全自动充换电无人机机场制造技术

本发明专利技术提供一种全自动充换电无人机机场，包括机舱及活动的机舱门，所述机舱内设有支架、起降平台机构、升降机构及充换电机构，所述起降平台机构包括降落板、横向归中装置及纵向夹紧装置，降落板上设有“工”字型通孔，纵向夹紧装置位于通孔内用于纵向夹紧、松开无人机，并通过升降机构驱动通过通孔上、下运动，升降机构置于纵向夹紧装置下方用于驱动纵向夹紧装置上、下运动，充换电机构置于纵向夹紧装置下方并与纵向夹紧装置垂直，纵向夹紧装置夹紧无人机在升降机构的带动向下运动至所述充换电机构内进行换电，本发明专利技术结构简单，成本低，方便运输。且通过充电换机构对电池进行充、换电，不需要机械臂夹取电池，控制逻辑简单且稳定性强。强。强。

【技术实现步骤摘要】
全自动充换电无人机机场


[0001]本专利技术属于无人机
，尤其涉及一种全自动充换电无人机机场。

技术介绍

[0002]随着对无人机应用价值认知的加深，无人机在消费级、工业级和军用级市场均呈现出迅猛发展之势，在诸多领域得到越来越多的运用。但是无人机的续航时间成为了阻碍无人机发展的最大瓶颈，虽然锂电池是目前市场上综合性能最好的电池，但依旧无法完全满足无人机续航需求，因此在无人机使用过程中必须要考虑到无人机充电问题。
[0003]目前无人机换电池存在以下缺点：无人机需要频繁充电、换电池操作，按照传统方式由工作人员手动为之换电池需要巨大的人力投入，且需要人员值守，无法长时间在野外工作。无人机机场应运而生，但现有无人机机场的电池都是放入单独的充电槽内进行充电，当无人机需要返航换电池时，无人机落在无人机机场起降平台后，整个起降平台带动无人机降落至无人机机场内部进行自动换电操作，导致无人机机场尺寸要非常大，需要容纳起降平台的空间，增加了全自动无人机机舱整体的尺寸及重量，成本也增高。整个起降平台带动无人机降落后，机械臂工作夹取电池放入充电槽内，再夹取已经充满的电池放回无人机内。通过机械臂进行夹取、存放电池，控制机械臂运行程序及运行轨迹非常复杂，使得无人机机场尺寸大且造价非常昂贵。再者，由于无人机降落后存在一定的位置误差，机械臂无法精准夹取电池，也给无人机自动换电池带来难题，需要采用复杂的工序使无人机降落到精准的位置。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种成本低、空间小、结构紧凑，不需要机械臂夹取电池，控制逻辑简单且稳定性强的全自动充换电无人机机场。旨在解决现有技术中无人机充、换电工序复杂且无人机机舱整体尺寸大、重量重、成本高的技术问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：提供一种全自动充换电无人机机场，包括机舱及活动的机舱门，所述机舱内设有支架、起降平台机构、升降机构及充换电机构，所述起降平台机构包括降落板、横向归中装置及纵向夹紧装置，所述降落板置于所述支架上方，通过所述支架固定在所述机舱内，所述横向归中装置置于起降板上表面，横向往复运动推动无人机向起降板中心运动；所述降落板上设有“工”字型通孔，所述纵向夹紧装置位于通孔内用于纵向夹紧、松开无人机，并通过升降机构驱动通过通孔上、下运动，所述升降机构置于纵向夹紧装置下方用于驱动纵向夹紧装置上、下运动，所述充换电机构置于纵向夹紧装置下方并与纵向夹紧装置垂直，所述充换电机构包括两对称设置的电池槽、备用电池驱动装置，两池槽之间设有容置腔，备用电池置于任一所述电池槽内充电，备用电池驱动装置推动备用电池在电池槽内往返运动，所述纵向夹紧装置夹紧无人机在升降机构的带动向下运动至所述容置腔内进行换电。
[0006]进一步的，所述活动的机舱门包括左、右两扇机舱门，分别通过左右活动连杆与所
述机舱连接，所述活动连杆通过舱门电机驱动平行摆臂旋转开、关机舱门。
[0007]进一步的，所述纵向夹紧装置包括对称设置的两夹持部、两丝杆、两第一电机及两支撑板，所述两夹持部分别置于所述起降板纵向两侧，所述两撑板形状与所述通孔适配，当无人机起飞或降落时，所述两支撑板与所述降落板在同一平面上，所述两第一电机分别驱动所述两丝杆运动，所述两丝杆分别带动两夹持部往复运动，当无人机降落时夹持无人机纵向归中；当无人机起飞时松开无人机。
[0008]进一步的，所述横向归中装置包括对称设置的两推杆、两第二电机，所述两推杆分别置于所述起降板横向两侧，所述两第二电机分别驱动两推杆横向往复运动，无人机降落在起降板上后推动无人机进行横向归中。
[0009]进一步的，所述升降机构包括固定块、伸缩杆及升降电机，通过所述固定块将纵向夹紧装置与所述伸缩杆连接，所述伸缩杆在升降电机的推动下伸缩运动，进而使纵向夹紧装置向上、向下运动。
[0010]进一步的，所述备用电池驱动装置包括底板、电池推板及换电电机，所述底板位于电池槽底部，所述电池推板分别设于所述底板两端，所述换电电机驱动电池推板推动备用电池在电池槽内往返运动。
[0011]进一步的，所述备用电池驱动装置还包括滑块及导轨，所述导轨固定在所述电池槽的两侧通过所述滑块与所述电池推板连接，所述电池推板通过滑块在所述导轨上往返运动。
[0012]进一步的，所述电池槽内设有横向插入方式的充电插头，备用电池通过所述充电插头进行充电。
[0013]进一步的，所述电池槽内能容纳一块及一块以上的备用电池。
[0014]进一步的，所述机舱门上表面设有气象站，所述气象站用于采集环境温湿度、压强、风速及雨量数据。
[0015]本专利技术的有益效果在于：全自动充换电无人机机场，通过在起降平台机构上设“工”字型通孔，无人机在横向归中装置及纵向夹紧装置先后的作用下归中，纵向夹紧装置夹紧无人机在升降机构的带动下运动至充换电机构内进行换电。无需整个起降平台下降进行换电，有效降低全自动充换电无人机机场的整体重量、节省空间。备用电池置于充换电机构电池槽内，当无人机需要换电池时，纵向夹紧装置夹紧无人机经升降机构的驱动向下移动，备用电池驱动装置推动备用电池水平移动一个电池的距离，无人机内需要充电的电池同步推动，充满电的备用电池推入无人机内，纵向夹紧装置夹紧无人机在升降机构的驱动下向上运动至与起降板平行后执行飞行任务，完成一次换电操作步骤。该结构简单，成本低，对无人机降落后电池位置的精度要求低，无需机械臂夹取电池节约成本、控制逻辑简单且稳定性强，同时也减少了无人机机场的尺寸，方便运输。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术全自动充换电无人机机场立体图；
[0018]图2为本专利技术全自动充换电无人机机场开门状态示意图；
[0019]图3为本专利技术全自动充换电无人机机场机舱内部示意图；
[0020]图4为本专利技术纵向夹紧装置夹紧无人机向下运动示意图；
[0021]图5为本专利技术纵向夹紧装置夹紧无人机换电后向上运动示意图；
[0022]图6为本专利技术充换电机构对无人机进行换电示意图；
[0023]图7为本专利技术纵向夹紧装置夹紧无人机示意图；
[0024]图8为本专利技术起降平台机构示意图；
[0025]图9为本专利技术充换电机构示意图；
[0026]图10为本专利技术充换电机构爆炸图；
[0027]图11为本专利技术升降机构示意图。
[0028]标号说明：
[0029]10、无人机；11、螺旋桨；12、电池；13、备用电池；
[0030]20、机场；21、机舱；22、机舱门；23、活动连杆；
[0031]231、舱门电机；24、支架；25、气象站；26、图传天线；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.全自动充换电无人机机场，其特征在于：包括机舱及活动的机舱门，所述机舱内设有支架、起降平台机构、升降机构及充换电机构，所述起降平台机构包括降落板、横向归中装置及纵向夹紧装置，所述降落板置于所述支架上方，通过所述支架固定在所述机舱内，所述横向归中装置置于起降板上表面，横向往复运动推动无人机向起降板中心运动；所述降落板上设有“工”字型通孔，所述纵向夹紧装置位于通孔内用于纵向夹紧、松开无人机，并通过升降机构驱动通过通孔上、下运动，所述升降机构置于纵向夹紧装置下方用于驱动纵向夹紧装置上、下运动，所述充换电机构置于纵向夹紧装置下方并与纵向夹紧装置垂直，所述充换电机构包括两对称设置的电池槽、备用电池驱动装置，两池槽之间设有容置腔，备用电池置于任一所述电池槽内充电，备用电池驱动装置推动备用电池在电池槽内往返运动，所述纵向夹紧装置夹紧无人机在升降机构的带动向下运动至所述容置腔内进行换电。2.根据权利要求1所述的全自动充换电无人机机场，其特征在于，所述活动的机舱门包括左、右两扇机舱门，分别通过左右活动连杆与所述机舱连接，所述活动连杆通过舱门电机驱动平行摆臂旋转开、关机舱门。3.根据权利要求1所述的全自动充换电无人机机场，其特征在于，所述纵向夹紧装置包括对称设置的两夹持部、两丝杆、两第一电机及两支撑板，所述两夹持部分别置于所述起降板纵向两侧，所述两撑板形状与所述通孔适配，当无人机起飞或降落时，所述两支撑板与所述降落板在同一平面上，所述两第一电机分别驱动所述两丝杆运动，所述两丝杆分别带动两夹持部往复运动，当无人机降落时...

【专利技术属性】
技术研发人员：李坤煌，
申请(专利权)人：深圳高度创新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：