CN112591128B - 一种关舱门充电一体化无人机架及使用方法及使用方法 - Google Patents

一种关舱门充电一体化无人机架及使用方法及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于无人机技术领域，尤其是涉及一种关舱门充电一体化无人机架及使用方法，包括机巢本体，所述机巢本体靠近地面的一端固定连接有电机，所述电机的输出轴螺纹连接有停机平台，所述停机平台和机巢本体滑动连接，所述机巢本体通过传动组件转动连接有盖板，所述盖板随着停机平台的升降进行开舱和关舱工作，所述机巢本体靠近停机平台的一端设有充电组件，所述充电组件随着机巢本体的关舱、开舱进行充断电工作。本发明通过对无人机设置定位降落后自动关舱以及关舱后自动充电的无人机巢，实现无人机回收工作：定位降落、关舱、自动充电、移动回收的一体化工作流程，提高无人机在野外勘察的回收效率，提高无人机巢使用的功能性。

Description

一种关舱门充电一体化无人机架及使用方法及使用方法
技术领域
本发明属于无人机技术领域，尤其是涉及一种关舱门充电一体化无人机架及使用方法及使用方法。
背景技术
无人机是无人驾驶飞机的简称，英文缩写为“UAV”，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，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。随着无人机技术的迅速发展，无人机的使用已经广泛应用于航拍、农业、植保、测绘、新闻报道等领域，在野外操作无人机的过程中通常会辅助无人机巢对无人机进行起飞和降落工作，但是随着无人机的使用要求不断提高，无人机巢在实际使用过程中存在的不足也急需去完善。
现有技术中，无人机巢在实际使用过程中仅能对无人机的起飞和降落提供定位和支撑，无法在无人机回收后进行自动关舱运输工作以及关舱后自动充电工作，给操作人员的使用带来不便，降低无人机巢使用的功能性。
为此，我们提出一种关舱门充电一体化无人机架及使用方法及使用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，提供的一种无人机在定位降落后实现自动关舱以及关舱后自动充电的关舱门充电一体化无人机巢及使用方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
一种关舱门充电一体化无人机架及使用方法，包括机巢本体，所述机巢本体靠近地面的一端固定连接有电机，所述电机的输出轴螺纹连接有停机平台，所述停机平台和机巢本体滑动连接，所述机巢本体通过传动组件转动连接有盖板，所述盖板随着停机平台的升降进行开舱和关舱工作，所述机巢本体靠近停机平台的一端设有充电组件，所述充电组件随着机巢本体的关舱、开舱进行充断电工作。
在上述的一种关舱门充电一体化无人机架及使用方法中，所述电机通过电机座和机巢本体的底部固定连接，所述电机的输出轴固定连接有蜗杆，所述蜗杆和停机平台螺纹连接。
在上述的一种关舱门充电一体化无人机架及使用方法中，所述停机平台固定连接有螺杆，所述蜗杆的内侧和螺杆螺纹连接，所述停机平台设有定位杆，所述机巢本体设有定位孔，所述定位杆和定位孔滑动连接。
在上述的一种关舱门充电一体化无人机架及使用方法中，所述传动组件包括齿轮、齿条和摆动件，所述齿条的一端和齿轮啮合连接，所述齿条的另一端通过摆动件和盖板转动连接，所述齿轮远离齿条的一端和蜗杆啮合连接，相邻所述齿轮之间的夹角为60°。
在上述的一种关舱门充电一体化无人机架及使用方法中，所述机巢本体设有滑槽，所述齿条通过滑块和滑槽滑动连接，所述齿条远离齿轮的一端固定连接有导杆，所述导杆通过保持架和盖板传动连接。
在上述的一种关舱门充电一体化无人机架及使用方法中，所述摆动件包括摆杆和伸缩杆，所述摆杆的一端通过不完全齿轮和齿条啮合连接，所述摆杆的另一端通过压缩弹簧和伸缩杆滑动连接，所述伸缩杆和盖板转动连接。
在上述的一种关舱门充电一体化无人机架及使用方法中，所述摆杆固定连接有压块，所述伸缩杆设有弧形的导轨，所述压块通过滚珠和导轨滚动连接。
在上述的一种关舱门充电一体化无人机架及使用方法中，所述盖板采用三角形结构，相邻所述盖板之间配合形成棱锥形的机舱，所述盖板相互靠近的一端均设有橡胶垫。
在上述的一种关舱门充电一体化无人机架及使用方法中，所述充电组件包括电源、插头和插座，所述插头远离插座的一端通过拉伸弹簧和停机平台滑动连接，所述插头和插座相互靠近的一端均设有磁块。
一种关舱门充电一体化无人机架及使用方法的使用方法，该方法包括以下步骤：
S1、无人机起飞时，机巢本体通过移动到达起飞点，通过控制系统启动电源使得电机转动，电机通过蜗杆带动停机平台进行运动，停机平台通过定位杆的限位进行上升动作，此时盖板在传动组件的作用下打开机巢本体的舱门，随着电机的持续工作，直至盖板将舱门完全打开，停机平台从机巢本体内升出，无人机通过控制系统进行起飞工作；
S2、无人机降落时，机巢本体在电机的驱动下打开舱门，停机平台上升，当无人机完成定位降落后，通过控制系统实现电机的反转，停机平台进行滑动下降，盖板在传动组件的作用下进行关闭舱门，当舱门完全闭合后，停机平台滑动连接的插头通过磁块的磁吸作用和插座配合，连通电源开始对无人机进行充电工作，最后通过移动进行回收。
本发明的有益效果在于：通过对无人机设置定位降落后自动关舱以及关舱后自动充电的无人机巢，有效提高无人机在野外勘察的回收效率，降低工作人员手动回收和充电的劳动强度，实现无人机回收工作：定位降落、关舱、自动充电、移动回收的一体化工作流程，提高无人机巢使用的功能性。
无人机起飞时，机巢本体通过移动到达起飞点，通过控制系统启动电源使得电机转动，电机带动停机平台进行上升动作，此时盖板在传动组件的作用下打开机巢本体的舱门，随着电机的持续工作，直至盖板将舱门完全打开，停机平台从机巢本体内升出，无人机通过控制系统进行起飞工作；无人机降落时，机巢本体在电机的驱动下打开舱门，停机平台上升，当无人机完成定位降落后，通过控制系统实现电机的反转，停机平台进行滑动下降，盖板在传动组件的作用下进行关闭舱门，当舱门完全闭合后，停机平台滑动连接的插头通过磁块的磁吸作用和插座配合，连通电源开始对无人机进行充电工作，最后通过移动进行回收。
本发明的突出特点在于：通过对无人机巢设置关舱门自动充电装置，使得无人机巢在对无人机进行定位回收的过程中，当且仅当无人机在完成降落回收工作后自行展开充电工作，减少操作人员手动回收以及充电的操作步骤，提高无人机的回收处理效率。
附图说明
图1是本发明提供的一种关舱门充电一体化无人机架及使用方法及使用方法的结构示意图；
图2是图1中的局部结构示意图；
图3是本发明提供的一种关舱门充电一体化无人机架及使用方法及使用方法中齿轮和蜗杆的连接结构示意图；
图4是本发明提供的一种关舱门充电一体化无人机架及使用方法及使用方法中传动组件的结构示意图；
图5是本发明提供的一种关舱门充电一体化无人机架及使用方法及使用方法中伸缩杆和摆杆的连接结构示意图。
图中，1机巢本体、11定位孔、12滑槽、13保持架、2电机、21电机座、22蜗杆、3停机平台、31螺杆、32定位杆、4传动组件、41齿轮、42齿条、421滑块、422导杆、43摆动件、431摆杆、432伸缩杆、433不完全齿轮、434压缩弹簧、435压块、436导轨、437滚珠、5盖板、51橡胶垫、6充电组件、61电源、62插头、63插座、64拉伸弹簧、65磁块。
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1-5所示，一种关舱门充电一体化无人机架及使用方法，包括机巢本体1，需要说明的是，机巢本体1靠近地面的一端对称设有行进轮，行进轮通过装置内部控制系统进行控制移动工作，同时控制系统通过控制实现机巢本体1的开舱和关舱工作。
机巢本体1靠近地面的一端固定连接有电机2，需要注意的是，电机2采用型号为SJGB-57减速电机，电机2通过电机座21和机巢本体1的底部固定连接，电机座21的高度小于行进轮的高度，不影响机巢本体1的正常移动。
电机2的输出轴螺纹连接有停机平台3，停机平台3和机巢本体1滑动连接，需要说明的是，电机2的输出轴固定连接有蜗杆22，蜗杆22的内侧采用螺纹孔结构，停机平台3固定连接有螺杆31，蜗杆22的内侧和螺杆31螺纹连接，停机平台3设有定位杆32，机巢本体1设有定位孔11，定位杆32和定位孔11滑动连接，用于对停机平台3进行限位保证停机平台3的正常升降工作。
机巢本体1通过传动组件4转动连接有盖板5，盖板5随着停机平台3的升降进行开舱和关舱工作，需要注意的是，盖板5采用三角形结构，相邻盖板5之间配合形成棱锥形的机舱，盖板5相互靠近的一端均设有橡胶垫51，提高盖板5关舱时的密封性，传动组件4包括齿轮41、齿条42和摆动件43，齿条42的一端和齿轮41啮合连接，齿条42的另一端通过摆动件43和盖板5转动连接，齿轮41远离齿条42的一端和蜗杆22啮合连接，相邻齿轮41之间的夹角为60°。
具体的，机巢本体1设有滑槽12，齿条42通过滑块421和滑槽12滑动连接，齿条42远离齿轮41的一端固定连接有导杆422，导杆422通过保持架13和盖板5传动连接，需要说明的是，导杆422和盖板5靠近底座的一端转动连接，使得机巢本体1在开舱的过程中通过拉伸打开盖板5。
更具体的，摆动件43包括摆杆431和伸缩杆432，摆杆431的一端通过不完全齿轮433和齿条42啮合连接，摆杆431的另一端通过压缩弹簧434和伸缩杆432滑动连接，伸缩杆432和盖板5转动连接，需要注意的是，摆杆431固定连接有压块435，伸缩杆432设有弧形的导轨436，压块435通过滚珠437和导轨436滚动连接，降低摆杆431转动过程中和伸缩杆432的摩擦系数。
机巢本体1靠近停机平台3的一端设有充电组件6，充电组件6随着机巢本体1的关舱、开舱进行充断电工作，值得一提的是，充电组件6包括电源61、插头62和插座63，插头62远离插座63的一端通过拉伸弹簧64和停机平台3滑动连接，插头62和插座63相互靠近的一端均设有磁块65，使得停机平台3当且仅当在机巢本体1完成关舱工作后，插头62在磁块65的磁吸作用下和插座63配合，连通电源对无人机进行充电工作。
现对本发明的操作原理做如下描述：
无人机起飞时，机巢本体1通过行进轮移动到达起飞点，通过控制系统启动电源61使得电机2转动，电机2通过蜗杆22带动螺杆31进行移动，此时停机平台3通过定位杆32和机巢本体1的定位孔11滑动进行直线上升动作，停机平台3上升过程中，蜗杆22通过齿轮41带动齿条42和机巢本体1进行滑动，此时齿条42通过滑块421和滑槽12进行滑动收缩，齿条42远离齿轮41的一端通过导杆422对盖板5的端部进行拉升，同时齿条42通过啮合连接的不完全齿轮433带动摆杆431进行转动，摆杆431通过伸缩杆432带动盖板5进行转动，配合导杆422打开机巢本体1的舱门，此时摆杆431固定连接的压块435通过滚珠437和伸缩杆432的导轨436进行滑动，随着电机2的持续工作，直至盖板5将舱门完全打开，停机平台3从机巢本体1内升出，无人机通过控制系统进行起飞工作；
无人机降落时，机巢本体1在电机2的驱动下打开舱门，停机平台3上升，当无人机完成定位降落后，通过控制系统实现电机2的反转，停机平台3进行滑动下降，盖板5在传动组件4的作用下进行关闭舱门，当舱门完全闭合后，停机平台3滑动连接的插头62通过磁块65的磁吸作用和插座63配合，连通电源61开始对无人机进行充电工作，最后通过移动进行回收。
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 (6)

1.一种关舱门充电一体化无人机架，包括机巢本体(1)，其特征在于，所述机巢本体(1)靠近地面的一端固定连接有电机(2)，所述电机(2)的输出轴螺纹连接有停机平台(3)，所述停机平台(3)和机巢本体(1)滑动连接，所述机巢本体(1)通过传动组件(4)转动连接有盖板(5)，所述盖板(5)随着停机平台(3)的升降进行开舱和关舱工作，所述机巢本体(1)靠近停机平台(3)的一端设有充电组件(6)，所述充电组件(6)随着机巢本体(1)的关舱、开舱进行充断电工作；
所述电机(2)通过电机座(21)和机巢本体(1)的底部固定连接，所述电机(2)的输出轴固定连接有蜗杆(22)，所述蜗杆(22)和停机平台(3)螺纹连接；
所述传动组件(4)包括齿轮(41)、齿条(42)和摆动件(43)，所述齿条(42)的一端和齿轮(41)啮合连接，所述齿条(42)的另一端通过摆动件(43)和盖板(5)转动连接，所述齿轮(41)远离齿条(42)的一端和蜗杆(22)啮合连接，相邻所述齿轮(41)之间的夹角为60°；
所述机巢本体(1)设有滑槽(12)，所述齿条(42)通过滑块(421)和滑槽(12)滑动连接，所述齿条(42)远离齿轮(41)的一端固定连接有导杆(422)，所述导杆(422)通过保持架(13)和盖板(5)传动连接；
所述摆动件(43)包括摆杆(431)和伸缩杆(432)，所述摆杆(431)的一端通过不完全齿轮(433)和齿条(42)啮合连接，所述摆杆(431)的另一端通过压缩弹簧(434)和伸缩杆(432)滑动连接，所述伸缩杆(432)和盖板(5)转动连接。
2.根据权利要求1所述的一种关舱门充电一体化无人机架，其特征在于，所述停机平台(3)固定连接有螺杆(31)，所述蜗杆(22)的内侧和螺杆(31)螺纹连接，所述停机平台(3)设有定位杆(32)，所述机巢本体(1)设有定位孔(11)，所述定位杆(32)和定位孔(11)滑动连接。
3.根据权利要求2所述的一种关舱门充电一体化无人机架，其特征在于，所述摆杆(431)固定连接有压块(435)，所述伸缩杆(432)设有弧形的导轨(436)，所述压块(435)通过滚珠(437)和导轨(436)滚动连接。
4.根据权利要求3所述的一种关舱门充电一体化无人机架，其特征在于，所述盖板(5)采用三角形结构，相邻所述盖板(5)之间配合形成棱锥形的机舱，所述盖板(5)相互靠近的一端均设有橡胶垫(51)。
5.根据权利要求4所述的一种关舱门充电一体化无人机架，其特征在于，所述充电组件(6)包括电源(61)、插头(62)和插座(63)，所述插头(62)远离插座(63)的一端通过拉伸弹簧(64)和停机平台(3)滑动连接，所述插头(62)和插座(63)相互靠近的一端均设有磁块(65)。
6.根据权利要求5所述的一种关舱门充电一体化无人机架的使用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、无人机起飞时，机巢本体(1)通过移动到达起飞点，通过控制系统启动电源(61)使得电机(2)转动，电机(2)通过蜗杆(22)带动停机平台(3)进行运动，停机平台(3)通过定位杆(32)的限位进行上升动作，此时盖板(5)在传动组件(4)的作用下打开机巢本体(1)的舱门，随着电机(2)的持续工作，直至盖板(5)将舱门完全打开，停机平台(3)从机巢本体(1)内升出，无人机通过控制系统进行起飞工作；
S2、无人机降落时，机巢本体(1)在电机(2)的驱动下打开舱门，停机平台(3)上升，当无人机完成定位降落后，通过控制系统实现电机(2)的反转，停机平台(3)进行滑动下降，盖板(5)在传动组件(4)的作用下进行关闭舱门，当舱门完全闭合后，停机平台(3)滑动连接的插头(62)通过磁块(65)的磁吸作用和插座(63)配合，连通电源(61)开始对无人机进行充电工作，最后通过移动进行回收。
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