CN108482697A - 一种无人机自动定位充电装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无人机自动定位充电装置，包括供无人机降落的底板、分别位于无人机两侧的两个平行第一推杆、驱动两个第一推杆作接近或分离运动的第一驱动机构、分别位于无人机两侧的两个平行第二推杆，和驱动两个第二推杆作接近或分离运动的第二驱动机构；第一推杆与第二推杆垂直分布；第一推杆上转动连接设置有与无人机支脚配合的限位件，和为限位件转动后复位的复位弹簧；无人机上设置有横向的充电接口；第二推杆上设置有与充电接口对应的充电接头；定位效果好，且定位完成的同时完成充电接头与充电接口的对接，同时还便于充电完成后的自动分离，为无人机的自动更换电池提供了条件；整体结构简单，功能完整，成本低，易于维护。

Description

一种无人机自动定位充电装置及其方法
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，更具体地说，涉及一种无人机自动定位充电装置及其方法。
背景技术
无人机机场可以为无人机提供停靠场所，为无人机自动充电，或者提供自动更换电池的功能；现有无人机机场多采用无人机与底板之间设置触点的方式进行充电，缺少对无人机定位的装置，底板上需要设置的电极面积大，触点易损坏，成本高，触点接触不良等问题，且不方便对无人机进行自动更换电池。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种无人机自动定位充电装置；
还提供了一种无人机自动定位充电方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
构造一种无人机自动定位充电装置，其中，包括供无人机降落的底板、分别位于所述无人机两侧的两个平行第一推杆、驱动两个所述第一推杆作接近或分离运动的第一驱动机构、分别位于所述无人机两侧的两个平行第二推杆，和驱动两个所述第二推杆作接近或分离运动的第二驱动机构；所述第一推杆与所述第二推杆垂直分布；所述第一推杆上转动连接设置有与所述无人机支脚配合的限位件，和为所述限位件转动后复位的复位弹簧；所述无人机上设置有横向的充电接口；所述第二推杆上设置有与所述充电接口对应的充电接头。
本发明所述的无人机自动定位充电装置，其中，所述限位件包括与所述第一推杆转动连接的限位块和与所述第一推杆固定连接的弹簧安装销；所述限位块朝向所述弹簧安装销一侧通过所述复位弹簧与其连接，背离所述弹簧安装销一侧设置有对所述限位块转动限位的限位块挡销；所述限位块挡销与所述第一推杆连接。
本发明所述的无人机自动定位充电装置，其中，所述限位件在所述第一推杆设置有两个；两个所述弹簧安装销均位于两个所述限位块之间；所述限位块转动一端，背离所述弹簧安装销一侧设置有斜面。
本发明所述的无人机自动定位充电装置，其中，所述第一驱动机构包括两平行设置的第一滑轨；所述第一推杆两端均设置有第一推杆支架，单个所述第一推杆上的两个所述第一推杆支架分别与两个所述第一滑轨滑动连接；所述底板上设置有与所述第一推杆支架配合的第一过槽。
本发明所述的无人机自动定位充电装置，其中，两个所述第一滑轨，分别设置有驱动两个所述第一推杆滑动的第一驱动电机；所述第一驱动电机活动连接有第一双向丝杠；两个所述第一推杆支架分别与所述第一双向丝杠上的两个螺母固定连接。
本发明所述的无人机自动定位充电装置，其中，所述第二驱动机构包括平行的两第二滑轨；所述第二推杆两端均设置有第二推杆支架，单个所述第二推杆上的两个所述第二推杆支架分别与两个所述第二滑轨滑动连接；所述底板上设置有与所述第二推杆支架配合的第二过槽。
本发明所述的无人机自动定位充电装置，其中，两个所述第二滑轨上分别设置有驱动两个所述第二推杆滑动的第二驱动电机；所述第二驱动电机活动连接有第二双向丝杠；两个所述第二推杆支架分别与所述第二双向丝杠上的两个螺母固定连接。
本发明所述的无人机自动定位充电装置，其中，所述无人机同侧的支脚下端通过底杆连接，所述充电接口位于所述底杆端部。
本发明所述的无人机自动定位充电装置，其中，单个所述第二推杆上设置有两个接头；四个所述接头，其中两个为所述充电接头，另外两个为数据传输接头或定位接头；所述接头中包含有所述数据传输接头时，所述底杆端部设置有与其对应的数据接口。
一种无人机自动定位充电方法，根据上述的无人机自动定位充电装置，其实现方法如下：无人机降落至底板上，第一驱动机构驱动两个第一推杆作接近运动，将无人机推至中间位置，而后第二驱动机构驱动两个第二推杆作接近运动，将无人机推至正中间，同时充电接头与充电接口完成对接，限位件在无人机支脚经过时发生偏转并在无人机支脚经过后复位抵住无人机支脚外侧，充电结束后，第二驱动机构驱动两个第二推杆作远离运动，依靠限位件的阻力，充电接头与充电接口脱离。
本发明的有益效果在于：无人机降落至底板上，第一驱动机构驱动两个第一推杆作接近运动，将无人机推至中间位置，而后第二驱动机构驱动两个第二推杆作接近运动，将无人机推至正中间，同时充电接头与充电接口完成对接，限位件在无人机支脚经过时发生偏转并在无人机支脚经过后复位抵住无人机支脚外侧，充电结束后，第二驱动机构驱动两个第二推杆作远离运动，依靠限位件的阻力，充电接头与充电接口脱离，定位效果好，且定位完成的同时完成充电接头与充电接口的对接，同时还便于充电完成后的自动分离，为无人机的自动更换电池提供了条件；整体结构简单，功能完整，成本低，易于维护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：
图1是本发明较佳实施例的无人机自动定位充电装置无人机降落时结构示意图；
图2是本发明较佳实施例的无人机自动定位充电装置无人机定位完成后结构示意图；
图3是本发明较佳实施例的无人机自动定位充电装置第一推动杆、第二推动杆、第一驱动机构和第二驱动机构结构示意图；
图4是本发明较佳实施例的无人机自动定位充电装置第一推动杆与限位件爆炸图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明较佳实施例的无人机自动定位充电装置如图1所示，同时参阅图2、图3和图4，包括供无人机1降落的底板2、分别位于无人机1两侧的两个平行第一推杆3、驱动两个第一推杆3作接近或分离运动的第一驱动机构5、分别位于无人机1两侧的两个平行第二推杆4，和驱动两个第二推杆4作接近或分离运动的第二驱动机构6；第一推杆3与第二推杆4垂直分布；第一推杆3上转动连接设置有与无人机1支脚10配合的限位件30，和为限位件30转动后复位的复位弹簧31；无人机1上设置有横向的充电接口11；第二推杆4上设置有与充电接口11对应的充电接头40；无人机1降落至底板2上，第一驱动机构5驱动两个第一推杆3作接近运动，将无人机1推至中间位置，而后第二驱动机构6驱动两个第二推杆4作接近运动，将无人机1推至正中间，同时充电接头40与充电接口11完成对接，限位件30在无人机1支脚10经过时发生偏转并在无人机1支脚10经过后复位抵住无人机1支脚10外侧，充电结束后，第二驱动机构6驱动两个第二推杆4作远离运动，依靠限位件30的阻力，充电接头40与充电接口11脱离，定位效果好，且定位完成的同时完成充电接头40与充电接口11的对接，同时还便于充电完成后的自动分离，为无人机1的自动更换电池提供了条件；整体结构简单，功能完整，成本低，易于维护。
如图1、图2、图3和图4所示，限位件30包括与第一推杆3转动连接的限位块300和与第一推杆3固定连接的弹簧安装销301；限位块300朝向弹簧安装销301一侧通过复位弹簧31与其连接，背离弹簧安装销301一侧设置有对限位块300转动限位的限位块挡销302；限位块挡销302与第一推杆3连接；无人机支脚经过时，使得限位件30朝向弹簧安装销301一侧偏转，复位弹簧31被压缩，无人机支脚经过后，复位弹簧31恢复弹性为无人机支脚进行限位，限位块挡销302防止限位块300出现反向转动情况，为充电接头40与充电接口11脱离提供较大的脱离阻力，即使充电接头40与充电接口11连接较紧的情况下也能使其进行脱离。
如图1、图2、图3和图4所示，限位件30在第一推杆3设置有两个；两个弹簧安装销301均位于两个限位块300之间；限位块300转动一端，背离弹簧安装销301一侧设置有斜面303；便于无人机支脚时，斜面303进行导向，使得限位块300快速偏转。
如图1、图2、图3和图4所示，第一驱动机构包括两平行设置的第一滑轨50；第一推杆3两端均设置有第一推杆支架32，单个第一推杆3上的两个第一推杆支架32分别与两个第一滑轨50滑动连接；底板2上设置有与第一推杆支架32配合的第一过槽20；整体性好，第一推杆3运行稳定性好。
如图1、图2、图3和图4所示，两个第一滑轨50分别设置有驱动两个第一推杆3滑动的第一驱动电机51；第一驱动电机51活动连接有第一双向丝杠52；两个第一推杆支架32分别与第一双向丝杠52上的两个螺母固定连接；驱动稳定性好，不会出现侧偏情况，即使无人机重量较大情况下，也能适用。
如图1、图2和图3所示，第二驱动机构6包括平行的两第二滑轨60；第二推杆4两端均设置有第二推杆支架41，单个第二推杆4上的两个第二推杆支架41分别与两个第二滑轨60滑动连接；底板2上设置有与第二推杆4支架配合的第二过槽21；整体性好，第二推杆4运行稳定性好。
如图1、图2和图3所示，两个第二滑轨60上分别设置有驱动两个第二推杆4滑动的第二驱动电机61；第二驱动电机61活动连接有第二双向丝杠62；两个第二推杆支架41分别与第二双向丝杠62上的两个螺母固定连接；驱动稳定性好，不会出现侧偏情况，即使充电接头40与充电接口11连接较紧的情况下也能为其脱离提供较大的正向的力。
如图1和图2所示，无人机1同侧的支脚10下端通过底杆12连接，充电接口11位于底杆12端部。
如图1、图2和图3所示，单个第二推杆4上设置有两个接头；四个接头，其中两个为充电接头40，另外两个为数据传输接头42或定位接头42；接头中包含有数据传输接头时，底杆端部设置有与其对应的数据接口。
一种无人机自动定位充电方法，根据上述的无人机自动定位充电装置，如图1-图4所示，其实现方法如下：无人机1降落至底板2上，第一驱动机构驱动两个第一推杆3作接近运动，将无人机1推至中间位置，而后第二驱动机构驱动两个第二推杆4作接近运动，将无人机1推至正中间，同时充电接头40与充电接口11完成对接，限位件30在无人机1支脚10经过时发生偏转并在无人机1支脚10经过后复位抵住无人机1支脚10外侧，充电结束后，第二驱动机构驱动两个第二推杆4作远离运动，依靠限位件30的阻力，充电接头40与充电接口11脱离，定位效果好，且定位完成的同时完成充电接头40与充电接口11的对接，同时还便于充电完成后的自动分离，为无人机1的自动更换电池提供了条件；整体结构简单，功能完整，成本低，易于维护。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种无人机自动定位充电装置，其特征在于，包括供无人机降落的底板、分别位于所述无人机两侧的两个平行第一推杆、驱动两个所述第一推杆作接近或分离运动的第一驱动机构、分别位于所述无人机两侧的两个平行第二推杆，和驱动两个所述第二推杆作接近或分离运动的第二驱动机构；所述第一推杆与所述第二推杆垂直分布；所述第一推杆上转动连接设置有与所述无人机支脚配合的限位件，和为所述限位件转动后复位的复位弹簧；所述无人机上设置有横向的充电接口；所述第二推杆上设置有与所述充电接口对应的充电接头。
2.根据权利要求1所述的无人机自动定位充电装置，其特征在于，所述限位件包括与所述第一推杆转动连接的限位块和与所述第一推杆固定连接的弹簧安装销；所述限位块朝向所述弹簧安装销一侧通过所述复位弹簧与其连接，背离所述弹簧安装销一侧设置有对所述限位块转动限位的限位块挡销；所述限位块挡销与所述第一推杆连接。
3.根据权利要求2所述的无人机自动定位充电装置，其特征在于，所述限位件在所述第一推杆设置有两个；两个所述弹簧安装销均位于两个所述限位块之间；所述限位块转动一端，背离所述弹簧安装销一侧设置有斜面。
4.根据权利要求1所述的无人机自动定位充电装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括两平行设置的第一滑轨；所述第一推杆两端均设置有第一推杆支架，单个所述第一推杆上的两个所述第一推杆支架分别与两个所述第一滑轨滑动连接；所述底板上设置有与所述第一推杆支架配合的第一过槽。
5.根据权利要求4所述的无人机自动定位充电装置，其特征在于，两个所述第一滑轨，分别设置有驱动两个所述第一推杆滑动的第一驱动电机；所述第一驱动电机活动连接有第一双向丝杠；两个所述第一推杆支架分别与所述第一双向丝杠上的两个螺母固定连接。
6.根据权利要求1所述的无人机自动定位充电装置，其特征在于，所述第二驱动机构包括平行的两第二滑轨；所述第二推杆两端均设置有第二推杆支架，单个所述第二推杆上的两个所述第二推杆支架分别与两个所述第二滑轨滑动连接；所述底板上设置有与所述第二推杆支架配合的第二过槽。
7.根据权利要求6所述的无人机自动定位充电装置，其特征在于，两个所述第二滑轨上分别设置有驱动两个所述第二推杆滑动的第二驱动电机；所述第二驱动电机活动连接有第二双向丝杠；两个所述第二推杆支架分别与所述第二双向丝杠上的两个螺母固定连接。
8.根据权利要求1所述的无人机自动定位充电装置，其特征在于，所述无人机同侧的支脚下端通过底杆连接，所述充电接口位于所述底杆端部。
9.根据权利要求8所述的无人机自动定位充电装置，其特征在于，单个所述第二推杆上设置有两个接头；四个所述接头，其中两个为所述充电接头，另外两个为数据传输接头或定位接头；所述接头中包含有所述数据传输接头时，所述底杆端部设置有与其对应的数据接口。
10.一种无人机自动定位充电方法，根据权利要求1-9任一所述的无人机自动定位充电装置，其特征在于，实现方法如下：无人机降落至底板上，第一驱动机构驱动两个第一推杆作接近运动，将无人机推至中间位置，而后第二驱动机构驱动两个第二推杆作接近运动，将无人机推至正中间，同时充电接头与充电接口完成对接，限位件在无人机支脚经过时发生偏转并在无人机支脚经过后复位抵住无人机支脚外侧，充电结束后，第二驱动机构驱动两个第二推杆作远离运动，依靠限位件的阻力，充电接头与充电接口脱离。
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