CN112477637A - 一种用于无人机直联充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无人机充电技术领域，公开了一种用于无人机直联充电装置，包括充电桩主体和开设在所述充电桩主体前表面上的散热窗，所述充电桩主体的上表面中心处开设有感应孔，且所述充电桩主体的上表面边缘处还固接有支撑架，所述支撑架的外侧固接有控制器，且所述支撑架的上方还安装有传动机构，所述充电桩主体的两侧均安装有防护机构。通过防护机构可以对充电桩主体的两侧进行安全防护，降低了外力对充电桩主体两侧造成的损坏，保障了该充电桩主体的正常使用，采用了无线传输的方式来替代传统的插头进行充电，不仅简化了充电流程，而且可以在短时间内完成充电工作，充电效率显著提升。

Description

一种用于无人机直联充电装置
技术领域
本发明涉及无人机充电技术领域，具体是一种用于无人机直联充电装置。
背景技术
无人驾驶飞机简称“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。机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母机带到空中投放飞行，无人机在没电时，需要通过充电桩对其进行充电。
但是现有的充电桩大多采用插头形式进行充电，这无疑增加了充电过程的繁琐性，而且现有的充电桩两侧缺少相应的防护结构，当外力撞击到充电桩上后，容易出现变形及损坏现象，并且在雨天等恶劣环境下，难以对无人机的外部进行遮挡，不方便实际充电。因此，本领域技术人员提供了一种用于无人机直联充电装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于无人机直联充电装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于无人机直联充电装置，包括充电桩主体和开设在所述充电桩主体前表面上的散热窗，所述充电桩主体的上表面中心处开设有感应孔，且所述充电桩主体的上表面边缘处还固接有支撑架，所述支撑架的外侧固接有控制器，且所述支撑架的上方还安装有传动机构，所述传动机构包括伺服电机、第一安装架、绕线筒、防护罩、旋转轴、钢丝绳和第二安装架，所述旋转轴的一端连接有第一安装架，且所述旋转轴的另一端通过轴承转动连接有第二安装架，所述旋转轴的外部固定套接有绕线筒，所述第一安装架的外侧固接有伺服电机，所述绕线筒上缠绕有钢丝绳，所述钢丝绳的一端活动贯穿支撑架的上表面并连接有防护罩，所述充电桩主体的两侧均安装有防护机构，所述防护机构包括防护板、金属弹片、弹簧、第一海绵垫、滚轮、第二海绵垫和气柱袋，所述气柱袋的一侧固接有第一海绵垫，且所述气柱袋的另一侧固接有第二海绵垫，所述第一海绵垫的外侧固接有防护板，所述防护板的内侧壁上还固接有金属弹片，所述金属弹片的两端均固接有滚轮，所述金属弹片和所述充电桩主体之间还连接有弹簧；
还包括感应模块、传输模块、报警模块、信号监测模块、控制中心、信号放大模块、供电模块、切换模块、电磁发射器以及外部无人机上的电磁接收器，其中，
所述感应模块用于对所述电磁接收器的安装位置进行在线监测，并通过所述传输模块将监测结果进行传输；
所述传输模块用于对所述感应模块发出的监测结果予以接收，并发送至所述控制中心上；
所述供电模块用于对所述无人机进行供电；
所述切换模块用于对所述供电模块发出的供电信号进行接收，并将该供电信号转换为电磁波；
所述电磁发射器用于发射不断转换频率的电磁波，并将该电磁波发送至所述电磁接收器上；
所述电磁接收器用于对所述电磁发射器发出的电磁波进行接收，并根据周围磁场的磁通量变化产生感应电动势；
所述信号监测模块用于对所述电磁发射器发出的电磁波信号强度进行在线监测，并将结果发送至所述控制中心上；
所述控制中心用于对所述传输模块和所述信号监测模块发出的监测结果进行接收，并分别传输至所述报警模块以及所述信号放大模块上；
所述报警模块用于对所述控制中心上发出的监测结果进行接收，并予以报警；
所述信号放大模块用于对所述控制中心上发出的监测结果进行接收，将电磁波信号放大处理后，重新发送至所述电磁发射器上进行发送。
作为本发明再进一步的方案：所述防护罩的下表面边缘处还固接有密封圈，且所述防护罩的底部为无底状。
作为本发明再进一步的方案：所述第一安装架和所述第二安装架均固接在所述支撑架的上表面，且所述第一安装架和所述第二安装架呈相对分布。
作为本发明再进一步的方案：所述伺服电机的驱动端贯穿所述第一安装架的内部并连接在所述旋转轴的一端上。
作为本发明再进一步的方案：所述第二海绵垫固接在所述充电桩主体的外侧，所述第一海绵垫和所述第二海绵垫以所述气柱袋的中心点为基准呈对称分布。
作为本发明再进一步的方案：所述滚轮抵靠在所述充电桩主体的外侧壁上，所述金属弹片为铜合金材质的构件。
作为本发明再进一步的方案：所述报警模块为指示灯，所述电磁接收器安装在所述无人机的底部。
作为本发明再进一步的方案：所述报警模块用于对所述传输模块上发出的监测结果予以接收，所述信号放大模块用于对所述信号监测模块上发出的监测结果予以接收。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过传动机构可以带动防护罩下降，从而将正在充电的无人机外部进行遮挡，使其可以在雨天正常充电，同时还可以防止无人机受到外力影响后偏离充电区域，而且充电后还可以将其上升至理想区域，便于无人机飞行；
2、通过防护机构可以对充电桩主体的两侧进行安全防护，降低了外力对充电桩主体两侧造成的损坏，保障了该充电桩主体的正常使用；
3、采用了无线传输的方式来替代传统的插头进行充电，不仅简化了充电流程，而且可以在短时间内完成充电工作，充电效率显著提升。
附图说明
图1为一种用于无人机直联充电装置的结构示意图；
图2为一种用于无人机直联充电装置中传动机构的结构示意图；
图3为一种用于无人机直联充电装置中密封圈的结构示意图；
图4为一种用于无人机直联充电装置中防护机构的结构示意图；
图5为一种用于无人机直联充电装置的原理图。
图中：1、防护机构；2、支撑架；3、控制器；4、传动机构；5、感应孔；6、充电桩主体；7、散热窗；8、伺服电机；9、第一安装架；10、绕线筒；11、防护罩；12、旋转轴；13、钢丝绳；14、第二安装架；15、防护板；16、金属弹片；17、弹簧；18、第一海绵垫；19、滚轮；20、第二海绵垫；21、密封圈；22、气柱袋。
具体实施方式
请参阅图1～5，本发明实施例中，一种用于无人机直联充电装置，包括充电桩主体6和开设在充电桩主体6前表面上的散热窗7，充电桩主体6的上表面中心处开设有感应孔5，且充电桩主体6的上表面边缘处还固接有支撑架2，支撑架2的外侧固接有控制器3，且支撑架2的上方还安装有传动机构4，控制器3的型号为DKC-Y110，传动机构4包括伺服电机8、第一安装架9、绕线筒10、防护罩11、旋转轴12、钢丝绳13和第二安装架14，旋转轴12的一端连接有第一安装架9，且旋转轴12的另一端通过轴承转动连接有第二安装架14，旋转轴12的外部固定套接有绕线筒10，第一安装架9的外侧固接有伺服电机8，伺服电机8的型号为ACSM110-G04030LZ，绕线筒10上缠绕有钢丝绳13，钢丝绳13的一端活动贯穿支撑架2的上表面并连接有防护罩11，防护罩11的下表面边缘处还固接有密封圈21，且防护罩11的底部为无底状，第一安装架9和第二安装架14均固接在支撑架2的上表面，且第一安装架9和第二安装架14呈相对分布，伺服电机8的驱动端贯穿第一安装架9的内部并连接在旋转轴12的一端上，通过传动机构4可以带动防护罩11下降，从而将正在充电的无人机外部进行遮挡，使其可以在雨天正常充电，同时还可以防止无人机受到外力影响后偏离充电区域，而且充电后还可以将其上升至理想区域，便于无人机飞行。
在图1和图4中：充电桩主体6的两侧均安装有防护机构1，防护机构1包括防护板15、金属弹片16、弹簧17、第一海绵垫18、滚轮19、第二海绵垫20和气柱袋22，气柱袋22的一侧固接有第一海绵垫18，且气柱袋22的另一侧固接有第二海绵垫20，第一海绵垫18的外侧固接有防护板15，防护板15的内侧壁上还固接有金属弹片16，金属弹片16的两端均固接有滚轮19，金属弹片16和充电桩主体6之间还连接有弹簧17，第二海绵垫20固接在充电桩主体6的外侧，第一海绵垫18和第二海绵垫20以气柱袋22的中心点为基准呈对称分布，滚轮19抵靠在充电桩主体6的外侧壁上，金属弹片16为铜合金材质的构件，通过防护机构1可以对充电桩主体6的两侧进行安全防护，降低了外力对充电桩主体6两侧造成的损坏，保障了该充电桩主体6的正常使用。
还包括感应模块、传输模块、报警模块、信号监测模块、控制中心、信号放大模块、供电模块、切换模块、电磁发射器以及外部无人机上的电磁接收器，其中，
感应模块用于对电磁接收器的安装位置进行在线监测，并通过传输模块将监测结果进行传输，感应模块安装在感应孔5的下方；
传输模块用于对感应模块发出的监测结果予以接收，并发送至控制中心上；
供电模块用于对无人机进行供电；
切换模块用于对供电模块发出的供电信号进行接收，并将该供电信号转换为电磁波；
电磁发射器用于发射不断转换频率的电磁波，并将该电磁波发送至电磁接收器上；
电磁接收器用于对电磁发射器发出的电磁波进行接收，并根据周围磁场的磁通量变化产生感应电动势；
信号监测模块用于对电磁发射器发出的电磁波信号强度进行在线监测，并将结果发送至控制中心上；
控制中心用于对传输模块和信号监测模块发出的监测结果进行接收，并分别传输至报警模块以及信号放大模块上；
报警模块用于对控制中心上发出的监测结果进行接收，并予以报警；
信号放大模块用于对控制中心上发出的监测结果进行接收，将电磁波信号放大处理后，重新发送至电磁发射器上进行发送。
优选的：报警模块为指示灯，电磁接收器安装在无人机的底部。
优选的：报警模块用于对传输模块上发出的监测结果予以接收，信号放大模块用于对信号监测模块上发出的监测结果予以接收。
本发明的工作原理是：使用者先将无人机停靠在感应孔5的上方，然后由感应模块对电磁接收器的安装位置进行在线监测，当电磁接收器的安装位置偏离正常充电区域后，此时将信号通过传输模块传递至控制中心上，再由控制中心将信号传递至报警模块上予以报警，方便工作人员及时调整电磁接收器的摆放位置，而后，供电模块可以发出供电信号，并传输至转换模块上将该供电信号转换为电磁波，由电磁发射器发射不断转换频率的电磁波，并将该电磁波发送至电磁接收器上，从而完成无线充电过程，当信号监测模块监测出电磁发射器发出的电磁波信号强度较低时，通过信号放大模块将该电磁波信号进行放大即可，再重新发送至电磁发射器上进行发送即可，而采用了无线传输的方式来替代传统的插头进行充电，不仅简化了充电流程，而且可以在短时间内完成充电工作，充电效率显著提升，在充电过程中，使用者通过控制器3控制伺服电机8反转，此时可以带动旋转轴12以及绕线筒10反转，进而将绕线筒10上的钢丝绳13进行放线，此时在重力的作用下，可以使得防护罩11下落，直至密封圈21与充电桩主体6的上表面贴合即可，从而起到了密封遮挡的目的，在充电完毕后，再通过控制器3控制伺服电机8正转即可，此时可以带动防护罩11上升，从而方便无人机飞起，所以通过传动机构4可以带动防护罩11下降，从而将正在充电的无人机外部进行遮挡，使其可以在雨天正常充电，同时还可以防止无人机受到外力影响后偏离充电区域，而且充电后还可以将其上升至理想区域，便于无人机飞行，当外力撞击到防护板15上时可以带动防护板15向左移动，进而带动第一海绵垫18、第二海绵垫20以及气柱袋22发生形变，起到了初步缓冲的作用，同时随着防护板15的不断左移，此时在滚轮19的作用下，还可以使得金属弹片16和弹簧17发生形变，从而起到了第二部分的缓冲作用，所以通过防护机构1可以对充电桩主体6的两侧进行安全防护，降低了外力对充电桩主体6两侧造成的损坏，保障了该充电桩主体6的正常使用。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于无人机直联充电装置，包括充电桩主体(6)和开设在所述充电桩主体(6)前表面上的散热窗(7)，其特征在于，所述充电桩主体(6)的上表面中心处开设有感应孔(5)，且所述充电桩主体(6)的上表面边缘处还固接有支撑架(2)，所述支撑架(2)的外侧固接有控制器(3)，且所述支撑架(2)的上方还安装有传动机构(4)，所述传动机构(4)包括伺服电机(8)、第一安装架(9)、绕线筒(10)、防护罩(11)、旋转轴(12)、钢丝绳(13)和第二安装架(14)，所述旋转轴(12)的一端连接有第一安装架(9)，且所述旋转轴(12)的另一端通过轴承转动连接有第二安装架(14)，所述旋转轴(12)的外部固定套接有绕线筒(10)，所述第一安装架(9)的外侧固接有伺服电机(8)，所述绕线筒(10)上缠绕有钢丝绳(13)，所述钢丝绳(13)的一端活动贯穿支撑架(2)的上表面并连接有防护罩(11)，所述充电桩主体(6)的两侧均安装有防护机构(1)，所述防护机构(1)包括防护板(15)、金属弹片(16)、弹簧(17)、第一海绵垫(18)、滚轮(19)、第二海绵垫(20)和气柱袋(22)，所述气柱袋(22)的一侧固接有第一海绵垫(18)，且所述气柱袋(22)的另一侧固接有第二海绵垫(20)，所述第一海绵垫(18)的外侧固接有防护板(15)，所述防护板(15)的内侧壁上还固接有金属弹片(16)，所述金属弹片(16)的两端均固接有滚轮(19)，所述金属弹片(16)和所述充电桩主体(6)之间还连接有弹簧(17)；
还包括感应模块、传输模块、报警模块、信号监测模块、控制中心、信号放大模块、供电模块、切换模块、电磁发射器以及外部无人机上的电磁接收器，其中，
所述感应模块用于对所述电磁接收器的安装位置进行在线监测，并通过所述传输模块将监测结果进行传输；
所述传输模块用于对所述感应模块发出的监测结果予以接收，并发送至所述控制中心上；
所述供电模块用于对所述无人机进行供电；
所述切换模块用于对所述供电模块发出的供电信号进行接收，并将该供电信号转换为电磁波；
所述电磁发射器用于发射不断转换频率的电磁波，并将该电磁波发送至所述电磁接收器上；
所述电磁接收器用于对所述电磁发射器发出的电磁波进行接收，并根据周围磁场的磁通量变化产生感应电动势；
所述信号监测模块用于对所述电磁发射器发出的电磁波信号强度进行在线监测，并将结果发送至所述控制中心上；
所述控制中心用于对所述传输模块和所述信号监测模块发出的监测结果进行接收，并分别传输至所述报警模块以及所述信号放大模块上；
所述报警模块用于对所述控制中心上发出的监测结果进行接收，并予以报警；
所述信号放大模块用于对所述控制中心上发出的监测结果进行接收，将电磁波信号放大处理后，重新发送至所述电磁发射器上进行发送。
2.根据权利要求1所述的一种用于无人机直联充电装置，其特征在于，所述防护罩(11)的下表面边缘处还固接有密封圈(21)，且所述防护罩(11)的底部为无底状。
3.根据权利要求1所述的一种用于无人机直联充电装置，其特征在于，所述第一安装架(9)和所述第二安装架(14)均固接在所述支撑架(2)的上表面，且所述第一安装架(9)和所述第二安装架(14)呈相对分布。
4.根据权利要求1所述的一种用于无人机直联充电装置，其特征在于，所述伺服电机(8)的驱动端贯穿所述第一安装架(9)的内部并连接在所述旋转轴(12)的一端上。
5.根据权利要求1所述的一种用于无人机直联充电装置，其特征在于，所述第二海绵垫(20)固接在所述充电桩主体(6)的外侧，所述第一海绵垫(18)和所述第二海绵垫(20)以所述气柱袋(22)的中心点为基准呈对称分布。
6.根据权利要求1所述的一种用于无人机直联充电装置，其特征在于，所述滚轮(19)抵靠在所述充电桩主体(6)的外侧壁上，所述金属弹片(16)为铜合金材质的构件。
7.根据权利要求1所述的一种用于无人机直联充电装置，其特征在于，所述报警模块为指示灯，所述电磁接收器安装在所述无人机的底部。
8.根据权利要求1所述的一种用于无人机直联充电装置，其特征在于，所述报警模块用于对所述传输模块上发出的监测结果予以接收，所述信号放大模块用于对所述信号监测模块上发出的监测结果予以接收。
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