CN110593628A - 一种可容纳多尺寸无人机的智能立体机库 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可容纳多尺寸无人机的智能立体机库,包括圆形起落架的四旋翼无人机系统,机库控制系统,驱动机构,机库主轴,机库舱,舱门,支撑板,停机坪,底座,十字肋锥形归中充电装置;本发明中的十字肋锥形归中充电装置内部设有无线充电发射装置,可通过装置顶部与无人机电池接触,对无人机进行无线充电。机库可容纳多尺寸的圆形起落架的无人机的充电及存储,结构紧凑,易于实现,工作效率高。

Description

一种可容纳多尺寸无人机的智能立体机库
技术领域
本发明主要涉及一种无人机智能机库结构,尤其涉及一种可容纳多尺寸无人机的智能立体机库。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,或者由机载计算机完全自主或间歇地自主操作。与载人飞机相比,无人机能够执行比较危险的任务。近年来随着无人机技术的发展,小型无人机广泛用于军事侦察、电力巡线、灾难救援、影视拍摄等领域。旋翼机具有定点悬停、垂直起降等功能,具有成本低、灵活性强,任务多元化、生存能力强等特点。其中多旋翼无人机已经广泛应用于军事、民用的各个领域。目前大多数机库仅能存放单架无人机,当大规模引进并使用无人机时,一库一机大大增加了成本,而且需要占用更多的空间来存放机库。
发明内容
针对无人机经常需要布设在环境恶劣的地方,多架无人机同时执行不同的任务,有时难以对无人机进行人工操控和分别回收等问题,提出一种无人机智能机库,可将不同尺寸的无人机智能回收到同一机库中,进行充电和存放,能够节约时间和空间,提高工作效率。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种可容纳多尺寸无人机的智能立体机库,包括圆形起落架的四旋翼无人机系统6,机库控制系统,驱动机构,机库主轴4,机库舱2,舱门1,支撑板5,停机坪8,十字肋锥形归中充电装置7,机库摄像头3;所述机库控制系统包括与驱动机构匹配的控制器,控制器与通讯装置相连;所述机库摄像头3用于识别无人机,采集无人机位置信息,并将无人机位置信息发送给机库控制器;所述圆形起落架的四旋翼无人机系统6包括与飞控系统连接的DSP,DSP上还连接有搭载在无人机底部的摄像头,DSP用于处理无人机底部摄像头采集到的机库“十字标识”图像,计算无人机与标识图像的水平偏差,并将处理后的数据传给无人机的飞控系统。
所述机库舱2分为上、中、下三层机舱,每层支撑板5分别与机库主轴4相连;所述停机坪8与支撑板5连接;停机坪8表面中心均设有十字槽,与底座9固定连接;所述十字肋锥形归中充电装置7内置于停机坪8内部与底座9相连,该十字肋锥形归中充电装置内部设有无线充电发射装置,可通过装置顶部与无人机电池接触,对无人机进行无线充电。
所述三层机舱的每层机舱内结构尺寸相同,可容纳多种尺寸的圆形起落架的无人机,机舱地板为扇形,支撑板5与机库主轴4间安装有舵机及齿轮,可绕主轴旋转,舵机可以更容易地控制支撑板的旋转角度。
所述停机坪8与支撑板5固定连接,停机坪8内部为空,其表面为圆形并设有压力传感器,且中心设有十字形槽,作为“十字”标识图像。
所述十字肋锥形归中充电装置7为十字形肋板,内置于停机坪8内部,并与滚珠丝杠10相连,可由丝杠驱动十字肋锥形归中充电装置7上下移动;所述底座9与停机坪8固定连接,滚珠丝杠10固定在底座9上并与电机相连,由电机驱动上升下降。
所述滚珠丝杠10与停机坪8表面的压力传感器相连,当无人机降落到停机坪上时,压力传感器值会上升,十字肋锥形归中充电装置7由接收到控制信号的滚珠丝杠10驱动上升,无人机圆形起落架将沿着归中装置的肋板向下滑动,对无人机进行归中。
所述机库摄像头3固定于机库2上方,可将用于无人机降落时,观测无人机的位置信息,将获得的无人机姿态位置信息传输给通讯装置,通讯装置将信号发送给控制系统的控制器,由控制器发出对应的控制信号给驱动机构,驱动空闲机库的机舱门打开,停机坪8旋转出来,无人机摄像头识别停机坪8表面的“十字”标识图像,将图像信息传给DSP系统,DSP将与标识图像的水平偏差发送给飞控系统,由飞控控制无人机降落并归中入库。
本发明的有益效果:
1.采用十字肋锥形归中充电装置,可由控制器控制其上升,实现了无人机降落后的智能归中充电。
2.与停机坪连接的支撑板可绕主轴旋转,旋转式停机坪提高了无人机在降落时位置的选择性。
3.多层扇形机舱的设计,不仅能够容纳多架无人机,而且可以容纳不同尺寸的无人机,同时扇形机舱与圆形相比容易实现停机坪的旋转,并且有效提高了空间利用率。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的主视结构示意图。
图2为本发明的无人机智能归中装置结构示意图。
图3为本发明的控制系统及无人机起飞降落系统示意图。
图1中:1、舱门,2、机库舱,3、机库摄像头,4、机库主轴,5、支撑板,6、圆形起落架的四旋翼无人机系统,7、十字肋锥形归中充电装置,8、停机坪,9、底座
图2中:10、滚珠丝杠
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作对本发明的限定。
实施例1:
一种可容纳多尺寸无人机的智能立体机库,其特征在于,包括圆形起落架的四旋翼无人机系统(6),机库控制系统,驱动机构,机库主轴(4),机库舱(2),舱门(1),支撑板(5),停机坪(8),底座(9),十字肋锥形归中充电装置(7),机库摄像头(3);所述机库控制系统包括与驱动机构匹配的控制器,控制器与通讯装置相连;所述机库摄像头(3)用于识别无人机,采集无人机位置信息,并将无人机位置信息发送给机库控制器;所述圆形起落架的四旋翼无人机系统(6)包括与飞控系统连接的DSP,DSP上还连接有搭载在无人机底部的摄像头,DSP用于处理无人机底部摄像头采集到的机库“十字标识”图像,计算无人机与标识图像的水平偏差,并将处理后的数据传给无人机的飞控系统。所述机库舱(2)分为上、中、下三层机舱,每层支撑板(5)分别与机库主轴(4)相连;所述停机坪(8)分别与支撑板(5)连接,停机坪(8)表面中心均设有十字槽,与底座(9)固定连接;所述十字肋锥形归中充电装置(7)内置于停机坪(8)内部与底座(9)相连,该十字肋锥形归中充电装置内部设有无线充电发射装置,可通过装置顶部与无人机电池接触,对无人机进行无线充电。
无人机起飞:
所述的机库控制系统包括控制器,可接收通讯装置发出的舱门开启信号及关闭信号,并将控制信号发送给驱动机构,由驱动机构驱动舱门进行开启和关闭。当需要相应的无人机进行作业时,远程操控系统发送指令给机库,通讯装置接收指令并将对应的控制信号发送给控制器,控制器将对应的控制信号发送给驱动机构,由驱动机构驱动对应的舱门打开;当舱门开放完毕后会触发限位开关,限位开关发送信号到控制器,控制器控制驱动机构驱动停机坪8从机库舱2内旋转到指定位置后,无人机起飞作业。
无人机降落:
当无人机完成作业时,返航停落在系统指定的位置,这时,安装在机库上方的机库摄像头3会识别无人机的位置信息,然后将识别后的信息发送到通讯装置,通讯装置将信号发送给控制器,控制器接收信号后进行决策并发送控制信号给驱动机构,由驱动机构驱动空闲的机舱舱门开启,停机坪8旋转出来,此时,安装在无人机上的摄像头自动识别停机坪上的“十字”标识图像,将标识图像发送到DSP进行处理,计算无人机与标识图像的水平偏差,DSP将处理后的数据传给无人机的飞控系统,由飞控系统控制无人机朝标识图像飞行;无人机飞行到指定停机坪正上方时进行降落,当停机坪8表面的压力传感器感应到重量时,传感器输出信号给通讯装置,通讯装置再将信号发送给控制器,控制器将控制信号发送给驱动机构,驱动机构接收信号后驱动滚珠丝杠10运动,带动十字肋锥形归中充电装置7上移,无人机慢慢归中,直到驱动无人机智能归中装置的滚珠丝杠到达指定位置,随后十字肋锥形归中充电装置内部的无线充电发射装置启动,通过装置顶部与无人机电池接触,对无人机进行无线充电,停机坪8旋转进机库舱2,舱门1关闭。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种可容纳多尺寸无人机的智能立体机库,其特征在于,包括圆形起落架的四旋翼无人机系统(6),机库控制系统,驱动机构,机库主轴(4),机库舱(2),舱门(1),支撑板(5),停机坪(8),底座(9),十字肋锥形归中充电装置(7),机库摄像头(3);所述机库控制系统包括与驱动机构匹配的控制器,控制器与通讯装置相连;所述机库摄像头(3)用于识别无人机,采集无人机位置信息,并将无人机位置信息发送给机库控制器;所述圆形起落架的四旋翼无人机系统(6)包括与飞控系统连接的DSP,DSP上还连接有搭载在无人机底部的摄像头,DSP用于处理无人机底部摄像头采集到的机库“十字标识”图像,计算无人机与标识图像的水平偏差,并将处理后的数据传给无人机的飞控系统;所述机库舱(2)分为上、中、下三层机舱,每层支撑板(5)分别与机库主轴(4)相连;所述停机坪(8)分别与支撑板(5)连接,停机坪(8)表面中心均设有十字槽,与底座(9)固定连接;所述十字肋锥形归中充电装置(7)内置于停机坪(8)内部与底座(9)相连,该十字肋锥形归中充电装置内部设有无线充电发射装置,可通过装置顶部与无人机电池接触,对无人机进行无线充电。
2.根据权利要求1所述的一种可容纳多尺寸无人机的智能立体机库,其特征在于,所述的上、中、下三层机舱,每层机舱结构尺寸相同,可容纳多种尺寸的圆形起落架的无人机,机舱地板为扇形,支撑板(5)分别与机库主轴间安装有舵机及齿轮,可绕主轴旋转,舵机可以更容易地控制支撑板的旋转角度。
3.根据权利要求1所述的一种可容纳多尺寸无人机的智能立体机库,其特征在于,所述停机坪(8)内部为空,其表面为圆形并设有压力传感器,且中心设有十字形槽,作为“十字”标识图像。
4.根据权利要求1所述的一种可容纳多尺寸的无人机智能立体机库,其特征在于,十字肋锥形归中充电装置(7)为十字形肋板,并与滚珠丝杠(10)相连,可由丝杠驱动上下移动;滚珠丝杠(10)固定在底座(9)上并与电机相连,由电机驱动上升下降。
5.根据权利要求1所述的一种可容纳多尺寸的无人机智能立体机库,其特征在于,滚珠丝杠(10)与停机坪表面的压力传感器相连,当无人机降落到停机坪上时,压力传感器值会上升,十字肋锥形归中充电装置(7)由接收到控制信号的滚珠丝杠驱动上升,无人机圆形起落架将沿着归中装置的肋板向下滑动,对无人机进行归中充电。
6.根据权利要求1所述的一种可容纳多尺寸的无人机智能立体机库,其特征在于,所述的机库摄像头(3)固定于机库(2)上方,可用于无人机降落时,观测无人机的位置信息,将获得的无人机姿态位置信息传输给通讯装置,通讯装置将信号发送给控制系统的控制器,由控制器发出对应的控制信号给驱动机构,驱动空闲机库的机舱门打开,停机坪旋转出来,无人机摄像头识别停机坪标识图像,将图像信息传给DSP系统,DSP将与标识图像的水平偏差发送给飞控系统,由飞控控制无人机降落并归中入库。
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