CN108698709A - 停机平台、无人飞行器基站、无人飞行器的降落方法及系统 - Google Patents

停机平台、无人飞行器基站、无人飞行器的降落方法及系统 Download PDF

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Abstract

一种停机平台(200)，包括停机区域(210)，与所述停机区域(210)邻接的导向部(220)，以及设置在所述停机区域(210)内的定位点(230)；其中，所述导向部(220)环绕所述停机区域以限定所述停机区域的大小，所述导向部(220)包括面向所述停机区域的导向面(221)，用于使无人飞行器(20)降落至所述导向部上时沿着所述导向面滑落至所述停机区域(210)中，同时使所述无人飞行器定位至所述定位点(230)；还涉及一种无人飞行器基站，包括壳体(100)、遥控装置、以及前述的停机平台(200)；还提供一种前述无人飞行器基站的无人飞行器的降落方法及系统。

Description

停机平台、无人飞行器基站、无人飞行器的降落方法及系统
技术领域
本发明实施例属于无人飞行器技术领域，尤其涉及一种停机平台和采用该停机平台的无人飞行器基站，以及对应的无人飞行器的降落方法及系统。
背景技术
小型无人飞行器(Unmanned Aer ia l Vehic l e,UAV)的电池续航能力有限，一般在10到30分钟之间，每次电池电量耗尽，需要更换电池或者重新充电后才能继续飞行，无法进行全自动化的远程作业。
现有实现无人飞行器自动远程作业的解决方案是为无人飞行器配置充电站，使无人飞行器可通过充电站进行自动充电，完成电量补给后再根据预先规划的航线自动进行作业，无人飞行器的电量补给方式主要包括置换电池、接触式充电和非接触式充电。
置换电池的方式需要充电站配置机器臂，同时需要无人飞行器在停机平台上能够精确定位，对无人飞行器和充电站的软硬件要求高，需要通过增加设备的复杂度来提升操作精细度和定位精确度；
非接触式充电主要指无线充电，无人飞行器在充电时保持悬停，在要求无人飞行器具备较高的定位精度的同时，现有无线充电方案对设备的硬件要求高，且充电效率低；
接触式充电则采用无人飞行器的充电触点接触充电板的方式实现充电，然而现有的接触式充电方案存在无人飞行器定位精度低导致充电板面积过大的问题。
综上所述，亟需一种结构简单、定位精确的平台供无人飞行器降落。
发明内容
为了解决上述问题，本发明实施例提供一种结构简单、定位精确的停机平台，此外还提供采用该停机平台的无人飞行器基站，以及对应的无人飞行器的降落方法及系统。
一方面，本发明提供一种停机平台，应用于无人飞行器，包括：
停机区域，与所述停机区域邻接的导向部，以及设置在所述停机区域内的定位点；其中，所述导向部环绕所述停机区域限定所述停机区域的大小，所述导向部包括面向所述停机区域的导向面，用于使无人飞行器降落至所述导向部上时沿着所述导向面滑落至所述停机区域中，同时使所述无人飞行器定位至所述定位点。
与现有技术相比，本发明提供的停机平台通过导向部的配合无人飞行器进行降落，实现无人飞行器在停机区域的定位，结构简单，不需要高精度的机械臂或者定位导航模块即可实现无人飞行器在停机平台上的精确降落和定位，一方面降低了停机平台的设备成本和复杂度，另一方面降低了对无人飞行器的导航和定位设备的精度要求，通用性强，具有更广的适用范围。
另一方面，本发明还提供一种无人飞行器基站，包括：
壳体、遥控装置，以及上述的停机平台，所述停机平台和所述壳体配合形成相对封闭的基站内腔，当无人飞行器需要降落至所述停机平台时，所述遥控装置发送基站的位置信息至所述无人飞行器，用于使无人飞行器根据所述位置信息飞行至所述停机平台上方，并降落至所述导向部上，沿着所述导向部的导向面滑落至所述停机区域中，同时在所述定位点完成定位。
另一方面，本发明还提供一种无人飞行器的降落系统，包括无人飞行器和无人飞行器基站，所述无人飞行器基站包括遥控装置和停机平台，其中，所述无人飞行器基站通过所述遥控装置发送基站的位置信息至所述无人飞行器，所述无人飞行器根据所述位置信息飞行至所述停机平台上方，并进一步降落至所述停机平台的导向部上，沿着所述导向部的导向面滑落至所述停机平台的停机区域中，同时在所述停机区域内设置的定位点完成定位。
另一方面，本发明还提供一种无人飞行器的降落方法，包括：
无人飞行器基站通过遥控装置发送基站位置信息至无人飞行器；
所述无人飞行器根据所述位置信息飞行至所述无人飞行器基站的停机平台上方；
所述无人飞行器降落至所述停机平台的导向部上，沿着所述导向部的导向面滑落至所述停机平台的停机区域中，同时在所述停机区域内设置的定位点完成定位。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的无人飞行器基站的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的无人飞行器降落在基站上的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的停机区域的一种结构示意图；
图4为本发明实施例提供的无人飞行器基站的另一结构示意图；
图5为本发明实施例提供的无人飞行器的降落方法的流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明实施例提供一种停机平台，应用于无人飞行器，包括停机区域，与所述停机区域邻接的导向部，以及设置在所述停机区域内的定位点；其中，所述导向部环绕所述停机区域限定所述停机区域的大小，所述导向部包括面向所述停机区域的导向面，用于使无人飞行器降落至所述导向部上时沿着所述导向面滑落至所述停机区域中，同时使所述无人飞行器定位至所述定位点。
本发明提供的停机平台通过导向部的配合无人飞行器进行降落，实现无人飞行器在停机区域的定位，结构简单，不需要高精度的机械臂或者定位导航模块即可实现无人飞行器在停机平台上的精确降落和定位，一方面降低了停机平台的设备成本和复杂度，另一方面降低了对无人飞行器的导航和定位设备的精度要求，通用性强，具有更广的适用范围。
基于上述停机平台，本发明实施例还提供一种无人飞行器基站，包括壳体、遥控装置，以及上述的停机平台，所述停机平台和所述壳体配合形成相对封闭的基站内腔，当无人飞行器需要降落至所述停机平台时，所述遥控装置发送基站的位置信息至所述无人飞行器，用于使无人飞行器根据所述位置信息飞行至所述停机平台上方，并降落至所述导向部上，沿着所述导向部的导向面滑落至所述停机区域中，同时在所述定位点完成定位。
基于上述无人飞行器基站，本发明实施例还提供一种无人飞行器的降落系统，包括无人飞行器和无人飞行器基站，所述无人飞行器基站包括遥控装置和停机平台，其中，所述无人飞行器基站通过所述遥控装置发送基站的位置信息至所述无人飞行器，所述无人飞行器根据所述位置信息飞行至所述停机平台上方，并进一步降落至所述停机平台的导向部上，沿着所述导向部的导向面滑落至所述停机平台的停机区域中，同时在所述停机区域内设置的定位点完成定位。
无人飞行器的降落系统，本发明实施例还提供一种无人飞行器的降落方法，包括：
无人飞行器基站通过遥控装置发送基站位置信息至无人飞行器；
所述无人飞行器根据所述位置信息飞行至所述无人飞行器基站的停机平台上方；
所述无人飞行器降落至所述停机平台的导向部上，沿着所述导向部的导向面滑落至所述停机平台的停机区域中，同时在所述停机区域内设置的定位点完成定位。
下面结合附图详细说明本发明的一些具体实施方式。
请一并参阅图1和图2，本发明实施例提供的无人飞行器基站10包括壳体100、遥控装置(图中未示出)和停机平台200，其中，壳体100可以是半封闭结构，停机平台200和壳体100配合形成相对封闭的基站内腔，在本实施例中，遥控装置可以安装在该基站内腔中，或者单独安装在基站外面，与基站采用有线连接。
进一步的，停机平台200包括停机区域210，与停机区域210邻接的导向部220，以及设置在停机区域210内的定位点230；其中，所述导向部220环绕所述停机区域210以限定所述停机区域210的大小，所述导向部220包括面向所述停机区域210的导向面221，当无人飞行器20需要降落至所述停机平台200时，遥控装置发送无人飞行器基站10的位置信息至无人飞行器20，用于使无人飞行器20根据所述位置信息飞行至停机平台200上方，并降落至导向部220上，沿着导向部220的导向面221滑落至停机区域210中，同时在定位点230完成定位。在一些实施例中，所述停机平台200可以包括两个及以上所述停机区域210，所述导向部220限定整体停机区域210的大小，相邻的所述停机区域210之间设置有隔离件(图中未示出)，每个所述停机区域210设置有所述定位点230。
进一步的，所述定位点230上设有充电位231，充电位231用于与所述无人飞行器20的脚架电接触，以使无人飞行器基站10与所述无人飞行器20实现电连接，所述充电位231上设置成对的金属触点，其中成对设置的所述金属触点分别连接充电电源的不同电极。
在另一些实施例中，所述停机平台200包括成对设置的定位点230，所述定位点230上设有充电位231，所述充电位231上设置金属触点，成对设置的所述定位点230上的金属触点分别连接充电电源的不同电极，即其中一个定位点230上的金属触点连接充电电源的正极，另一个定位点230上的金属触点连接充电电源的负极。
可选的，前述实施例中所述的充电位231上设置的金属触点可以包括充电金属触点和数据传输金属触点，无人飞行器20在通过充电金属触点进行充电的同时，还可以通过数据传输金属触点实现与基站的有线通信，进行不同类型的数据交互，比如升级无人飞行器20的飞控系统。
可选的，在前述定位点230上还设置有限位部232，该限位部232能够与无人飞行器20脚架上的底部配合，限定无人飞行器20在平面上的运动，比如该限位部232为限位凹槽，无人飞行器20脚架设置有凸起，当无人飞行器20降落至所述导向部220上时沿着所述导向面221滑落至所述停机区域210中时，无人飞行器20的充电触点定位至所述定位点230的同时，无人飞行器20脚架底部的凸起正好定位至该限位凹槽中，使无人飞行器20不能在停机区域210所在的平面内平移或转动；由于无人飞行器20可以在导向部220的作用下滑落至停机区域210完成精确定位，因此，即使在充电位231上的金属触点面积较小时，无人飞行器20的脚架也能精确接触充电位231上的金属触点，实现无人飞行器20与无人飞行器基站10的电连接，进而实现无人飞行器20的充电；在具体实施例中，所述充电位231位于所述限位部232中，也可以位于所述限位部232的一侧。
在另一些实施例中，可以在所述停机区域210中临近所述定位点230设置有限位部232，参阅图3，所述定位点230包括围绕该限位部232周向设置的多个充电位231，这样可以在无人飞行器20以不同的方位降落至停机区域210时，无人飞行器20脚架均能与充电位231的金属触点接触。
在其他实施例中，所述定位点230还设置有活动盖板(图中未示出)，或者仅仅是在所述定位点230的充电位231处设置有活动盖板，该活动盖板在无人飞行器20降落时或者充电时自动打开，在无人飞行器20充电完毕或者起飞后自动关闭，以保护裸露的金属触点，该活动盖板可以设置成翻转形式，也可以设置成推拉形式。
进一步的，导向部220可以包含多个面向所述停机区域210的导向面221，每一个导向面221可以是相对停机区域210倾斜的平面或者曲面，从而在所述停机区域210上方形成一个凹陷，所述凹陷用于收容所述无人飞行器20。停机区域210的形状和大小由环绕停机区域210的导向部220来限定，比如停机区域210导向部220包括形状大小一致的四个第一导向面2210和形状大小一致的四个第二导向面2211，该四个所述第一导向面2210与所述停机区域210的对应的边连接，四个所述第二导向面2211中每一个第二导向面2211连接在对应相邻的两个第一导向面2210之间，从而限定出一矩形区域，该矩形区域即为停机区域210，一般地，停机区域210的形状和大小与无人飞行器20脚架的形状和尺寸相匹配。在一些实施例中，导向部220可以是导向板或者导向台。
重新参阅图2，所述无人飞行器基站10还包括装设在所述壳体100上的防护组件300，具体的，所述防护组件300位于所述停机平台200上方，所述防护组件300与所述停机区域210、所述导向部220配合形成所述无人飞行器20的收容腔。所述防护组件300用于防护所述停机平台200以及降落在所述停机平台200上的无人飞行器20。在本实施例中，防护组件300可以实现防尘、防水、防高温暴晒等效果，形成有效保护无人飞行器20在户外长期作业时的安全存放环境。
进一步地，参阅图4，所述防护组件300包括驱动件310和防护门320，所述驱动件310驱动所述防护门320相对于所述壳体100打开或关闭，所述防护门320可以是单开或者双开的平面门，也可以是盒状或者半球状的异形门，该异性门也可设置成单开或者双开形式；作为可选方案，所述防护门320上可设置透明视窗。在另一些可选方案中，所述防护组件300还包括设置在所述防护门320上的密封圈，所述密封圈可为橡胶圈。
在一些实施例中，所述驱动件310可以为顶升气缸，所述顶升气缸的活塞杆与所述防护门320固定连接，以带动所述防护门320在竖直方向上移动，完成防护门320的开启和关闭。
在另一些实施例中，所述防护组件300还包括连接组件330，所述连接组件330连接所述防护门320与所述壳体100。
作为可选方案，重新参阅图4，所述连接组件330为外铰链的结构，具体包括第一连接部331、第二连接部332和转轴333，所述第一连接部331和第二连接部332分别连接所述防护门320与所述壳体100的外表面，所述转轴333与所述驱动件310连接，所述第一连接部331和所述第二连接部332通过所述转轴333实现转动连接；第一连接部331和第二连接部332的连接面采用大面积连接面，通过螺丝或者铆钉将第一连接部331和第二连接部332分别固定在所述防护门320与所述壳体100的外表面上，转轴333与第一连接部331固定连接，同时转轴333通过轴承安装在第二连接部332上设置的轴承座上，通过驱动件310带动转轴333转动，从而带动在第一连接部331和防护门320整体运动，实现防护门320的开启和关闭；本实施例中，所述防护组件300包括多个连接组件330，该多个连接组件330的转轴333同轴，且其中一个所述连接组件330的转轴333与所述驱动件310连接，在本实施例中，所述连接组件330可调节，以保证多个连接组件330的转轴的同轴度；由于连接组件330采用外铰链的结构，可以展开更大的角度，使得防护门320的开合范围更大，同时采用外铰链机构，当防护门320闭合时，防护门320与壳体100完全闭合，形成相对密封的无人飞行器20收纳腔，有利于防尘和防水等，同时，第一连接部331和第二连接部332采用大面积的连接面，可以增加防护门320稳定性和侧面抗风抗冲击的能力，在大风天气保证防护门320能够安全打开和关闭。
作为可选方案，所述连接组件330包括导轨(图未示出)和滑动座(图未示出)，所述导轨与所述防护门320和所述壳体100中的一个固定连接，所述滑动座与所述防护门320和所述壳体100中的另一个固定连接，所述驱动件310与所述滑动座连接。
进一步的，在另一实施例中，前述实施例所述导向部220包括多个面向所述停机区域210的所述导向面221，在部分或全部所述导向面221上设置有第一通风部2212，无人飞行器20可能由于充电导致电池升温或者在高温下作业导致机身升温，这些情况下无人飞行器20降落在停机平台200的停机区域210时，可通过导向面221设置的第一通风部2212送风，对无人飞行器20的机身或者电池进行降温；在其他实施例中，所述导向部220背离所述停机区域210的一侧设置有导流风扇(图中未示出)，该导流风扇的扇叶大小与导向面221上设置的第一通风部2212的大小相适配；作为一种可选的实施例，所述第一通风部2212为网状通风口或者是栅状通风口。
进一步地，所述停机区域210设置有第二通风部211，作为一种可选的实施例，停机区域210设置的第二通风部211包括若干有序排列的通孔，这些通孔可以环绕定位点230设置。当然，停机区域210设置的第二通风部211也可以为网状通风口或者是栅状通风口，可选的，在所述停机区域210的背部也可以装设导流风扇。
进一步地，无人飞行器基站10对应设置有温度调节装置(图中未示出)，所述温度调节装置可以是风扇或者空调，温度调节装置可以调节基站内部的温度，当无人飞行器20降落在停机平台200上，且在停机平台200上方设置的防护组件300的防护门320关闭时，由上述的基站内腔、第一通风部2212和第二通风部211、收容腔共同组成循环的空气流道，在导流风扇的作用下，无人飞行器基站10的温度调节装置吹出的冷风在该空气流道中流动，重新参阅图1，图中的黑色空心箭头标识了空气流动方向，具体的，在导流风扇的作用下，温度调节装置输出的冷风从基站内腔通过第一通风部2212进入收容腔，冷却无人飞行器20后的热风再从收容腔通过第二通风部211回到基站内腔由温度调节装置进行冷却，如此循环，可有效降低无人飞行器20的机身或电池温度。当然，在低温环境中，也可以是由无人飞行器基站10的温度调节装置吹出暖风在该空气流道中流动，提高无人飞行器20的机身温度。
在其他实施例中，所述遥控装置包括射频识别天线(图中未示出)，所述射频识别天线设置在所述定位点230的下方，用于对需降落的无人飞行器20进行身份验证。
进一步的，所述无人飞行器基站10还设置有环境监测装置(图中未示出)，所述环境监测装置采集的环境数据信息通过所述遥控装置传输至后台服务器，其中，所述环境数据信息包括温度信息、湿度信息、光照强度信息、降雨量信息、风速信息等。无人飞行器20的飞行需要满足一定的飞行条件，比如无人飞行器20室外工作的温度范围为-20℃至45℃，室外工作的风速范围为0m/s至12m/s，当温度或风速等超出工作范围时，或者在降雨天气，则不利于无人飞行器20的飞行，因此通过对环境数据信息的采集，并判断温度信息、湿度信息、光照强度信息、降雨量信息、风速信息等环境数据信息是否在正常范围之内，若任意一项超出正常范围，则认为环境数据信息出现异常，此时需尽快控制无人飞行器20返航或者停止无人飞行器20起飞，确保无人飞行器20在适宜的环境条件下执行飞行任务，保证无人飞行器20在户外长期存放或者工作时的安全性和可靠性。
进一步的，所述无人飞行器基站10还设置有显示装置(图中未示出)，用于显示无人飞行器基站10的状态信息、环境监测装置采集的环境数据信息以及无人飞行器20的状态信息，可以更加方便地面工作人员对基站各设备仪器进行维护。在其他实施例中，为方便维护，所述壳体100上开设有操作门110，以用于调试所述壳体100内部的器件。
进一步的，所述无人飞行器基站10还设置有备用电源(图中未示出)，在无人飞行器基站10外部供电不稳定或者中断时，所述无人飞行器基站10自动切换至备用电源供电，保证无人飞行器20能够持续与无人飞行器基站10建立连接，自动继续执行作业操作和安全返航，防止因无人飞行器基站10供电不稳定或者中断导致无人飞行器20失去遥控信息而出现事故或者作业中断的情况发生；可选的，所述备用电源为蓄电池，可以通过太阳能电池板对该蓄电池进行充电，也可以采用无人飞行器基站10外部的电源对蓄电池进行充电；在一些实施例中，当无人飞行器基站10切换到备用电源后，且备用电源电量降至一定范围时，无人飞行器基站10将发送返航命令至无人飞行器20，在备用电源电量不足之前保证无人飞行器20安全返航并降落至无人飞行器基站10的停机平台200。
相对于现有的无人飞行器基站10，上述实施例提供的无人飞行器基站10至少具有如下优点：
(1)所述无人飞行器基站10的停机平台200结构简单，不需要高精度的机械臂或者定位导航模块即可实现无人飞行器20在停机平台200上的精确降落和定位，一方面降低了停机平台200的设备成本和复杂度，另一方面降低了对无人飞行器20的导航和定位设备的精度要求，通用性强，具有更广的适用范围；
(2)当无人飞行器20降落至停机平台200时，可在停机平台200上对无人飞行器20进行自动充电，由于高精度的定位，充电位231的金属触点的面积可以做到很小，可有效避免大面积裸露的金属触点所存在的安全隐患；
(3)在对无人飞行器20进行自动充电时，可对无人飞行器20的电池进行有效降温，提升安全性；
(4)无人飞行器20降落在停机平台200上存放或者充电时，通过防护组件300对无人飞行器20进行防护，可有效防水、防尘、防高温暴晒等，保证无人飞行器20在户外长期存放时的安全性和可靠性；
(5)通过采集环境数据信息，可以保证无人飞行器20在适宜的环境条件下自动执行作业，保证无人飞行器20的安全性。
(6)通过对基站设置备用电池，可以避免基站因电源不稳定或者断电情况下与无人飞行器20失去联络，保证无人飞行器20能够持续执行作业并安全返航。
基于上述实施例提供的无人飞行器基站10，本发明实施例还提供一种无人飞行器的降落系统，重新参阅图2，所述无人飞行器20的降落系统包括无人飞行器20和无人飞行器基站10，所述无人飞行器基站10包括遥控装置和停机平台200，其中，所述无人飞行器基站10通过所述遥控装置发送基站的位置信息至所述无人飞行器20，所述无人飞行器20根据所述位置信息飞行至所述停机平台200上方，并进一步降落至所述停机平台200的导向部220上，沿着所述导向部220的导向面221滑落至所述停机平台200的停机区域210中，同时在所述停机区域210内设置的定位点230完成定位。在本实施例中，所述无人飞行器20上装设有RTK(Rea l-t ime k i nemat i c)定位模块，所述无人飞行器20通过所述RTK定位模块接收并处理所述位置信息，以获得精准定位信息。
进一步的，停机平台200包括停机区域210，与停机区域210邻接的导向部220，以及设置在停机区域210内的定位点230；其中，所述导向部220环绕所述停机区域210以限定所述停机区域210的大小，所述导向部220包括面向所述停机区域210的导向面221，当无人飞行器20需要降落至所述停机平台200时，遥控装置发送无人飞行器基站10的位置信息至无人飞行器20，用于使无人飞行器20根据所述位置信息飞行至停机平台200上方，并降落至导向部220上，沿着导向部220的导向面221滑落至停机区域210中，同时在定位点230完成定位。当所述无人飞行器20根据所述位置信息飞行至所述停机平台200的上方时，所述无人飞行器20的脚架在所述停机平台200上的投影位于所述导向部220所在的区域和/或所述停机区域210中。
在一些实施例中，所述停机平台200可以包括两个及以上所述停机区域210，所述导向部220限定整体停机区域210的大小，相邻的所述停机区域210之间设置有隔离件(图中未示出)，每个所述停机区域210设置有所述定位点230。
进一步的，所述定位点230上设有充电位231，所述无人飞行器20在所述定位点230完成定位后，所述充电位231与所述无人飞行器20的脚架电接触，实现所述无人飞行器基站10与所述无人飞行器20的电连接。
在一些实施例中，所述充电位231上设置成对的金属触点，其中成对设置的所述金属触点分别连接充电电源的不同电极。
在另一些实施例中，所述停机平台200包括成对设置的定位点230，所述定位点230上设有充电位231，所述充电位231上设置金属触点，成对设置的所述定位点230上的金属触点分别连接充电电源的不同电极，即其中一个定位点230上的金属触点连接充电电源的正极，另一个定位点230上的金属触点连接充电电源的负极。
可选的，前述实施例中所述的充电位231上设置的金属触点可以包括充电金属触点和数据传输金属触点，无人飞行器20在通过充电金属触点进行充电的同时，还可以通过数据传输金属触点实现与基站的有线通信，进行不同类型的数据交互，比如升级无人飞行器20飞控系统。
可选的，在前述定位点230上还设置有限位部232，该限位部232能够与无人飞行器20脚架上的底部配合，限定无人飞行器20在平面上的运动，比如该限位部232为限位凹槽，无人飞行器20脚架设置有凸起，当无人飞行器20降落至所述导向部220上时沿着所述导向面221滑落至所述停机区域210中时，无人飞行器20的充电触点定位至所述定位点230的同时，无人飞行器20脚架底部的凸起正好定位至该限位凹槽中，使无人飞行器20不能在停机区域210所在的平面内平移或转动；由于无人飞行器20可以在导向部220的作用下滑落至停机区域210完成精确定位，因此，即使在充电位231上的金属触点面积较小时，无人飞行器20的脚架也能精确接触充电位231上的金属触点，实现无人飞行器20与无人飞行器基站10的点连接，进而实现无人飞行器20的充电；在具体实施例中，所述充电位231位于所述限位部232中，也可以位于所述限位部232的一侧。
在另一些实施例中，可以在所述停机区域210中临近所述定位点230设置有限位部232，参阅图3，所述定位点230包括围绕该限位部232周向设置的多个充电位231，这样可以在无人飞行器20以不同的方位降落至停机区域210时，无人飞行器20脚架均能与充电位231的金属触点接触。
在其他实施例中，所述定位点230还设置有活动盖板(图中未示出)，或者仅仅是在所述定位点230的充电位231处设置有活动盖板，该活动盖板在无人飞行器20降落时或者充电时自动打开，在无人飞行器20充电完毕或者起飞后自动关闭，以保护裸露的金属触点，该活动盖板可以设置成翻转形式，也可以设置成推拉形式。
在一些实施例中，导向部220可以包含多个面向所述停机区域210的导向面221，每一个导向面221可以是相对停机区域210倾斜的平面或者曲面，从而在所述停机区域210上方形成一个凹陷，所述凹陷用于收容所述无人飞行器20。停机区域210的形状和大小由环绕停机区域210的导向部220来限定，比如停机区域210导向部220包括形状大小一致的四个第一导向面2210和形状大小一致的四个第二导向面2211，该四个所述第一导向面2210与所述停机区域210的对应的边连接，四个所述第二导向面2211中每一个第二导向面2211连接在对应相邻的两个第一导向面2210之间，从而限定出一矩形区域，该矩形区域即为停机区域210，一般地，停机区域210的形状和大小与无人飞行器20脚架的形状和尺寸相匹配。在一些实施例中，导向部220可以是导向板或者导向台。
进一步的，所述无人飞行器基站10还包括防护组件300，所述防护组件300用于防护所述停机平台200以及降落在所述停机平台200上的所述无人飞行器20。其中，所述防护组件300位于所述停机平台200上方，所述防护组件300与所述停机平台200配合形成所述无人飞行器20的收容腔。所述防护组件300用于防护所述停机平台200以及降落在所述停机平台200上的无人飞行器20。在本实施例中，防护组件300可以实现防尘、防水、防高温暴晒等效果，形成有效保护无人飞行器20在户外长期作业时的安全存放环境。
在一些实施例中，所述防护组件300包括驱动件310和防护门320，所述防护组件300在所述无人飞行器20降落至所述停机平台200前通过所述驱动件310打开所述防护门320，并在所述无人飞行器20降落至所述停机平台200后通过所述驱动件310关闭所述防护门320。所述防护门320可以是单开或者双开的平面门，也可以是盒状或者半球状的异形门，该异性门也可设置成单开或者双开形式；作为可选方案，所述防护门320上可设置透明视窗。在另一些可选方案中，所述防护组件300还包括设置在所述防护门320上的密封圈，所述密封圈可为橡胶圈。
在一些实施例中，所述驱动件310可以为顶升气缸，所述顶升气缸的活塞杆与所述防护门320固定连接，以带动所述防护门320在竖直方向上移动，完成防护门320的开启和关闭。
在另一些实施例中，所述防护组件300还包括连接组件330，所述连接组件330连接所述防护门320与所述壳体100。
作为可选方案，重新参阅图4，所述连接组件330为外铰链的结构，具体包括第一连接部331、第二连接部332和转轴333，所述第一连接部331和第二连接部332分别连接所述防护门320与所述壳体100的外表面，所述转轴333与所述驱动件310连接，所述第一连接部331和所述第二连接部332通过所述转轴333实现转动连接；第一连接部331和第二连接部332的连接面采用大面积连接面，通过螺丝或者铆钉将第一连接部331和第二连接部332分别固定在所述防护门320与所述壳体100的外表面上，转轴333与第一连接部331固定连接，同时转轴333通过轴承安装在第二连接部332上设置的轴承座上，通过驱动件310带动转轴333转动，从而带动在第一连接部331和防护门320整体运动，实现防护门320的开启和关闭；本实施例中，所述防护组件300包括多个连接组件330，该多个连接组件330的转轴333同轴，且其中一个所述连接组件330的转轴333与所述驱动件310连接，在本实施例中，所述连接组件330可调节，以保证多个连接组件330的转轴的同轴度；由于连接组件330采用外铰链的结构，可以展开更大的角度，使得防护门320的开合范围更大，同时采用外铰链机构，当防护门320闭合时，防护门320与壳体100完全闭合，形成相对密封的无人飞行器20收纳腔，有利于防尘和防水等，同时，第一连接部331和第二连接部332采用大面积的连接面，可以增加防护门320稳定性和侧面抗风抗冲击的能力，在大风天气保证防护门320能够安全打开和关闭。
作为可选方案，所述连接组件330包括导轨(图未示出)和滑动座(图未示出)，所述导轨与所述防护门320和所述壳体100中的一个固定连接，所述滑动座与所述防护门320和所述壳体100中的另一个固定连接，所述驱动件310与所述滑动座连接。
进一步的，所述无人飞行器基站10装设有射频识别天线，所述射频识别天线设置在所述定位点230的下方，在所述无人飞行器20降落至所述停机平台200前，所述无人飞行器基站10通过所述射频识别天线对所述无人飞行器20进行身份验证。
进一步的，所述无人飞行器基站10还设置有环境监测装置，所述环境监测装置采集的环境数据信息通过所述遥控装置传输至后台服务器，当所述后台服务器判定所述环境数据信息出现异常时，所述无人飞行器基站10通过遥控装置向所述无人飞行器20发送返航命令。具体的，所述环境监测装置采集的环境数据信息通过所述遥控装置传输至后台服务器，其中，所述环境数据信息包括温度信息、湿度信息、光照强度信息、降雨量信息、风速信息等。无人飞行器20的飞行需要满足一定的飞行条件，比如无人飞行器20室外工作的温度范围为-20℃至45℃，室外工作的风速范围为0m/s至12m/s，当温度或风速等超出工作范围时，或者在降雨天气，则不利于无人飞行器20的飞行，因此通过对环境数据信息的采集，并判断温度信息、湿度信息、光照强度信息、降雨量信息、风速信息等环境数据信息是否在正常范围之内，若任意一项超出正常范围，则认为环境数据信息出现异常，此时需尽快控制无人飞行器20返航或者停止无人飞行器20起飞，确保无人飞行器20在适宜的环境条件下执行飞行任务，保证无人飞行器20在户外长期存放或者工作时的安全性和可靠性。
进一步的，所述无人飞行器基站10还设置有温度调节装置，所述无人飞行器20降落至所述停机平台200后，所述无人飞行器基站10启动所述温度调节装置以调节基站内部的温度。可选的，在无人飞行器基站10的导向部220包括多个面向所述停机区域210的所述导向面221，在部分或全部所述导向面221上设置有第一通风部2212，无人飞行器20可能由于充电导致电池升温或者在高温下作业导致机身升温，这些情况下无人飞行器20降落在停机平台200的停机区域210时，可通过导向面221设置的第一通风部2212送风，对无人飞行器20的机身或者电池进行降温；在其他实施例中，所述导向部220背离所述停机区域210的一侧设置有导流风扇(图中未示出)，该导流风扇的扇叶大小与导向面221上设置的第一通风部2212的大小相适配；作为一种可选的实施例，所述第一通风部2212为网状通风口或者是栅状通风口。
进一步地，所述停机区域210设置有第二通风部211，作为一种可选的实施例，停机区域210设置的第二通风部211包括若干有序排列的通孔，这些通孔可以环绕定位点230设置。当然，停机区域210设置的第二通风部211也可以为网状通风口或者是栅状通风口，可选的，在所述停机区域210的背部也可以装设导流风扇。
当无人飞行器20降落在停机平台200上，且在停机平台200上方设置的防护组件300的防护门320关闭时，由上述的基站内腔、第一通风部2212和第二通风部211、收容腔共同组成循环的空气流道，在导流风扇的作用下，无人飞行器基站10的温度调节装置吹出的冷风在该空气流道中流动，重新参阅图1，图中的黑色空心箭头标识了空气流动方向，具体的，在导流风扇的作用下，温度调节装置输出的冷风从基站内腔通过第一通风部2212进入收容腔，冷却无人飞行器20后的热风再从收容腔通过第二通风部211回到基站内腔由温度调节装置进行冷却，如此循环，可有效降低无人飞行器20的机身或电池温度。当然，在低温环境中，也可以是由无人飞行器基站10的温度调节装置吹出暖风在该空气流道中流动，提高无人飞行器20的机身温度。
基于上述实施例提供的无人飞行器基站10和无人飞行器的降落系统，本发明实施例还提供一种无人飞行器的降落方法，参阅图5，所述方法包括：
S101、无人飞行器基站10通过遥控装置发送基站位置信息至无人飞行器20；可选的，在S101之前，所述无人飞行器基站10通过环境监测装置采集的环境数据信息，并在所述环境数据信息出现异常时发送返航命令至所述无人飞行器20，其中，所述环境数据信息包括如下的一种或多种：温度信息、湿度信息、光照强度信息、降雨量信息和风速信息。
S102、所述无人飞行器20根据所述位置信息飞行至所述无人飞行器基站10的停机平台200上方；具体的，所述无人飞行器20的脚架在所述停机平台200上的投影位于所述导向部220所在的区域和/或所述停机区域210中。
S103、所述无人飞行器20降落至所述停机平台200的导向部220上，沿着所述导向部220的导向面221滑落至所述停机平台200的停机区域210中，同时在所述停机区域210内设置的定位点230完成定位。
进一步的，在步骤S102之前还包括：
所述无人飞行器基站10打开位于所述停机平台200上方的防护组件300的防护门320；相对应的，在步骤S103之后所述无人飞行器基站10关闭位于所述停机平台200上方的防护组件300的防护门320。
进一步的，在步骤S103之后还包括：所述无人飞行器基站10通过所述定位点230上设置的充电位231对所述无人飞行器20进行充电。
进一步的，在在步骤S103之后还包括：所述无人飞行器基站10开启温度调节装置。
本发明实施例提供的无人飞行器的降落方法中所涉及的硬件设备的结构和功能可参阅前述实施例中有关的技术内容，在此不再赘述。
显然，以上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，附图中给出了本发明的较佳实施例，但并不限制本发明的专利范围。本发明可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。

Claims (56)

1.一种停机平台，应用于无人飞行器，其特征在于，包括：
停机区域，与所述停机区域邻接的导向部，以及设置在所述停机区域内的定位点；其中，所述导向部环绕所述停机区域以限定所述停机区域的大小，所述导向部包括面向所述停机区域的导向面，用于使无人飞行器降落至所述导向部上时沿着所述导向面滑落至所述停机区域中，同时使所述无人飞行器定位至所述定位点。
2.根据权利要求1所述的停机平台，其特征在于，所述定位点上设有充电位，所述充电位用于与所述无人飞行器的脚架电接触，以与所述无人飞行器实现电连接。
3.根据权利要求2所述的停机平台，其特征在于，所述充电位上设置成对的金属触点，其中成对设置的所述金属触点分别连接充电电源的不同电极。
4.根据权利要求1所述的停机平台，其特征在于，所述停机平台包括成对设置的定位点，所述定位点上设有充电位，所述充电位上设置金属触点，成对设置的所述定位点上的金属触点分别连接充电电源的不同电极。
5.根据权利要求2或4所述的停机平台，其特征在于，所述定位点上设置限位部，所述充电位位于所述限位部中或位于所述限位部的一侧。
6.根据权利要求1所述的停机平台，其特征在于，所述停机区域中临近所述定位点设置有限位部。
7.根据权利要求6所述的停机平台，其特征在于，所述定位点包括至少两个充电位，至少两个所述充电位在所述限位部周向设置。
8.根据权利要求1所述的停机平台，其特征在于，所述定位点包括充电位，所述充电位上设置有金属触点，所述金属触点包括充电金属触点和数据传输金属触点。
9.根据权利要求1所述的停机平台，其特征在于，所述导向部包括多个所述导向面，每一所述导向面相对于所述停机区域倾斜，以在所述停机区域上方形成一个凹陷，所述凹陷用于收容所述无人飞行器。
10.根据权利要求9所述的停机平台，其特征在于，所述停机区域为正方形，多个所述导向面包括四个第一导向面和四个第二导向面，四个所述第一导向面与所述停机区域的对应的边连接，四个所述第二导向面中每一个第二导向面连接在对应相邻的两个第一导向面之间。
11.根据权利要求1所述的停机平台，其特征在于，所述导向部包括多个面向所述停机区域的所述导向面，在部分或全部所述导向面上设置有通风部。
12.根据权利要求11所述的停机平台，其特征在于，所述导向部背离所述停机区域的一侧设置有导流风扇。
13.根据权利要求11所述的停机平台，其特征在于，所述通风部为网状通风口。
14.根据权利要求1所述的停机平台，其特征在于，所述停机平台包括两个及以上所述停机区域，所述导向部限定整体停机区域的大小，相邻的所述停机区域之间设置有隔离件，每个所述停机区域设置有所述定位点。
15.一种无人飞行器基站，其特征在于，包括：
壳体、遥控装置，以及权利要求1至14任一项所述的停机平台，所述停机平台和所述壳体配合形成相对封闭的基站内腔，当无人飞行器需要降落至所述停机平台时，所述遥控装置发送基站的位置信息至所述无人飞行器，用于使无人飞行器根据所述位置信息飞行至所述停机平台上方，并降落至所述导向部上，沿着所述导向部的导向面滑落至所述停机区域中，同时在所述定位点完成定位。
16.根据权利要求15所述的无人飞行器基站，其特征在于，所述无人飞行器基站装设有射频识别天线，所述射频识别天线设置在所述定位点的下方，用于对需降落的无人飞行器进行身份验证。
17.根据权利要求15所述的无人飞行器基站，其特征在于，所述停机区域设置有通风部。
18.根据权利要求17所述的无人飞行器基站，其特征在于，所述通风部包括若干有序排列的通孔。
19.根据权利要求15所述的无人飞行器基站，其特征在于，所述无人飞行器基站还包括装设在所述壳体上的防护组件，所述防护组件用于防护所述停机平台以及降落在所述停机平台上的无人飞行器。
20.根据权利要求19所述的无人飞行器基站，其特征在于，所述防护组件位于所述停机平台上方，所述防护组件与所述停机区域、所述导向部配合形成所述无人飞行器的收容腔。
21.根据权利要求19所述的无人飞行器基站，其特征在于，所述防护组件包括驱动件和防护门，所述驱动件驱动所述防护门相对于所述壳体打开或关闭。
22.根据权利要求21所述的无人飞行器基站，其特征在于，所述驱动件为顶升气缸，所述顶升气缸的活塞杆与所述防护门固定连接，以带动所述防护门在竖直方向上移动。
23.根据权利要求21所述的无人飞行器基站，其特征在于，所述防护组件还包括连接组件，所述连接组件连接所述防护门与所述壳体的外表面。
24.根据权利要求23所述的无人飞行器基站，其特征在于，所述连接组件包括第一连接部和第二连接部和转轴，所述转轴与所述驱动件连接，所述第一连接部和所述第二连接部通过所述转轴实现转动连接。
25.根据权利要求24所述的无人飞行器基站，其特征在于，所述防护组件包括多个所述连接组件，多个所述连接组件的转轴同轴，且其中一个所述连接组件的转轴与所述驱动件连接。
26.根据权利要求23所述的无人飞行器基站，其特征在于，所述连接组件包括导轨和滑动座，所述导轨与所述防护门和所述壳体中的一个固定连接，所述滑动座与所述防护门和所述壳体中的另一个固定连接，所述驱动件与所述滑动座连接。
27.根据权利要求21所述的无人飞行器基站，其特征在于，所述防护门上设置有透明视窗。
28.根据权利要求21所述的无人飞行器基站，其特征在于，所述防护组件还包括设置在所述防护门上的密封圈。
29.根据权利要求21所述的无人飞行器基站，其特征在于，所述防护门为双开门。
30.根据权利要求15所述的无人飞行器基站，其特征在于，所述无人飞行器基站还设置有环境监测装置，所述环境监测装置采集的环境数据信息通过所述遥控装置传输至后台服务器。
31.根据权利要求30所述的无人飞行器基站，其特征在于，所述环境数据信息包括如下的一种或多种：温度信息、湿度信息、光照强度信息、降雨量信息和风速信息。
32.根据权利要求30所述的无人飞行器基站，其特征在于，所述无人飞行器基站还设置有显示装置，用于显示无人飞行器基站的状态信息、环境监测装置采集的环境数据信息以及无人飞行器的状态信息。
33.根据权利要求15所述的无人飞行器基站，其特征在于，所述无人飞行器基站还设置有备用电源，在基站外部供电不稳定或者中断时，所述无人飞行器基站自动切换至备用电源供电。
34.根据权利要求33所述的无人飞行器基站，其特征在于，所述备用电源为蓄电池。
35.根据权利要求15所述的无人飞行器基站，其特征在于，所述无人飞行器基站还设置有温度调节装置，用于调节基站内部的温度。
36.根据权利要求15至35任一项所述的无人飞行器基站，其特征在于，所述壳体上开设有操作门，用于调试所述壳体内部的器件。
37.一种无人飞行器的降落系统，其特征在于，包括无人飞行器和无人飞行器基站，所述无人飞行器基站包括遥控装置和停机平台，其中，所述无人飞行器基站通过所述遥控装置发送基站的位置信息至所述无人飞行器，所述无人飞行器根据所述位置信息飞行至所述停机平台上方，并进一步降落至所述停机平台的导向部上，沿着所述导向部的导向面滑落至所述停机平台的停机区域中，同时在所述停机区域内设置的定位点完成定位。
38.根据权利要求37所述的无人飞行器的降落系统，其特征在于，所述无人飞行器装设有RTK定位模块，所述无人飞行器通过所述RTK定位模块接收并处理所述位置信息，以获得精准定位信息。
39.根据权利要求37所述的无人飞行器的降落系统，其特征在于，所述无人飞行器根据所述位置信息飞行至所述停机平台的上方时，所述无人飞行器的脚架在所述停机平台上的投影位于所述导向部所在的区域和/或所述停机区域中。
40.根据权利要求37所述的无人飞行器的降落系统，其特征在于，所述定位点上设有充电位，所述无人飞行器在所述定位点完成定位后，所述充电位与所述无人飞行器的脚架电接触，实现所述无人飞行器基站与所述无人飞行器的电连接。
41.根据权利要求37所述的无人飞行器的降落系统，其特征在于，所述无人飞行器基站还包括防护组件，所述防护组件用于防护所述停机平台以及降落在所述停机平台上的所述无人飞行器。
42.根据权利要求41所述的无人飞行器的降落系统，其特征在于，所述防护组件位于所述停机平台上方，所述防护组件与所述停机平台配合形成所述无人飞行器的收容腔。
43.根据权利要求41所述的无人飞行器的降落系统，其特征在于，所述防护组件包括驱动件和防护门，所述防护组件在所述无人飞行器降落至所述停机平台前通过所述驱动件打开所述防护门，并在所述无人飞行器降落至所述停机平台后通过所述驱动件关闭所述防护门。
44.根据权利要求37所述的无人飞行器的降落系统，其特征在于，所述无人飞行器基站装设有射频识别天线，所述射频识别天线设置在所述定位点的下方，在所述无人飞行器降落至所述停机平台前，所述无人飞行器基站通过所述射频识别天线对所述无人飞行器进行身份验证。
45.根据权利要求37所述的无人飞行器的降落系统，其特征在于，所述无人飞行器基站还设置有环境监测装置，所述环境监测装置采集的环境数据信息通过所述遥控装置传输至后台服务器，当所述后台服务器判定所述环境数据信息出现异常时，所述无人飞行器基站通过遥控装置向所述无人飞行器发送返航命令。
46.根据权利要求45所述的无人飞行器的降落系统，其特征在于，所述环境数据信息包括如下的一种或多种：温度信息、湿度信息、光照强度信息、降雨量信息和风速信息。
47.根据权利要求37所述的无人飞行器的降落系统，其特征在于，所述无人飞行器基站还设置有温度调节装置，所述无人飞行器降落至所述停机平台后，所述无人飞行器基站启动所述温度调节装置以调节基站内部的温度。
48.根据权利要求47所述的无人飞行器的降落系统，其特征在于，所述导向部包括多个面向所述停机区域的所述导向面，在部分或全部所述导向面上设置有通风部，所述温度调节装置与所述通风部连通。
49.根据权利要求47所述的无人飞行器的降落系统，其特征在于，所述停机区域上设置有通风部，所述温度调节装置与所述通风部连通。
50.一种无人飞行器的降落方法，其特征在于，包括：
无人飞行器基站通过遥控装置发送基站位置信息至无人飞行器；
所述无人飞行器根据所述位置信息飞行至所述无人飞行器基站的停机平台上方；
所述无人飞行器降落至所述停机平台的导向部上，沿着所述导向部的导向面滑落至所述停机平台的停机区域中，同时在所述停机区域内设置的定位点完成定位。
51.根据权利要求50所述的无人飞行器的降落方法，其特征在于，所述无人飞行器根据所述位置信息飞行至所述无人飞行器基站的停机平台上方具体为：
所述无人飞行器的脚架在所述停机平台上的投影位于所述导向部所在的区域和/或所述停机区域中。
52.根据权利要求50所述的无人飞行器的降落方法，其特征在于，所述无人飞行器在所述停机区域中设置的定位点完成定位后还包括：
所述无人飞行器基站通过所述定位点上设置的充电位对所述无人飞行器进行充电。
53.根据权利要求50所述的无人飞行器的降落方法，其特征在于，在所述无人飞行器降落至所述停机平台的导向部上前还包括：
所述无人飞行器基站打开位于所述停机平台上方的防护组件的防护门；
以及，在所述无人飞行器在所述停机区域中设置的定位点完成定位后关闭所述防护门。
54.根据权利要求50所述的无人飞行器的降落方法，其特征在于，还包括：
所述无人飞行器基站通过环境监测装置采集的环境数据信息，并在所述环境数据信息出现异常时发送返航命令至所述无人飞行器。
55.根据权利要求54所述的无人飞行器的降落方法，其特征在于，所述环境数据信息包括如下的一种或多种：温度信息、湿度信息、光照强度信息、降雨量信息和风速信息。
56.根据权利要求50所述的无人飞行器的降落方法，其特征在于，在所述无人飞行器在所述停机区域中设置的定位点完成定位后还包括：
所述无人飞行器基站开启温度调节装置。
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