CN112977863A - 一种紧凑型的无人机机场 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种紧凑型的无人机机场，包括壳体，所述壳体内设有用于夹持无人机的夹持机构、用于夹换无人机电池的机械手、电池仓，所述电池内设有若干放置电池的放置槽，所述电池仓连接设有驱动其左右平移的第一驱动装置，所述壳体内设有驱动所述机械手上下移动的第二驱动装置、驱动所述机械手前后移动的第三驱动装置。通过第一驱动装置实现电池仓的左右移动，通过第二、第三驱动装置实现机械手的上下前后移动，在较小的空间内实现电池的拆换、夹送，节省机场的水平空间。

Description

一种紧凑型的无人机机场
技术领域
本发明涉及领域无人机领域，特别涉及到一种紧凑型的无人机机场。
背景技术
随着无人机的快速发展，无人机广泛运用于工业、农业、拍摄、娱乐等众多领域。目前无人机受限于电池容量，普遍飞行范围近，飞行时间很短。每次结束短暂飞行后要由操作者手动进行充电，比较繁琐。无人机自动机场在无人干预的情况下自行起飞和降落、自动快速充电，有效替代人工现场操作，提高作业效率，完全实现无人机的全自动作业。
但目前的无人机机场由于功能相对综合，特别是涉及到电池的存放、充电与拆装，要求机场的内部空间较大，进而导致机场的整体体积较大，占用较大的空间，进而导致生产成本、运输成本和用地成本较高，不利于无人机技术的推广。
发明内容
本发明的一个方面要解决的技术问题是：提供一种紧凑型的无人机机场，通过内部结构的优化，使整体体积更小，解决上述问题。
本发明的技术方案为：一种紧凑型的无人机机场，包括壳体，所述壳体内设有用于夹持无人机的夹持机构、用于夹换无人机电池的机械手、电池仓，所述电池内设有若干放置电池的放置槽，所述电池仓连接设有驱动其左右平移的第一驱动装置，所述壳体内设有驱动所述机械手上下移动的第二驱动装置、驱动所述机械手前后移动的第三驱动装置。通过第一驱动装置实现电池仓的左右移动，通过第二、第三驱动装置实现机械手的上下前后移动，在较小的空间内实现电池的拆换、夹送，节省机场的水平空间。
进一步地，所述壳体内设有支撑框架，所述电池仓设于所述支撑框架的中部，所述夹持机构设有所述支撑框架的顶部。
进一步地，所述支撑框架的上方设有用于停放无人家的停机平台，所述停机平台中部对应夹持机构的正上方设有可开合的窗口，所述停机平台连接设有驱动其上下移动的第四驱动装置。通过上下移动停机平台实现无人机的上下移动，进一步节省机场的垂向空间。
进一步地，所述停机平台的顶面设有脚架定位机构，脚架定位机构包括两根平行设置的横杆、两根平行设置的竖杆，横杆与竖杆互相垂直。通过横杆与竖杆向停机平台中部夹合，作用到无人机的脚架上，实现对无人机的定位校正。
所述夹持机构包括主体，所述主体的顶面中间设有滑槽，所述滑槽上连接有滑块，所述滑块的一端向上延伸设有支撑块，所述滑块的另一端向上延伸设有夹持块，所述滑块的底部连接设有驱动其沿着滑槽移动的第五驱动装置，所述主体的顶面两侧分别向上延伸设有与所述夹持块配合的限位块，所述限位块的顶端设有导向斜面。停机平台下移使夹持机构通过窗口，作用到无人机的底部，限位块顶端的导向斜面的作用使无人机机身落入两个限位块之间，再通过第五驱动装置驱动夹持块向无人机一侧移动，通过夹持块与两个限位块的配合对无人机进行夹持固定，通过支撑块对无人机底部进行支撑，完成无人机的夹持固定。
进一步地，所述机械手包括机械臂、设于机械臂末端用于旋转打开无人机电池锁紧装置的旋钮机构、用于夹持电池的夹紧机构，旋钮机构连接设有驱动其旋转的第六驱动装置，夹紧机构包括设于旋钮机构两侧的两个夹紧臂、铰接于夹紧臂末端的夹紧块、与夹紧臂铰接的第七驱动装置，夹紧臂与机械臂固定连接，夹紧块的中部与夹紧臂的末端铰接，夹紧块的一端向两个夹紧臂的中间位置延伸设置，夹紧块的另一端与第七驱动装置的输出端连接。
进一步地，夹紧块的另一端与第七驱动装置的输出端通过弹性连接组件连接，所述弹性连接组件包括与第七驱动装置输出端固定连接的固定杆、与夹紧块铰接的U型连接件，U型连接件的中部设有通孔，U型连接件的内侧固定设有导向块，贯穿导向块的中部设有与通孔对应的导向孔，导向块的两侧设有用于放置弹簧的容置槽，容置槽内设有弹簧，固定杆于容置槽处设有用于连接并抵住弹簧一端的挡板，U型连接件上设有触控开关，固定杆的一端设有与触控开关配合的触控杆。在第七驱动装置的驱动下，固定杆带动U型连接件向前移动，U 型连接件带动夹紧块转动，对无人机上的电池进行夹紧，固定杆继续通过通孔、导向孔向前移动，固定杆上的挡板对弹簧进行压缩，直至固定杆上的触控杆作用到U型连接件的触控开关后，固定杆停止向前移动，弹簧受压后产生的弹力进一步提高夹紧块对电池的夹紧作用。
本发明的有益效果是：通过第一驱动装置实现电池仓的左右移动，通过第二、第三驱动装置实现机械手的上下前后移动，在较小的空间内实现电池的拆换、夹送，节省机场的水平空间。
附图说明
图1为本发明整体结构拆解图；
图2为图1局部a放大示意图；
图3为本发明机械手结构示意图；
图4为图3局部b放大示意图；
图5为本发明弹性连接件结构拆解图。
具体实施方式
下面结合说明书附图及实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：如图1至图5所示，一种紧凑型的无人机机场，包括壳体1，壳体1内设有支撑框架2，支撑框架2的顶部连接设有用于夹持无人机的夹持机构3，支撑框架2的中部设有电池仓，电池仓内设有若干放置电池的放置槽4，电池仓连接设有驱动其左右平移的第一驱动装置，壳体1内设有用于夹换无人机电池的机械手5，壳体1内设有驱动机械手5上下移动的第二驱动装置51、驱动机械手5前后移动的第三驱动装置52，支撑框架2的上方设有用于停放无人家的停机平台6，停机平台6连接设有驱动其上下移动的第四驱动装置。
停机平台6中部对应夹持机构3的正上方设有可开合的窗口61，停机平台6向下移动时同步打开窗口61，使夹持机构3贯穿窗口61对无人机进行夹持固定。停机平台6的顶面设有脚架定位机构，脚架定位机构包括两根平行设置的横杆、两根平行设置的竖杆，横杆与竖杆互相垂直。
夹持机构3包括主体，主体的顶面中间设有滑槽，滑槽上连接有滑块，滑块的一端向上延伸设有支撑块31，另一端向上延伸设有夹持块32，滑块的底部连接设有驱动其沿着滑槽移动的第五驱动装置，主体的顶面两侧分别向上延伸设有与夹持块配合的限位块33，限位块的顶端设有导向斜面34。停机平台6下移使夹持机构3通过窗口61，作用到无人机的底部，限位块顶端的导向斜面的作用使无人机机身落入两个限位块之间，再通过第五驱动装置驱动夹持块向无人机一侧移动，通过夹持块与两个限位块的配合对无人机进行夹持固定，通过支撑块31对无人机底部进行支撑，完成无人机的夹持固定。
机械手5包括机械臂53、设于机械臂53末端用于旋转打开无人机电池锁紧装置的旋钮机构54、用于夹持电池的夹紧机构，旋钮机构54连接设有驱动其旋转的第六驱动装置，夹紧机构包括设于旋钮机构54两侧的两个夹紧臂55、铰接于夹紧臂55末端的夹紧块56、与夹紧臂55铰接的第七驱动装置 57，夹紧臂55与机械臂53固定连接，夹紧块56的中部与夹紧臂55的末端铰接，夹紧块56的一端向两个夹紧臂55的中间位置延伸设置，夹紧块56 的另一端与第七驱动装置57的输出端通过弹性连接组件连接，弹性连接组件包括与第七驱动装置57输出端固定连接的固定杆71、与夹紧块56铰接的U 型连接件72，U型连接件72的中部设有通孔，U型连接件72的内侧固定设有导向块73，贯穿导向块73的中部设有与通孔对应的导向孔74，导向块73 的两侧设有用于放置弹簧的容置槽75，容置槽75内设有弹簧，固定杆71于容置槽75处设有用于连接并抵住弹簧一端的挡板76，U型连接件72上设有触控开关77，固定杆71的一端设有与触控开关77配合的触控杆78。
本实施例的使用过程：无人机降落到停机平台6后，第四驱动装置驱动停机平台6向下移动，停机平台6向下移动时同步打开窗口61，使夹持机构 3贯穿窗口61作用到无人机的底部，限位块顶端的导向斜面的作用使无人机机身落入两个限位块之间，再通过第五驱动装置驱动夹持块向无人机一侧移动，通过夹持块与两个限位块的配合对无人机进行夹持固定，通过支撑块31 对无人机底部进行支撑，完成无人机的夹持固定。
在第二驱动装置51、第三驱动装置52的驱动下，机械手5移动至无人机处，使夹紧机构对准无人机的电池位置，旋钮机构54对准无人机电池锁紧装置，在第七驱动装置57的驱动下，固定杆71带动U型连接件72向前移动， U型连接件72带动夹紧块56转动，对无人机上的电池进行夹紧，固定杆71 继续通过通孔、导向孔74向前移动，固定杆71上的挡板76对弹簧进行压缩，弹簧受压后产生的弹力进一步提高夹紧块56对电池的夹紧作用，直至固定杆 71上的触控杆78作用到U型连接件72的触控开关77后，固定杆71停止向前移动。
在第二驱动装置51、第三驱动装置52的驱动下，机械手5将电池夹送至电池仓处，电池仓在第一驱动装置的驱动下左右一定，腾挪出电磁仓中可以放置电池的放置槽4，并将电池放置其中，接着在电池仓的其它放置槽4 中夹持其它充满电量的电池，移送并安装至无人机上，完成电池的拆换动作。
本实施例的有益效果：
1.通过第一驱动装置实现电池仓的左右移动，通过第二、第三驱动装置52实现机械手5的上下前后移动，在较小的空间内实现电池的拆换、夹送，节省机场的水平空间；
2.通过上下移动停机平台6实现无人机的上下移动，进一步节省机场的垂向空间；
3.通过横杆与竖杆向停机平台6中部夹合，作用到无人机的脚架上，实现对无人机的定位校正；
4.在第七驱动装置57的驱动下，固定杆71带动U型连接件72向前移动，U型连接件72带动夹紧块56转动，对无人机上的电池进行夹紧，固定杆71继续通过通孔、导向孔74向前移动，固定杆71上的挡板76对弹簧进行压缩，直至固定杆71上的触控杆78作用到U型连接件72的触控开关 77后，固定杆71停止向前移动，弹簧受压后产生的弹力进一步提高夹紧块56对电池的夹紧作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明并不局限于上述实施方式，在实施过程中可能存在局部微小的结构改动，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的基本原理和范围，且属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (7)

1.一种紧凑型的无人机机场，包括壳体，其特征在于：所述壳体内设有用于夹持无人机的夹持机构、用于夹换无人机电池的机械手、电池仓，所述电池内设有若干放置电池的放置槽，所述电池仓连接设有驱动其左右平移的第一驱动装置，所述壳体内设有驱动所述机械手上下移动的第二驱动装置、驱动所述机械手前后移动的第三驱动装置。
2.根据权利要求1所述的一种紧凑型的无人机机场，其特征在于：所述壳体内设有支撑框架，所述电池仓设于所述支撑框架的中部，所述夹持机构设有所述支撑框架的顶部。
3.根据权利要求2所述的一种紧凑型的无人机机场，其特征在于：所述支撑框架的上方设有用于停放无人家的停机平台，所述停机平台中部对应夹持机构的正上方设有可开合的窗口，所述停机平台连接设有驱动其上下移动的第四驱动装置。
4.根据权利要求3所述的一种紧凑型的无人机机场，其特征在于：所述停机平台的顶面设有脚架定位机构，脚架定位机构包括两根平行设置的横杆、两根平行设置的竖杆，横杆与竖杆互相垂直。
5.根据权利要求1所述的一种紧凑型的无人机机场，其特征在于：所述夹持机构包括主体，所述主体的顶面中间设有滑槽，所述滑槽上连接有滑块，所述滑块的一端向上延伸设有支撑块，所述滑块的另一端向上延伸设有夹持块，所述滑块的底部连接设有驱动其沿着滑槽移动的第五驱动装置，所述主体的顶面两侧分别向上延伸设有与所述夹持块配合的限位块，所述限位块的顶端设有导向斜面。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种紧凑型的无人机机场，其特征在于：所述机械手包括机械臂、设于所述机械臂末端用于旋转打开无人机电池锁紧装置的旋钮机构、用于夹持电池的夹紧机构，所述旋钮机构连接设有驱动其旋转的第六驱动装置，所述夹紧机构包括设于所述旋钮机构两侧的两个夹紧臂、铰接于所述夹紧臂末端的夹紧块、与所述夹紧臂铰接的第七驱动装置，所述夹紧臂与所述机械臂固定连接，所述夹紧块的中部与所述夹紧臂的末端铰接，所述夹紧块的一端向两个夹紧臂的中间位置延伸设置，所述夹紧块的另一端与所述第七驱动装置的输出端连接。
7.根据权利要求6所述的一种紧凑型的无人机机场，其特征在于：所述夹紧块的另一端与所述第七驱动装置的输出端通过弹性连接组件连接，所述弹性连接组件包括与所述第七驱动装置输出端固定连接的固定杆、与所述夹紧块铰接的U型连接件，所述U型连接件的中部设有通孔，所述U型连接件的内侧固定设有导向块，贯穿所述导向块的中部设有与所述通孔对应的导向孔，所述导向块的两侧设有用于放置弹簧的容置槽，所述容置槽内设有弹簧，所述固定杆于所述容置槽处设有用于连接并抵住所述弹簧一端的挡板，所述U型连接件上设有触控开关，所述固定杆的一端设有与所述触控开关配合的触控杆。
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