CN106081145B - 一种环境监测多旋翼飞行器充电桩 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种节能型无人机能源补充设备，包括减震装置、支撑装置、停靠基座和充电装置；所述的支撑装置数量为八，支撑装置沿减震装置的中心轴线分别位于减震装置外侧端，且支撑装置与减震装置之间通过螺栓进行连接，停靠基座位于减震装置正上方，且停靠基座与减震装置之间固连，充电装置位于停靠基座上方。本发明集光伏储能、双重减震、停靠固定和多工位充电于一体，实现了一机多能的效果，解决了无人机能源补充困难和耗费大的问题，提高了无人机的续航时间，提升了无人机作业的能力。
Description
技术领域
本发明涉及环境监测辅助设备技术领域，具体的说一种环境监测多旋翼飞行器充电桩。
背景技术
随着社会经济与科技的迅速发展，人们的生活质量得到了很大的提高，但是随着人们消费的扩大，人们日常生活的环境却得到了很大的污染和破坏；因此，环境监测在日常人们治理环境的过程中扮演着举足轻重的作用，某种意义上讲的话，环境监测是通过对人类和环境有影响的各种物质的含量、排放量的检测，跟踪环境质量的变化，确定环境质量水平，为环境管理、污染治理等工作提供基础和保证；简单地说，了解环境水平，进行环境监测，是开展一切环境工作的前提；环境监测通常包括背景调查、确定方案、优化布点、现场采样、样品运送、实验分析、数据收集、分析综合等过程，总的来说，就是计划-采样-分析-综合的获得信息的过程。
目前环境监测主要依据的有人工定期监测和设备监测，近几年，随着飞行器的投入使用扩大化，环境监测中飞行器的辅助使用也对环境监测起到了良好的作用，飞行器具有结构紧凑、体型偏小、大众化较强、运动灵活和飞行稳定等优点；但是目前飞行器在环境监测过程中面临最大亟待解决的问题就是续航，续航决定着飞行器的飞行的时间和稳定性，间接的决定着飞行器作业的效率和质量，对于飞行器的能源补充问题，目前多采用在规定设置好的时间内作业完成后返回到基站进行充电，充电完成后再次外出进行环境监测作业，这样不仅耗费比较大，资源浪费比较严重，而且监测作业效率低，耗时比较长，也有少量通过增设充电基站来对沿途作业的飞行器进行能量补充，但是目前的飞行器充电基站存在减震性能差、电能来源单一、能源消耗大、停靠不方便、充电需要人工操作等问题，鉴于此，本发明提供了一种环境监测多旋翼飞行器充电桩。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种环境监测多旋翼飞行器充电桩。
本发明所要解决其技术问题所采用以下技术方案来实现。
一种环境监测多旋翼飞行器充电桩，包括减震装置、支撑装置、停靠基座和充电装置；所述的支撑装置数量为八，支撑装置沿减震装置的中心轴线分别位于减震装置外侧端，且支撑装置与减震装置之间通过螺栓进行连接，停靠基座位于减震装置正上方，且停靠基座与减震装置之间固连，充电装置位于停靠基座上方。
进一步，所述的减震装置包括下固定座、上固定座、混联减震台和减震机构；所述的混联减震台位于下固定座和上固定座之间，且混联减震台下端与下固定座相连接，混联减震台上端与上固定座相连接，减震机构数量为八，减震机构分别位于混联减震台外侧，且减震机构沿混联减震台的中心轴线均匀呈圆周布置。
进一步，所述的混联减震台包括定平台、动平台、减震支链和移动支座，且减震支链和移动支座的数量均为四；所述的动平台位于定平台正上方，减震支链分别对称位于动平台和定平台之间，减震支链上端与动平台相连接，减震支链下端安装在移动支座上，移动支座固定在定平台上；所述的减震支链包括升降杆、耳座、转轴、连接座、球铰链和减震弹簧，升降杆底端通过转轴安装在耳座上，升降杆顶端与连接座一端相连接，连接座另一端与球铰链相连接，减震弹簧绕套在升降杆上；所述的移动支座包括导向滑轨、移动滑块和限位弹簧，导向滑轨两端分别设置有限位卡板，移动滑块安装在导向滑轨上，移动滑块左右两侧分别设置有安装耳座，限位弹簧一端与导向滑轨上的限位卡板相连接，限位弹簧另一端与移动滑块上的安装耳座相连接；定平台、动平台和减震支链组成了4-RPS四自由度并联机构，在空间内可实现一平移三转动共四个自由度方向的运动，且运动空间小、运动速度快、运动灵活性好和减震性能好，当飞行器降落停靠时，即使飞行器姿态不平稳或者倾斜状时，混联减震台通过空间运动，达到飞行器降落时位移差的消除和补充，从而起到了减震的良好效果，确保了飞行器在降落时的稳定性，抖动性小，减小了降落时振动对飞行器机身的损伤。
进一步，所述的减震机构包括上安装柱、下安装柱和减震压簧；所述的上安装柱和下安装柱均呈T型结构，上安装柱上端和下安装柱下端均分别设置有外螺纹，上安装柱下端和下安装柱上端均分别设置有锁紧套，上安装柱上端与上固定座之间采用螺纹配合的方式进行连接，下安装柱下端与下固定座之间也通过螺纹配合的方式进行连接，减震压簧两端分别安装在上安装柱下端和下安装柱上端；减震机构对减震装置起到了二次减震的效果，使得减震装置具有双重减震的效果，减震性能得到了很大的提高。
进一步，所述的支撑装置包括连接座、套筒、调节螺杆、移动板、转动柱、双向拉杆、支撑座、光伏电池板和锁紧螺栓；所述的连接座呈月牙状结构，套筒和调节螺杆数量均为二，套筒底端沿连接座的横向中心轴线分别对称固定在连接座上，套筒顶端处设置有与调节螺杆相配合的内螺纹孔，调节螺杆一端安装在套筒顶端处的内螺纹孔内部，调节螺杆另一端与移动板相连接，移动板上端中心位置处设置有垂直转向孔，转动柱下端安装在移动板上端中心位置处的垂直转向孔内，转动柱上端设置有水平转向孔，双向拉杆中部安装在转动柱上端的水平转向孔内，且双向拉杆两端长度可调，支撑座数量为二，支撑座固定在双向拉杆外侧端，支撑座上开设有方形卡槽，支撑座前后端面上等间距的开设有限位孔，光伏电池板安插在支撑座的方形卡槽内，且光伏电池板与支撑座之间采用锁紧螺栓进行连接；通过调节螺杆可以改变支撑装置向外侧伸展的距离，适用于不同场地的使用，而且支撑装置的在水平面内和垂直面内均可以进行旋转，从而可以调节支撑装置在水平面内和垂直面内的角度，进而可以改变光伏电池板对照太阳光的角度，有效的提高了光伏电池板的吸收太阳光能力，除此之外，通过双向拉杆可以调节两个支撑座之间的间距，便于安装不同型号尺寸的光伏电池板，适用性更广，支撑装置采用串联结构的形式，可进行一平移两转动共三个自由度方向上的运动，对光角度可随时调节，提升了太阳能转化成电能的效率，而且可适用于不同型号尺寸的光伏电池板。
进一步，所述的停靠基座底端呈正八边形平板结构，且停靠基座上端面的左右两侧分别对称开设有半圆形卡位槽，通过半圆形卡位槽可以对降落在停靠基座上的飞行器进行位置固定，停靠基座上端面的中心位置处开设有圆孔，停靠基座的外侧设置有围边，围边外侧依次均匀设置有信号灯，信号灯起到了在夜间对本发明位置提示的作用。
进一步，所述的充电装置包括电池盒、锂电池、导线管、连接线和可调充电基座；所述的锂电池安装在电池盒内，导线管一端固定在锂电池上方，导线管另一端穿过停靠基座中心位置处的圆孔，导线管采用橡胶软管，连接线和可调充电基座数量均为二，可调充电基座分别对称安装在导线管前后两侧，连接线下端与锂电池相连接，连接线上端与可调充电基座相连接。
进一步，所述的可调充电基座包括底板、锁紧螺钉、纵向电动推杆、升降板、垂直导轨、滑块、横向电动推杆和充电接触头，纵向电动推杆、滑块、横向电动推杆和充电接触头的数量均为二；所述的底板通过锁紧螺钉固定在停靠基座上，纵向电动推杆分别沿底板的纵向中心轴线对称布置在锁紧螺钉左右两侧，且纵向电动推杆底端与底板固连，纵向电动推杆顶端与升降板相连接，垂直导轨固定在升降板上端面上，滑块安装在垂直导轨前方，横向电动推杆一端与滑块相连接，横向电动推杆另一端与充电接触头相连接；可调充电基座在垂直面上高度可以调节，且在水平面上横向位置和纵向位置均可以调节，可以适用于不同机型飞行器的充电，充电时对位方便快捷，且采用多充电接触头充电，充电效率高。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明集光伏储能、双重减震、停靠固定和多工位充电于一体，实现了一机多能的效果，解决了飞行器在环境监测作业过程中的能源补充困难和耗费大的问题，提高了飞行器的续航时间，提升了飞行器环境监测的作业能力。
(2)本发明的减震装置采用混联减震台和减震机构，具有双重减震效果，且混联减震台在空间内可实现一平移三转动共四个自由度方向的运动，且运动空间小、运动速度快、运动灵活性好和减震性能好，当飞行器降落停靠时，即使飞行器姿态不平稳或者倾斜状时，混联减震台通过空间运动，达到飞行器降落时位移差的消除和补充，从而起到了减震的良好效果，确保了飞行器在降落时的稳定性，抖动性小，减小了降落时振动对飞行器机身的损伤。
(3)本发明的支撑装置采用串联结构的形式，可进行一平移两转动共三个自由度方向上的运动，对光角度可随时调节，提升了太阳能转化成电能的效率，而且可适用于不同型号尺寸的光伏电池板。
(4)本发明的充电装置在垂直面上高度可以调节，且在水平面上横向位置和纵向位置均可以调节，可以适用于不同机型飞行器的充电，充电时对位方便快捷，且采用多充电接触头充电，充电效率高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明减震装置的立体结构示意图；
图3是本发明支撑装置的立体结构示意图(从前往后看)；
图4是本发明支撑装置的立体结构示意图(从后往前看)；
图5是本发明充电装置和停靠基座配合时的立体结构示意图；
图6是本发明混联减震台的立体结构示意图；
图7本发明可调充电基座的立体结构示意图；
图8本发明减震支链的立体结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1至图8所示，一种环境监测多旋翼飞行器充电桩，包括减震装置1、支撑装置2、停靠基座3和充电装置4；所述的支撑装置2数量为八，支撑装置2沿减震装置1的中心轴线分别位于减震装置1外侧端，且支撑装置2与减震装置1之间通过螺栓进行连接，停靠基座3位于减震装置1正上方，且停靠基座3与减震装置1之间固连，充电装置4位于停靠基座3上方。
如图2所示，所述的减震装置1包括下固定座11、上固定座12、混联减震台13和减震机构14；所述的混联减震台13位于下固定座11和上固定座12之间，且混联减震台13下端与下固定座11相连接，混联减震台13上端与上固定座12相连接，减震机构14数量为八，减震机构14分别位于混联减震台13外侧，且减震机构14沿混联减震台13的中心轴线均匀呈圆周布置。
如图6和图8所示，所述的混联减震台13包括定平台131、动平台132、减震支链133和移动支座134，且减震支链133和移动支座134的数量均为四；所述的动平台132位于定平台131正上方，减震支链133分别对称位于动平台132和定平台131之间，减震支链133上端与动平台132相连接，减震支链133下端安装在移动支座134上，移动支座134固定在定平台131上；所述的减震支链133包括升降杆1331、耳座1332、转轴1333、连接座1334、球铰链1335和减震弹簧1336，升降杆1331底端通过转轴1333安装在耳座1332上，升降杆1331顶端与连接座1334一端相连接，连接座1334另一端与球铰链1335相连接，减震弹簧1336绕套在升降杆1331上；所述的移动支座134包括导向滑轨1341、移动滑块1342和限位弹簧1343，导向滑轨1341两端分别设置有限位卡板，移动滑块1342安装在导向滑轨1341上，移动滑块1342左右两侧分别设置有安装耳座，限位弹簧1343一端与导向滑轨1341上的限位卡板相连接，限位弹簧1343另一端与移动滑块1342上的安装耳座相连接；定平台131、动平台132和减震支链133组成了4-RPS四自由度并联机构，在空间内可实现一平移三转动共四个自由度方向的运动，且运动空间小、运动速度快、运动灵活性好和减震性能好，当飞行器降落停靠时，即使飞行器姿态不平稳或者倾斜状时，混联减震台13通过空间运动，达到飞行器降落时位移差的消除和补充，从而起到了减震的良好效果，确保了飞行器在降落时的稳定性，抖动性小，减小了降落时振动对飞行器机身的损伤。
如图2所示，所述的减震机构14包括上安装柱141、下安装柱142和减震压簧143；所述的上安装柱141和下安装柱142均呈T型结构，上安装柱141上端和下安装柱142下端均分别设置有外螺纹，上安装柱141下端和下安装柱142上端均分别设置有锁紧套，上安装柱141上端与上固定座12之间采用螺纹配合的方式进行连接，下安装柱142下端与下固定座11之间也通过螺纹配合的方式进行连接，减震压簧143两端分别安装在上安装柱141下端和下安装柱142上端；减震机构14对减震装置起到了二次减震的效果，使得减震装置1具有双重减震的效果，减震性能得到了很大的提高。
如图3和图4所示，所述的支撑装置2包括连接座21、套筒22、调节螺杆23、移动板24、转动柱25、双向拉杆26、支撑座27、光伏电池板28和锁紧螺栓29；所述的连接座21呈月牙状结构，套筒22和调节螺杆23数量均为二，套筒22底端沿连接座21的横向中心轴线分别对称固定在连接座21上，套筒22顶端处设置有与调节螺杆23相配合的内螺纹孔，调节螺杆23一端安装在套筒22顶端处的内螺纹孔内部，调节螺杆23另一端与移动板24相连接，移动板24上端中心位置处设置有垂直转向孔，转动柱25下端安装在移动板24上端中心位置处的垂直转向孔内，转动柱25上端设置有水平转向孔，双向拉杆26中部安装在转动柱25上端的水平转向孔内，且双向拉杆26两端长度可调，支撑座27数量为二，支撑座27固定在双向拉杆26外侧端，支撑座27上开设有方形卡槽，支撑座27前后端面上等间距的开设有限位孔，光伏电池板28安插在支撑座27的方形卡槽内，且光伏电池板28与支撑座27之间采用锁紧螺栓29进行连接；通过调节螺杆23可以改变支撑装置2向外侧伸展的距离，适用于不同场地的使用，而且支撑装置2的在水平面内和垂直面内均可以进行旋转，从而可以调节支撑装置2在水平面内和垂直面内的角度，进而可以改变光伏电池板28对照太阳光的角度，有效的提高了光伏电池板28的吸收太阳光能力，除此之外，通过双向拉杆26可以调节两个支撑座27之间的间距，便于安装不同型号尺寸的光伏电池板28，适用性更广，支撑装置2采用串联结构的形式，可进行一平移两转动共三个自由度方向上的运动，对光角度可随时调节，提升了太阳能转化成电能的效率，而且可适用于不同型号尺寸的光伏电池板28。
如图5所示，所述的停靠基座3底端呈正八边形平板结构，且停靠基座3上端面的左右两侧分别对称开设有半圆形卡位槽，通过半圆形卡位槽可以对降落在停靠基座3上的飞行器进行位置固定，停靠基座3上端面的中心位置处开设有圆孔，停靠基座3的外侧设置有围边，围边外侧依次均匀设置有信号灯，信号灯起到了在夜间对本发明位置提示的作用。
如图5和图7所示，所述的充电装置4包括电池盒41、锂电池42、导线管43、连接线44和可调充电基座45；所述的锂电池42安装在电池盒41内，导线管43一端固定在锂电池42上方，导线管43另一端穿过停靠基座3中心位置处的圆孔，导线管43采用橡胶软管，连接线44和可调充电基座45数量均为二，可调充电基座45分别对称安装在导线管43前后两侧，连接线44下端与锂电池42相连接，连接线44上端与可调充电基座45相连接。
如图5和图7所示，所述的可调充电基座45包括底板451、锁紧螺钉452、纵向电动推杆453、升降板454、垂直导轨455、滑块456、横向电动推杆457和充电接触头458，纵向电动推杆453、滑块456、横向电动推杆457和充电接触头458的数量均为二；所述的底板451通过锁紧螺钉452固定在停靠基座3上，纵向电动推杆453分别沿底板451的纵向中心轴线对称布置在锁紧螺钉452左右两侧，且纵向电动推杆453底端与底板451固连，纵向电动推杆453顶端与升降板454相连接，垂直导轨455固定在升降板454上端面上，滑块456安装在垂直导轨455前方，横向电动推杆457一端与滑块456相连接，横向电动推杆457另一端与充电接触头458相连接；可调充电基座45在垂直面上高度可以调节，且在水平面上横向位置和纵向位置均可以调节，可以适用于不同机型飞行器的充电，充电时对位方便快捷，且采用多充电接触头充电，充电效率高。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种环境监测多旋翼飞行器充电桩，其特征在于：包括减震装置、支撑装置、停靠基座和充电装置；所述的支撑装置数量为八，支撑装置沿减震装置的中心轴线分别位于减震装置外侧端，且支撑装置与减震装置之间通过螺栓进行连接，停靠基座位于减震装置正上方，且停靠基座与减震装置之间固连，充电装置位于停靠基座上方；其中：
所述的减震装置包括下固定座、上固定座、混联减震台和减震机构；所述的混联减震台位于下固定座和上固定座之间，且混联减震台下端与下固定座相连接，混联减震台上端与上固定座相连接，减震机构数量为八，减震机构分别位于混联减震台外侧，且减震机构沿混联减震台的中心轴线均匀呈圆周布置；
所述的混联减震台包括定平台、动平台、减震支链和移动支座，且减震支链和移动支座的数量均为四；所述的动平台位于定平台正上方，减震支链分别对称位于动平台和定平台之间，减震支链上端与动平台相连接，减震支链下端安装在移动支座上，移动支座固定在定平台上；所述的减震支链包括升降杆、耳座、转轴、连接座、球铰链和减震弹簧，升降杆底端通过转轴安装在耳座上，升降杆顶端与连接座一端相连接，连接座另一端与球铰链相连接，减震弹簧绕套在升降杆上；所述的移动支座包括导向滑轨、移动滑块和限位弹簧，导向滑轨两端分别设置有限位卡板，移动滑块安装在导向滑轨上，移动滑块左右两侧分别设置有安装耳座，限位弹簧一端与导向滑轨上的限位卡板相连接，限位弹簧另一端与移动滑块上的安装耳座相连接；
所述的支撑装置包括连接座、套筒、调节螺杆、移动板、转动柱、双向拉杆、支撑座、光伏电池板和锁紧螺栓；所述的连接座呈月牙状结构，套筒和调节螺杆数量均为二，套筒底端沿连接座的横向中心轴线分别对称固定在连接座上，套筒顶端处设置有与调节螺杆相配合的内螺纹孔，调节螺杆一端安装在套筒顶端处的内螺纹孔内部，调节螺杆另一端与移动板相连接，移动板上端中心位置处设置有垂直转向孔，转动柱下端安装在移动板上端中心位置处的垂直转向孔内，转动柱上端设置有水平转向孔，双向拉杆中部安装在转动柱上端的水平转向孔内，且双向拉杆两端长度可调，支撑座数量为二，支撑座固定在双向拉杆外侧端，支撑座上开设有方形卡槽，支撑座前后端面上等间距的开设有限位孔，光伏电池板安插在支撑座的方形卡槽内，且光伏电池板与支撑座之间采用锁紧螺栓进行连接；
所述的停靠基座底端呈正八边形平板结构，且停靠基座上端面的左右两侧分别对称开设有半圆形卡位槽，停靠基座上端面的中心位置处开设有圆孔，停靠基座的外侧设置有围边，围边外侧依次均匀设置有信号灯；
所述的充电装置包括电池盒、锂电池、导线管、连接线和可调充电基座；所述的锂电池安装在电池盒内，导线管一端固定在锂电池上方，导线管另一端穿过停靠基座中心位置处的圆孔，连接线和可调充电基座数量均为二，可调充电基座分别对称安装在导线管前后两侧，连接线下端与锂电池相连接，连接线上端与可调充电基座相连接。
2.根据权利要求1所述的一种环境监测多旋翼飞行器充电桩，其特征在于：所述的减震机构包括上安装柱、下安装柱和减震压簧；所述的上安装柱和下安装柱均呈T型结构，上安装柱上端和下安装柱下端均分别设置有外螺纹，上安装柱下端和下安装柱上端均分别设置有锁紧套，上安装柱上端与上固定座之间采用螺纹配合的方式进行连接，下安装柱下端与下固定座之间也通过螺纹配合的方式进行连接，减震压簧两端分别安装在上安装柱下端和下安装柱上端。
3.根据权利要求1所述的一种环境监测多旋翼飞行器充电桩，其特征在于：所述的可调充电基座包括底板、锁紧螺钉、纵向电动推杆、升降板、垂直导轨、滑块、横向电动推杆和充电接触头，纵向电动推杆、滑块、横向电动推杆和充电接触头的数量均为二；所述的底板通过锁紧螺钉固定在停靠基座上，纵向电动推杆分别沿底板的纵向中心轴线对称布置在锁紧螺钉左右两侧，且纵向电动推杆底端与底板固连，纵向电动推杆顶端与升降板相连接，垂直导轨固定在升降板上端面上，滑块安装在垂直导轨前方，横向电动推杆一端与滑块相连接，横向电动推杆另一端与充电接触头相连接。
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