CN112373373B - 车载无人机自动夹持充电装置 - Google Patents

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Abstract

该发明涉及车载无人机停机场领域，尤其涉及一种车载无人机自动夹持充电装置。所述无人机的支腿上设有充电触点，所述装载车的车顶上设有固定板，所述固定板上设有将无人机推动至指定位置的推动机构，所述推动机构包括分别对称设置在固定板四周的横向推动机构和纵向推动机构，所述固定板两侧的横向推动机构和纵向推动机构之间分别设有横向推杆和纵向推杆，所述横向推动机构和纵向推动机构的上方设有停机板，所述停机板的四周设有矩形通槽，所述停机板的相邻两边的边缘处设有互相垂直的第一挡板和第二挡板，本技术方案用以解决现有的车载停机场的自动化程度低、对无人机的固定效果不佳、以及不能对无人机进行充电续航的问题。

Description

车载无人机自动夹持充电装置
技术领域
该发明涉及车载无人机停机场领域，尤其涉及一种车载无人机自动夹持充电装置。
背景技术
随着无人机的不断发展，无人机在各个领域和行业中都有广泛应用，其中车载无人机由于与汽车相互配合使用方便，且机动性强，逐渐成为汽车科技的下一个发展方向。
在无人机和车辆的配合使用中，最常见的就是将无人机停机坪设在汽车车顶上，使无人机能够在车顶上进行起飞和降落，但是类似的停机坪在使用的过程中仍然存在不少的问题，例如停机坪对无人机的固定效果差，在车辆移动的过程中，易造成无人机脱离，造成无人机的损坏；停机坪的自动化程度低，无人机的固定和起飞都需要人工介入；无人机在停机坪上不能进行电能补充，需要人工更换电池进行续航。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提出一种车载无人机自动夹持充电装置，用以解决现有的车载停机场的自动化程度低、对无人机的固定效果不佳、以及不能对无人机进行充电续航的问题。
为了达到上述目的，本发明所采取的技术方案如下：
一种车载无人机自动充电夹持装置，包括装载车和无人机，所述无人机的支腿上设有充电触点，所述装载车的车顶上设有固定板，所述固定板上设有将无人机推动至指定位置的推动机构，所述推动机构包括分别对称设置在固定板四周的横向推动机构和纵向推动机构，所述固定板两侧的横向推动机构和纵向推动机构之间分别设有横向推杆和纵向推杆，所述横向推动机构和纵向推动机构的上方设有停机板，所述停机板的四周设有矩形通槽，所述横向推杆和纵向推杆穿过矩形通槽位于停机板的上方，所述停机板的相邻两边的边缘处设有互相垂直的第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和第二挡板为中空结构，所述第二挡板内设有与充电触点相匹配的充电装置。
进一步，所述横向推动机构和纵向推动机构分别包括横向推动滑台和纵向推动滑台，所述横向推动滑台和纵向推动滑台的数量均为2个，且分别对称固定于固定板的两侧，所述横向推杆的两端分别固定于两侧横向推动滑台的滑块上，所述纵向推杆的两端分别固定于两侧纵向推杆的滑台上，所述纵向滑台的高度大于横向滑台的高度，所述横向推杆和纵向推杆异面垂直。
进一步，所述充电装置包括对称与第二挡板内部的传动机构和U形接头，所述传动机构包括传动杆、传动块、弹簧和铰接杆，所述传动块和传动杆的一端固定连接，所述传动杆的另一端贯穿第二挡板的侧壁，所述铰接杆的一端与传动块铰接，所述铰接杆的另一端和U形接头固定连接，所述第二挡板上开设有便于传动块和U形结头伸缩的开口。
进一步限定，所述传动块的外壁常态下与第二挡板的外壁齐平，齐平的状态下，不影响无人机的停靠和起飞。
进一步限定，所述充电触点的宽度大于U形接头的宽度，摆正U形接头能全部卡接在充电触点上，使二者之间的接触效果更好，同时还可避免无人机停靠位置产生的误差对无人机充电造成的影响。
进一步限定，所述对称设置的传动块上均设有橡胶块，橡胶块能起到缓冲的作用，同时在固定的时候，还可作为无人机支腿与传动块之间的力传递件，使无人机支腿对传动块的推动效果更佳。
进一步限定，所述横向推动滑台和纵向推动滑台上设有位置传感器，位置传感器可以使横向推动滑台和纵向推动滑台运动到指定的位置，然后停止运动，这样可避免运动形成过大而造成无人机支腿被挤压损坏。
上述技术方案的工作原理如下：当无人机停靠在停机板上时，首先控制系统控制纵向推动滑台和横向推动滑台带动纵向推杆和横向推杆开始运动，将无人机推动至与第一挡板和第二挡板接触的指定位置，然后在位置传感器的作用下，纵向推动滑台和横向推动滑台停止运动，在运动的过程中，无人机支腿和橡胶块接触，将传动块向第二挡板的内部推动，传动块在运动的过程中带动铰接杆旋转，将U形接头从第二挡板的内部推出，卡紧在无人机支腿的充电触点上，然后即可对无人机进行充电，当无人机起飞时，只需使横向推杆和纵向推杆复位，此时无人机失去了固定的外力，在弹簧的作用下，传动块逐渐复位将无人机向停机板的中部推动，使无人机有一个较好的起飞环境，同时传动块复位的过程中，在铰接杆的带动下U形接头缩回第二挡板内部，即完成了一次无人机固定和无人机充电作业。
附图说明
图1为本发明实施例的立体示意图。
图2为本发明实施例的俯视图示意图。
图3为本发明实施例的横向推动滑台和纵向推动滑台的安装示意图。
图4为本发明实施例的充电装置的内部示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：固定板1、纵向推动滑台2、横向推动滑台3、横向推杆4、纵向推杆5、位置传感器6、第一挡板7、矩形通槽8、第二挡板9、弹簧10、传动杆11、传动块12、橡胶块13、铰接杆14、U形接头15、无人机支腿17、充电触点18、停机板19、无人机20、装载车21。
具体实施过程如下：
如图1到图4所示，一种车载无人机20自动夹持充电装置，设置在装载车21上，只要车辆的上方有足够的空间，即都可在车辆的车顶进行安装本装置，包括设置在无人机支腿17上的充电触点18，充电触点18为圆环形，固定在无人机支腿17上的指定位置，充电触点18穿过无人机支腿17的内部和无人机20的蓄电池正负极电性连接。
自动夹持充电装置主要分为两个部分，一个是对无人机20的固定装置，另一个是对无人机20进行充电的充电装置，固定装置包括固定板1，固定板1固定在车辆的车顶上，在固定板1的四周是设有多个滑台，在本实施例中，选取的是对称设置在前后两侧的横向推动滑台3和左右两侧的纵向推动滑台2，在两个横向推动滑台3的滑块之间设有横向推杆4，在两个纵向推动滑台2的滑块之间设有纵向推杆5，在安装时，纵向推杆5的高度大于横向推杆4，纵向推杆5和横向推杆4异面垂直，保证定位效果的同时，还避免了横向推杆4和纵向推杆5的运动干涉，在本实施例中横向推动滑台3和纵向推动滑台2的运动速度一致，可保证推动无人机20时的运动效果。优选地，横向推动滑台3和纵向推动滑台2上设有位置传感器6，位置传感器6可以使横向推动滑台3和纵向推动滑台2运动到指定的位置，然后停止运动，这样可避免运动形成过大而造成无人机支腿17被挤压损坏。
在横向推杆4和纵向推杆5的上方设有停机板19，停机板19位于横向推动滑台3和纵向推动滑台2的上方，且位于横向推杆4和纵向推杆5的下方，在停机板19的四周开设有便于横向推动滑台3和纵向推动滑台2的滑块进行移动的矩形通槽8，常态时，横向推杆4和纵向推杆5在控制系统的作用下位于停机板19的边缘位置，停机板19的另外两个侧边的边缘处设有第一挡板7和第二挡板9，第一挡板7和第二挡板9垂直设置，且位于矩形通槽8的正上方，为了不对横向推杆4和纵向推杆5的运动造成干涉，将第一挡板7和第二挡板9在横向推杆4和纵向推杆5运动行程内的部分切除，没有进行切除的部分即为无人机支腿17与第一挡板7和第二挡板9的接触部位，在第二挡板9没有切除的部位设有对无人进行充电的充电装置。
充电装置包括对称设置找第二挡板9内部的传动机构和U形接头15，传动机构包括传动杆11、传动块12、弹簧10和铰接杆14，传动块12和传动杆11的一端固定连接，传动杆11的另一端贯穿第二挡板9的侧壁，铰接杆14的一端与传动块12铰接，铰接杆14的另一端和U形接头15固定连接，第二挡板9上开设有便于传动块12和U形结头伸缩的开口，若传动块12向第二挡板9的内部运动，那么就会带动铰接杆14旋转，将U形接头15推至第二挡板9的外侧和无人机20的充电触点18进行接触。优选地，传动块12的外壁常态下与第二挡板9的外壁齐平，齐平的状态下，不影响无人机20的停靠和起飞。充电触点18的宽度大于U形接头15的宽度，摆正U形接头15能全部卡接在充电触点18上，使二者之间的接触效果更好，同时还可避免无人机20停靠位置产生的误差对无人机20充电造成的影响。对称设置的传动块12上均设有橡胶块13，橡胶块13能起到缓冲的作用，同时在固定的时候，还可作为无人机支腿17与传动块12之间的力传递件，使无人机支腿17对传动块12的推动效果更佳。
需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (4)

1.车载无人机自动夹持充电装置，包括装载车和无人机，其特征在于：所述无人机支腿上设有充电触点，所述装载车的车顶上设有固定板，所述固定板上设有将无人机推动至指定位置的推动机构，所述推动机构包括分别对称设置在固定板四周的横向推动机构和纵向推动机构，所述固定板两侧的横向推动机构和纵向推动机构之间分别设有横向推杆和纵向推杆，所述横向推动机构和纵向推动机构的上方设有停机板，所述停机板的四周设有矩形通槽，所述横向推杆和纵向推杆穿过矩形通槽位于停机板的上方，所述停机板的相邻两边的边缘处设有互相垂直的第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和第二挡板为中空结构，所述第二挡板内设有与充电触点相匹配的充电装置，所述横向推动机构和纵向推动机构分别包括横向推动滑台和纵向推动滑台，所述横向推动滑台和纵向推动滑台的数量均为2个，且分别对称固定于固定板的两侧，所述横向推杆的两端分别固定于两侧横向推动滑台的滑块上，所述纵向推杆的两端分别固定于两侧纵向推动滑台的滑块上，所述纵向推动滑台的高度大于横向推动滑台的高度，所述横向推杆和纵向推杆异面垂直，所述充电装置包括对称安装于第二挡板内部的传动机构和U形接头，所述传动机构包括传动杆、传动块、弹簧和铰接杆，所述传动块和传动杆的一端固定连接，所述传动杆的另一端贯穿第二挡板的侧壁，所述铰接杆的一端与传动块铰接，所述铰接杆的另一端和U形接头固定连接，所述第二挡板上开设有便于传动块和U形接头伸缩的开口，无人机挤压传动块向第二挡板的内部运动时，带动铰接杆旋转，将U形接头推至第二挡板的外侧和无人机的充电触点进行接触，所述传动块的外壁常态下与第二挡板的外壁齐平，当无人机起飞时，使横向推杆和纵向推杆复位，在弹簧的作用下，传动块逐渐复位将无人机向停机板的中部推动。
2.根据权利要求1所述的车载无人机自动夹持充电装置，其特征在于：所述充电触点的宽度大于U形接头的宽度。
3.根据权利要求1所述的车载无人机自动夹持充电装置，其特征在于：对称设置的传动块上均设有橡胶块。
4.根据权利要求1所述的车载无人机自动夹持充电装置，其特征在于：所述横向推动滑台和纵向推动滑台上设有位置传感器。
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