同侧运动。
[0066] 需要说明的是,第一拨杆311和第二拨杆312的运动驱动方式不限,例如可以通过滚珠丝杠机构、齿轮齿条机构、蜗轮蜗杆机构、伸缩缸机构等等,这里不作赘述。此外,需要说明的是,根据本发明实施例的执行件31的具体构成不限于此,例如还可以通过机械臂等其他机构形式,驱动无人机200相对停放平台1运动,这里不作赘述。
[0067] 在本发明的一些实施例中,在本发明的一些实施例中,如图1和图3所示,停放平台1上设有安装座25,充电头21设于安装座25上,安装座25上具有限位结构28,充电装置2包括与充电头21相连的导线22,导线22被限位结构28限位。由此,利用线束的方式进行充电,相比于无线充电来说,可以实现更大的充电功率,提升充电效率。而且,通过设置限位结构28对导线22进行限位,从而可以避免充电头21运动的过程中,导线22与其他零件发生干涉损坏等问题,提高使用寿命。需要说明的是,本段实施例所述的安装座25与上述实施例提到的安装座25可以相同、也可以不同。
[0068] 需要说明的是,如图3和图4所示,安装座25的具体形状不限,例如可以包括两个竖板251和一个横板252,两个竖板251平行设置,横板252连接在两个竖板251的上端之间,充电头21可以设置于横板252的上方。由此,安装座25的结构简单,便于安装,可靠稳定性好。
[0069] 例如,结合图1,停放平台1上具有平行设置的两个导向槽11,竖板251的宽度方向与导向槽11的延伸方向相同,两个竖板251对应穿设于两个导向槽11,结合图3和图4,两个竖板251的下端夹设在螺母242的两侧,例如,每个竖板251的下端具有第一穿孔2511,通过穿设于第一穿孔2511的螺钉固定连接竖板251与螺母242,由此,便于安装,连接可靠,且可以较为容易地限制螺母242转动,以在丝杠241转动时,保证螺母242可以沿丝杠241运动。
[0070] 例如结合图3和图4,横板252和竖板251上均可以安装限位结构28,从而提高对导线22的限位可靠性,例如,横板252上具有第二穿孔2521,竖板251上具有第三穿孔2512,安装在横板252上的限位结构28可以通过穿设于第二穿孔2521的螺钉固定在横板252上,安装在竖板251上的限位结构28可以通过穿设于第三穿孔2512的螺钉固定在竖板251上,由此,便于安装和更换。
[0071] 需要说明的是,安装座25的材质不限,例如可以为塑料、钣金、压铸结构等等。此外,安装座25的形状也可根据需求调整,这里不作赘述。
[0072] 可选地,限位结构28可以被配置成使导线22沿延伸方向具有自由活动量。也就是说,导线22并不是相对限位结构28完全固定不动的,而是在限位结构28处可以沿延伸方向具有一定的活动量,从而在充电头21与无人机200的充电端201比较接近时,可以通过导线22的活动量,实现充电头21在较小的空间范围内微调以对准充电端201,从而可以降低对准精度要求,且可以避免导线22被拉断的问题。
[0073] 例如图3、图5和图6所示,导线22上设有挡位结构221,限位结构28包括沿导线22的延伸方向间隔开设置的第一线卡2811和第二线卡2812,第一线卡2811和第二线卡2812的间隔距离大于挡位结构221的轴向尺寸(即挡位结构221在导线22的延伸方向上的尺寸),以使挡位结构221可在第一线卡2811与第二线卡2812之间活动。由此,可以简单且有效地实现导线22受到限位结构28的约束作用的同时,保证导线22沿延伸方向具有一定的自由活动量,从而使得充电头21可以在较小的空间范围内微调以对准充电端201,进而可以降低对准精度要求,且可以避免导线22被拉断的问题。
[0074] 例如,第一线卡2811位于第二线卡2812的靠近充电头21的一侧,当充电头21与无人机200的充电端201(或插配于充电端201的转接头4)对接时,挡位结构221可以朝向靠近第一线卡2811的方向运动,以提供充电头21微调的活动自由量。而充电结束时,安装座25朝向远离无人机200的方向运动,安装座25运动的过程中,带动限位结构28朝向远离无人机200的方向运动,限位结构28中的第一线卡2811拉动挡位结构221朝向远离无人机200的方向运动,从而实现充电头21与无人机200的充电端201的分离,由此,避免了直接向导线22施力,导致导线22拉断的问题,从而可以在一定程度上保护导线22。
[0075] 可选地,如图6所示,第一线卡2811与第二线卡2812均构造为沿导线22的径向开口的弹性卡,且第一线卡2811与第二线卡2812的开口方向相反。由此,便于导线22与第一线卡2811及第二线卡2812的装配,且通过第一线卡2811与第二线卡2812的组合,对导线22的限位作用更加可靠。
[0076] 可选地,如图3和图5所示,挡位结构221可以设置在导线22与充电头21相连的端部上,即挡位结构221可以靠近充电头21设置,由此,导线22可以更加快捷地提供给充电头21自由活动量,提升充电时充电头21与无人机200的充电端201的对准效率,提升充电快捷性,也可以更加快捷地拉动充电头21与无人机200的充电端201分离,提高断电的快捷性。
[0077] 在一些实施例中,如图6所示,第一线卡2811和第二线卡2812可以均固定在同一个底板2813上,以形成第一限位座281,由此,可以通过底板2813与安装座25的连接,方便且快捷地实现第一线卡2811和第二线卡2812设置在安装座25上。需要说明的是,第一线卡2811和第二线卡2812可以分别装配在底板2813上,也可以一体成型在底板2813上。例如,底板2813上可以设有第四穿孔2814,可以通过螺钉穿过第四穿孔2814将第一限位座281固定在安装座25上。
[0078] 在一些实施例中,如图3所示,限位结构28可以包括沿着导线22延伸方向间隔开设置的多个限位座,从而提升对于导线22的限制可靠性,约束导线22的走向,其中,至少一个限位座可以为第一限位座281。可选地,至少一个限位座为第二限位座282,第二限位座282的结构与第一限位座281的结构不同。例如结合图3和图7,第二限位座282可以为夹片形式包括两个板片2821,两个板片2821夹设在安装座25的竖板251两侧,两个夹片的远离竖板251的侧边相连,以使第二限位座282与竖板251共同夹住导线22,从而可以限制导线22的走向。例如,第二限位座282的每个板片2821上可以设有第五穿孔2822,可以通过螺钉穿过第五穿孔2822将第二限位座282固定在安装座25上。
[0079] 当然,本发明不限于此,与充电头21相连的导线22也可以不被限位结构28限位,例如,充电头21可以被设置为可主动伸缩的形式,例如通过伸缩缸机构、齿轮齿条机构、蜗轮蜗杆机构、滚珠丝杠机构等推动,相对安装座25可伸缩运动,导线22可以被卷线器卷绕,以始终处于张紧状态等等,这里不作赘述。
[0080] 在本发明的实施例中,如图3和图5所示,充电头21为轴线横置的柱形,充电头21的轴向端面为接电侧表面210。例如,接电侧表面210设有第一正极接电端子和第一负极接电端子,无人机200的充电端201(或插接于充电端201的转接头4)对应设有第二正极接电端子和第二负极接电端子,充电时,第一正极接电端子与第二正极接电端子电触连接,第一负极接电端子与第二负极接电端子电触连接,从而可以实现充电。由此,通过将充电头21设置为水平或大体水平的形式,可以水平充电,防止充电接口积尘和积水,提升充电可靠性和安全性,尽量避免短路险。且在未充电时,充电头21的接电侧表面210并非朝上裸露,降低积水、积尘和沾染其他物质的风险,提升电触连接时的可靠性。需要说明的是,充电头21的具体形状不限,例如可以为圆柱形,但不限于是圆柱形,例如还可以是棱柱形等等。
[0081] 在本发明的一些实施例中,如图3所示,机库100还包括:适于插配于人机的充电端201的转接头4,转接头4适于与充电头21磁吸配合。由此,只要充电头21比较靠近转接头4,就可以通过磁吸力对准对接,从而保证转接头4与充电头21可以快速且准确地对接,降低对准精度要求。而且,在充电过程中,由于转接头4与充电头21保持磁吸配合,可以提升充电的可靠性和稳定性。此外,在充电完成后,可以很容易地快速分开转接头4与充电头21,实现快速分离断电。
[0082] 相关技术中一些无人机200的充电端201为插口形式,通过设置可以插配于充电端201的转接头4,无需对无人机200进行改造,可适配多种机型,降低成本。此外,在本实施例中,如果充电头21与导线22连接,且导线22被限位结构28限位时,限位结构28可以被配置成使导线22沿延伸方向具有自由活动量,从而有利于转接头4与充电头21的自动对准磁吸。
[0083] 例如图5所示,充电头21包括:第一电极件211、第二电极件212、第一绝缘件213和第二绝缘件214,第一电极件211为环柱形,第一绝缘件213包裹在第一电极件211的外环区域,第二电极件212设于第一电极件211的内环区域,第二绝缘件214夹设在第一电极件211与第二电极件212之间。由此,充电头21的体积小巧、结构简单、便于加工、可靠性高,可以有效地改善短路拉弧等问题。
[0084] 例如图8所示,转接头4包括:第三电极件41、第四电极件42、第三绝缘件43和第四绝缘件44,第三电极件41为环柱形,第三绝缘件43包裹在第三电极件41的外环区域,第四电极件42设于第三电极件41的内环区域,第四绝缘件44夹设在第三电极件41与第四电极件42之间。由此,转接头4的体积小巧、结构简单、便于加工、可靠性高,可以有效地改善短路拉弧等问题。
[0085] 如图5和图8所示,第三电极件41适于与第一电极件211磁吸配合,从而无需额外设置磁吸元件,利用电极件进行磁吸,从而可以降低成本,使得结构小巧、紧凑。例如,第一电极件211为第一负极接电端子,第三电极件41为第二负极接电端子。第一负极接电端子和第二负极接电端子均为磁性元件,从而可以保证充电时负极对接的可靠性与稳定性。
[0086] 例如,第二电极件212为第一正极接电端子,第四电极件42为第二正极接电端子。第一正极接电端子为弹性电极柱,第二正极接电端子为固定电极柱,充电配合时,弹性电极柱被固定电极柱压缩(例如可以在第二绝缘件214内设置避让孔,固定电极柱可以插入避让孔,推动弹性电极柱在避让孔内弹性伸缩),从而可以保证充电时正极对接的可靠性与稳定性。例如,第一绝缘件213和第三绝缘件43均可以为塑胶层等,从而保证绝缘可靠性。
[0087] 此外,转接头4还可以包括与无人机200的充电端201插接配合的插接部45。插接部45插配于充电端201时,插接部45的一侧与无人机200的充电电路连通,插接部45的另一侧的正极与第二正极接电端子连接,插接部45的另一侧的负极与第二负极接电端子连接。
[0088] 另外,导线22的一侧与供电电路连通,另一侧的正极与充电头21的第一正极接电端子连接,另一侧的负极与第一负极接电端子连接。其中,供电电路的来源不限,例如供电电路可以来源于机库100的控制器,导线22可以与控制器相连,当机库100应用于车辆时,控制器可以从车辆获取电能。另外,控制器除了具备供电电路之外,还可以用于控制驱动系统等等,这里不作赘述。
[0089] 例如,当安装座25的下端伸到停放平台1的下方时,安装座25的下端可以设有限位座,导线22的一端位于停放平台1的上方以与充电头21相连,导线22的另一端可以延伸到停放平台1的下方被限位座限位,以便于与控制器相连。
[0090] 下面,描述根据本发明一个具体实施例的无人机200的充电方法。
[0091] 转接头4预先安装在无人机200的充电端201(例如数据线接口),与无人机200处于稳态连接状态。无人机200降落到停放平台1上,驱动装置3推动无人机200的脚架202,使无人机200归中到停放平台1的指定充电位置,驱动装置3断电夹紧固定无人机200在当前位置。充电头21在驱动机构24的作用下,移动到与转接头4适于对接的位置(在此过程中,如果无人机200的旋翼有阻挡,承载充电头21的安装座25可推开旋翼)。转接头4与充电头21在磁性元件的吸合作用下,对应的电极电触连接,充电回路形成开始充电。
[0092] 控制器上的电流检测回路通过检测充电电流的变化判别充电状态,充电完成后,控制安装座25朝远离无人机200方向运动,安装座25通过限位结构28拉动挡位结构221,以带动充电头21与无人机200上的转接头4分离。
[0093] 例如,无人机200与控制器可以通过2.4GHz或5.8GHz的无线射频进行通讯连接,当无人机200关机断开射频通讯后,控制器接收关机指令,并检测到连接断开,且几分钟(例如2分钟)内无法重新建立连接,判定无人机200满足充电条件,随即控制器给充电装置2上电,当充电头21和转接头4连接形成充电回路后,开始给无人机200的电池进行充电。
[0094] 控制器内有充电电流检测回路,当充电电流发生变化,衰减到几十mA(例如10mA)时,控制器据此判定无人机200电池已充满。当电流保持mA级几分钟(例如2分钟)后,控制器给充电头21下电,下电完成后,充电装置2断开充电头21和转接头4的连接,完成充电。
[0095] 此外,需要说明的是,根据本发明实施例的机库100的应用场景不限,例如可以用在车辆、船舶等上。例如本发明还提供一种车辆,车辆包括车体和无人机200,车体的顶部设有根据本发明任一实施例的机库100,无人机200适于停放于机库100,无人机200具有充电端201,充电端201适于与充电头21配合,以使无人机200获得充电。由此,可以利用无人机200为车辆采集场景信息等,这里不作赘述。根据本发明实施例的车辆的具体类型不限,例如可以为路面车辆、轨道车辆等等,这里不作赘述。
[0096] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0097] 此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0098] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接,还可以是通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0099] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0100] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0101] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
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