CN106542108A

CN106542108A - 一种无人机补给系统

Info

Publication number: CN106542108A
Application number: CN201610968821.3A
Authority: CN
Inventors: 吴彩云
Original assignee: Hefei Qifei Information Technology Co Ltd
Current assignee: Hefei Qifei Information Technology Co Ltd
Priority date: 2016-11-06
Filing date: 2016-11-06
Publication date: 2017-03-29

Abstract

本发明公开了一种无人机补给系统，包括无人机和补给平台，所述无人机包括机体，且机体上通过连接臂安装有至少四个旋翼装置，所述连接臂上螺接安装有与旋翼装置匹配的防护网罩，所述防护网罩的下端设置有喷头，且机体的内部设置有油箱和药液箱，所述机体的前端设置有与油箱连接的油箱口，本发明通过设计一种无人机补给平台和匹配的无人机，使得操纵者无需进行大量户外工作即可完成对无人机的各种补给，并利用无人机完成特定任务，尤其适合耗费时间长，补给次数多的工作，如喷洒农药等，并且本发明设计的补给系统使用简单便捷，易于制造，能够节省大量人力物力，具有很高的实用价值。

Description

一种无人机补给系统

技术领域

本发明涉及无人机补给技术领域，具体为一种无人机补给系统。

背景技术

无人机可以进行空中摄影、巡航、递送救灾物质等，伴随着无人机技术的发展，无人机越来月普及，但无人机的续航能力一直是限制无人机作业能力的首要因素，当前对无人机进行补给的方法主要为人工补给，但这并不适合大面积巡航、摄影等作业工作时的补给，尤其是大型农场或者水域喷洒农药时，如果能够在工作地点的某些位置设置能够对无人机进行自动补给的平台，就能够减轻人工补给的负担，尤其是对于大面积的农田、海域等人工补给难度大的场合，为此我们提供了一种无人机补给系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人机补给系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无人机补给系统，包括无人机和补给平台，所述无人机包括机体，且机体上通过连接臂安装有至少四个旋翼装置，所述连接臂上螺接安装有与旋翼装置匹配的防护网罩，所述防护网罩的下端设置有喷头，且机体的内部设置有油箱和药液箱，所述机体的前端设置有与油箱连接的油箱口，且机体的前端设置有与药液箱相连的药液箱口，所述油箱口和药液箱口内均设置有单向阀，且机体的下端设置有配合槽，所述配合槽内安装有铁环，且配合槽内设置有无人机磁场强度传感器和辅助降落摄像头，所述机体的后端设置有摄像机，且机体的内部设置有无人机控制装置，所述机体的两侧设置有弧形卡槽，且无人机控制装置包括无人机驱动单片机，且无人机控制装置内设置有与无人机驱动单片机电性连接的第一GPS模块、第一无线通讯模块和RFID标签，所述无人机驱动单片机分别电性连接摄像机、辅助降落摄像头、喷头、旋翼装置和磁场强度传感器，且油箱和药液箱内均设置有与无人机控制单片机电性连接的液位检测传感器，所述补给平台上包括降落台，且降落台的前端安装有旋转装置，所述旋转装置的中心处安装有与配合槽匹配的圆柱形电磁铁装置，且旋转装置采用步进电机驱动，所述降落台的后端设置有导轨，且导轨的上端设置有移动台，所述降落台的后端设置有用于驱动移动台的丝杆步进电机，所述移动台的后端设置有补给平台控制箱，且移动台的前端铰接安装有卡紧臂，所述卡紧臂的前端一体成型有与弧形卡槽匹配的弧形卡紧凸起，所述卡紧臂的上端设置有铰接柱，且移动台的前端设置有推杆电机，所述推杆电机与铰接柱之间采用铰接杆铰接安装，所述移动台的前端设置有接近传感器，且机体的前端设置有与接近传感器匹配的被检测元件，所述移动台的前端安装有推动杆装置，且推动杆装置内部采用电动推杆驱动，所述推动杆装置的前端设置有与油箱口匹配的油料注入嘴，且降落台上设置有与油料注入嘴匹配的油料储存箱，所述推动杆装置的前端设置有与药液箱口匹配的药液注入嘴，且降落台上设置有与药液注入嘴匹配的药液箱，所述补给平台控制箱内包括平台控制单片机，补给平台控制箱内设置有与平台控制单片机分别电性连接的第二无线通讯模块、RFID识别器和第二GPS模块，所述药液注入嘴和油料注入嘴内均设置有与平台控制单片机电性连接的电磁控制阀，且平台控制单片机分别电性连接接近传感器、圆柱形电磁铁装置、推杆电机、丝杆步进电机、推动杆装置和旋转装置。

优选的，所述无人及驱动单片机和平台控制单片机均为stm32系列单片机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设计一种无人机补给平台和匹配的无人机，使得操纵者无需进行大量户外工作即可完成对无人机的各种补给，并利用无人机完成特定任务，尤其适合耗费时间长，补给次数多的工作，如喷洒农药等，并且本发明设计的补给系统使用简单便捷，易于制造，能够节省大量人力物力，具有很高的实用价值。

附图说明

图1为本发明补给平台结构示意图；

图2为本发明无人机结构示意图；

图3为本发明补给平台和无人机对接示意图；

图4为本发明模块框图。

图中：1机体、2连接臂、3油箱口、4药液箱口、5接近传感器、6弧形卡槽、7无人机控制装置、8旋翼装置、9铁环、10摄像机、11配合槽、12喷头、13磁场强度传感器、14辅助降落摄像头、15降落台、16旋转装置、17圆柱形电磁铁装置、18弧形卡紧凸起、19导轨、20铰接柱、21铰接杆、22药液储存箱、23推杆电机、24补给平台控制箱、25移动台、26丝杆步进电机、27油料储存箱、28油料注入嘴、29药液注入嘴、30推动杆装置、31油箱、32药液箱、33卡紧臂、34防护网罩、35无人机驱动单片机、36第一GPS模块、37 RFID标签、38第一无线通讯模块、39第二GPS模块、40第二无线通讯模块、41 RFID识别器、42平台控制单片机、43电磁控制阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种无人机补给系统技术方案：

一种无人机补给系统，包括无人机和补给平台，无人机包括机体1，且机体1上通过连接臂2安装有至少四个旋翼装置8，连接臂2上螺接安装有与旋翼装置8匹配的防护网罩34，防护网罩34的下端设置有喷头12，且机体1的内部设置有油箱31和药液箱32，机体1的前端设置有与油箱31连接的油箱口3，且机体1的前端设置有与药液箱32相连的药液箱口4，油箱口3和药液箱口4内均设置有单向阀，且机体1的下端设置有配合槽11。

配合槽11内安装有铁环9，且配合槽11内设置有无人机磁场强度传感器13和辅助降落摄像头14，机体1的后端设置有摄像机10，且机体1的内部设置有无人机控制装置7，机体1的两侧设置有弧形卡槽6，且无人机控制装置7包括无人机驱动单片机35，且无人机控制装置7内设置有与无人机驱动单片机35电性连接的第一GPS模块36、第一无线通讯模块38和RFID标签37，无人机驱动单片机35分别电性连接摄像机10、辅助降落摄像头14、喷头12、旋翼装置8和磁场强度传感器13，且油箱31和药液箱32内均设置有与无人机控制单片机35电性连接的液位检测传感器。

补给平台上包括降落台15，且降落台15的前端安装有旋转装置16，旋转装置16的中心处安装有与配合槽11匹配的圆柱形电磁铁装置17，且旋转装置16采用步进电机驱动，降落台15的后端设置有导轨19，且导轨19的上端设置有移动台25，降落台15的后端设置有用于驱动移动台25的丝杆步进电机26，移动台25的后端设置有补给平台控制箱24，且移动台25的前端铰接安装有卡紧臂33，卡紧臂33的前端一体成型有与弧形卡槽6匹配的弧形卡紧凸起18。

卡紧臂33的上端设置有铰接柱20，且移动台25的前端设置有推杆电机23，推杆电机23与铰接柱20之间采用铰接杆21铰接安装，移动台25的前端设置有接近传感器5，且机体1的前端设置有与接近传感器5匹配的被检测元件，移动台25的前端安装有推动杆装置30，且推动杆装置30内部采用电动推杆驱动。

推动杆装置30的前端设置有与油箱口3匹配的油料注入嘴28，且降落台15上设置有与油料注入嘴28匹配的油料储存箱27，推动杆装置30的前端设置有与药液箱口4匹配的药液注入嘴29，且降落台15上设置有与药液注入嘴29匹配的药液箱32，补给平台控制箱24内包括平台控制单片机42。

补给平台控制箱24内设置有与平台控制单片机42分别电性连接的第二无线通讯模块40、RFID识别器41和第二GPS模块39，药液注入嘴29和油料注入嘴28内均设置有与平台控制单片机42电性连接的电磁控制阀43，且平台控制单片机42分别电性连接接近传感器5、圆柱形电磁铁装置17、推杆电机23、丝杆步进电机26、推动杆装置30和旋转装置16，无人及驱动单片机35和平台控制单片机42均为stm32系列单片机。

本发明中无人机进行补给的具体步骤如下；

无人机内的无人机驱动单片机35通过液位检测单片机检测到油箱31或药液箱32内的液位低于设定值时，通过第一无线通讯模块38向使用者申请补给，或者略过申请步骤，直接自动搜索附近的补给平台，在与补给平台的第二无线通讯模块40建立无线联系后交换彼此的GPS坐标值，同时向补给平台飞行，当补给平台的降落台15空闲时，通过自动或者手动遥控降落，当采用手动降落时，操作者通过辅助降落摄像头14和摄像机10将配合槽11和圆柱形电磁铁装置17对接，当采用自动降落时无人机通过磁场强度传感器13检测的磁场信号进行姿态调整并对接，当对接成功后，安装在圆柱形电磁铁装置17上端的压力传感器向平台控制单片机42发出对接成功信号，平台控制单片机42控制旋转装置16进行低速旋转，接近传感器5开始检测无人机上匹配的待检测元件，从而将无人机带有药液箱口4的一面对准推动杆装置30，当对准成功后，丝杆步进电机26推动移动台25移动到工作位置，随后利用卡紧臂33上的弧形卡紧凸起18卡紧在无人机的弧形卡槽6内，从而锁定无人机，随后推动杆装置30向前运动，从而将油料注入嘴28和药液注入嘴29分别插入油箱口3和药液箱口4，顶开单向阀并开始进行补给，补给完全后反向操作使无人机的位置解除锁定，随后无人机离开降落台15，补给平台等待下一次补给，本装置的补给平台下端也可以安装浮筒和船锚从而浮动在水面上进行补给。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种无人机补给系统，包括无人机和补给平台，其特征在于：

所述无人机包括机体（1），且机体（1）上通过连接臂（2）安装有至少四个旋翼装置（8），所述连接臂（2）上螺接安装有与旋翼装置（8）匹配的防护网罩（34），所述防护网罩（34）的下端设置有喷头（12），且机体（1）的内部设置有油箱（31）和药液箱（32），所述机体（1）的前端设置有与油箱（31）连接的油箱口（3），且机体（1）的前端设置有与药液箱（32）相连的药液箱口（4），所述油箱口（3）和药液箱口（4）内均设置有单向阀，且机体（1）的下端设置有配合槽（11），所述配合槽（11）内安装有铁环（9），且配合槽（11）内设置有磁场强度传感器（13）和辅助降落摄像头（14），所述机体（1）的后端设置有摄像机（10），且机体（1）的内部设置有无人机控制装置（7），所述机体（1）的两侧设置有弧形卡槽（6），且无人机控制装置（7）包括无人机驱动单片机（35），且无人机控制装置（7）内设置有与无人机驱动单片机（35）电性连接的第一GPS模块（36）、第一无线通讯模块（38）和RFID标签（37），所述无人机驱动单片机（35）分别电性连接摄像机（10）、辅助降落摄像头（14）、喷头（12）、旋翼装置（8）和磁场强度传感器（13），且油箱（31）和药液箱（32）内均设置有与无人机控制单片机（35）电性连接的液位检测传感器；

所述补给平台上包括降落台（15），且降落台（15）的前端安装有旋转装置（16），所述旋转装置（16）的中心处安装有与配合槽（11）匹配的圆柱形电磁铁装置（17），且旋转装置（16）采用步进电机驱动，所述降落台（15）的后端设置有导轨（19），且导轨（19）的上端设置有移动台（25），所述降落台（15）的后端设置有用于驱动移动台（25）的丝杆步进电机（26），所述移动台（25）的后端设置有补给平台控制箱（24），且移动台（25）的前端铰接安装有卡紧臂（33），所述卡紧臂（33）的前端一体成型有与弧形卡槽（6）匹配的弧形卡紧凸起（18），所述卡紧臂（33）的上端设置有铰接柱（20），且移动台（25）的前端设置有推杆电机（23），所述推杆电机（23）与铰接柱（20）之间采用铰接杆（21）铰接安装，所述移动台（25）的前端设置有接近传感器（5），且机体（1）的前端设置有与接近传感器（5）匹配的被检测元件，所述移动台（25）的前端安装有推动杆装置（30），且推动杆装置（30）内部采用电动推杆驱动，所述推动杆装置（30）的前端设置有与油箱口（3）匹配的油料注入嘴（28），且降落台（15）上设置有与油料注入嘴（28）匹配的油料储存箱（27），所述推动杆装置（30）的前端设置有与药液箱口（4）匹配的药液注入嘴（29），且降落台（15）上设置有与药液注入嘴（29）匹配的药液箱（32），所述补给平台控制箱（24）内包括平台控制单片机（42），补给平台控制箱（24）内设置有与平台控制单片机（42）分别电性连接的第二无线通讯模块（40）、RFID识别器（41）和第二GPS模块（39），所述药液注入嘴（29）和油料注入嘴（28）内均设置有与平台控制单片机（42）电性连接的电磁控制阀（43），且平台控制单片机（42）分别电性连接接近传感器（5）、圆柱形电磁铁装置（17）、推杆电机（23）、丝杆步进电机（26）、推动杆装置（30）和旋转装置（16）。

2.根据权利要求1所述的一种无人机补给系统，其特征在于：所述无人及驱动单片机（35）和平台控制单片机（42）均为stm32系列单片机。