CN112550749A - 一种降落后辅助归中的无人机巢及归中方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于无人机巢领域，尤其是涉及一种降落后辅助归中的无人机巢及归中方法，包括支撑板，所述支撑板上固定连接有连接机构，所述连接机构顶端连接有降落板，所述降落板中心处设有无线充电装置，所述降落板上设有多个归中机构，所述降落板内部设有将多个归中机构进行传动连接的传动机构，所述降落板底端设有与传动机构相连接的驱动机构，所述降落板内部设有对于降落板水平度进行检测的检测机构。本发明通过无人机处于降落板偏心处降落板整体重心偏移的特点以及与检测机构中连通器原理相结合实现对于无人机状态的检测，然后通过归中机构实现无人机归中，进而方便对于无人机进行充电。

Description

一种降落后辅助归中的无人机巢及归中方法
技术领域
本发明属于无人机巢领域，尤其是涉及一种降落后辅助归中的无人机巢及归中方法。
背景技术
无人机作为一种高度自动化、智能化的飞行装备，因其独有的体积小、重量轻、用途广泛及空勤保障简单、不受人生理条件限制等诸多优点，在各个领域被广泛应用，而无人机巢是一种用于无人机远程精准起降平台。
而在目前的无人机巢中，还能通过无线充电的方式实现对于其内部的无人机进行充能，但是无人机通常降落在无人机巢中位置会有偏差，而对于无人机进行无线充电只有当无人机处于降落板的中心位置时充电效果才好，若是位置偏离将会使得充电效率大幅度下降或者使得无人机完全无法充电等情况发生。
为此，我们提出一种降落后辅助归中的无人机巢及归中方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种降落后辅助归中的无人机巢及归中方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种降落后辅助归中的无人机巢，包括支撑板，所述支撑板上固定连接有连接机构，所述连接机构顶端连接有降落板，所述降落板中心处设有无线充电装置，所述降落板上设有多个归中机构，所述降落板内部设有将多个归中机构进行传动连接的传动机构，所述降落板底端设有与传动机构相连接的驱动机构，所述降落板内部设有对于降落板水平度进行检测的检测机构，所述支撑板上固定连接有对于降落板进行限位的限位机构。
在上述的一种降落后辅助归中的无人机巢中，所述连接机构由连接杆、转动球以及固定杆组成，所述连接杆竖直且与支撑板顶端中心处固定连接，所述连接杆顶端与转动球固定连接，所述转动球与固定杆转动连接，所述固定杆顶端与降落板底端中心处固定连接。
在上述的一种降落后辅助归中的无人机巢中，所述降落板为圆盘型结构，多个所述归中机构关于降落板圆心处均匀分布设置，所述归中机构由传动带、主动轮以及从动轮组成，所述降落板内设有开槽，所述主动轮以及从动轮分别固定连接有第一转动杆以及第二转动杆，所述主动轮以及从动轮分别通过第一转动杆以及第二转动杆与开槽侧壁转动连接，所述主动轮与从动轮之间通过传动带转动连接。
在上述的一种降落后辅助归中的无人机巢中，所述传动带顶端与降落板为同一高度，所述传动带表面为磨砂面结构。
在上述的一种降落后辅助归中的无人机巢中，所述传动机构由内齿圈以及连接模块组成，所述降落板设有传动腔，所述内齿圈转动连接在传动腔侧壁上，所述连接模块设有多个，且所述归中机构通过连接模块实现与内齿圈传动连接。
在上述的一种降落后辅助归中的无人机巢中，所述连接模块由传动齿轮、传动轴、第一锥齿轮以及第二锥齿轮组成，所述传动齿轮与内齿圈啮合连接，所述传动轴与传动齿轮固定连接，所述传动轴贯穿传动腔顶壁并延伸至开槽内与第一锥齿轮固定连接，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合连接，所述第二锥齿轮与第一转动杆固定连接。
在上述的一种降落后辅助归中的无人机巢中，所述驱动机构由电机以及驱动轴组成，所述电机固定连接在降落板底端，所述电机输出端与驱动轴固定连接，所述驱动轴与降落板转动连接且贯穿传动腔底壁延伸至传动腔内，所述驱动轴与其中一个连接模块中的传动轴同轴固定连接。
在上述的一种降落后辅助归中的无人机巢中，所述检测机构由连通腔、固定条、第一连通通道、第二连通通道、检测腔以及检测条组成，所述连通腔以及检测腔均设置在降落板内部，所述检测腔设有多个，且所述检测腔侧壁顶端以及侧壁底端分别通过第一连通通道以及第二连通通道与连通腔连通设置，所述固定条设置在连通腔底壁上，所述检测条固定连接在检测腔顶壁上，所述连通腔设置将降落板中心处，多个所述检测腔以连通腔为中心水平环绕分布设置，所述检测腔以及连通腔内均盛有导电液体。
本发明还公开了一种降落后辅助归中的无人机巢归中方法，该方法包括以下步骤：
S1、无人机处于降落板偏心处时，降落板重心改变，降落板将会发生倾斜；
S2、降落板倾斜时，将会存在检测条通过导电液体与固定条电性连接，进而实现此时将会出现驱动机构开始工作；
S3、驱动机构将会带动与之连接的连接模块工作，多个连接模块将会通过内齿圈实现传动连接；
S4、连接模块将会使得归中机构工作，归中机构将会使得无人机朝着降落板中心移动，实现无人机的归中，并且通过无线充电装置实现无线充电。
本发明的有益效果在于：当无人机落在降落板上时，若是无人机位于降落板偏心处，此时无人机将会使得降落板的质量分布不均匀导致降落板的重心偏移，进而实现此时将会出现检测机构中的液面将会由于连通器远离处于同一高度，进而实现位于较低一端的检测腔中的检测条将会通过导电液体与固定条导通，进而控制驱动机构开始工作。
驱动机构能够将控制与之连接的连接模块工作，该连接模块将会通过内齿圈带动其他连接模块转动，连接模块将会带动归中机构工作，归中机构将会通过传动带的移动使得无人机朝着降落板中心出移动，进而方便对于无人机进行充电。
括而言之：通过无人机处于降落板偏心处降落板整体重心偏移的特点以及与检测机构中连通器原理相结合实现对于无人机状态的检测，然后通过归中机构实现无人机归中，进而方便对于无人机进行充电。
附图说明
图1是本发明提供的一种降落后辅助归中的无人机巢及的整体结构示意图；
图2是图1中A处放大示意图；
图3是图1中B处放大示意图；
图4是图1中C处放大示意图；
图5是本发明提供的一种降落后辅助归中的无人机巢中归中机构与降落板之间连接结构示意图；
图6是本发明提供的一种降落后辅助归中的无人机巢中降落板的俯视结构示意图。
图中：1支撑板、2连接机构、21连接杆、22转动球、23固定杆、3降落板、31开槽、32传动腔、33固定块、4无线充电装置、5归中机构、51传动带、52主动轮、53从动轮、54第一转动杆、55第二转动杆、6传动机构、61内齿圈、62连接模块、621传动齿轮、622传动轴、623第一锥齿轮、624第二锥齿轮、7驱动机构、71电机、72驱动轴、8检测机构、81连通腔、82固定条、83第一连通通道、84第二连通通道、85检测腔、86检测条、9限位机构、91气缸、92第一限位板、93第二限位板、94连接杆、95环形板、96支撑架。
具体实施方式
以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
如图1-6所示，一种降落后辅助归中的无人机巢及归中方法，包括支撑板1，支撑板1上固定连接有连接机构2，连接机构2顶端连接有降落板3。
连接机构2由连接杆21、转动球22以及固定杆23组成，连接杆21竖直且与支撑板1顶端中心处固定连接，连接杆21顶端与转动球22固定连接，转动球22与固定杆23转动连接，固定杆23顶端与降落板3底端中心处固定连接。
支撑板1以及降落板3均为圆盘型结构，且当降落板3上无外物或者外物处于降落板3中心附近时，降落板3将会几乎处于水平状态，当无人机落在降落板3偏心处时，此时无人机将会使得降落板3中心偏移，导致降落板3将会处于倾斜的状态。
降落板3中心处设有无线充电装置4，通过无线充电装置4能够实现对于无人机进行自动充电。
降落板3上设有多个归中机构5，多个归中机构5关于降落板3圆心处均匀分布设置，归中机构5由传动带51、主动轮52以及从动轮53组成。
降落板3内设有开槽31，主动轮52以及从动轮53分别固定连接有第一转动杆54以及第二转动杆55，主动轮52以及从动轮53分别通过第一转动杆54以及第二转动杆55与开槽31侧壁转动连接，主动轮52与从动轮53之间通过传动带51转动连接。
传动带51顶端与降落板3为同一高度，传动带51表面为磨砂面结构，降落板3顶端为光滑结构，进而确保传动带51具有较大的摩擦力，若是无人机落在传动带51上，传动带51将会带动无人机移动。
降落板3内部设有将多个归中机构5进行传动连接的传动机构6，传动机构6由内齿圈61以及连接模块62组成，降落板3设有传动腔32，内齿圈61转动连接在传动腔32侧壁上，连接模块62设有多个，且归中机构5通过连接模块62实现与内齿圈61传动连接。
连接模块62由传动齿轮621、传动轴622、第一锥齿轮623以及第二锥齿轮624组成，传动齿轮621与内齿圈61啮合连接，多个连接模块62之间将会通过传动齿轮621与内齿圈61之间的啮合实现传动连接。
传动轴622与传动齿轮621固定连接，传动轴622贯穿传动腔32顶壁并延伸至开槽31内与第一锥齿轮623固定连接，第一锥齿轮623与第二锥齿轮624啮合连接，第二锥齿轮624与第一转动杆54固定连接。
降落板3底端设有与传动机构6相连接的驱动机构7，降落板3底端固定连接有与驱动机构7关于降落板3圆心相对设置的固定块33，固定块33用以平衡降落板3自身的质量分布，使得降落板3自身的重心将会位于圆心处。
驱动机构7由电机71以及驱动轴72组成，电机71固定连接在降落板3底端，电机71输出端与驱动轴72固定连接，驱动轴72与降落板3转动连接且贯穿传动腔32底壁延伸至传动腔32内，驱动轴72与其中一个连接模块62中的传动轴622同轴固定连接。
降落板3内部设有对于降落板3水平度进行检测的检测机构8，检测机构8由连通腔81、固定条82、第一连通通道83、第二连通通道84、检测腔85以及检测条86组成。
连通腔81以及检测腔85均设置在降落板3内部，检测腔85设有多个，且检测腔85侧壁顶端以及侧壁底端分别通过第一连通通道83以及第二连通通道84与连通腔81连通设置，固定条82设置在连通腔81底壁上，检测条86固定连接在检测腔85顶壁上，连通腔81设置将降落板3中心处，多个检测腔85以连通腔81为中心水平环绕分布设置，且多个检测腔85距离连通腔81之间的距离约为降落板3半径的0.7倍，进而能够实现通过检测腔85放大降落板3的倾斜程度，检测腔85以及连通腔81内均盛有导电液体，导电液体可以为水银等。
通过第一连通通道83、第二连通通道84以及连通腔81将会使得多个检测腔85之间由于连通器原理液面始终处于同一高度。
当降落板3处于水平设置时，此时多个检测条86均不与导电液体接触，此时多个检测条86均不与固定条82电性连接，当降落板3倾斜时，此时将会存在检测条86通过导电液体与固定条82电性连接，进而实现此时将会出现驱动机构7开始工作。
支撑板1上固定连接有对于降落板3进行限位的限位机构9，限位机构9设有多个，且限位机构9由气缸91、第一限位板92、第二限位板93、连接杆21、环形板95以及支撑架96组成，气缸91固定连接在支撑板1上，气缸91输出端与第一限位板92固定连连接，第一限位板92顶端通过连接杆21与第二限位板93固定连接，环形板95套设在连接杆21外侧，且环形板95内径小于第一限位板92以及第二限位板93，支撑架96固定连接在支撑板1上，支撑架96与环形板95固定连接。
在无人机降落时通过气缸91使得第一限位板92顶壁与环形板95底壁相抵，此时第二限位板93顶部与降落板3底部相抵，进而实现支撑板1始终处于水平状态，进而方便无人机降落。
无人机降落之后，通过气缸91使得第二限位板93底端与环形板95顶端相抵设置，进而实现通过第二限位板93实现对于降落板3进行限位，避免降落板3倾斜角度过大等情况发生。
现对本发明的操作原理做如下描述：
无人机降落之后，当无人机处于降落板3中心附近时，无线充电装置4能够实现对于无人机进行自动充电。
当无人机处于降落板3偏心位置时，此时无人机将会使得降落板3中心偏移，导致降落板3将会处于倾斜的状态，此时将会存在检测条86通过导电液体与固定条82电性连接，进而实现此时将会出现驱动机构7开始工作。
驱动机构7中的电机71将会通过驱动轴72带动与之固定连接的传动轴622转动，传动轴622转动将会使得与之固定连接的传动齿轮621转动，传动齿轮621转动将会带动内齿圈61转动，内齿圈61转动将会使得其他与之啮合的传动齿轮621转动，传动齿轮621将会通过传动轴622带动第一锥齿轮623转动、第一锥齿轮623将会通过第二锥齿轮624使得第一转动杆54转动，第一转动杆54将会通过主动轮52使得传动带51移动，传动带51将会使得无人机移动，且使得无人机朝着降落板3中心移动，进而实现对于无人机进行归中，以及方便归中后进行无线充电。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种降落后辅助归中的无人机巢，包括支撑板(1)，其特征在于，所述支撑板(1)上固定连接有连接机构(2)，所述连接机构(2)顶端连接有降落板(3)，所述降落板(3)中心处设有无线充电装置(4)，所述降落板(3)上设有多个归中机构(5)，所述降落板(3)内部设有将多个归中机构(5)进行传动连接的传动机构(6)，所述降落板(3)底端设有与传动机构(6)相连接的驱动机构(7)，所述降落板(3)内部设有对于降落板(3)水平度进行检测的检测机构(8)，所述支撑板(1)上固定连接有对于降落板(3)进行限位的限位机构(9)。
2.根据权利要求1所述的一种降落后辅助归中的无人机巢，其特征在于，所述连接机构(2)由连接杆(21)、转动球(22)以及固定杆(23)组成，所述连接杆(21)竖直且与支撑板(1)顶端中心处固定连接，所述连接杆(21)顶端与转动球(22)固定连接，所述转动球(22)与固定杆(23)转动连接，所述固定杆(23)顶端与降落板(3)底端中心处固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种降落后辅助归中的无人机巢，其特征在于，所述降落板(3)为圆盘型结构，多个所述归中机构(5)关于降落板(3)圆心处均匀分布设置，所述归中机构(5)由传动带(51)、主动轮(52)以及从动轮(53)组成，所述降落板(3)内设有开槽(31)，所述主动轮(52)以及从动轮(53)分别固定连接有第一转动杆(54)以及第二转动杆(55)，所述主动轮(52)以及从动轮(53)分别通过第一转动杆(54)以及第二转动杆(55)与开槽(31)侧壁转动连接，所述主动轮(52)与从动轮(53)之间通过传动带(51)转动连接。
4.根据权利要求3所述的一种降落后辅助归中的无人机巢，其特征在于，所述传动带(51)顶端与降落板(3)为同一高度，所述传动带(51)表面为磨砂面结构。
5.根据权利要求3所述的一种降落后辅助归中的无人机巢，其特征在于，所述传动机构(6)由内齿圈(61)以及连接模块(62)组成，所述降落板(3)设有传动腔(32)，所述内齿圈(61)转动连接在传动腔(32)侧壁上，所述连接模块(62)设有多个，且所述归中机构(5)通过连接模块(62)实现与内齿圈(61)传动连接。
6.根据权利要求5所述的一种降落后辅助归中的无人机巢，其特征在于，所述连接模块(62)由传动齿轮(621)、传动轴(622)、第一锥齿轮(623)以及第二锥齿轮(624)组成，所述传动齿轮(621)与内齿圈(61)啮合连接，所述传动轴(622)与传动齿轮(621)固定连接，所述传动轴(622)贯穿传动腔(32)顶壁并延伸至开槽(31)内与第一锥齿轮(623)固定连接，所述第一锥齿轮(623)与第二锥齿轮(624)啮合连接，所述第二锥齿轮(624)与第一转动杆(54)固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种降落后辅助归中的无人机巢，其特征在于，所述驱动机构(7)由电机(71)以及驱动轴(72)组成，所述电机(71)固定连接在降落板(3)底端，所述电机(71)输出端与驱动轴(72)固定连接，所述驱动轴(72)与降落板(3)转动连接且贯穿传动腔(32)底壁延伸至传动腔(32)内，所述驱动轴(72)与其中一个连接模块(62)中的传动轴(622)同轴固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种降落后辅助归中的无人机巢，其特征在于，所述检测机构(8)由连通腔(81)、固定条(82)、第一连通通道(83)、第二连通通道(84)、检测腔(85)以及检测条(86)组成，所述连通腔(81)以及检测腔(85)均设置在降落板(3)内部，所述检测腔(85)设有多个，且所述检测腔(85)侧壁顶端以及侧壁底端分别通过第一连通通道(83)以及第二连通通道(84)与连通腔(81)连通设置，所述固定条(82)设置在连通腔(81)底壁上，所述检测条(86)固定连接在检测腔(85)顶壁上，所述连通腔(81)设置将降落板(3)中心处，多个所述检测腔(85)以连通腔(81)为中心水平环绕分布设置，所述检测腔(85)以及连通腔(81)内均盛有导电液体。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种降落后辅助归中的无人机巢归中方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、无人机处于降落板(3)偏心处时，降落板(3)重心改变，降落板(3)将会发生倾斜；
S2、降落板(3)倾斜时，将会存在检测条(86)通过导电液体与固定条(82)电性连接，进而实现此时将会出现驱动机构(7)开始工作；
S3、驱动机构(7)将会带动与之连接的连接模块(62)工作，多个连接模块(62)将会通过内齿圈(61)实现传动连接；
S4、连接模块(62)将会使得归中机构(5)工作，归中机构(5)将会使得无人机朝着降落板(3)中心移动，实现无人机的归中，并且通过无线充电装置(4)实现无线充电。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114180091A (zh) * 2021-12-11 2022-03-15 浙江极客桥智能装备股份有限公司 一种用于无人机的停机坪

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