CN112012542B - 用于无人机机库的库门及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于无人机机库的库门及其使用方法，包括门板，所述门板内壁设置顶升机构，所述顶升机构远离门板的一端连接起落平台，所述起落平台上设置移载机构；所述起落平台用于承载无人机；所述顶升机构用于使起落平台靠近和远离门板；所述移载机构用于使无人机进入和移出起落平台。本发明提供用于无人机机库的库门及其使用方法，以解决现有技术中无人机机库库门功能局限的问题，实现充分利用库门、增大库门功能性，使得库门能够为无人机的起降做出实质性贡献的目的。

Description

用于无人机机库的库门及其使用方法

技术领域

本发明涉及无人机机库领域，具体涉及用于无人机机库的库门及其使用方法。

背景技术

无人机，即无人驾驶飞机，是指由自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由计算机完全地或间歇地自主进行操作。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；目前在航拍、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、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途。

移动方舱储运无人机系统由于其机动性好、便于快速部署、可迅速到达任务区域附近而得到了应用。特别是自动化机库及其系统作为现代无人机系统中自主化任务作业迅速发展的一个重要组成部分，对于作战部署、任务执行、快速反应、管理智能化水平具有重要意义。

现有技术中的无人机机库库门均为常规的顶部密闭门型，功能单一，难以满足日渐增长的对机库的性能要求。特别是对于需要多架无人机不间断的执行任务的作业环境而言，现有技术中只能够不断的增大机库的占地面积以容纳更多的无人机，同时还需要对应增大库门尺寸或数量。并且无论对库门的数量与尺寸进行何种增加，都始终无法利用库门来为无人机机库系统做出有功能性的贡献。综上，现有的无人机机库库门始终没有跳脱出常规的“门”的范畴，具有极大的功能局限性。

发明内容

本发明提供用于无人机机库的库门及其使用方法，以解决现有技术中无人机机库库门功能局限的问题，实现充分利用库门、增大库门功能性，使得库门能够为无人机的起降做出实质性贡献的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

用于无人机机库的库门，包括门板，所述门板内壁设置顶升机构，所述顶升机构远离门板的一端连接起落平台，所述起落平台上设置移载机构；所述起落平台用于承载无人机；所述顶升机构用于使起落平台靠近和远离门板；所述移载机构用于使无人机进入和移出起落平台。

针对现有技术中无人机机库库门功能局限的问题，本发明首先提出一种用于无人机机库的库门，在现有门板的基础上，本发明在门板内壁设置顶升机构，并通过顶升机构来连接起落平台。其中门板内壁，是指当库门处于关闭状态时，门板朝向机库内部方向的一侧表面。通过将顶升机构设置在门板内壁，能够使得当库门关闭时，顶升机构和起落平台都能够收纳于机库内部，起到节约空间、保护顶升机构和起落平台的效果。此外，顶升机构中的“顶升”，是指当门板处于开启状态下时，起落平台位于顶升机构的上方，顶升机构工作即可驱动起落平台升高或下降。此外，还在起落平台上设置移载机构，当有无人机需要起飞时，通过移载机构使该架无人机从机库内移出至起落平台上；当有无人机降落时，通过移载机构使该架无人机从起落平台移动至机库内。本发明中的库门具体使用时，直接将门板安装在侧面开口的机库上，使门板底边与机库侧面铰接、门板以下翻方式打开；当没有无人机需要起飞或降落时，库门保持关闭状态封闭机库侧面的敞口面，此时顶升机构尽量收缩，起落平台与门板之间距离最小，不会占用过多空间，有利于本申请库门的集成化设置与整体化收纳；当有无人机需要起飞时，打开门板，使起落平台翻转至水平状态，顶升机构将起落平台顶升至该无人机所在高度，移载机构将该无人机从机库内移出至起落平台上，顶升机构继续将起落平台顶升至起飞高度，无人机从起落平台上起飞，然后升降平台下降，重新关闭库门待命。当有无人机需要降落时，再次打开门板，顶升机构将起落平台顶升至降落高度，无人机降落至起落平台上，顶升机构再将起落平台下降至至该无人机在机库内的储存高度，移载机构将该无人机从起落平台移至机库内。综上，本发明中的库门用于安装在机库侧面，且集成有顶升机构、起落平台和移载机构，相较于常规的库门而言，利用库门作为了无人机起飞和降落的中转结构，避免了中转结构占用库体内部空间，为库门赋予了极大的功能性；并且在不工作时使起落平台收缩，有效实现了无人机起落中转结构的收纳，显著提高了空间利用率。此外，本申请的库门由于有顶升机构能够灵活调整高度、有移载机构实现对无人机的转运，因此可以使得装配本库门的库体内部的无人机进行多层布置，还解决了现有技术中无人机库体只能够单层布置无人机的缺陷，还实现了提高对应库体的空间利用率、提高对应机库的无人机容量的目的。

进一步的，所述门板的底边用于与机库侧面铰接；所述门板内壁还铰接伸缩装置，所述伸缩装置远离门板的一端用于与机库侧面铰接。伸缩装置用于在柜门打开时拉住门板同时缓慢伸长，使得门板缓慢稳定的以下翻方式展开；同时在门板需要关闭时逐渐收缩将门板拉起。伸缩装置可使用任意现有技术，如气缸、液压缸或是电动推杆等能够实现伸缩功能的设备。

进一步的，所述起落平台的上表面平行于门板内侧壁；起落平台与顶升机构共同组成剪式升降台。

进一步的，所述移载机构包括能够往复运动的传送带，所述传送带上固定连接拨片；还包括用于驱动所述传送带的第一驱动装置。本方案中的传送带可以为皮带、链条等任意现有传送带均可。传送带作为移载机构的组成部分在起落平台上进行往复运动，带动其上固定的拨片同步进行动作，拨片抵靠无人机底部后，即可推动无人机进行移载。具体的：当需要将无人机从机库内移出至起落平台上时，使得传送带带动拨片从靠近机库的一端移动至远离机库的一端，即可推动无人机逐渐进入起落平台上的指定位置；当需要将无人机从起落平台上移回至机库内时，使得传送带带动拨片从远离机库的一端移动至靠近机库的一端，即可推动无人机从起落平台上逐渐进入机库内。本方案通过传送带来带动拨片在起落平台上做往复运动，通过拨片的运动来推动无人机进行移动，从而实现了无人机在本申请的库门与无人机的机库之间的移载交换。所述传送带优选为回转式的传送带，通过控制其正反转来实现所需的往复功能。本方案充分实现了通过库门来实现无人机往复移载的效果，移载机构的集成效果极好，能够进一步的优化安装空间与结构。其中，传送带由第一驱动装置驱动进行动作。

进一步的，所述第一驱动装置为电机，所述传送带为链条或皮带；传送带绕主动轮、从动轮转动，第一驱动装置驱动主动轮转动。链条或皮带绕主动轮和从动轮，电机的输出端驱动主动轮转动，从而带动链条或皮带进行转动；本方案通过控制链条或皮带的正反转，即可实现无人机的双向移动，因此极大的简化了移载所需的结构成本与控制成本，充分实现了通过库门完成无人机的进出的作用。

进一步的，还包括固定在起落平台上的滑轨，所述滑轨的一端伸出至起落平台外；还包括滑动连接在所述滑轨上的安装件，所述第一驱动装置与安装件相对固定，所述从动轮转动连接在安装件上；还包括用于驱动安装件沿滑轨移动的第二驱动装置。发明人在进一步的研究过程中发现，为了不影响本申请库门的正常关闭密封，放置在机库内的无人机必然会位于机库内稍微向内的位置。为此，若传送带完全位于门板的投影区域内，无论传送带怎么转动，都难以使得其上的拨片够到位于机库内的无人机，只能够实现将无人机从门板上推进至机库内的效果。为了克服这一问题，本方案在起落平台上固定滑轨，且使得滑轨的一端伸出至起落平台外，当库门打开时，滑轨伸出至起落平台外的一端朝向机库内部方向。滑轨上滑动连接安装件，第一驱动装置与安装件相对固定，安装件的滑动带动第一驱动装置同步滑动，从而带动主动轮也进行滑动；同时，从动轮也转动连接在安装件上，因此从动轮也随着安装件进行滑动，最终使得整个传送带都能够朝向库体内部方向移动一段距离，使得拨片能够转动至库体内部，从而从库体内部将无人机向外推出。本方案中，第一驱动装置与安装件的相对固定方式通过任意现有技术实现即可。

进一步的，所述拨片远离传送带的一端转动连接导轮。对无人机的推动是通过拨片实现的，在其外端即远离传送带的一端转动连接导论，通过导轮避免拨片与无人机之间硬性接触强行挤压，将本来较为强烈的对撞作用转换为导轮的滚动摩擦消耗掉，提高了本申请移载机构工作过程中对无人机的保护效果。

进一步的，一个起落平台上设置两个移载机构，两个移载机构分别分布在起落平台上的相对两侧边。每架无人机的起飞与降落都通过两侧的移载机构同时动作实现，确保无人机稳定的进行移动，显著提高本申请的使用稳定性。

上述库门的使用方法，包括：

S1、将门板安装在侧面开口的机库上，使门板底边与机库侧面铰接、门板以下翻方式打开；

S2、当没有无人机需要起飞或降落时，顶升机构收缩、使起落平台与门板之间距离最小，门板保持关闭；

当有无人机需要起飞时，打开门板，顶升机构将起落平台顶升至该无人机所在高度，移载机构将该无人机从机库内移出至起落平台上，顶升机构继续将起落平台顶升至起飞高度，无人机从起落平台上起飞；

当有无人机需要降落时，打开门板，顶升机构将起落平台顶升至降落高度，无人机降落至起落平台上，顶升机构再将起落平台下降至至该无人机在机库内的储存高度，移载机构将该无人机从起落平台移至机库内。

其中，

移载机构将该无人机从机库内移出至起落平台上的方法包括：第二驱动装置驱动安装件在滑轨上朝向库体内部方向移动至设定位置，第一驱动装置驱动传送带正向转动，使拨片在传送带位于起落平台内部方向的一侧运动时，由内向外逐渐远离机库，此过程中拨片推动机库内的无人机逐渐移出至起落平台上；拨片继续随传送带转动，直至脱离与无人机的接触，此时第二驱动装置驱动安装件向远离库体方向移动至复位；

移载机构将该无人机从起落平台移至机库内的方法包括：第一驱动装置驱动传送带反向转动，使拨片在传送带位于起落平台内部方向的一侧运动时，由外向内逐渐靠近机库，此过程中拨片推动起落平台上的无人机逐渐向机库内移动，直至拨片脱离与无人机的接触。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明用于无人机机库的库门及其使用方法，库门用于安装在机库侧面，且集成有顶升机构、起落平台和移载机构，相较于常规的库门而言，利用库门作为了无人机起飞和降落的中转结构，避免了中转结构占用库体内部空间，为库门赋予了极大的功能性；并且在不工作时使起落平台收缩，有效实现了无人机起落中转结构的收纳，显著提高了空间利用率。

2、本发明用于无人机机库的库门及其使用方法，由于有顶升机构能够灵活调整高度、有移载机构实现对无人机的转运，因此可以使得装配本库门的库体内部的无人机进行多层布置，还解决了现有技术中无人机库体只能够单层布置无人机的缺陷，还实现了提高对应库体的空间利用率、提高对应机库的无人机容量的目的。

3、本发明用于无人机机库的库门及其使用方法，通过传送带来带动拨片在起落平台上做往复运动，通过拨片的运动来推动无人机进行移动，从而实现了无人机在本申请的库门与无人机的机库之间的移载交换，使得移载机构的集成效果极好，能够进一步的优化安装空间与结构。

4、本发明用于无人机机库的库门及其使用方法，从动轮随着安装件进行滑动，最终使得整个传送带都能够朝向库体内部方向移动一段距离，使得拨片能够转动至库体内部，从而从库体内部将无人机向外推出，实现了仅仅通过库门即可将无人机从库体内移出的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明具体实施例的结构示意图；

图2为本发明具体实施例的结构示意图；

图3为本发明具体实施例中移载机构的局部示意图；

图4为本发明具体实施例移载机构中传送带正转时的示意图；

图5为本发明具体实施例移载机构中传送带反转时的示意图；

图6为本发明具体实施例安装在库体上时的示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-门板，2-顶升机构，3-起落平台，4-伸缩装置，5-传送带，6-拨片，7-第一驱动装置，8-主动轮，9-从动轮，10-滑轨，11-安装件，12-导轮。

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，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1与图2所示的用于无人机机库的库门，包括门板1，门板1内壁设置顶升机构2，顶升机构2远离门板1的一端连接起落平台3，起落平台3上设置移载机构；起落平台3用于承载无人机；顶升机构2用于使起落平台3靠近和远离门板1；移载机构用于使无人机进入和移出起落平台3。门板1的底边用于与机库侧面铰接；门板1内壁还铰接伸缩装置4，伸缩装置4远离门板1的一端用于与机库侧面铰接。起落平台3的上表面平行于门板1内侧壁；起落平台3与顶升机构2共同组成剪式升降台。其中门板1与顶升机构2之间可以是一一对应的关系，也可以是一个门板1上设置多个顶升机构2。

本实施例中的顶升机构2可通过任意现有技术实现即可，如通过常见的升降台、液压缸、顶推杆、千斤顶等各种现有顶升方式均可。

本实施例中的移载机构通过任意现有技术实现即可，如从前侧拉动、后侧推动或是通过皮带、链条等传输结构从一侧或两侧进行往复传输均可实现，甚至可以设置拨叉、叉车等结构进行移载；还可以是设置挂钩从门板下部推送。

实施例2：

如图1至图6所示的用于无人机机库的库门，在实施例1的基础上，本实施例对移载机构进行优化设计，具体的：移载机构包括能够往复运动的传送带5，传送带5上固定连接拨片6；还包括用于驱动传送带5的第一驱动装置7。第一驱动装置7为电机，传送带5为链条或皮带；传送带5绕主动轮8、从动轮9转动，第一驱动装置7驱动主动轮8转动。还包括固定在起落平台3上的滑轨10，滑轨10的一端伸出至起落平台3外，且当库门打开时该端部朝向库体内部方向延伸。还包括滑动连接在滑轨10上的安装件11，第一驱动装置7与安装件11相对固定，从动轮9转动连接在安装件11上；还包括用于驱动安装件11沿滑轨10移动的第二驱动装置。拨片6远离传送带5的一端转动连接导轮12。一个起落平台3上设置两个移载机构，两个移载机构分别分布在起落平台3上的相对两侧边。其中第二驱动装置未在附图中示出，现有技术中任意的滑轨滑块驱动方式均可作为第二驱动装置使用。其中第一驱动装置7与安装件11的相对固定，如通过穿过安装件的连杆进行固定连接，且在安装板上开设与连杆相匹配的腰型孔即可。其中图4、图5中的箭头方向，表示该侧传送带5的移动方向。

优选的，如图3所示，滑轨10呈开口向上的凹槽状，安装件11底部设置两块相互平行的定位板，两块定位板正好安放在滑轨10上的凹槽内，不会发生左右晃动，并且在两块定位板之间设置若干滚轮，滚轮与凹槽状的滑轨10滚动配合，确保安装件11能够稳定快速的沿滑轨10移动。

本实施例中第一驱动装置7优选为伺服电机，伺服电机的输出端还连接减速器与换向机构，所述换向机构优选为蜗轮蜗杆结构，能够实现自锁功能。

本实施例的使用方法为：

S1、如图6所示，将门板1安装在侧面开口的机库上，使门板1底边与机库侧面铰接、门板1以下翻方式打开；

S2、当没有无人机需要起飞或降落时，顶升机构2收缩、使起落平台3与门板1之间距离最小，门板1保持关闭；

当有无人机需要起飞时，打开门板1，顶升机构2将起落平台3顶升至该无人机所在高度，移载机构将该无人机从机库内移出至起落平台3上，顶升机构2继续将起落平台3顶升至起飞高度，无人机从起落平台3上起飞；

当有无人机需要降落时，打开门板1，顶升机构2将起落平台3顶升至降落高度，无人机降落至起落平台3上，顶升机构2再将起落平台3下降至至该无人机在机库内的储存高度，移载机构将该无人机从起落平台3移至机库内。

本实施例中，上述起飞高度与降落高度一致，均高度无人机机库的顶部高度。

其中，移载机构将该无人机从机库内移出至起落平台3上的方法为：第二驱动装置驱动安装件11在滑轨10上朝向库体内部方向移动至设定位置，第一驱动装置7驱动传送带5正向转动如图4所示，使拨片6在传送带5位于起落平台3内部方向的一侧运动时，由内向外逐渐远离机库，此过程中拨片6推动机库内的无人机逐渐移出至起落平台3上；拨片6继续随传送带5转动，直至脱离与无人机的接触，此时第二驱动装置驱动安装件11向远离库体方向移动至复位；

移载机构将该无人机从起落平台3移至机库内的方法包括：第一驱动装置7驱动传送带5反向转动如图5所示，使拨片6在传送带5位于起落平台3内部方向的一侧运动时，由外向内逐渐靠近机库，此过程中拨片6推动起落平台3上的无人机逐渐向机库内移动，直至拨片6脱离与无人机的接触。

实施例3：

与附图2中所示的实施方式不同的是，本实施例对两侧的传送带5由一个电机带动进行同步转动。可以优选的使用双输出轴电机，也可以使用机械的同步结构进行传动。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，在本文中使用的术语“连接”在不进行特别说明的情况下，可以是直接相连，也可以是经由其他部件间接相连。

Claims (6)

1.用于无人机机库的库门，包括门板(1)，其特征在于，所述门板(1)内壁设置顶升机构(2)，所述顶升机构(2)远离门板(1)的一端连接起落平台(3)，所述起落平台(3)上设置移载机构；所述起落平台(3)用于承载无人机；所述顶升机构(2)用于使起落平台(3)靠近和远离门板(1)；所述移载机构用于使无人机进入和移出起落平台(3)；

所述起落平台(3)的上表面平行于门板(1)内侧壁；起落平台(3)与顶升机构(2)共同组成剪式升降台；

所述移载机构包括能够往复运动的传送带(5)，所述传送带(5)上固定连接拨片(6)；还包括用于驱动所述传送带(5)的第一驱动装置(7)；所述第一驱动装置(7)为电机，所述传送带(5)为链条或皮带；传送带(5)绕主动轮(8)、从动轮(9)转动，第一驱动装置(7)驱动主动轮(8)转动；

还包括固定在起落平台(3)上的滑轨(10)，所述滑轨(10)的一端伸出至起落平台(3)外；还包括滑动连接在所述滑轨(10)上的安装件(11)，所述第一驱动装置(7)与安装件(11)相对固定，所述从动轮(9)转动连接在安装件(11)上；还包括用于驱动安装件(11)沿滑轨(10)移动的第二驱动装置。

2.根据权利要求1所述的用于无人机机库的库门，其特征在于，所述门板(1)的底边用于与机库侧面铰接；所述门板(1)内壁还铰接伸缩装置(4)，所述伸缩装置(4)远离门板(1)的一端用于与机库侧面铰接。

3.根据权利要求1所述的用于无人机机库的库门，其特征在于，所述拨片(6)远离传送带(5)的一端转动连接导轮(12)。

4.根据权利要求1所述的用于无人机机库的库门，其特征在于，一个起落平台(3)上设置两个移载机构，两个移载机构分别分布在起落平台(3)上的相对两侧边。

5.基于权利要求1～4中任一所述的用于无人机机库的库门的使用方法，其特征在于，包括：

S1、将门板(1)安装在侧面开口的机库上，使门板(1)底边与机库侧面铰接、门板(1)以下翻方式打开；

S2、当没有无人机需要起飞或降落时，顶升机构(2)收缩、使起落平台(3)与门板(1)之间距离最小，门板(1)保持关闭；

当有无人机需要起飞时，打开门板(1)，顶升机构(2)将起落平台(3)顶升至该无人机所在高度，移载机构将该无人机从机库内移出至起落平台(3)上，顶升机构(2)继续将起落平台(3)顶升至起飞高度，无人机从起落平台(3)上起飞；

当有无人机需要降落时，打开门板(1)，顶升机构(2)将起落平台(3)顶升至降落高度，无人机降落至起落平台(3)上，顶升机构(2)再将起落平台(3)下降至该无人机在机库内的储存高度，移载机构将该无人机从起落平台(3)移至机库内。

6.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，

移载机构将该无人机从机库内移出至起落平台(3)上的方法包括：第二驱动装置驱动安装件(11)在滑轨(10)上朝向库体内部方向移动至设定位置，第一驱动装置(7)驱动传送带(5)正向转动，使拨片(6)在传送带(5)位于起落平台(3)内部方向的一侧运动时，由内向外逐渐远离机库，此过程中拨片(6)推动机库内的无人机逐渐移出至起落平台(3)上；拨片(6)继续随传送带(5)转动，直至脱离与无人机的接触，此时第二驱动装置驱动安装件(11)向远离库体方向移动至复位；

移载机构将该无人机从起落平台(3)移至机库内的方法包括：第一驱动装置(7)驱动传送带(5)反向转动，使拨片(6)在传送带(5)位于起落平台(3)内部方向的一侧运动时，由外向内逐渐靠近机库，此过程中拨片(6)推动起落平台(3)上的无人机逐渐向机库内移动，直至拨片(6)脱离与无人机的接触。

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