CN112144937A - 一种无人机多机机库 - Google Patents

Abstract

本发明属于无人机装备技术领域，公开了一种无人机多机机库，包括舱体，还包括：多个平台，可升降地置于所述舱体内，用于停放无人机；无人机固定机构，安装于所述平台，用于固定所述无人机；定位机构，安装于所述舱体上，用于调整所述平台上的无人机的位置至所述无人机固定机构的固定位置。本发明通过设置多个可升降的平台，能够实现多架无人机的储存、停放，同时能够实现多架无人机连续不间断作业以及同时作业。通过定位机构能够对降落在平台上的无人机准确定位，使得无人机置于无人机固定机构的固定位置，并由其固定。

Description

一种无人机多机机库

技术领域

本发明涉及无人机装备技术领域，尤其涉及一种无人机多机机库。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和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。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，无人机配合行业应用，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，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。

考虑到无人机使用过程中的续航以及充电问题，通常会配备有无人机机库，现有的无人机机库大都为单机机库，即只能用于一架无人机的充电、储存，而一架无人机的充电时间较长，无法适用连续不间断作业的场合。此外，单机机库储存的一架无人机同时间只能执行一项作业，当需要多架无人机同时作业时，单机机库无法满足上述要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人机多机机库，能够实现多架无人机的停放、储存，且能够实现多机连续不间断作业或同时作业。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种无人机多机机库，包括舱体，还包括：

多个平台，可升降地置于所述舱体内，用于停放无人机；

无人机固定机构，安装于所述平台，用于固定所述无人机；

定位机构，安装于所述舱体上，用于调整所述平台上的无人机的位置至所述无人机固定机构的固定位置。

作为优选，所述平台包括固设于所述舱体的底板，安装于所述底板上的导向座，相对于所述导向座可轴向移动的导向柱，固定连接于所述导向柱的平台台面，以及驱动所述平台台面升降的升降气缸。

作为优选，所述平台的中间位置处固定有二维码标识板，所述二维码标识板被配置为供所述无人机扫码定位。

作为优选，所述无人机固定机构包括固定于所述平台上的安装板，固设于所述安装板的第一电机，由所述第一电机驱动相向或相背离移动的两组夹持件，两组所述夹持件用于夹持固定所述无人机。

作为优选，所述夹持件包括分设于所述安装板两侧的夹紧板，所述夹紧板穿过所述平台设置。

作为优选，所述夹紧板上开设有V形夹口，位于所述安装板同一侧的两个所述夹紧板的V形夹口相对而设。

作为优选，所述无人机固定机构还包括由所述第一电机驱动转动的正反丝杆，螺纹连接于所述正反丝杆的两个螺母，固接于所述螺母的滑块，以及设于所述安装板下的导轨，所述滑块相对于所述导轨可滑动，且每个所述滑块安装有一组所述夹持件。

作为优选，所述定位机构包括安装在所述舱体上的两组X向线性模组以及两组Y向线性模组，所述X向线性模组驱动连接X向定位杆的一端，所述X向定位杆的另一端滑动连接于X向导轨，所述Y向线性模组驱动连接Y向定位杆的一端，所述Y向定位杆的另一端滑动连接于Y向导轨。

作为优选，还包括云台固定机构，所述云台固定机构包括固设于所述平台下方的安装架，固接于所述安装架的驱动件，由所述驱动件驱动沿竖直方向移动的固定块，所述固定块能够穿过所述平台。

作为优选，还包括移动式舱门，所述移动式舱门滑动设置于所述舱体的顶部。

作为优选，所述舱体内设有温湿度调节装置、监控装置、照明装置以及充电装置。

本发明的有益效果：通过设置多个可升降的平台，能够实现多架无人机的储存、停放，同时能够实现多架无人机连续不间断作业以及同时作业。通过定位机构能够对降落在平台上的无人机准确定位，使得无人机置于无人机固定机构的固定位置，并由其固定。

附图说明

图1是本发明无人机多机机库的立体结构示意图；

图2是本发明无人机多机机库的平台的结构示意图；

图3是本发明无人机多机机库的无人机固定机构的结构示意图；

图4是本发明无人机多机机库的平台与无人机固定机构的装配示意图；

图5是本发明无人机多机机库的定位机构的结构示意图；

图6是本发明无人机多机机库的云台固定机构的结构示意图。

图中：

1、舱体；11、地脚；

2、平台；21、底板；22、导向座；23、导向柱；24、平台台面；25、升降气缸；26、二维码标识板；241、矩形孔；

3、无人机固定机构；31、安装板；32、第一电机；33、夹紧板；34、正反丝杆；35、螺母；36、滑块；331、V形夹口；

4、定位机构；41、X向线性模组；42、Y向线性模组；43、X向定位杆；44、Y向定位杆；45、X向导轨；46、Y向导轨；

5、云台固定机构；51、安装架；52、固定块；53、第二电机；54、滑套；541、销孔；511、长型孔；

6、移动式舱门；7、无人机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本发明提供一种无人机多机机库，用于实现多架无人机7的储存、停放，可参照图1，该无人机多机机库包括舱体1、多个平台2、无人机固定机构3以及定位机构4，其中：

上述舱体1成矩形状箱体结构，其顶部开口设置，用于供无人机7进出舱体1。在舱体1的顶部还设有移动式舱门6，该移动式舱门6滑动设置，以实现对舱体1顶部的封闭和打开。具体的，该移动式舱门6可通过电机、皮带轮以及齿形皮带驱动来实现相对于舱体1的滑动。而且该移动式舱门6通过线性导轨滑块实现滑动。为了减小打开时移动式舱门6的占地面积，该移动式舱门6采用双层收缩式结构(图1所示)。本实施例中，上述移动式舱门6的结构为现有技术中常见的结构，不再赘述。

在上述舱体1的底部四个角处还设有高度可调的地脚11，以便保证舱体1放置时的水平度和稳定性。

优选地，本实施例的舱体1外部表面进行了防锈防腐处理，且还可以在舱体1外部设置防沙防雨的涂层或罩。

可选地，在上述舱体1内部还可以设置有温湿度调节装置(如可以是空调热泵系统)，配合温湿度检测装置(如温湿度传感器等)和/或排气风扇，能够调整舱体1内的温湿度。还可以在舱体1内设置监控装置，通过监控装置能够实时监控无人机7的降落位置、角度偏差以及机库内无人机7的储存情况。还可以在舱体1内设置照明灯和充电装置。

进一步地，还可以在舱体1外设置人机交互系统，用于显示和控制舱体1内的无人机7。

本实施例中，上述平台2安装于舱体1内，且上述平台2为可升降平台，在无人机7刚降落时，平台2上升一定距离(如超过舱体1顶部平面或者移动式舱门6)，此时平台2位置较高，无人机7的机翼高于舱体1周围零部件的高度，这样减少了降落时无人机7的机翼与舱体1周边零部件干涉的风险。而当无人机7被固定后，通过下降平台2，使得无人机7置于舱体1内部(如降落到充电或换电池的位置)。而且通过平台2的下降，也能够便于移动式舱门6的关闭。

具体的，如图2所示，上述平台2包括底板21、导向座22、导向柱23、平台台面24、升降气缸25以及二维码标识板26，其中：

上述底板21固定安装在舱体1内，在该底板21上安装有导向座22，该导向座22成柱状结构且竖直设置，在导向座22内穿设有可相对其轴向移动的导向柱23，导向柱23的顶部固定连接于上述平台台面24，上述升降气缸25的壳体固定于底板21上，输出端则固定于平台台面24底部。通过升降气缸25的伸缩，能够带动平台台面24升降，在此过程中，导向柱23能够实现对平台台面24的支撑以及平台台面24移动时的导向。

本实施例中，优选地，上述导向座22以及导向柱23成组设置，且至少设置有两组，以实现对平台台面24的稳定支撑。如图2所示，本实施例导向座22和导向柱23设置为两组，且两组导向座22和导向柱23成对角设置。当然可以理解的，上述导向座22以及导向柱23也可以设置三组或更多组。

上述二维码标识板26设置于平台台面24上，其用于供无人机扫码定位。由于多个平台2的位置不同，相应的位于不同平台2上的二维码标识板26的二维码也不同，以便无人机7根据不同的二维码降落在不同的平台2上。本实施例中，上述二维码标识板26优选设置于平台2的中间位置处，进而使得无人机7初步降落在平台2的中间位置，避免无人机7与其它结构发生碰撞。

本实施例的上述二维码标识板26在使用时，通过无人机7对其二维码图像进行识别，具体的，在无人机7距离平台2高度大于5m时，不断检测拍照实时确定目标位置，制作腐蚀或膨胀操作的内核，形状为矩形，锚点默认为中心点，按制定的内核对图像进行膨胀操作；将图像从RGB颜色空间转换到灰度空间；将图像信息二值化。在无人机7距离平台2高度小于5m时，通过识别二维码，获取对应飞机降落位置，按顺时针识别出二维码四个顶点及对应坐标，进而求出二维码中心点坐标。

通过找到目标中心点在图像中的像素位置，然后求出目标中心点像素位置距离图像中心像素位置的x和y方向的像素距离，再将像素距离从图像坐标系转换到无人机坐标系，并结合实际高度将像素距离转换为实际水平距离，传递给无人机7，实时控制无人机7水平对准目标中心位置降落。

上述无人机固定机构3用于对降落在平台2上的无人机7固定，以便在运输时，防止无人机7窜动造成损伤。每个平台2均对应设置有一个无人机固定机构3。可参照图3，上述无人机固定机构3包括安装板31、第一电机32以及两组夹持件，其中：

上述安装板31固定于上述平台台面24的底部，在该安装板31上固定安装有上述第一电机32，该第一电机32通过传动结构能够带动两组夹持件相向或相背离的移动，当两组夹持件相向移动时，能够实现对无人机7的夹持固定，当两组夹持件相背离移动时，能够解除对无人机7的夹持固定。

具体的，上述传动结构可以是一正反丝杆34，第一电机32通过皮带或者齿轮等方式带动正反丝杆34转动，同时在正反丝杆34上螺纹连接于两个螺母35，该两个螺母35分别固定有一滑块36，该滑块36能够滑动于导轨上，该导轨安装于安装板31底部。上述两组夹持件各安装于一个滑块36上并能够随滑块36移动。通过第一电机32带动正反丝杆34转动，使得两个螺母35沿正反丝杆34相向或相背离移动，进而由螺母35带动滑块36以及夹持件移动，最终使得两组夹持件能够相向或相背离移动，来实现对无人机7夹持固定或解除固定。

本实施例中，上述夹持件包括分设于安装板31两侧的夹紧板33，两个夹紧板33分别固定在滑块36的两侧，并随着滑块36移动。可参照图4，本实施例在平台台面24上开设有供夹紧板33移动的矩形孔241，夹紧板33的夹紧部分穿出矩形孔241，来对无人机7进行夹紧固定。

进一步的，如图3所示，上述夹紧板33上开设有V形夹口331，该V形夹口331用于对无人机7的夹紧。其中位于安装板31同一侧的两个夹紧板33的V形夹口331相对而设，使得两个V形夹口331之间形成放置无人机7腿部的空间，随后在夹紧板33的移动下，两个相对的V形夹口331能够夹紧无人机7。

上述定位机构4用于调整降落在平台2上的无人机7的位置，以使得无人机7精确置于上述无人机固定机构3的夹持位置处，以避免无人机7位置不对导致夹持不稳或者夹持位置错误导致无人机7受损。而且也能够防止平台2下降时无人机7机翼碰到舱体1、因无人机7位置及角度不准，无法进行如换电池、充电等作业。

具体的，如图5所示，上述定位机构4包括安装在舱体1上的两组X向线性模组41以及两组Y向线性模组42，其中X向线性模组41驱动连接有X向定位杆43，且X向定位杆43的另一端滑动连接有X向导轨45，通过X向线性模组41能够驱动X向定位杆43沿X向导轨45滑动。相应的，Y向线性模组42驱动连接有Y向定位杆44，且Y向定位杆44的另一端滑动连接有Y向导轨46。

需要指出的是，在无人机7未降落在平台2上时，通过移动X向定位杆43以及Y向定位杆44，使得两个X向定位杆43位于平台2的两侧，Y向定位杆44位于平台2的另外两侧，当无人机7降落在平台2上后，因为存在的位置及角度偏差，此时可通过监控装置获得无人机7的降落位置以及角度偏差，随后通过移动其中一个或两个X向定位杆43以及一个或两个Y向定位杆44，来将无人机7移动至所需位置，也就是移动至无人机固定机构3的夹持固定位置。

上述X向线性模组41以及Y向线性模组42均包括高精度的步进电机或伺服电机，且步进电机或伺服电机均集成有位置编码器来实现精准的位置控制，进而使得无人机7的位置调整更加精确。

需要说明的是，配合平台2的可升降，当平台2带着无人机7下降时，上述X向定位杆43以及Y向定位杆44需远离该平台2，以防止对无人机7下降造成干涉。此外，当该平台2带动无人机7下降后，X向定位杆43以及Y向定位杆44对其它平台2上无人机7进行位置调整时，也不会受到该平台2上的无人机7的干涉。

本实施例中，当无人机多机机库安装在移动车辆上时，上述无人机多机机库还可以包括云台固定机构5，该云台固定机构5能够实现对无人机7装载的云台的固定，以避免运输时云台晃动损坏。

可参照图6，上述云台固定机构5包括固设于平台2下方的安装架51，固接于安装架51的驱动件，以及由驱动件驱动沿竖直方向移动的固定块52，在平台2上开设有孔，上述固定块52能够穿过孔，并固定于云台上。

本实施例中，上述驱动件包括第二电机53，由第二电机53驱动的丝杆(图中未示出)，螺纹连接丝杆的螺母(图中未示出)，与螺母固定连接的滑套54，该滑套54固定连接上述固定块52。在滑套54上开设有销孔541，在安装架51上沿竖直方向开设有长型孔511，通过销轴穿过长型孔511以及销孔541，使得滑套54无法转动。当需要对云台固定时，通过第二电机53带动丝杠转动，此时由于销轴的作用，滑套54以及螺母会沿丝杠移动，进而由滑套54带动固定块52穿过平台2并固定于云台上。

可以理解的是，上述驱动件还可以是直线电机，还可以是如气缸等能够实现固定块52的直线位移的结构。此时驱动件能够直接驱动固定块52穿过平台2并固定于云台上。

本实施例的上述无人机多机机库，在初始状态时，移动式舱门6处于关闭状态，此时无人机7平台2处于下降位置，无人机固定机构3以及云台固定机构5关闭，且定位机构4的X向定位杆43以及Y向定位杆44处于最大打开位置。

当无人机7需要起飞时，移动式舱门6打开，停放有该无人机7的平台2上升，无人机固定机构3打开(如果有云台固定机构5，则云台固定机构5也打开)，随后控制无人机7起飞。在此过程中，如果某架无人机7电量不足无法使用，则可以直接控制第二架无人机7起飞，继续进行相应作业。此外，如果需要多架无人机7同时作业，则控制多架无人机7同时起飞，并执行相应操作。

当无人机7降落时，移动式舱门6打开，平台2上升，并且无人机固定机构3处于打开状态(如果有云台固定机构5，则云台固定机构5也处于打开状态)，随后控制无人机7通过二维码标识板26，初步降落在该平台2的中间位置上，随后通过定位机构4的X向定位杆43以及Y向定位杆44的移动，将无人机7精确移动至无人机固定机构3处，随后由无人机固定机构3将无人机7夹持固定，之后定位机构4远离该平台2，平台2带动无人机7下降，随后关闭移动式舱门6。

本实施例的上述无人机多机机库，通过设置多个可升降的平台2，能够实现多架无人机7的储存、停放，同时能够实现多架无人机7连续不间断作业以及同时作业。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人机多机机库，包括舱体(1)，其特征在于，还包括：

多个平台(2)，可升降地置于所述舱体(1)内，用于停放无人机(7)；

无人机固定机构(3)，安装于所述平台(2)，用于固定所述无人机(7)；

定位机构(4)，安装于所述舱体(1)上，用于调整所述平台(2)上的无人机(7)的位置至所述无人机固定机构(3)的固定位置。

2.根据权利要求1所述的无人机多机机库，其特征在于，所述平台(2)包括固设于所述舱体(1)的底板(21)，安装于所述底板(21)上的导向座(22)，相对于所述导向座(22)可轴向移动的导向柱(23)，固定连接于所述导向柱(23)的平台台面(24)，以及驱动所述平台台面(24)升降的升降气缸(25)。

3.根据权利要求1或2所述的无人机多机机库，其特征在于，所述平台(2)的中间位置处固定有二维码标识板(26)，所述二维码标识板(26)被配置为供所述无人机扫码定位。

4.根据权利要求1所述的无人机多机机库，其特征在于，所述无人机固定机构(3)包括固定于所述平台(2)上的安装板(31)，固设于所述安装板(31)的第一电机(32)，由所述第一电机(32)驱动相向或相背离移动的两组夹持件，两组所述夹持件用于夹持固定所述无人机(7)。

5.根据权利要求4所述的无人机多机机库，其特征在于，所述夹持件包括分设于所述安装板(31)两侧的夹紧板(33)，所述夹紧板(33)穿过所述平台(2)设置。

6.根据权利要求5所述的无人机多机机库，其特征在于，所述夹紧板(33)上开设有V形夹口(331)，位于所述安装板(31)同一侧的两个所述夹紧板(33)的V形夹口(331)相对而设。

7.根据权利要求4-6任一所述的无人机多机机库，其特征在于，所述无人机固定机构(3)还包括由所述第一电机(32)驱动转动的正反丝杆(34)，螺纹连接于所述正反丝杆(34)的两个螺母(35)，固接于所述螺母(35)的滑块(36)，以及设于所述安装板(31)下的导轨，所述滑块(36)相对于所述导轨可滑动，且每个所述滑块(36)安装有一组所述夹持件。

8.根据权利要求1所述的无人机多机机库，其特征在于，所述定位机构(4)包括安装在所述舱体(1)上的两组X向线性模组(41)以及两组Y向线性模组(42)，所述X向线性模组(41)驱动连接X向定位杆(43)的一端，所述X向定位杆(43)的另一端滑动连接于X向导轨(45)，所述Y向线性模组(42)驱动连接Y向定位杆(44)的一端，所述Y向定位杆(44)的另一端滑动连接于Y向导轨(46)。

9.根据权利要求1所述的无人机多机机库，其特征在于，还包括云台固定机构(5)，所述云台固定机构(5)包括固设于所述平台(2)下方的安装架(51)，固接于所述安装架(51)的驱动件，由所述驱动件驱动沿竖直方向移动的固定块(52)，所述固定块(52)能够穿过所述平台(2)。

10.根据权利要求1所述的无人机多机机库，其特征在于，还包括移动式舱门(6)，所述移动式舱门(6)滑动设置于所述舱体(1)的顶部。

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