CN107010241A - 一种车载无人机起降平台 - Google Patents

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Abstract

本发明属于车载无人机收放设备技术领域，尤其涉及一种车载无人机起降平台。本发明包括可与车顶行李架进行连接的支架，所述支架上分别设置有无人机收放机构、电池更换机构和控制机构；所述无人机收放机构包括设置于支架上方的无人机容纳仓，无人机容纳仓侧壁顶端固设有滑轨，滑轨上安装有对无人机容纳仓的开口进行覆盖的滑动盖，所述滑动盖由电机驱动滑动；所述无人机容纳仓的底部设置有底板，底板中部设置有对无人机的支架进行吸附的电磁铁；所述电池更换机构位于无人机容纳仓的下方；所述控制机构包括微处理器，以及与微处理器电连接的GPS模块和无线电波发射模块。本发明可实现无人机起降平稳、准确定位和快速更换电池。

Description

一种车载无人机起降平台
技术领域
本发明属于车载无人机收放设备技术领域，尤其涉及一种车载无人机起降平台。
背景技术
无人机最早被应用于军事领域，但是随着无人机的不断发展，其在民用领域也发挥着重要的作用，在地理测绘、电力巡查、抢险救灾、影视拍摄领域被广泛应用。其中车载无人机由于与汽车相互配合使用方便且机动性强，逐渐成为汽车科技的下一个发展方向。
但在实际应用中存在许多无人机起降不便的情况，例如抢险救灾中很难方便的找到适合无人机起降的环境；亦或应对突发事件，无人机的迅速起降至关重要；亦或影视拍摄长距离拍摄工作。
另外无人机需要充电从而还需要解决如何快速对无人机进行电池更换的问题。
另外车载无人机须在面积较小的车顶降落还需考虑车载无人机的准确降落问题。
另外车辆行驶会遇到颠簸，还需解决无人机可能发生的震荡受损的问题及起降时无人机需要水平平面的问题。
另外普通无人机的控制距离有限，且车体外壳会干扰无线电波，还需解决车载无人机远距离操控的问题。
另外车载无人机起降平台应方便安装且不对车辆结构产生破坏。
因此，在车载无人机起降平台的研发过程中必须综合考虑上述多方面的因素，解决现有技术中存在的不足。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种收放自如、起降平稳、定位准确、可快速更换电池的车载无人机起降平台。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种车载无人机起降平台包括可与车顶行李架进行连接的支架，所述支架上分别设置有无人机收放机构、电池更换机构和控制机构；所述无人机收放机构包括设置于支架上方的无人机容纳仓，无人机容纳仓侧壁顶端固设有滑轨，滑轨上安装有对无人机容纳仓的开口进行覆盖的滑动盖，所述滑动盖由电机驱动滑动；所述无人机容纳仓的底部设置有底板，底板中部设置有对无人机的支架进行吸附的电磁铁；所述电池更换机构位于无人机容纳仓的下方；所述控制机构包括微处理器，以及与微处理器电连接的GPS模块和无线电波发射模块。
本发明的优点和积极效果是：
(一)通过设置无人机收放机构，电机驱动滑动盖在滑轨上移动，使其在覆盖无人机容纳仓和打开无人机容纳仓的位置之间滑动。滑动盖在行驶过程中打开时空气阻力更小，对于此装置更加安全。通过底板上的电磁铁能够将无人机吸附在容纳仓底部，这样使无人机能够稳定在容纳仓内。另外，在滑动盖打开时，切断对电磁铁的供电，则解除对车载无人机的吸附，车载无人机能够自由起飞。
(二)通过设置电池更换机构，可以实现汽车行驶中自动快速完成无人机电池更换，使无人机在极短时间之内即可重新起飞，与现有无人机起降平台技术中对电池在无人机内进行充电的方案相比大幅度缩短了无人机重新起飞所需要的时间。
(三)通过设置无线电控制机构，GPS能向无人机发送位置及速度数据，使无人机能够完成自主降落。与现有技术的手动降落相比，可使无人机及时在车辆行驶过程中也能准确降落，提高了便利性和增加了可适用的环境。
优选地：所述电池更换机构包括位于无人机容纳仓下方的竖直伸缩杆，竖直伸缩杆的顶端设置有电池抓取器，所述底板上开设有供电池抓取器进入的开口，还包括控制竖直伸缩杆旋转的旋转驱动机构；所述竖直伸缩杆的四周设置有多个水平伸缩杆，水平伸缩杆的端部设置有充电插座。
优选地：所述控制机构还包括与微处理器电连接的陀螺仪和加速度计。
优选地：所述支架中部对称设置有一组液压支撑杆。
优选地：所述支架上安装有角度调节电机，角度调节电机与微处理器电连接。
附图说明
图1是本发明容纳车载无人机时的结构示意图；
图2是本发明释放车载无人机是的结构示意图。
图中：1、无人机容纳仓；2、滑轨；3、滑动盖；4、竖直伸缩杆；5、电池抓取器；6、旋转驱动机构；7、充电插座；8、水平伸缩杆；9、电磁铁；10、底板；11、液压支撑杆；12、支架；13、无线电波发射模块；14、微处理器；15、GPS模块；16、陀螺仪；17、加速度计。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例详细说明如下：
请参见图1和图2，本发明包括可与车顶行李架进行连接的支架12，所述支架12上分别设置有无人机收放机构、电池更换机构和控制机构。
所述无人机收放机构包括设置于支架12上方的无人机容纳仓1，无人机容纳仓1侧壁顶端固设有滑轨2，滑轨2上安装有对无人机容纳仓1的开口进行覆盖的滑动盖3，所述滑动盖3由电机驱动滑动；所述无人机容纳仓1的底部设置有底板10，底板10中部设置有对无人机的支架进行吸附的电磁铁9。
通过电机驱动滑动盖3在滑轨2上移动，使其在覆盖无人机容纳仓1和打开无人机容纳仓1的位置之间滑动。滑动盖3在行驶过程中打开时空气阻力更小，对于此装置更加安全。通过底板10上的电磁铁9能够将无人机吸附在容纳仓1底部，这样使无人机能够稳定在容纳仓1内。另外，在滑动盖打开时，切断对电磁铁的供电，则解除对车载无人机的吸附，车载无人机能够自由起飞。
所述电池更换机构位于无人机容纳仓1的下方，自动完成对无人机电池的更换。
所述控制机构包括微处理器14，以及与微处理器14电连接的GPS模块15和无线电波发射模块13。容纳仓1的底板10铺设有特定纹理的材料可供无人机的光流定位模块使用。光流定位模块通过对无人机下方的图像分析以获得准确的定位。起降平台安装有GPS并能向无人机发送位置及速度数据，使无人机能够完成自主降落。与现有技术的手动降落相比，可使无人机及时在车辆行驶过程中也能准确降落，提高了便利性和增加了可适用的环境。
本实施例中，所述电池更换机构包括位于无人机容纳仓1下方的竖直伸缩杆4，竖直伸缩杆4的顶端设置有电池抓取器5，所述底板10上开设有供电池抓取器5进入的开口，还包括控制竖直伸缩杆4旋转的旋转驱动机构6；所述竖直伸缩杆4的四周设置有多个水平伸缩杆8，水平伸缩杆8的端部设置有充电插座7。
本实施例中，所述控制机构还包括与微处理器14电连接的陀螺仪16和加速度计17。
本实施例中，所述支架12中部对称设置有一组液压支撑杆11。
本实施例中，所述支架12上安装有角度调节电机，角度调节电机与微处理器14电连接，通过对平台进行角度调整以减少震动以及保持水平。
本发明的工作原理为：
无人机容纳仓1的底板10上设置有电磁铁9，能够将无人机吸附在底板10上，在滑动盖3打开时，若切断对电磁铁9的供电则解除对车载无人机的吸附，车载无人机能够自由起飞，因此，能够将车载无人机置于车顶，不会影响汽车行驶，而且在车载无人机需要起降时只要滑动滑动盖3即可，便于车载无人机起降。
通过所设竖直伸缩杆4可使电池抓取器5上升并通过磁力取下无人机电池，并通过伸水平缩杆8的移动使电池充电插座7其中的空闲位置移动至正中位置并通过旋转驱动机构6及竖直伸缩杆4使缺电的电池插入充电插座。然后通过水平伸缩杆8的移动使另一块已充电的电池移动到正中位置，然后使用电池抓取器5通过电磁吸附该电池并通过旋转驱动机构6和竖直伸缩杆4使该电池安装于无人机。需要说明的是图示的两个电池充电插座7仅为该技术方案的典型实施方案，本技术方案包括但不限于使用两个充电插座7。
在底板10铺设有特殊纹理的材料，可供无人机进行定位。通过GPS模块15获得位置信息及速度信息，通过微处理器14对信息进行处理并通过无线电波发射模块13向无人机发送信息，以便无人机利用这些数据进行自主降落。微处理器与陀螺仪16连接，与加速度计17连接。该无人机起降平台通过线缆与控制机构连接通讯，通过无线电波与无人机连接通讯。
以上对本发明的车载无人机的起降平台进行了说明，但是本发明不限定于上述具体的实施方式，只要不脱离权利要求的范围，可以进行各种各样的变形或变更。本发明包括在权利要求的范围内的各种变形和变更。

Claims (5)

1.一种车载无人机起降平台，其特征在于：包括可与车顶行李架进行连接的支架(12)，所述支架(12)上分别设置有无人机收放机构、电池更换机构和控制机构；
所述无人机收放机构包括设置于支架(12)上方的无人机容纳仓(1)，无人机容纳仓(1)侧壁顶端固设有滑轨(2)，滑轨(2)上安装有对无人机容纳仓(1)的开口进行覆盖的滑动盖(3)，所述滑动盖(3)由电机驱动滑动；所述无人机容纳仓(1)的底部设置有底板(10)，底板(10)中部设置有对无人机的支架进行吸附的电磁铁(9)；
所述电池更换机构位于无人机容纳仓(1)的下方；
所述控制机构包括微处理器(14)，以及与微处理器(14)电连接的GPS模块(15)和无线电波发射模块(13)。
2.如权利要求1所述的车载无人机起降平台，其特征在于：所述电池更换机构包括位于无人机容纳仓(1)下方的竖直伸缩杆(4)，竖直伸缩杆(4)的顶端设置有电池抓取器(5)，所述底板(10)上开设有供电池抓取器(5)进入的开口，还包括控制竖直伸缩杆(4)旋转的旋转驱动机构(6)；所述竖直伸缩杆(4)的四周设置有多个水平伸缩杆(8)，水平伸缩杆(8)的端部设置有充电插座(7)。
3.如权利要求1所述的车载无人机起降平台，其特征在于：所述控制机构还包括与微处理器(14)电连接的陀螺仪(16)和加速度计(17)。
4.如权利要求1所述的车载无人机起降平台，其特征在于：所述支架(12)中部对称设置有一组液压支撑杆(11)。
5.如权利要求1所述的车载无人机起降平台，其特征在于：所述支架(12)上安装有角度调节电机，角度调节电机与微处理器(14)电连接。
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