CN112060949B - 一种无人机自动充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机自动充电装置，包括放置面、移动件、供电部、受电部和遮挡件。放置面用于停放无人机。移动件与放置面滑动连接，并设有推动件。供电部设于移动件上，具有充电接头。受电部设于无人机，且具有与充电接头相对应的充电接口。遮挡件与无人机活动连接，用于遮住充电接口。移动件向无人机滑动，推动件推开遮挡件露出充电接口，充电接头与充电接口对接；移动件远离无人机滑动，充电接头与充电接口的连接断开，推动件离开遮挡件，遮挡件遮住充电接口。遮挡件能够在不充电时从上方遮住充电接口，防止雨水等滴落在充电接口上。所以，本发明提供的自动充电装置，能够在实现自动充电的同时，防止水珠附着在充电接口上。

Description

一种无人机自动充电装置

技术领域

本发明属于无人机充电技术领域，尤其涉及一种无人机自动充电装置。

背景技术

随着对无人机应用价值认知的加深，无人机在消费级，工业级和军用级市场均呈现出迅猛发展之势。无人机在诸多领域得到越来越多的运用。但是无人机的续航时间成为了阻碍无人机发展的最大瓶颈，虽然锂电子电池是目前市场上综合性能最好的电池，但依旧无法完全满足无人机续航需求，因此在无人机使用过程中必须要考虑到无人机充电问题。

由于无人机需要频繁充电，且无人机数量较大，按照传统方式由工作人员手动为之充电需要巨大的人力投入。因此，目前无人机充电很多都采用自动充电技术，一般为无人机降落稳定后，利用定位机构使无人机自动到达指定位置，在到达指定位置的同时，无人机上的充电接口就会与供电装置上的充电接头对接，从而实现自动充电。

然而，这种充电方式自然会带来一种后果，即无人机上的充电接口是裸露在外的。一旦无人机遇上雨天或者在一些其他特殊情况下，无人机的充电接口上就容易有水珠附着，而水珠的附着会使得充电不稳或者直接短路烧毁等现象发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人机自动充电装置，以解决现有技术中无人机上的充电接口容易有水珠附着的问题。

本发明的技术方案为：

一种无人机自动充电装置，包括：

放置面，用于停放无人机；移动件，与所述放置面滑动连接，所述移动件上设有推动件；

供电部，设于所述移动件上，所述供电部具有充电接头；

受电部，设于所述无人机，所述受电部具有与所述充电接头相对应的充电接口；

遮挡件，与所述无人机活动连接，所述遮挡件用于遮住所述充电接口；

所述移动件向所述无人机滑动，所述推动件推开所述遮挡件露出所述充电接口，所述充电接头与所述充电接口对接；所述移动件远离所述无人机滑动，所述充电接头与所述充电接口的连接断开，所述推动件离开所述遮挡件，所述遮挡件遮住所述充电接口。

优选地，所述遮挡件为遮挡板，所述遮挡板与所述无人机活动连接，且遮住所述充电接口。

优选地，所述遮挡板和所述无人机之间设有复位件，所述复位件用于所述遮挡板被推开后的复位。

优选地，所述遮挡板与所述无人机转动连接，所述复位件为扭簧，设于所述遮挡板和所述无人机的转动连接处，且分别与所述遮挡板和所述无人机连接。

优选地，所述供电部为充电盒，所述充电接头为充电盒上的探针；所述受电部为充电板，充电板上具有所述充电接口。

优选地，所述充电接头向下设置，所述充电接口向上设置；

所述移动件上设有升降机构，所述供电部连接于所述升降机构，一驱动部驱动升降机构升降带动所述供电部上的充电接头相对所述移动件上下移动。

优选地，所述升降机构包括滑轨和滑块，所述滑轨与所述移动件固连，所述滑块滑动连接于所述滑轨内，所述滑块与所述供电部连接；

所述驱动部的输出端与所述滑块连接，驱动所述滑块在所述滑轨内滑动。

优选地，所述驱动部的输出端连接有转轴，所述转轴上设有外螺纹，所述转轴沿所述滑块的移动方向设于所述滑轨内，且所述转轴穿设所述滑块，所述转轴与所述滑块螺纹转动连接；

所述驱动部驱动所述转轴旋转通过螺纹带动所述滑块在所述滑轨内移动。

优选地，所述驱动部的固定端与所述滑轨或所述移动件固连。

优选地，所述滑轨上设有沿所述滑块移动方向设置的限位槽，所述滑块上设有限位块，所述限位块伸入所述限位槽并与所述限位槽滑动连接，所述限位槽和所述限位块用于限制所述滑块在所述滑轨内的行程。

优选地，所述限位槽沿所述限位块移动方向上的两端分别设有限位开关，所述限位块在沿其自身移动方向上的两端分别设有与所述限位槽上的两个所述限位开关相对应的触发部；所述限位开关与所述驱动部电连接。

优选地，所述供电部设于所述移动件朝向所述无人机的一侧，所述升降机构设于所述移动件背向所述无人机的一侧，所述升降机构和所述供电部通过连接件连接。

优选地，所述推动件为遮挡罩，所述遮挡罩从上方罩住所述充电接头。

优选地，所述放置面为机库内的平台，所述移动件与所述平台滑动连接。

本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

(1)本发明提供的无人机自动充电装置，无人机上设有遮挡件，能够在不充电时从上方遮住充电接口，防止雨水等滴落在充电接口上。而无人机的自动充电过程为：无人机降落在放置面上，由外部定位装置将无人机定位到指定位置，然后移动部向无人机移动，在移动的过程中，推动件推开充电接口上的遮挡板，露出的充电接口与移动件上的充电接头对接，进行充电；充电结束后，移动件移动，远离无人机，推动件也离开遮挡件，遮挡件重新遮住充电接口。所以，本发明提供的自动充电装置，能够在实现自动充电的同时，防止水珠附着在充电接口上，因此，解决了现有技术中无人机上的充电接口容易有水珠附着的问题。

(2)本发明的实施例提供的无人机自动充电装置，遮挡罩从上方罩住充电接头，能够防止雨水附着在充电接头上。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：

图1为本发明的一种无人机自动充电装置的安装位置示意图；

图2为本发明的一种无人机自动充电装置的部分结构示意图；

图3为本发明的机架处结构示意图；

图4为本发明的机架处结构另一示意图；

图5为本发明的推杆处结构示意图；

图6为本发明的推杆处结构另一示意图；

图7为本发明的推杆处结构另一示意图。

附图标记说明：

1：机库；2：机架；3：推杆；4：遮挡罩；5：遮挡板；6：充电盒；61：探针；7：充电板；8：驱动部；9：滑轨；10：滑块；11：转轴；12：限制块； 13：限位块；14：限位开关；15：第一安装件；16：扭簧。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种无人机自动充电装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

同时，“第一”、“第二”等表述仅用于区分多个构型的目的，而不是限制构型或其他特征之间的顺序。

另外，“包括”元件的表述是“开放式”表述，该“开放式”表述仅仅是指存在对应的部件，不应当解释为排除附加的部件。

实施例1

参看图1至图7，本实施例提供一种无人机自动充电装置，包括放置面、移动件、供电部、受电部和遮挡件。放置面用于停放无人机。移动件与放置面滑动连接，并设有推动件。供电部与移动件连接，具有充电接头。受电部设于无人机，且具有与充电接头相对应的充电接口。遮挡件与无人机活动连接，用于遮住充电接口。

无人机的自动充电过程为：无人机降落在放置面上，由外部定位装置将无人机定位到指定位置，然后再由外部的驱动装置驱动移动部向无人机移动，在移动的过程中，推动件推开充电接口上的遮挡板5，露出的充电接口与移动件上的充电接头对接，进行充电；充电结束后，由外部驱动装置再次驱动移动件移动，远离无人机，推动件也离开遮挡件，遮挡件重新遮住充电接口。

而无人机上设置的遮挡件，能够在不充电时从上方遮住充电接口，防止雨水等滴落在充电接口上。

因此，本实施例提供的自动充电装置，能够在实现自动充电的同时，防止水珠附着在充电接口上。

现对本实施例的结构进行说明。

无人机一般停泊在机库1中充电，放置面可以是机库1中的平台。在本实施例中，移动件可以是一根推杆3，推杆3两端与平台滑动连接。供电部具体可以连接在无人机的机架2上，供电部可以是充电盒6，充电盒6上的探针61为充电接头；通过连接件将充电盒6连接在推杆3上。受电部可以是充电板7，充电板7上具有充电接口；充电板7也可以通过一些连接件连接在无人机的机架2上。

在本实施例中，设置第一安装件15，在第一安装件15上设置容置槽，用于容置并固定充电板7，而第一安装件15自身固定连接在机架2上。在其他实施中，充电板7可以通过其他方式设于机架2上，不做限制。

遮挡件可以是一个遮挡板5，遮挡板5和第一安装件15转动连接，且转动连接处位于第一安装件15不靠近推杆3的一侧。在推杆3向无人机移动时，推杆3上的推板会抵住遮挡板5的下表面，在推杆3铸件靠近的过程中，铸件使遮挡板5逐渐转动，露出遮挡板5下方的第一安装件15以及在第一安装件15的容置槽内的充电板7，使得充电板7上的充电接头与连接于推杆3上的充电盒6上的探针61对接，从而进行充电。

同时，遮挡板5和第一安装件15之间还设有复位件，用于遮挡板5转动露出充电板7后的复位。具体，在本实施例中，复位件可以是扭簧16，设于遮挡板5和第一安装件15的转动连接处，分别和遮挡板5和第一安装件15 连接。

充电板7安装在容置槽，可以是整个充电板7在容置槽内，也可以就部分充电板7在容置槽内。在本实施例中，充电板7整个容置在容置槽内，此时，充电板7安装在第一安装件15的容置槽内，上方具有与第一安装件15 转动连接的遮挡板5，相当于第一安装件15和遮挡板5配合形成了一个上盖可以打开的盒子，充电板7位于其内，使充电板7在无人机不充电时被隐藏在该盒子之内的，不会淋到雨水，而当无人机需要充电时，打开盒子的上盖即遮挡板5即可。然而此时，充电板7上的充电接口必然是向上的，与之对应，充电盒6上的探针61需要向下设置。

当然，在其他实施例中，遮挡件可以是其他样子的，遮挡件和第一安装件15之间的活动连接也可以采用其他方式，根据遮挡件与第一安装件15的连接方式可以采用不同的复位件，这些都不做限制。例如，遮挡件可以是与第一安装件15滑动连接的，推板在靠近的时候推开遮挡件露出充电板7，而复位件采用压簧，当推板离开时，压簧推动遮挡件回到原来的位置，即充电板7的上方。

实施例2

参看图2、图5至图7，供电部安装于平台上，在下雨天气，机库1打开时，雨水也容易滴落附着在供电部的充电接头上，因此，本实施例在实施例 1的基础上，将推动件设置为遮挡罩4，从上方罩住充电接头，使得遮挡罩4 在推动遮挡板5的同时，还能作为充电接头的防雨用具，且，在推开遮挡板 5的过程中也能给充电接口遮雨。

具体地，遮挡罩4与推杆3连接，遮挡罩4罩住整个供电部，即罩住充电盒6。

进一步地，充电盒6设置升降机构，推杆3连接于升降机构，通过一驱动部8驱动升降机构升降，从而带动充电盒6升降。充电盒6上升，进入遮挡罩4；充电盒6下降，与充电板7连接进行充电。

具体地，升降机构包括滑轨9和滑块10，滑轨9与推杆3固定连接，滑块10与充电盒6连接，同时，滑块10上下滑动连接于滑轨9内。驱动部8 的固定端可以与推杆3连接，也可以与滑轨9连接。驱动部8的输出端连接有转轴11，转轴11上设有外螺纹，转轴11沿滑块10滑动方向设置于滑轨9 内，滑块10穿设转轴11，且滑块10与转轴11螺纹转动连接。驱动部8驱动转轴11旋转，然后通过螺纹带动滑块10在滑轨9内移动，实现升降机构的升降。其中，在本实施例中，驱动部8可以采用电机。在其他实施例中，驱动部8也可以采用其他方式驱动滑块10滑动，例如驱动部8可以是气缸，气缸的输出端与滑块10连接，气缸输出端相对于固定端伸缩运动，从而带动滑块10在滑轨内滑动。

进一步地，将推杆3靠近无人机的一侧设为第一侧，推杆2背向无人机的一侧为第二侧。推杆3第一侧在充电时会与无人机接触，而升降机构整体结构较多，因此，将升降机构设置在推板的第二侧。充电盒6需要与充电板7接触，需要设置在推杆3的第一侧。所以，升降机构的输出端，即滑块10 通过一连接件与充电盒6连接，具体在本实施中，连接件从推杆3的下方绕过实现滑块10与充电盒6的连接；当然，在其他实施例中，连接件也可以从推杆3的上方绕过来连接滑块10和充电盒6，此处不做限制。

在本实施例中，无人机的充电过程为：无人机降落到平台后，由外部定位装置将无人机移动到指定位置，然后外部驱动装置驱动推杆3向无人机移动，在移动过程中，遮挡罩4推动遮挡板5转动，推杆3移动到指定位置后停下，此时遮挡板5下方充电盒6的充电接口完全露出，而遮挡罩4下方的充电板7正好位于充电盒6的正上方，驱动部8驱动升降机构下移，带动充电盒6下降至充电盒6上的探针61插入充电板7上的充电接口，无人机开始充电。充电结束后，驱动部8驱动升降机构上移，带动充电盒6上升回到遮挡罩4内，外部驱动装置驱动推杆3向远离无人机的方向移动，遮挡罩4离开遮挡板5，遮挡板5在复位件的作用下回到原来的位置，重新遮住充电板7。

实施例3

参看图6和图7，充电盒6在下移的过程中，若下移过大，则会压坏充电板7；而若上移到了极限位置仍不停止，则会使电机损坏，因此，本实施例在实施例2的基础上，对升降机构和驱动部8进行改进，以解决上述问题。

在滑轨9上设置限位槽，限位槽沿滑块10移动方向设置。在滑块10上设置限位块13，限位块13伸入限位槽并与限位槽滑动连接。滑块10在滑轨 9内上下移动时，限位块13随之一起在限位槽内滑动。

控制限位槽上下端的位置，使得限位块13移动到限位槽上端时，滑块 10正好移动到滑轨9的最上方；限位块13移动到限位槽最下端时，充电盒6 上的探针61正好插入充电盒6上的充电接口，实现对接。限位槽在滑块滑动方向上的两端(即限位槽的上壁面和下壁面)分别设置限位开关14，限位开关14与驱动部8电连接。在限位块13的上下端设置与限位槽上下壁面上的限位开关14分别对应的触发部。限位块13移动至碰到限位槽的上壁面时，限位块13上端的触发部触发限位槽上壁面上的限位开关14，驱动部8停止；限位块13移动至碰到限位槽的下壁面时，限位块13下端的触发部触发限位槽下壁面上的限位开关14，驱动部8停止。所以，本实施例限制了滑块10 的升降行程，使其，上移时不会损坏电机，下移时也不会压坏充电板7。

具体地，在本实施例中，限位槽可以是由两个固连于滑轨9上的限制块 12组成，两个限制块12沿滑块10滑动方向一上一下设置，两个限制块12 中间具有间隙，这个间隙即为限位槽；限位块13处于两个限制块12中间，在两个限制块12之间的间隙(即限位槽)内上下移动。限位开关14分别设于位于上方限制块12的下端和位于下方限制块12的上端。在其他实施例中，限位槽和限位块13的设置还可以有其他方式，此处不做限制。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (13)

1.一种无人机自动充电装置，其特征在于，包括：

放置面，用于停放无人机；移动件，与所述放置面滑动连接，所述移动件上设有推动件；

供电部，设于所述移动件上，所述供电部具有充电接头；

受电部，设于所述无人机，所述受电部具有与所述充电接头相对应的充电接口；

遮挡件，与所述无人机活动连接，所述遮挡件用于遮住所述充电接口；

所述充电接头向下设置，所述充电接口向上设置；

所述移动件上设有升降机构，所述供电部连接于所述升降机构，一驱动部驱动所述升降机构升降带动所述供电部上的充电接头相对所述移动件上下移动；

所述移动件向所述无人机滑动，所述推动件推开所述遮挡件露出所述充电接口，所述充电接头与所述充电接口对接；所述移动件远离所述无人机滑动，所述充电接头与所述充电接口的连接断开，所述推动件离开所述遮挡件，所述遮挡件遮住所述充电接口。

2.根据权利要求1所述的无人机自动充电装置，其特征在于，所述遮挡件为遮挡板，所述遮挡板与所述无人机活动连接，且遮住所述充电接口。

3.根据权利要求2所述的无人机自动充电装置，其特征在于，所述遮挡板和所述无人机之间设有复位件，所述复位件用于所述遮挡板被推开后的复位。

4.根据权利要求3所述的无人机自动充电装置，其特征在于，所述遮挡板与所述无人机转动连接，所述复位件为扭簧，设于所述遮挡板和所述无人机的转动连接处，且分别与所述遮挡板和所述无人机连接。

5.根据权利要求1所述的无人机自动充电装置，其特征在于，所述供电部为充电盒，所述充电接头为充电盒上的探针；所述受电部为充电板，充电板上具有所述充电接口。

6.根据权利要求1所述的无人机自动充电装置，其特征在于，所述升降机构包括滑轨和滑块，所述滑轨与所述移动件固连，所述滑块滑动连接于所述滑轨内，所述滑块与所述供电部连接；

所述驱动部的输出端与所述滑块连接，驱动所述滑块在所述滑轨内滑动。

7.根据权利要求6所述的无人机自动充电装置，其特征在于，所述驱动部的输出端连接有转轴，所述转轴上设有外螺纹，所述转轴沿所述滑块的移动方向设于所述滑轨内，且所述转轴穿设所述滑块，所述转轴与所述滑块螺纹转动连接；

所述驱动部驱动所述转轴旋转通过螺纹带动所述滑块在所述滑轨内移动。

8.根据权利要求7所述的无人机自动充电装置，其特征在于，所述驱动部的固定端与所述滑轨或所述移动件固连。

9.根据权利要求6所述的无人机自动充电装置，其特征在于，所述滑轨上设有沿所述滑块移动方向设置的限位槽，所述滑块上设有限位块，所述限位块伸入所述限位槽并与所述限位槽滑动连接，所述限位槽和所述限位块用于限制所述滑块在所述滑轨内的行程。

10.根据权利要求9所述的无人机自动充电装置，其特征在于，所述限位槽沿所述限位块移动方向上的两端分别设有限位开关，所述限位块在沿其自身移动方向上的两端分别设有与所述限位槽上的两个所述限位开关相对应的触发部；所述限位开关与所述驱动部电连接。

11.根据权利要求1所述的无人机自动充电装置，其特征在于，所述供电部设于所述移动件朝向所述无人机的一侧，所述升降机构设于所述移动件背向所述无人机的一侧，所述升降机构和所述供电部通过连接件连接。

12.根据权利要求1所述的无人机自动充电装置，其特征在于，所述推动件为遮挡罩，所述遮挡罩从上方罩住所述充电接头。

13.根据权利要求1所述的无人机自动充电装置，其特征在于，所述放置面为机库内的平台，所述移动件与所述平台滑动连接。

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