CN111776237A - 无人机机场以及无人机系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机机场以及无人机系统，涉及无人机领域，用于优化无人机机场的结构。无人机机场包括支撑座、停机坪、防护罩以及防护罩开合驱动装置。停机坪安装于支撑座的顶部；防护罩罩设于停机坪的顶部；防护罩开合驱动装置安装于支撑座和防护罩之间，防护罩开合驱动装置被构造为采用连杆机构驱动防护罩在开启位置和闭合位置之间切换。上述技术方案提供的无人机机场，为停机坪设置了防护罩。防护罩处于开启装置，无人机能够停放到停机坪，并能从飞机坪起飞。防护罩处于闭合状态，能对无人机起到防护作用，防止外界雨水、杂质等损坏、污染无人机。

Description

无人机机场以及无人机系统

技术领域

本发明涉及无人机领域，具体涉及一种无人机机场以及无人机系统。

背景技术

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，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。按照应用领域划分，无人机可分为军用无人机与民用无人机。军用无人机分为侦察机和靶机。在民用领域，无人机在很多具体行业都有应用，比如航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、工业巡检、救灾、影视拍摄等领域。

发明人发现，现有技术中至少存在下述问题：目前无人机的地勤系统仍比较落后，主要由跑道/停机坪和无线电遥控设备构成。跑道适用于滑跑起降的无人机，停机坪适用于垂直起降的无人机。其中配置有停机坪这类的机场，无人机在降落后，在雨雪天气，无人机容易被淋湿淋坏。

发明内容

本发明提出一种无人机机场以及无人机系统，用以优化无人机机场的结构。

本发明实施例提供一种无人机机场，包括：

支撑座；

停机坪，安装于所述支撑座的顶部；

防护罩，罩设于所述停机坪的顶部；以及

防护罩开合驱动装置，安装于所述支撑座和所述防护罩之间，所述防护罩开合驱动装置被构造为采用连杆机构驱动所述防护罩在开启位置和闭合位置之间切换。

本发明实施例还提供一种无人机系统，包括本发明任一技术方案所提供的无人机机场。

上述技术方案提供的无人机机场，为停机坪设置了防护罩。防护罩处于开启装置，无人机能够停放到停机坪，并能从飞机坪起飞。防护罩处于闭合状态，能对无人机起到防护作用，防止外界雨水、杂质等损坏、污染无人机。并且，采用防护罩开合驱动装置采用连杆机构驱动防护罩在开启位置和闭合位置之间切换，连杆机构运动可靠、占用空间小，较好地满足了无人机机场的防护罩的开、合要求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的无人机机场的防护罩处于开启状态的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的无人机机场的防护罩处于开启状态的主视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的无人机机场的防护罩处于开启状态的俯视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的无人机机场的防护罩处于开启状态的侧视结构示意图；

图5为本发明实施例提供的无人机机场的防护罩处于闭合状态的立体结构示意图；

图6为本发明实施例提供的无人机机场的防护罩处于闭合状态的主视结构示意图；

图7为本发明实施例提供的无人机机场的防护罩处于闭合状态的俯视结构示意图；

图8为本发明实施例提供的无人机机场去除防护罩的立体结构示意图；

图9为本发明实施例提供的无人机机场去除防护罩的主视结构示意图；

图10为本发明实施例提供的无人机机场去除防护罩的侧视结构示意图；

图11为无人机停放于本发明实施例提供的无人机机场的停机坪的立体结构示意图；

图12为本发明实施例提供的无人机机场的停机坪的立体结构示意图；

图13为本发明实施例提供的无人机机场的停机坪上其中一个第一充电装置处于升起状态的立体结构示意图；

图14为本发明实施例提供的无人机机场的防护罩以及防护罩开合驱动装置的连接关系示意图；

图15为本发明实施例提供的无人机机场防护罩开合驱动装置的立体结构示意图；

图16为本发明实施例提供的无人机机场去除停机坪的立体结构示意图；

图17为本发明实施例提供的无人机机场防护罩开合驱动装置的其中一部分的立体结构示意图；

图18为本发明实施例提供的无人机机场四连杆机构的原理示意图；

图19为本发明实施例提供的无人机机场的第一充电装置位于停机坪下方的示意图；

图20为本发明实施例提供的无人机机场的围成矩形的四个第一充电装置立体结构示意图；

图21为本发明实施例提供的无人机机场的第一充电装置处于不充电状态的立体结构示意图；

图22为本发明实施例提供的无人机机场的第一充电装置处于充电状态的立体结构示意图；

图23为本发明实施例提供的无人机机场的第一充电装置的第一电极与第二绝缘件的连接关系剖视示意图；

图24为本发明实施例提供的安装有第二充电装置的无人机的立体结构示意图；

图25为本发明实施例提供的第二充电装置的立体结构示意图；

图26为本发明实施例提供的无人机系统的第一充电装置和第二充电装置处于充电状态的立体结构示意图；

图27为本发明实施例提供的无人机系统的第一充电装置和第二充电装置处于充电状态的剖视结构示意图；

图28为本发明实施例提供的无人机系统的停机坪的归正装置的立体结构示意图；

图29为本发明实施例提供的无人机系统的停机坪的归正装置的局部放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1～图29对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。

无人机200工作完成后，需要飞回到无人机机场100检修、充电。本发明实施例提供的无人机机场100，具有自动开合的防护罩3。当飞机飞回到停机坪2的上方设定位置后，防护罩3开启以等待无人机200停落到位，然后防护罩3关闭，以保护无人机200。

并且，在后文一些实施例中，无人机200可以在无人机机场100停放时自动充电。即无人机200在防护罩3内充电。考虑到充电过程中的散热问题，在一些实施例中，无人机机场100还安装有空调17，通过空调17对充电中的设备散热；亦可将空调17配合后文详述的风机13共同使用，以改善散热效果。

下面详述本发明实施例提供的无人机机场100的具体实现方式。

参见图1至图7，本发明实施例提供一种无人机机场100，包括支撑座1、停机坪2、防护罩3以及防护罩开合驱动装置4。

支撑座1是整个无人机机场100的基础框架。支撑座1一方面可以承载无人机200，也为其他部件的安装提供基础；另一方面，设置支撑座1也可以实现整个无人机机场100的模块化，实际应用中可以将无人机机场100布置在任何需要的地点。

在一些实施例中，支撑座1安装有行走装置。行走装置比如为后文所述的脚轮15，或者万向轮，或者履带等。设置行走装置，使得支撑座1便于移位，也使得支撑座1可以设置在任何需要的场合。

具体地，参见图5，为了便于移动无人机机场100的支撑座1，机架11底部设置有脚轮15。脚轮15固定在机架11底部四角，使得支撑座1形成可行走设备。当无人机机场100需要移动时，可推着无人机机场100行走。

参见图5，为了便于固定无人机机场100的支撑座1，机架11底部设置有脚杯16。脚杯16也固定在机架11底部四角。脚杯16与脚轮15相邻，起到支撑上文提及的支撑座1的作用。当无人机机场100移动到指定位置需要固定时，调整脚杯16高度，使脚杯16落地，脚轮15离开地面。可选地，利用膨胀螺栓将脚杯16固定于地面。

参见图5至图8，在一些实施例中，支撑座1包括机架11以及面板12，面板12位于机架11的侧面，停机坪2安装于机架11的顶部，无人机200停放于停机坪2的顶部。机架11比如采用铝合金结构，具体为铝型材拼接而成的框架结构，结构坚固而重量很轻整个机架11的刚度和强度都满足要求，并且重量非常轻便。

参见图5和图8，面板12覆盖机架11的各个侧面。面板12比如采用不锈钢板、铝合金板等防腐防潮的材质，面板12对位于机架11内部的部件起到防护作用。面板12可以设置检修门14。检修门14利用铰链安装在面板12上且位于防护罩3的下方，检修门14用门锁与面板12相连，机场内部需要维修维护时可打开检修门14。

下面介绍停机坪2的具体结构。

参见图1和图8，停机坪2安装于支撑座1的顶部。停机坪2是无人机200降落停止的部件，其有多种实现方式，比如为不锈钢或铝合金等无磁材料的平板，停机坪2固定安装在机架11顶部。

参见图8、图11～图13，为了便于无人机200停放后归位，使得无人机200按照设定的方向整齐码放，在一些实施例中，停机坪2的顶部设置有归正装置80。归正装置80通过各归正杆的直线移动，推动无人机200移动到设定的位置。归正装置80可以采用已有结构。

参见图8、图11至图13，归正装置80包括多根归正杆。归正杆安装于停机坪2，归正装置80被构造为通过多根归正杆直线移动夹紧无人机200，以实现无人机200停在停机坪2的设定位置。

具体来说，归正装置80包括四根归正杆，四根归正杆两两平行，且围成矩形框。四根归正杆同时相向运动，使得矩形框的边长变短至夹住无人机200的尺寸，则位于矩形框内的无人机200后续会被归正杆移动。四根归正杆同时相背运动，使得矩形框的边长变长至夹住无人机200的尺寸，则位于矩形框内的无人机200会解锁，后续无人机200可以飞走。

参见图8、图11至图13，归正装置还包括锁紧部810，锁紧部810固定于归正杆，比如螺栓连接或者焊接。当无人机200停在停机坪2的设定位置，锁紧部810压住无人机200的起落架201。锁紧部810具体为片状结构，在一根归正杆上可以间隔设置两片或者三片锁紧片。两根相对的归正杆上的压紧片相对设置，共同压紧无人机200的起落架201。

参见图8、图11～图13，归正装置80包括电机801、主动链轮组802、被动链轮组803、第一归正链条804、第二归正链条805、第一归正杆806、第二归正杆807、第三归正杆808和第四归正杆809。主体结构安装在停机坪2下方，归正杆露出停机坪2且位于停机坪2顶部上方。

参见图12和图13，主动链轮组802和三组被动链轮组803均安装在机架11上，且位于机架11的四个角。主动链轮组802包括第一主动链轮、第二主动链轮、第一被动链轮等。第一主动链轮、第二主动链轮安装固定在同一根竖直轴上，第一主动链轮在上层，第二主动链轮在下层，两主动链轮相对位置固定。两个第一被动链轮安装在另外两根轴上，位置与第二主动链轮在同一平面，成三角形布置。被动链轮组803主要有两个第二被动链轮，安装在同一根竖直轴上，一个第二被动链轮在上层，另一个第二被动链轮在下层。

参见图12和图13，第一归正链条804分别绕过第一主动链轮和另外三个被动链轮组803上层的第二被动链轮，并将它们连接在一起。第二归正链条805分别绕过第二主动链轮、两个第一被动链轮和另外三个角被动链轮组803下层的第二被动链轮，并将它们连接在一起。

参见图12和图13，第一归正链条804和第二归正链条805都闭合形成一个矩形，该矩形与停机坪2的形状一致。

第一归正链条804与第二归正链条805绕过链轮的方向相反，以使得当主动电机801带动主动链轮转动时，第一归正链条804所绕的主动链轮和第二归正链条805绕过的主动链轮的转动方向相同，转速相同。同时第一归正链条804和第二归正链条805的线速度相同，行进方向相反。

第一归正杆806的一端安装固定在第一归正链条804上，另一端安装固定在矩形对边的第二归正链条805上。与第一归正杆806平行的第二归正杆807一端A端安装固定在第二归正链条805上,另一端B端安装固定在矩形对边的第一归正链条804上。

与第一归正杆806和第二归正杆807都垂直的第三归正杆808的一端安装固定在第二归正链条805上，另一端安装固定在矩形对边的第一归正链条804上。与第三归正杆808平行的第四归正杆809一端安装固定在第一归正链条804上,另一端安装固定在矩形对边的第二归正链条805上。

上述连接方式使得：当第一归正链条804和第二归正链条805运动时，第一归正杆806、第二归正杆807、第三归正杆808、第四归正杆809线速度相同，且运动同步。第一归正杆806和第二归正杆807运动方向相反，第三归正杆808和第四归正杆809运动方向相反。当第一归正杆806和第二归正杆807相向运动，且第三归正杆808和第四归正杆809相向运动时，可将降落在停机坪2上有位置偏角和/或偏移的无人机200归正到停机坪2中间的固定位置。当第一归正杆806和第二归正杆807反向运动，第三归正杆808和第四归正杆809反向运动时，各归正杆打开，无人机200可从停机坪2起飞。

参见图1至图7、图14至图18，下面介绍防护罩3的具体实现方式。

防护罩3罩设于停机坪2的顶部。防护罩3为向上拱起的罩体，罩体具有内凹区域，停机坪2以及位于停机坪2上的无人机200等部分位于内凹区域下方。

参见图1至图7，在一些实施例中，防护罩3包括第一罩体31和第二罩体32。第一罩体31位于停机坪2的顶部，第二罩体32位于停机坪2的顶部。第一罩体31与防护罩开合驱动装置4驱动连接。第二罩体32与防护罩开合驱动装置4驱动连接。其中，当第一罩体31和第二罩体32相向运动至相互接触的位置，防护罩3闭合；当第一罩体31和第二罩体32相对运动至距离最远的位置，防护罩3开启。

第一罩体31和第二罩体32可以采用单独的驱动结构，也可以采用一套驱动机构驱动。在一些实施例中，第一罩体31和第二罩体32各自被单独驱动且运动是同步的。该结构一方面使得防护罩3的开启、关闭操作更加高效，也使得第一罩体31和第二罩体32运动同步，两者容易形成密闭的防护罩3。

参见图1至图9，在一些实施例中，第一罩体31安装于主动杆43，且能够随着主动杆43转动。第二罩体32安装于被动杆44，且可随被动杆44转动。当第一罩体31和第二罩体32都移动到上方位置，防护罩3可闭合，在停机坪2上方形成封闭空间，保护停机坪2不淋雨雪。当主动杆43和被动杆44都转动，第一罩体31和第二罩体32都移动到下方位置，第一罩体31和第二罩体32分开，防护罩3开启，停止在停机坪2两侧，使停机坪2露出，此时无人机200可起飞降落。

第一罩体31和第二罩体32之间安装有密封条33，密封条33可以安装于第一罩体31和第二罩体32其中任何一个部件上，也可在第一罩体31和第二罩体32上都安装。当防护罩3闭合时，密封条33能增强密封效果，有效防止外界雨水、灰层进入到防护罩3内部。

参见图1至图6，第二罩体32上有往外伸出一块的防护板34。当第一罩体31和第二罩体32闭合时，第二罩体32的防护板会盖住第一罩体31的一部分，形成交叉效果，增强密封效果。

上述及时方案，防护罩3采用两半式结构，处于开启状态时，能够完全露出停机坪2的顶部，便于停放无人机200。闭合后，第一罩体31和第二罩体32抵靠在一起，密封严密。

参见图14至图17，下面介绍驱动防护罩3开启、关闭的防护罩开合驱动装置4。

防护罩开合驱动装置4安装于支撑座1和防护罩3之间，防护罩开合驱动装置4被构造为驱动防护罩3在开启位置和闭合位置之间切换。

防护罩开合驱动装置4比如采用连杆结构、直线移动机构，或者其他的实现方式。

参见图15，在一些实施例中，防护罩开合驱动装置4包括驱动源41、同步传动机构42以及多根主动杆43。主动杆43比如为四根，每一半罩体设置两根主动杆43，并且这两根主动杆43位于罩体的两侧，以使得该部分罩体的运动更加稳固可靠。驱动源41用于提供转动动力，驱动源比如为减速电机。同步传动机构42的输入端与驱动源41的输出端驱动连接。每根主动杆43的第一端都与同步传动机构42可转动连接；每根主动杆43的第二端都与防护罩3可转动连接。

参见图15，在一些实施例中，无人机机场100还包括多根被动杆44，每根被动杆44的第一端与支撑座1可转动连接，每根被动杆44的第二端与防护罩3可转动连接。每一半罩体都同时与主动杆43和被动杆44连接，这使得每半罩体的运动更加稳固，也便于将每半罩体固定在需要的位置。

参见图15和图16，为了便于安装防护罩开合驱动装置4等部件，无人机机场100还包括基板5，基板5与支撑座1固定，驱动源41、同步传动机构42以及被动杆44都由基板5支撑。其中，基板5、一根被动杆44、一根主动杆43以及防护罩3组成平行四连杆机构。

参见图14至图16，在第一罩体31和第二罩体32对称轴线的两侧，都对称设置有平行四连杆机构。每一半罩体都被两个主动杆43驱动，各个罩体在开启、闭合过程中的受力更加均衡。

参见图14至图16，同步传动机构42包括第一驱动组件46以及第二驱动组件47。第一驱动组件46与驱动源41驱动连接。第二驱动组件47与第一驱动组件46驱动连接，且用于驱动主动杆43。

在图15所示意的一些实施例中，第一驱动组件46有一套，第二驱动组件47有两套。两套第二驱动组件47都通过连接轴48与第一驱动组件46驱动连接。每套第二驱动组件47都连接有两根主动杆43和两根被动杆44。

参见图14至图16，第一驱动组件46包括第一链轮461、第二链轮462以及第一链条463。第一链轮461第一链轮461与驱动源41驱动连接。第二链轮462与第二驱动组件47驱动连接。第一链条463缠绕在第一链轮461和第二链轮462外侧。其中，第一链轮461通过第一链条463驱动第二链轮462。采用上述结构的第一驱动组件，传动可靠，且结构紧凑。

参见图15，在一些实施例中，第二驱动组件47包括第三链轮471、第四链轮472、第一齿轮475以及第二链条473。第三链轮471与第二链轮462驱动连接。第二链条473缠绕在第三链轮471和第四链轮472外侧。其中，第三链轮471通过第二链条473驱动第四链轮472。第一齿轮与第四链轮472同轴安装且同轴转动。第一齿轮475与一根主动杆43的第一端驱动连接，且该主动杆43的第二端与第一罩体31驱动连接。

继续参见图15，在一些实施例中，第二驱动组件47还包括第二齿轮474，第二齿轮474与第一齿轮475啮合，且两者的齿数相同。第二齿轮474与另一根主动杆43驱动连接，且该主动杆43的第二端与第二罩体32驱动连接。

参见图1和图15，下面整体介绍一下防护罩开合驱动装置4的具体实现方式。

驱动源41采用减速电机，减速电机安装在电机安装板411上，电机安装板411固定在机架11上。减速电机通过传动装置提供防护罩3开合的动力。

图15中，第一链轮461安装固定在电机轴端，第二链轮462安装固定在连接轴48上，连接轴48由连接轴承座477支撑，连接轴承座477安装固定于电机安装板411，电机安装板411固定在机架11。同时，第一链轮461、第二链轮462通过第一链条463连接在一起，这样减速电机转动时，带动第一链轮461转动，进而带动第二链轮462转动，进而带动连接轴48转动。

第三链轮471由两个，分别安装固定在连接轴48两端。第四链轮472安装固定在机架11两侧的同步齿轮组轴端。同时，第三链轮471、

第四链轮472通过第二链条473连接在一起，这样连接轴48转动时，带动第三链轮471转动，进而带动第四链轮472转动，进而带动同步齿轮组转动。

第二驱动组件47安装固定在机架11上。第二驱动组件47的固定板478固定在机架11上，中间部位上面安装有4组第一轴承座，每2个第一轴承座476内分别安装着1根第四轴。第二齿轮474、第一齿轮475分别安装固定在2根第四轴上，第二齿轮474和第一齿轮475通过外啮合进行配合。一根第四轴的一端安装固定有第四链轮472。当第四链轮472转动时，进而带动安装第四链轮472的第四轴转动，进而带动第四轴上的齿轮转动，进而带动另一与之啮合的齿轮转动，进而带动另一第四轴转动。第二齿轮474和第一齿轮475的齿数相同即i＝1，则两根第四轴的转速相同但转动方向相反。这样两根第四轴形成同步运动。

参见图15，固定板478两侧还安装有两组支座，两组支座内分别安装固定有第一轴。主动杆43有四根，主动杆43一端为铰点如球面轴承，一端为固定连接孔，其固定连接孔端与同步齿轮组的第四轴的一端连接固定，铰点侧安装有第三轴，与第三轴形成铰接。

被动杆44有四根，被动杆44两端均为铰点，一端安装在同步齿轮组的第一轴上，与第一轴形成铰接。另一端安装有第三轴，与第三轴形成铰接。

第一根主动杆43和第二根主动杆43长度相等。两根被动杆44的长度相同。所有的主动杆43和所有的被动杆44都固定安装在第一罩体31和第二罩体32上。两根主动杆43的间距与两根被动杆44的间距相等。这样，固定板478、主动杆43、被动杆44、第一罩体31、第二罩体32形成了一个等边平行四边形连杆机构。

每一组同步齿轮组的两根第四轴同步运动时，进而带动主动杆43、被动杆44、第一罩体31、第二罩体32形成同步运动，即转速相同但转动方向相反。即可通过减速电机的转动控制第一罩体31和第二罩体32的同步开合。

参见图19至图21，下面介绍充电装置的实现方式。

无人机机场100还包括第一充电装置6。第一充电装置6安装于停机坪2，且包括第一电极61。第二充电装置7安装于无人机200，且包括第二电极71；第一电极61与第二电极71可充电配合。

充电装置安装在停机坪2正中间位置的底部，也即无人机200归正后位置的正下方。

第一电极61和第二电极71的数量比如都为多个，第一电极61和第二电极71两者金属触点接触导通，可以充电；两者金属触点分开，不再充电。第一电极61和第二电极71都可排列呈阵列或者布置形式。

无人机200的下方比如设置两个第二充电装置7，两个第二充电装置7相对于无人机200的机身纵向中轴线对称设置，这样使得无人机200的结构更加均衡飞行更稳。

参见图20，在一些实施例中，第一充电装置6每四个围成对称的矩形形状。无人机200在停机坪2上归正时，并不限定无人机200机头的朝向，使得无人机200的机头不管朝向哪个方向都能正常充电。

参见图19至图22，下面介绍第一充电装置6的具体实现方式。

第一充电装置6包括第一绝缘件62、第二绝缘件63以及升降装置64。第一绝缘件62固定于停机坪2的下方。第一绝缘件62设有第一通孔621。第一绝缘件62起到安装固定和限位的作用，使得充电过程中，第二绝缘件63始终在第一绝缘件62的下方。

第二绝缘件63位于第一绝缘件62的下方，且第一电极61的第一端安装于第二绝缘件63。第一电极61的第二端可滑动地位于第一通孔621中。升降装置64与第二绝缘件63驱动连接，升降装置64用于升降第二绝缘件63，以使得第一电极61通过停机坪2的安装孔伸出到停机坪2的顶部。第二绝缘件63是第一电极61的安装部件，其通过升降装置64实现了第一电极61的升降。当第一电极61升起到位，第一电极61露出停机坪2，此状态下可以充电。当第一电极61位于停机坪2下方，此状态下不可以充电。

参见图21，该升降装置64在垂直停机坪2平面方向升降。上文介绍的第二绝缘件63设于升降装置64的顶部，第二绝缘件63设有第二通孔631，然后第一电极61的第一端装设于该第二通孔631。并且，导向装置8的第一端装设于第二绝缘件63。该第二绝缘件63和导向装置8随升降装置64升降，以使得：当无人机200需要充电时，第一电极61的第二端和导向装置8的第二端凸出停机坪2；当无人机200不需要充电时，第一电极61的第二端和导向装置8的第二端埋于停机坪2。具体地，第一电极61与无人机200的第二充电装置7的电极接触充电；在上述充电过程中，导向装置8插入无人机200的第二充电装置7的第二导向孔721，起到导向作用。能够理解得是，该停机坪2需要设有允许第一电极61和导向装置8升降的光孔。

第一绝缘件62固定连接于停机坪2的底面，该第一绝缘件62设有用于容置第一电极61的第一通孔621和用于容置后文的导向件81的第一导向孔622。需要充电时，升降装置64工作，使得第二绝缘件63上升，进而带动第一电极61上升至伸出到第一绝缘件62顶面的位置。处于该位置的第一电极61可以于第二电极71电接触，以实现充电。上文的第一绝缘件62起到绝缘隔离各个第一电极61的作用，并且，第一绝缘件62对第一电极61和导向件81起到支撑作用。

参见图21至图23，在一些实施例中，第一电极61的外壁安装有凸起部65，凸起部65和第二绝缘件63之间夹设有弹性件66。弹性件66比如为弹簧，弹簧套设在第一电极61的外侧，并且弹簧的顶端于凸起部65抵接，弹簧的底端于第二绝缘件63抵接。当第一电极61与第二电极71接触时，该簧处于压缩状态，弹簧的弹性力使第一电极61与第二电极71接触更紧密，并且还可以减少第一电极61与第二电极71刚性接触造成的接触不良的情况的发生。

第二绝缘件63设置有第二通孔631，第一电极61的第一端穿过第二通孔631且伸出到第二绝缘件63远离第一绝缘件62的一侧。

参见图21至图23，在一些实施例中，第一电极61的第一端伸出到第二绝缘件63远离第一绝缘件62的一侧设置有防脱件68。防脱件68位于第一电极61的底端，用于防止升降装置64上升过程中第一电极61脱离第二绝缘件63。

参见图21至图23，导向装置8设置于第一绝缘件62和第二绝缘件63之间，用于为第一绝缘件62和第二绝缘件63的相对移动提供直线导向。设置导线装置后，第二绝缘件63的移动更加可靠，使得第一电极61和第二电极71能够对准，有效提高了充电的可靠性。

参见图21至图23，在一些实施例中，导向装置8包括导向件81，导向件81固定于第二绝缘件63。导向件81比如为杆件。第一绝缘件62设置有与导向件81配合的第一导向孔622。

导向件81比如为两根，一根设于第二绝缘件63长度方向的一端，另一根设置于第二绝缘件63长度方向的另一端。第一绝缘件62对应设有两个第一导向孔622，以使得第二绝缘件63的升降更加稳固。

导向件81的第一端装固定安装于第二绝缘件63，导向件81的第二端高于第一电极61的第二端(即顶端)。即弹性件66，具体为弹簧处于未压缩状态下，导向件81的顶端高于第一电极61的顶端。在升降装置64升起过程中，在第一电极61接触到第二电极71之前，导向件81首先插入第一导向孔622，导向件81插入到第一导向孔622中运动为第一电极61的升降提供了导向。

参见图21至图23，在一些实施例中，第二绝缘件63固定于连接架67，连接架67与升降装置64驱动连接。

参见图21至图23，在一些实施例中，连接架67包括底板671以及侧板672。底板671与升降装置64驱动连接；侧板672安装于底板671的侧边，且侧板672的顶端于第二绝缘件63固定连接。底板671与第二绝缘件63之间有一个空区域，该区域的高度与侧板672的高度一致。该空区域为第一电极61的移动提供了空间。

参见图21至图23，在一些实施例中，第一电极61的数量为多根。多根第一电极61可以排列成所需要的阵列形式。

参见图24至图27，下面介绍与第一充电装置6配合充电的第二充电装置7的具体实现方式。

参见图24至图27，在一些实施例中，第二充电装置7包括第三绝缘件72，第二电极71设置于第三绝缘件72。第二电极71比如为内凹的结构形式，以使得第二电极71的结构与第一电极61的结构匹配。

参见图25至图27，在一些实施例中，第二充电装置7还包括安装架73，第三绝缘件72安装于安装架73，安装架73用于与无人机200固定。

参见图25，安装架73与第三绝缘件72之间设有缓冲件74。缓冲件74比如为橡胶材质等。缓冲件74用于使得在一定偏移情况下，第一电极61和第二电极71也能良好接触，以保证充电效果。

参见图21至图23，在一些实施例中，第三绝缘件72设置于导向件81配合的第二导向孔721。

上文介绍了，停机坪2可以设置归正装置80。归正装置80也使得第一充电装置6和第二充电装置7便于对准、插接、充电。

参见图8，在一些实施例中，无人机机场100还包括灭火装置9，灭火装置9安装于停机坪2。

灭火装置9比如为灭火球。如果因充电故障、高温等原因无人机200起火发生火灾时，灭火球上传感器可自动感知火情，灭火球爆开将火扑灭。

参见图8，在一些实施例中，自动机场停机坪2安装由风机13。防护罩3关闭后，无人机200充电时，防护罩3内部的温度可能会比较高，风机13可以对无人机200起到降温作用。当然，亦可单独设置空调17，以实现充电过程中的降温。

参见图8，在一些实施例中，自动机场停机坪2安装有摄像头10，可将机场内部画面实时传输至中控室。

在一些实施例中，自动机场停机坪2上安装有风机13，可使机场内部空气形成循环流动，降低机场内温度。

在一些实施例中，自动机场外安装有气象站，可将机场附近气象信息如风速、温湿度、是否有雨雪等实时传输至控制系统。

本发明实施例还提供一种无人机系统，包括本发明任一技术方案提供的无人机机场100。

在一些实施例中，无人机机场100的停机坪2安装有第一充电装置6；无人机系统还包括无人机200，无人机200安装有第二充电装置7；第一电极61与第二电极71可充电配合。具体配合方式参见上文介绍的内容。

在一些实施例中，无人机200安装有两个第二充电装置7，两个第二充电装置7对称布置，以使得无人机200的结构更加稳固。

相对应地，第一充电装置6设置有四个，4个第一充电装置6围成矩形，以使得不管无人机200的机头朝向如何，都能够实现充电。也就是说，当无人机200降落后，无论无人机200航向如何，只要无人机200被正确归正，均能保证无人机200的第二充电装置7与其中一个第一充电装置6配对，保证了充电的准确率。

上述技术方案，当无人机200位置归正固定后，升降装置64动作，将杆端的第一电极61往上推，通过停机坪2的光孔，透出停机坪2，第一电极61与无人机200底部的第二电极71电接触，开始充电。

下面介绍无人机200与无人机机场100的交互过程。

首先介绍充电操作。第一充电装置6和第二充电装置7被构造为按照下述步骤充电：当无人机200被归正到位后，第一充电装置6的第一电极61被移动至露出停机坪2的顶面，并与被归正的无人机200的第二充电装置7的第二电极71电接触，以实现对无人机200充电。

如上文介绍的，如果归正装置80包括锁紧部810，则无人机200被归正的同时也时限了无人机200的锁紧。无人机200锁紧后，第一充电装置6的第一电极61被移动至露出停机坪2的顶面后，即便第一电极61对第二电极71有一定的向上的抵顶力，无人机200也不会离开停机坪2，增加了充电操作的可靠性。

下面介绍无人机200返航操作与充电操作的配合。在介绍之前，需要说明的是，并非每一次无人机200返航后都需要进行充电操作；充电操作只是在无人机200电量不满足使用要求时才进行的。为了详细介绍，下面是以返航后无人机200需要充电来说明的。

在一些实施例中，无人机200被构造为按照下述步骤执行充电操作：

首先，收到无人机200的返航信号后，锁定接收到该返航信号的无人机机场100。无人机机场100被锁定后，其他无人机200不能随意停靠。

其次，打开防护罩3，以等待无人机200停落后防护罩3关闭。防护罩3一般情况下处于关闭状态，只在无人机200需要停落起飞时打开，这样可以对无人机机场100起到较好的防护作用。

再次，无人机200停落后，启动归正装置80将无人机200移动到设定位置并锁紧。这样使得无人机200的停靠更加稳固，不管后续是否需要充电，停靠后的无人机200都不会随意移位。

接下来，接收到所述无人机200需要充电的信号后，启动第一充电装置6，以使得第一充电装置6与第二充电装置7电接触以充电。

随后，启动空调和/或风机，对无人机200散热。空调、风机都能及时散去无人机200充电过程产生的热量，增加充电的安全性。

最后，在接收到无人机200发出的电量已满的信号后，停止充电，并将第一充电装置6复位。

下面介绍无人机200的启动飞行的过程。在一些实施例中，无人机200被构造为按照下述步骤执行飞行操作：

首先，控制台将航线信息发送至无人机200和无人机机场100。

控制台用于控制多个无人机机场100和无人机200的飞行参数，包括但不限于航线信息、充电信息、载货量等。

其次，无人机机场100根据接收到的航线信息，控制归正装置80运动至使得无人机200被解锁的位置。

无人机机场100接收到航线信息后，说明无人机200将要执行飞行命令。无人机机场100根据航线信息中的飞行时间，提前控制归正装置80运动至解锁无人机200的位置，以为无人机200的后续飞行做好准备。

复次，打开防护罩3。

无人机机场100根据航线信息中的飞行时间，提前打开防护罩3，以使得无人机200后续能够飞出防护罩3。

最后，无人机200根据接收到的航线信息执行飞行任务。

下面详细介绍一些实施例中所采用的无人机200具体充电操作过程。

一、无人机侧的检测如下：

1、无人机200进行上电启动操作；

2、无人机200进行上电自检操作；

3、如果无人机200上电自检后，获知的信号为无人机200需要充电，则向无人机机场100发送需要充电的信号。

二、无人机机场侧的操作如下：

1、第一充电装置6状态检测，如果检测无故障，则说明可以启动后续充电操作。

2、等待无人机200停放到位且被归正至能够充电的位置后，做好充电准备，关闭防护罩3。

3、第一充电装置6的升降装置64启动，以将第一电极61和第二电极62电接触，实现自动充电。

4、根据充电中检测到的温度、充电时长等参数，决定是否开启空调17、风机13以及灭火装置9。

5、充电结束后，将第一充电装置6恢复至原位。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例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同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (29)

1.一种无人机机场，其特征在于，包括：

支撑座(1)；

停机坪(2)，安装于所述支撑座(1)的顶部；

防护罩(3)，罩设于所述停机坪(2)的顶部；以及

防护罩开合驱动装置(4)，安装于所述支撑座(1)和所述防护罩(3)之间，所述防护罩开合驱动装置(4)被构造为采用连杆机构驱动所述防护罩(3)在开启位置和闭合位置之间切换。

2.根据权利要求1所述的无人机机场，其特征在于，所述防护罩开合驱动装置(4)包括：

驱动源(41)，用于提供转动动力；

同步传动机构(42)，所述同步传动机构(42)的输入端与所述驱动源(41)的输出端驱动连接；以及

多根主动杆(43)，每根所述主动杆(43)的第一端都与所述同步传动机构(42)可转动连接；每根所述主动杆(43)的第二端都与所述防护罩(3)可转动连接。

3.根据权利要求2所述的无人机机场，其特征在于，所述防护罩开合驱动装置(4)还包括：

多根被动杆(44)，每根所述被动杆(44)的第一端与所述支撑座(1)可转动连接，每根所述被动杆(44)的第二端与所述防护罩(3)可转动连接。

4.根据权利要求3所述的无人机机场，其特征在于，还包括：

基板(5)，与所述支撑座(1)固定，所述驱动源(41)、所述同步传动机构(42)以及所述被动杆(44)都由所述基板(5)支撑；

其中，所述基板(5)、一根所述被动杆(44)、一根所述主动杆(43)以及所述防护罩(3)组成平行四连杆机构。

5.根据权利要求2所述的无人机机场，其特征在于，所述同步传动机构(42)包括：

第一驱动组件(46)，与所述驱动源(41)驱动连接；以及

第二驱动组件(47)，与所述第一驱动组件(46)驱动连接，且用于驱动所述主动杆(43)。

6.根据权利要求5所述的无人机机场，其特征在于，所述第一驱动组件(46)包括：

第一链轮(461)，所述第一链轮(461)与所述驱动源(41)驱动连接；

第二链轮(462)，与所述第二驱动组件(47)驱动连接；以及

第一链条(463)，缠绕在所述第一链轮(461)和所述第二链轮(462)外侧；其中，所述第一链轮(461)通过所述第一链条(463)驱动所述第二链轮(462)。

7.根据权利要求6所述的无人机机场，其特征在于，所述第二驱动组件(47)包括：

第三链轮(471)，与所述第二链轮(462)驱动连接；

第四链轮(472)；

第一齿轮(475)，与所述第四链轮(472)同轴安装且同轴转动；所述第一齿轮与一根所述主动杆(43)的第一端驱动连接，且该主动杆(43)的第二端与第一罩体(31)驱动连接；以及

第二链条(473)，缠绕在所述第三链轮(471)和所述第四链轮(472)外侧；其中，所述第三链轮(471)通过所述第二链条(473)驱动所述第四链轮(472)。

8.根据权利要求7所述的无人机机场，其特征在于，所述第二驱动组件(47)还包括：

第二齿轮(474)，与所述第一齿轮(475)啮合，所述第二齿轮(474)与一根所述主动杆(43)驱动连接，且该主动杆(43)的第二端与第二罩体(32)驱动连接。

9.根据权利要求5所述的无人机机场，其特征在于，所述第二驱动组件(47)包括两个，两个所述第二驱动组件(47)都与所述第一驱动组件(46)驱动连接。

10.根据权利要求9所述的无人机机场，其特征在于，两组所述第二驱动组件(47)都通过连接轴与所述第一驱动组件(46)的第二链轮(462)驱动连接。

11.根据权利要求1所述的无人机机场，其特征在于，还包括：

第一充电装置(6)，安装于所述停机坪(2)，且包括第一电极(61)；所述第一充电装置(6)的第一电极(61)被构造为用于与安装于无人机(200)的第二充电装置(7)的第二电极可充电配合。

12.根据权利要求11所述的无人机机场，其特征在于，所述第一充电装置(6)每四个围成对称的矩形形状。

13.根据权利要求11所述的无人机机场，其特征在于，所述第一充电装置(6)还包括：

第一绝缘件(62)，固定于所述停机坪(2)的下方；所述第一绝缘件(62)设有第一通孔；

第二绝缘件(63)，位于所述第一绝缘件(62)的下方，且所述第一电极(61)的第一端安装于所述第二绝缘件(63)；所述第一电极(61)的第二端可滑动地位于所述第一通孔中；以及

升降装置(64)，与所述第二绝缘件(63)驱动连接，所述升降装置(64)用于升降所述第二绝缘件(63)，以使得所述第一电极(61)通过所述停机坪(2)的安装孔伸出到所述停机坪(2)的顶部。

14.根据权利要求13所述的无人机机场，其特征在于，所述第一电极(61)的外壁安装有凸起部(65)，所述凸起部(65)和所述第二绝缘件(63)之间夹设有弹性件(66)；所述第二绝缘件(63)设置有第二通孔(631)，所述第一电极(61)的第一端伸出到所述第二绝缘件(63)远离所述第一绝缘件(62)的一侧。

15.根据权利要求14所述的无人机机场，其特征在于，所述第一电极(61)的第一端伸出到所述第二绝缘件(63)远离所述第一绝缘件(62)的一侧设置有防脱件。

16.根据权利要求14所述的无人机机场，其特征在于，所述第一充电装置(6)还包括：

导向装置(8)，设置于所述第一绝缘件(62)和所述第二绝缘件(63)之间，用于为所述第一绝缘件(62)和所述第二绝缘件(63)的相对移动提供直线导向。

17.根据权利要求16所述的无人机机场，其特征在于，所述导向装置(8)包括：

导向件(81)，固定于所述第二绝缘件(63)；所述第一绝缘件(62)设置有与所述导向件(81)配合的第一导向孔(622)。

18.根据权利要求13所述的无人机机场，其特征在于，所述第二绝缘件(63)固定于连接架(67)，所述连接架(67)与所述升降装置(64)驱动连接。

19.根据权利要求18所述的无人机机场，其特征在于，所述连接架(67)包括：

底板(671)，与所述升降装置(64)驱动连接；以及

侧板(672)，安装于所述底板(671)的侧边，且所述侧板(672)的顶端于所述第二绝缘件(63)固定连接。

20.根据权利要求1～19任一所述的无人机机场，其特征在于，还包括：

灭火装置(9)，安装于所述停机坪(2)；和/或

风机(13)，安装于所述停机坪(2)，且与所述灭火装置(9)间隔设置。

21.根据权利要求1～19任一所述的无人机机场，其特征在于，还包括：

归正装置(80)，包括多根归正杆；所述归正杆安装于所述停机坪(2)，所述归正装置(80)被构造为通过多根归正杆直线移动夹紧无人机(200)，以实现所述无人机(200)停在所述停机坪(2)的设定位置。

22.根据权利要求21所述的无人机机场，其特征在于，所述归正装置还包括：

锁紧部(810)，固定于所述归正杆；当所述无人机(200)停在所述停机坪(2)的设定位置，所述锁紧部(810)压住所述无人机(200)的起落架(201)。

23.一种无人机系统，其特征在于，包括权利要求1～22任一所述的无人机机场。

24.根据权利要求23所述的无人机系统，其特征在于，所述无人机机场的停机坪(2)安装有第一充电装置(6)，所述无人机系统还包括：

无人机(200)，安装有第二充电装置(7)；所述第一充电装置(6)的第一电极(61)与所述第二充电装置(7)的第二电极(71)可充电配合。

25.根据权利要求24所述的无人机系统，其特征在于，所述第二充电装置(7)包括：

第三绝缘件(72)，安装有所述第二电极(71)。

26.根据权利要求25所述的无人机系统，其特征在于，所述第二充电装置(7)还包括：

安装架(73)，所述第三绝缘件(72)安装于所述安装架(73)，所述安装架(73)与无人机(200)固定。

27.根据权利要求24所述的无人机系统，其特征在于，所述第一充电装置(6)和所述第二充电装置(7)被构造为按照下述步骤充电：当所述无人机(200)被归正到位后，所述第一充电装置(6)的第一电极(61)被移动至露出所述停机坪(2)的顶面，并与被归正的所述无人机(200)的所述第二充电装置(7)的第二电极(71)电接触，以实现对所述无人机(200)充电。

28.根据权利要求24所述的无人机系统，其特征在于，所述无人机(200)被构造为按照下述步骤执行充电操作：

收到所述无人机(200)的返航信号后，锁定接收到该返航信号的无人机机场(100)；

打开所述防护罩(3)，以等待所述无人机(200)停落后所述防护罩(3)关闭；

所述无人机(200)停落后，启动归正装置(80)将所述无人机(200)移动到设定位置并锁紧；

接收到所述无人机(200)需要充电的信号后，启动所述第一充电装置(6)，以使得所述第一充电装置(6)与所述第二充电装置(7)电接触以充电；

启动空调和/或风机，对所述无人机(200)散热；

在接收到无人机(200)发出的电量已满的信号后，停止充电，并将所述第一充电装置(6)复位。

29.根据权利要求24所述的无人机系统，其特征在于，所述无人机(200)被构造为按照下述步骤执行飞行操作：

控制台将航线信息发送至所述无人机(200)和所述无人机机场(100)；

所述无人机机场(100)根据接收到的航线信息，控制归正装置(80)运动至使得所述无人机(200)被解锁的位置；

打开所述防护罩(3)；

所述无人机(200)根据接收到的航线信息执行飞行任务。

Images