CN113504739B - 一种支持同时多机停放的无人机库 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种支持同时多机停放的无人机库，包括库体以及设置在库体底部的底仓，底仓内设有停机坪、滑动机构和升降机构，库体顶部设有抓取机构，库体内设有控制系统、转动机构以及至少一个摩天轮停放位集群；转动机构沿库体宽度方向上的中心轴线设置，所有摩天轮停放位集群均以转动机构为轴并沿着库体宽度方向上的中心轴线均匀布置；控制系统分别与滑动机构、升降机构、抓取机构和转动机构电连接；停机坪通过滑动机构伸出底仓外，并通过升降机构在库体的前侧升降；所有摩天轮停放位集群均通过转动机构在库体内同轴转动。本发明能够充分利用机库的空间，实现多架无人机的同时停放，停靠和起飞有序进行，不会发生碰撞等现象，智能化程度高。

Description

一种支持同时多机停放的无人机库

技术领域

本发明涉及无人机装备领域，尤其涉及一种支持同时多机停放的无人机库。

背景技术

随着对无人机应用价值认知的加深，无人机在消费级，工业级和军用级市场均呈现出迅猛的发展之势。无人机被越来越多运用在航拍、农林植保、安防、测绘、物流和巡检等领域。

考虑到无人机使用过程中的续航以及充电问题，通常会配备有无人机库，现有的无人机库大都为单机机库，即只能用于一架无人机的充电、储存，而一架无人机的充电时间较长，无法适用连续不间断作业的场合。同时，有的作业中需要多架无人机同时作业时，而单机机库无法满足多机的续航和充电。

目前，也有部分能同时停放多架无人机的机库出现，但这些无人机库同时停放的无人机数量有限，当数量较多时容易出现碰撞、停放混乱等现象，智能化程度较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种支持同时多机停放的无人机库，能够充分利用机库的空间，从横向和纵向上都能实现多架无人机的同时停放，无人机的停靠和起飞有序进行，各停放位互不干扰，不会发生碰撞等现象，智能化程度高。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种支持同时多机停放的无人机库，包括库体以及设置在所述库体底部的底仓，所述底仓内设有停机坪、滑动机构和升降机构，所述库体顶部设有抓取机构，所述库体内设有控制系统、转动机构以及至少一个摩天轮停放位集群；所述转动机构沿所述库体宽度方向上的中心轴线设置，所有所述摩天轮停放位集群均以所述转动机构为轴并沿着所述库体宽度方向上的中心轴线均匀布置；所述控制系统分别与所述滑动机构、所述升降机构、所述抓取机构和所述转动机构电连接；

所述停机坪分别与所述滑动机构和所述升降机构传动连接，所述停机坪通过所述滑动机构伸出所述底仓外，并通过所述升降机构在所述库体的前侧升降；所述转动机构分别与每个所述摩天轮停放位集群传动连接，所有所述摩天轮停放位集群均通过所述转动机构在所述库体内同轴转动。

本发明的有益效果是：控制系统为整个无人机库中的各运动机构下发控制指令，当一架或多架无人机需要停放时，通过控制系统下发滑动指令，控制滑动机构带动停机坪从底仓中伸出库体外，等待一架或多架无人机行驶到停机坪上；然后通过控制系统下发上升指令，控制升降机构带动停机坪从库体前侧的地面升起，当控制停机坪上升到预设的固定高度时，再通过控制系统下发抓取指令，控制抓取机构抓取停机坪上的无人机，并送至摩天轮停放位集群中进行停放；由于摩天轮停放位集群为至少一个，且摩天轮停放位集群中包含多个停放位，每个摩天轮停放位集群均以转动机构为轴在库体内同轴转动，当有多架无人机需要停放时，每架位于无人机均可以通过库体顶部的抓取机构抓取至摩天轮停放位集群中每个转动至库体顶部的停放位中，进而实现同时多机停放；相反地，当有多架无人机需要起飞时，通过控制系统给抓取机构下发抓取指令，并给转动机构下发转动指令，通过抓取机构和转动机构可以将每个转动至库体顶部的停放位中的无人机抓取至停机坪中(此时停机坪处于预设的固定高度)，实现多架无人机的抓取，再通过控制系统下发的下降指令控制升降机构将停机坪下降至地面，停机坪上的这些无人机即可执行对应的起飞任务；当无人机均起飞之后，最后通过控制系统下发的滑动指令控制滑动机构将停机坪收回至底仓内，进而完成同时多机起飞。

本发明的支持同时多机停放的无人机库，基于至少一个可随着转动机构转动摩天轮停放位集群，能够充分利用机库的空间，结构紧凑，从横向和纵向上都能实现多架无人机的同时停放，且无人机的停靠和起飞有序进行，各停放位互不干扰，不会发生碰撞等现象，智能化程度高。

在上述技术方案的基础上，本发明还有如下改进：

进一步：所述滑动机构包括距离传感器、第一滑动电机、一对第一导轨和至少两对同步滑轮，所述距离传感器和所述第一滑动电机均与所述控制系统电连接；

所述距离传感器设置在所述库体的前侧，一对所述第一导轨均设置于所述底仓的底部并以所述底仓宽度方向上的中心轴线对称设置，每对所述同步滑轮均对称设置在一对所述第一导轨上；所述第一滑动电机设置在所述停机坪的内部，所述第一滑动电机的输出轴分别与所有所述同步滑轮传动连接。

进一步：所述升降机构包括底座、升降电机、上连接座、上导向座、下连接座、下导向座和剪切式升降组件，所述升降电机与所述控制系统电连接；

所述剪切式升降组件的上端通过所述上连接座和所述上导向座与所述停机坪活动连接，所述剪切式升降组件的下端通过所述下连接座和所述下导向座与所述底座活动连接；所述升降电机设置在所述停机坪的内部，且所述升降电机的输出轴与所述上导向座传动连接。

进一步：所述剪切式升降组件包括上固定转座、上移动转座、下固定转座、下移动转座以及从上至下排列的多个中间转座、从上至下排列的多个第一连接转座、从上至下排列的多个第二连接转座和从上至下排列的多个X形连杆对；

所述X形连杆对的数量与所述中间转座的数量相同，且所有所述X形连杆对与所有所述中间转座一一对应；每个竖向排列的所述X形连杆对均包括一个第一升降杆和一个第二升降杆，在每个所述X形连杆对中，所述第一升降杆的中部和所述第二升降杆的中部通过对应的所述中间转座活动连接在一起；

所述第一连接转座的数量和所述第二连接转座的数量均比所述中间转座的数量少1，每个所述X形连杆对中的第一升降杆的下端与相邻的一个所述X形连杆对中的所述第二升降杆的上端均通过一个所述第二连接转座活动连接在一起，每个所述X形连杆对中的第二升降杆的下端与相邻的一个所述X形连杆对中的所述第一升降杆的上端均通过一个所述第一连接转座活动连接在一起；

首个所述X形连杆对中的所述第一升降杆的上端通过所述上固定转座与所述上连接座活动连接，首个所述X形连杆对中的所述第二升降杆的上端通过所述上移动转座与所述上导向座活动连接，末个所述X形连杆对中的所述第一升降杆的下端通过所述下移动转座与所述下导向座活动连接，末个所述X形连杆对中的所述第二升降杆的下端通过所述下固定转座与所述下连接座活动连接。

进一步：所述抓取机构包括舵机、第二滑动电机、第二导轨、滑块、滚轮和机械手，所述舵机和所述第二滑动电机均与所述控制系统电连接；

所述第二导轨沿所述库体的宽度方向设置，所述滑块设置在所述第二导轨上，所述滚轮设置在所述滑块的内部，所述机械手的固定端与所述滑块固定连接；所述第二滑动电机设置在所述滑块的一侧，且所述第二滑动电机的输出轴与所述滚轮传动连接；所述舵机设置于所述机械手的关节处，且所述舵机的输出轴与所述机械手的关节传动连接。

进一步：所述转动机构包括可转动的光轴、转动驱动装置、两个固定轴承和两个相对设置的支架；所述转动驱动装置与所述控制系统电连接；

所述光轴的两端分别套接在两个所述固定轴承上，两个所述固定轴承和两个所述支架一一对应，每个所述支架的上端均与对应的所述固定轴承固定连接，每个所述支架的下端均固定设置在所述库体的底部；所述转动驱动装置设置在其中一个所述固定轴承或其中一个所述支架上，所述转动驱动装置的输出轴与所述光轴传动连接。

进一步：在每个所述摩天轮停放位集群中，所述摩天轮停放位集群均包括摩天轮轮架、转动法兰、多个停放位以及与每个所述停放位对应设置的轮架转座、轮架固定座和缆绳；

每个所述轮架固定座均设置在对应的所述停放位的上方，且每个所述停放位的顶部均通过对应的所述缆绳与对应的所述轮架固定座连接；每个所述轮架转座均设置在对应的所述轮架固定座上，所述摩天轮轮架上均匀布设有与每个所述停放位对应设置的支撑杆，且每个所述支撑杆的一端均通过对应的所述轮架转座与对应的所述轮架固定座活动连接，每个所述支撑杆的另一端均与所述转动法兰固定连接；所述摩天轮轮架通过所有所述支撑杆和所述转动法兰固定在所述光轴上，并随着所述光轴一起转动。

进一步：在每个所述停放位中，每个所述停放位均包括箱体，所述箱体的顶部设有连接块和横杆，所述箱体内设有角度传感器、温湿度传感器和蓄电池，所述箱体的侧壁上设有散热装置，所述箱体的底部设有重量传感器、无线充电装置和负压吸附装置；

所述连接块套接在所述横杆上，并与对应的所述缆绳固定连接；所述角度传感器、所述温湿度传感器、所述重量传感器、所述无线充电装置和所述蓄电池均与所述控制系统电连接，所述蓄电池分别与所述角度传感器、所述温湿度传感器、所述重量传感器和所述无线充电装置电连接。

进一步：所述库体的顶部的外侧设有太阳能电池板，所述太阳能电池板与所述蓄电池电连接。

进一步：所述库体的前侧还设有显示器，所述显示器与所述控制系统电连接。

附图说明

图1为本发明实施例中支持同时多机停放的无人机库的正视结构示意图；

图2为本发明实施例中支持同时多机停放的无人机库的侧视结构示意图一；

图3为本发明实施例中支持同时多机停放的无人机库的侧视结构示意图二；

图4为本发明实施例中支持同时多机停放的无人机库的侧视结构示意图三；

图5为本发明实施例中升降机构压缩时的结构示意图；

图6为本发明实施例中升降机构伸长时的结构示意图；

图7为本发明实施例中抓取机构的结构示意图；

图8为本发明实施例中停放位的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、库体，2、底仓，3、停机坪，4、滑动机构，5、升降机构，6、抓取机构，7、转动机构，8、摩天轮停放位集群，9、太阳能电池板，10、显示器，11、门禁，31、防掉落装置，41、第一导轨，42、同步轮，51、底座，52、上连接座，53、上导向座，54、下连接座，55、下导向座，56、剪切式升降组件，61、导轨，62、滑块，63、滚轮，64、机械手，65、定位器，71、光轴，72、转动驱动装置，73、固定轴承，74、支架，81、摩天轮轮架，82、转动法兰，83、停放位，84、轮架转座，85、轮架固定座，86、缆绳，561、上固定装置，562、上移动转座，563、下固定转座，564、下移动转座，565、中间转座，566、第一连接转座，567、第二连接转座，568、X形连杆对，831、箱体，832、连接块，833、横杆，834、角度传感器，835、温湿度传感器，836、重量传感器，837、无线充电装置，838、蓄电池，839、散热装置，8310、负压吸附装置，5681、第一升降杆，5682、第二升降杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

下面结合附图，对本发明进行说明。

实施例、如图1至图4所示，一种支持同时多机停放的无人机库，包括库体1以及设置在所述库体1底部的底仓2，所述底仓2内设有停机坪3、滑动机构4和升降机构5，所述库体1顶部设有抓取机构6，所述库体1内设有控制系统、转动机构7以及至少一个摩天轮停放位集群8；所述转动机构7沿所述库体1宽度方向上的中心轴线设置，所有所述摩天轮停放位集群8均以所述转动机构7为轴并沿着所述库体1宽度方向上的中心轴线均匀布置；所述控制系统分别与所述滑动机构4、所述升降机构5、所述抓取机构6和所述转动机构7电连接；

所述停机坪3分别与所述滑动机构4和所述升降机构5传动连接，所述停机坪3通过所述滑动机构4伸出所述底仓2外，并通过所述升降机构5在所述库体1的前侧升降；所述转动机构7分别与每个所述摩天轮停放位集群8传动连接，所有所述摩天轮停放位集群8均通过所述转动机构7在所述库体1内同轴转动。

本实施例的支持同时多机停放的无人机库的工作原理：

控制系统为整个无人机库中的各运动机构下发控制指令，当一架或多架无人机需要停放时，通过控制系统下发滑动指令，控制滑动机构带动停机坪从底仓中伸出库体外，等待一架或多架无人机行驶到停机坪上；然后通过控制系统下发上升指令，控制升降机构带动停机坪从库体前侧的地面升起，当控制停机坪上升到预设的固定高度时，再通过控制系统下发抓取指令，控制抓取机构抓取停机坪上的无人机，并送至摩天轮停放位集群中进行停放；由于摩天轮停放位集群为至少一个，且摩天轮停放位集群中包含多个停放位，每个摩天轮停放位集群均以转动机构为轴在库体内同轴转动，当有多架无人机需要停放时，每架位于无人机均可以通过库体顶部的抓取机构抓取至摩天轮停放位集群中每个转动至库体顶部的停放位中，进而实现同时多机停放；相反地，当有多架无人机需要起飞时，通过控制系统给抓取机构下发抓取指令，并给转动机构下发转动指令，通过抓取机构和转动机构可以将每个转动至库体顶部的停放位中的无人机抓取至停机坪中(此时停机坪处于预设的固定高度)，实现多架无人机的抓取，再通过控制系统下发的下降指令控制升降机构将停机坪下降至地面，停机坪上的这些无人机即可执行对应的起飞任务；当无人机均起飞之后，最后通过控制系统下发的滑动指令控制滑动机构将停机坪收回至底仓内，进而完成同时多机起飞。

本实施例的支持同时多机停放的无人机库，基于至少一个可随着转动机构转动摩天轮停放位集群，能够充分利用机库的空间，结构紧凑，从横向和纵向上都能实现多架无人机的同时停放，且无人机的停靠和起飞有序进行，各停放位互不干扰，不会发生碰撞等现象，智能化程度高。

具体地，本实施例中的控制系统具体为能收发各种控制指令的伺服控制系统，其中包含有能进行数据处理和数据分析的处理器。

优选地，如图3至图6所示，所述停机坪3的两侧均设有容纳槽以及分别设置于所述容纳槽的防掉落装置31，所述防掉落装置31与所述控制系统电连接。

当无人机停放于停机坪上时，通过控制系统控制防掉落装置启动，容纳槽可从可在无人机随着升降机构升降时，防止无人机在停机坪上滑动而掉落，对无人机起到保护作用。

防掉落装置可以采用常规设计，例如，防掉落装置包括均设置于所述容纳槽内的挡块、转动辊和转动电机，转动辊设置在挡块的一侧，转动电机设置在转动辊上，且转动电机的输出轴与转动辊传动连接，当转动电机驱动转动辊转动时，可带动挡块绕着转动辊转动；挡块具体为长方体挡块，当无人机还未行驶到停机坪或即将在停机坪上起飞时，不启动转动电机，整个防掉落装置均位于容纳槽内，挡块的一个面可刚好与停机坪保持水平；当无人机停放好之后即将升起时或者刚抓取到停机坪上即将下降时，启动转动电机，整个长方体挡块立起，防止无人机掉落，其他未尽细节此处不再赘述。

优选地，如图2至图4所示，所述滑动机构4包括距离传感器、第一滑动电机、一对第一导轨41和至少两对同步滑轮42，所述距离传感器和所述第一滑动电机均与所述控制系统电连接；

所述距离传感器设置在所述库体1的前侧，一对所述第一导轨41均设置于所述底仓2的底部并以所述底仓2宽度方向上的中心轴线对称设置，每对所述同步滑轮42均对称设置在一对所述第一导轨41上；所述第一滑动电机设置在所述停机坪3的内部，所述第一滑动电机的输出轴分别与所有所述同步滑轮42传动连接。

通过设置在库体前侧的距离传感器，可以实时检测待停放的无人机与库体前侧之间的距离，当距离小于预设的阈值时，通过控制系统控制第一滑动电机工作，进而驱动至少一对同步轮分别在两个第一导轨上滑动，进而带动停机坪从底仓内伸出库体之外，以便待停放的无人机的停放；相应地，该距离传感器还实时检测待起飞的无人机与库体前侧之间的距离，当位于停机坪上的无人机起步后与库体前侧的距离超过预设的阈值时，通过控制系统控制第一滑动电机工作，进而驱动同步轮带动停机坪收回底仓内，实现了停机坪在不使用时的收纳，有效利用了整个无人机库的内部空间，结构紧凑；其中，当同步轮滑动至库体之外时，可直接在库体前侧的地面上滑动的。

具体地，如图2至图4所示，本实施例的同步轮为两对，四个同步轮完全相同且以停机坪的中心对称设置，分别设置在停机坪的四个角。

优选地，如图1所示，所述库体1的前侧设有可自动开启的门禁11，所述门禁11与所述控制系统电连接。

当库体前侧的距离传感器检测到无人机与库体前侧之间的距离预设的阈值时，通过控制系统控制门禁开启，以便后续的升降、抓取和停放过程；相应地，当该距离传感器检测到位于停机坪上的无人机起步后与库体前侧的距离超过预设的阈值时，通过控制系统控制门禁关闭，以便机库的封闭管理。

优选地，如图2所示，所述升降机构5包括底座51、升降电机、上连接座52、上导向座53、下连接座54、下导向座55和剪切式升降组件56，所述升降电机与所述控制系统电连接；

所述剪切式升降组件56的上端通过所述上连接座52和所述上导向座53与所述停机坪3活动连接，所述剪切式升降组件56的下端通过所述下连接座54和所述下导向座55与所述底座51活动连接；所述升降电机设置在所述停机坪3的内部，且所述升降电机的输出轴与所述上导向座53传动连接。

当整个停机坪收纳于底仓中时，升降机构设置在停机坪的下方空间，随着停机坪一起收纳于底仓中；当停机坪随着滑动机构滑出底仓，升降机构也随之滑出底仓，当待停放的无人机停靠在停机坪上时，控制系统控制升降电机工作，驱动上导向座的运动，通过上连接座、上导向座、下连接座和下导向座之间的传动带动剪切式升降组件伸长，并依次带动底座与地面相抵接，依靠剪切式升降组件伸长和地面的支持力将停机坪上升至预设的固定位置处，实现停机坪的上升，以便抓取机构的抓取；相应地，当从摩天轮停放位集群中抓取的无人机需要起飞时，驱动上导向座的运动，通过上连接座、上导向座、下连接座和下导向座之间的传动带动剪切式升降组件压缩，以使停机坪下降至低于底仓高度的位置处，以便停机坪的收回和收纳。

具体地，本实施例中所述升降机构5的高度小于所述同步轮42的高度。

由于升降机构的高度小于同步轮的高度，则升降机构与同步轮之间存在高度差，进而可以使得底座与底仓的底部或地面之间具有高度差。该高度差可根据实际情况设置和调整，该高度差一方面利于升降机构随着停机坪一起滑动，避免底座与底仓的底部或地面之间摩擦而损坏底座；另一方面有利于升降机构随着停机坪一起收纳于底仓内；同时，在升降机构中的剪切式升降组件压缩过程中，当同步轮下降至与地面抵接时，该高度差可以使得底座与地面之间悬空进而结束剪切式升降组件的压缩，使得停机坪下降后的高度刚好低于底仓高度，完成停机坪的下降。

优选地，如图5和图6所示，所述剪切式升降组件56包括上固定转座561、上移动转座562、下固定转座563、下移动转座564以及从上至下排列的多个中间转座565、从上至下排列的多个第一连接转座566、从上至下排列的多个第二连接转座567和从上至下排列的多个X形连杆对568；

所述X形连杆对568的数量与所述中间转座565的数量相同，且所有所述X形连杆对568与所有所述中间转座565一一对应；每个竖向排列的所述X形连杆对568均包括一个第一升降杆5681和一个第二升降杆5682，在每个所述X形连杆对568中，所述第一升降杆5681的中部和所述第二升降杆5682的中部通过对应的所述中间转座565活动连接在一起；

所述第一连接转座566的数量和所述第二连接转座567的数量均比所述中间转座565的数量少1，每个所述X形连杆对568中的第一升降杆5681的下端与相邻的一个所述X形连杆对568中的所述第二升降杆5682的上端均通过一个所述第二连接转座567活动连接在一起，每个所述X形连杆对568中的第二升降杆5682的下端与相邻的一个所述X形连杆对568中的所述第一升降杆5681的上端均通过一个所述第一连接转座566活动连接在一起；

首个所述X形连杆对568中的所述第一升降杆5681的上端通过所述上固定转座561与所述上连接座52活动连接，首个所述X形连杆对568中的所述第二升降杆5682的上端通过所述上移动转座562与所述上导向座53活动连接，末个所述X形连杆对568中的所述第一升降杆5681的下端通过所述下移动转座564与所述下导向座55活动连接，末个所述X形连杆对568中的所述第二升降杆5682的下端通过所述下固定转座563与所述下连接座54活动连接。

通过上述结构的剪切式升降组件，可以依靠各移动转座、各固定转座、各第一连接转座、各第二连接转座和各中间转座分别与各第一升降杆和各第二升降杆之间的传动，使得整个剪切式升降组件伸长或压缩，进而依靠简单的机械原理实现停机坪的升降。

需要说明的是，各中间转座、各第一连接转座、各第二连接转座和各X形连杆对均是从上至下排列，因此位于最上方的(即与停机坪最近的)X形连杆对为首个X形连杆对，位于最下方的(即与停机坪最远的)X形连杆对为末个X形连杆对。

优选地，如图7所示，所述抓取机构6包括舵机、第二滑动电机、第二导轨61、滑块62、滚轮63和机械手64，所述舵机和所述第二滑动电机均与所述控制系统电连接；

所述第二导轨61沿所述库体1的宽度方向设置，所述滑块62设置在所述第二导轨61上，所述滚轮63设置在所述滑块63的内部，所述机械手64的固定端与所述滑块62固定连接；所述第二滑动电机设置在所述滑块62的一侧，且所述第二滑动电机的输出轴与所述滚轮63传动连接；所述舵机设置于所述机械手64的关节处，且所述舵机的输出轴与所述机械手64的关节传动连接。

通过第二滑动电机驱动滚珠运动，带动整个滑块和与滑块连接的机械手在第二导轨上滑动，便于机械手在库体的顶部移动，将停机坪上的无人机停放抓取至各摩天轮停放位集群最上端的停放位中或者将各摩天轮停放位集群最上端的停放位中的无人机抓取至停机坪中；整个抓取机构只在库体的顶部移动，不影响各摩天轮停放位集群的转动，不易发生碰撞等现象，结构紧凑，空间利用率高。其中，机械手依靠其关节处的舵机驱动其关节的转动，便于将机械手伸出至库体外抓取停机坪上的无人机或者将无人机抓取至停机坪上；机械手的关节数量可根据实际情况设置，当关节数量为多个时，舵机的数量也为多个，舵机与机械手的关节一一对应设置，方便实现多自由度的抓取。

优选地，如图7所示，所述抓取机构6还包括定位器65，所述定位器65设置在所述机械手64的夹持端，所述定位器65通过无线网络与所述控制系统通信连接。

通过夹持端上的定位器，便于随着夹持端的移动，实时定位机械手的距离，以便机械手对无人机的精准夹持。

具体地，所述夹持端上涂覆有硅胶材料。

通过硅胶材料避免夹持端在对无人机的夹持过程中对无人机的损伤。

优选地，如图2所示，所述转动机构7包括可转动的光轴71、转动驱动装置72、两个固定轴承73和两个相对设置的支架74；所述转动驱动装置72与所述控制系统电连接；

所述光轴71的两端分别套接在两个所述固定轴承73上，两个所述固定轴承73和两个所述支架74一一对应，每个所述支架74的上端均与对应的所述固定轴承73固定连接，每个所述支架74的下端均固定设置在所述库体1的底部；所述转动驱动装置72设置在其中一个所述固定轴承73或其中一个所述支架74上，所述转动驱动装置72的输出轴与所述光轴71传动连接。

通过两个固定轴承，一方面便于支架对光轴的支撑作用，另一方面便于光轴在转动驱动装置的驱动作用下于固定轴承内转动，带动各摩天轮停放位集群的转动，进而实现抓取机构将无人机停放至每个转动至最上端的停放位中或者将每个转动至最上端的停放位中的无人机抓取出来，保证多机同时停放和同时起飞的有序进行。

具体地，光轴可根据实际情况选择摩擦系数较小的直线光轴，转动驱动装置可以是包含有伺服电机的常规设计，具体细节此处不再赘述。

优选地，如图2和图8所示，在每个所述摩天轮停放位集群8中，所述摩天轮停放位集群8均包括摩天轮轮架81、转动法兰82、多个停放位83以及与每个所述停放位83对应设置的轮架转座84、轮架固定座85和缆绳86；

每个所述轮架固定座85均设置在对应的所述停放位83的上方，且每个所述停放位83的顶部均通过对应的所述缆绳85与对应的所述轮架固定座85连接；每个所述轮架转座84均设置在对应的所述轮架固定座85上，所述摩天轮轮架81上均匀布设有与每个所述停放位83对应设置的支撑杆811，且每个所述支撑杆811的一端均通过对应的所述轮架转座84与对应的所述轮架固定座85活动连接，每个所述支撑杆811的另一端均与所述转动法兰82固定连接；所述摩天轮轮架81通过所有所述支撑杆811和所述转动法兰82固定在所述光轴71上，并随着所述光轴71一起转动。

通过转动法兰便于将每个摩天轮停放位集群中的各支撑杆固定在光轴上，以便带动各摩天轮轮架以光轴为轴的同轴转动；通过与每个停放位对应设置的轮架转座、轮架固定座和缆绳，一方面实现了将每个停放位与各支撑杆连接在一起，保证每个停放位都能随着摩天轮轮架一起转动；另一方面还实现了当各支撑杆随着光轴转动时，各支撑杆与轮架固定座之间是可转动状态，进而保证每个停放位在随着摩天轮轮架转动时一直处于竖直状态，不会出现翻倒现场，影响停放位无人机的停放。

优选地，如图8所示，在每个所述停放位83中，每个所述停放位83均包括箱体831，所述箱体831的顶部设有连接块832和横杆833，所述箱体831内设有角度传感器834、温湿度传感器835和蓄电池838，所述箱体831的侧壁上设有散热装置839，所述箱体831的底部设有重量传感器836、无线充电装置837和负压吸附装置8310；

所述连接块832套接在所述横杆833上，并与对应的所述缆绳85固定连接；所述角度传感器834、所述温湿度传感器835、所述重量传感器836、所述无线充电装置837和所述蓄电池838均与所述控制系统电连接，所述蓄电池838分别与所述角度传感器834、所述温湿度传感器835、所述重量传感器836和所述无线充电装置837电连接。

通过连接块和横杆，便于缆绳与整个箱体的连接，确保各停放位与摩天轮轮架的连接，实现各停放位随着摩天轮轮架的转动而转动；通过角度传感器可实现检测每个停放位与基准(例如每个停放位对应的摩天轮停放集群的中心或者最高点)之间的角度，进而实时定位出每个停放位在纵向上的位置；通过重量传感器可实时感应出停放位上是否停放有无人机，当重量传感器检测到停放有无人机时，启动无线充电装置接入蓄电池为停放的无人机进行自动充电；而当重量传感器检测到停放位中未停有无人机时，断开无线充电装置停止充电；通过温湿度传感器可实时检测出箱体内的温度和湿度，实时监控停放位的环境情况；通过散热装置可为箱体进行散热，保证箱体保持合适的温度和湿度，为无人机的停放提供良好的环境；通过负压吸附装置，可在抓取机构将无人机抓取至停放位时，对无人机进行固定，保证更好的充电效果。

具体地，无线充电装置具体为感应式或谐振式无线充电装置，每个无线充电装置可以实时上传充电电量情况至控制系统。负压吸附装置可以根据箱体的实际情况来安装在箱体的底部，采用常规设计，具体细节此处不再赘述。散热装置既可以采用常规的散热窗，也可以采用与控制系统电连接的散热风扇，具体细节此处不再赘述。

具体地，当某一时刻停机坪上有待停放的无人机且通过升降机构上升到固定高度时，通过重量传感器感应某一停放位中未停有无人机时，该停放位即为目标停放位，控制系统通过该目标停放位中的角度传感器所检测的位置，驱动转动机构将该目标停放位转动至最高位置，抓取机构将停机坪上待停放的无人机抓取至该目标停放位中进行停放。

具体地，当某一时刻停放在一个停放位中已完成充电的无人机有待起飞的任务时，该停放位即为目标停放位，控制系统通过该目标停放位中的角度传感器所检测的位置，驱动转动机构将该目标停放位转动至最高位置，抓取机构将该目标停放位中的无人机抓取至停机坪上，再通过升降机构将停机坪下降至低于底仓高度的位置处，该无人机在停机坪上进行起飞。

优选地，所述箱体831设有可自动开启的顶门。

通过可自动开启的顶门，可在抓取机构移动至目标停放位时，自动开启箱体的顶门，以便无人机的停放。

优选地，如图1至图4所示，所述库体1的顶部的外侧设有太阳能电池板9，所述太阳能电池板9与所述蓄电池838电连接。

通过太阳能电池板可以将太阳能转化为电能并存储在蓄电池中，为停放在箱体内的无人机进行充电，节能环保。

优选地，如图1至图4所示，所述库体1的前侧还设有显示器10，所述显示器10与所述控制系统电连接。

通过显示器可以显示各停放位中的温湿度、位置和充电情况等，以便相关人员更加直观地监控无人机库的运行情况，便于机库的管理。

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 (10)

1.一种支持同时多机停放的无人机库，其特征在于，包括库体(1)以及设置在所述库体(1)底部的底仓(2)，所述底仓(2)内设有停机坪(3)、滑动机构(4)和升降机构(5)，所述库体(1)顶部设有抓取机构(6)，所述库体(1)内设有控制系统、转动机构(7)以及至少一个摩天轮停放位集群(8)；所述转动机构(7)沿所述库体(1)宽度方向上的中心轴线设置，所有所述摩天轮停放位集群(8)均以所述转动机构(7)为轴并沿着所述库体(1)宽度方向上的中心轴线均匀布置；所述控制系统分别与所述滑动机构(4)、所述升降机构(5)、所述抓取机构(6)和所述转动机构(7)电连接；

所述停机坪(3)分别与所述滑动机构(4)和所述升降机构(5)传动连接，所述停机坪(3)通过所述滑动机构(4)伸出所述底仓(2)外，并通过所述升降机构(5)在所述库体(1)的前侧升降；所述转动机构(7)分别与每个所述摩天轮停放位集群(8)传动连接，所有所述摩天轮停放位集群(8)均通过所述转动机构(7)在所述库体(1)内同轴转动。

2.根据权利要求1所述的支持同时多机停放的无人机库，其特征在于，所述滑动机构(4)包括距离传感器、第一滑动电机、一对第一导轨(41)和至少两对同步滑轮(42)，所述距离传感器和所述第一滑动电机均与所述控制系统电连接；

所述距离传感器设置在所述库体(1)的前侧，一对所述第一导轨(41)均设置于所述底仓(2)的底部并以所述底仓(2)宽度方向上的中心轴线对称设置，每对所述同步滑轮(42)均对称设置在一对所述第一导轨(41)上；所述第一滑动电机设置在所述停机坪(3)的内部，所述第一滑动电机的输出轴分别与所有所述同步滑轮(42)传动连接。

3.根据权利要求1所述的支持同时多机停放的无人机库，其特征在于，所述升降机构(5)包括底座(51)、升降电机、上连接座(52)、上导向座(53)、下连接座(54)、下导向座(55)和剪切式升降组件(56)，所述升降电机与所述控制系统电连接；

所述剪切式升降组件(56)的上端通过所述上连接座(52)和所述上导向座(53)与所述停机坪(3)活动连接，所述剪切式升降组件(56)的下端通过所述下连接座(54)和所述下导向座(55)与所述底座(51)活动连接；所述升降电机设置在所述停机坪(3)的内部，且所述升降电机的输出轴与所述上导向座(53)传动连接。

4.根据权利要求3所述的支持同时多机停放的无人机库，其特征在于，所述剪切式升降组件(56)包括上固定转座(561)、上移动转座(562)、下固定转座(563)、下移动转座(564)以及从上至下排列的多个中间转座(565)、从上至下排列的多个第一连接转座(566)、从上至下排列的多个第二连接转座(567)和从上至下排列的多个X形连杆对(568)；

所述X形连杆对(568)的数量与所述中间转座(565)的数量相同，且所有所述X形连杆对(568)与所有所述中间转座(565)一一对应；每个竖向排列的所述X形连杆对(568)均包括一个第一升降杆(5681)和一个第二升降杆(5682)，在每个所述X形连杆对(568)中，所述第一升降杆(5681)的中部和所述第二升降杆(5682)的中部通过对应的所述中间转座(565)活动连接在一起；

所述第一连接转座(566)的数量和所述第二连接转座(567)的数量均比所述中间转座(565)的数量少1，每个所述X形连杆对(568)中的第一升降杆(5681)的下端与相邻的一个所述X形连杆对(568)中的所述第二升降杆(5682)的上端均通过一个所述第二连接转座(567)活动连接在一起，每个所述X形连杆对(568)中的第二升降杆(5682)的下端与相邻的一个所述X形连杆对(568)中的所述第一升降杆(5681)的上端均通过一个所述第一连接转座(566)活动连接在一起；

首个所述X形连杆对(568)中的所述第一升降杆(5681)的上端通过所述上固定转座(561)与所述上连接座(52)活动连接，首个所述X形连杆对(568)中的所述第二升降杆(5682)的上端通过所述上移动转座(562)与所述上导向座(53)活动连接，末个所述X形连杆对(568)中的所述第一升降杆(5681)的下端通过所述下移动转座(564)与所述下导向座(55)活动连接，末个所述X形连杆对(568)中的所述第二升降杆(5682)的下端通过所述下固定转座(563)与所述下连接座(54)活动连接。

5.根据权利要求1所述的支持同时多机停放的无人机库，其特征在于，所述抓取机构(6)包括舵机、第二滑动电机、第二导轨(61)、滑块(62)、滚轮(63)和机械手(64)，所述舵机和所述第二滑动电机均与所述控制系统电连接；

所述第二导轨(61)沿所述库体(1)的宽度方向设置，所述滑块(62)设置在所述第二导轨(61)上，所述滚轮(63)设置在所述滑块(62)的内部，所述机械手(64)的固定端与所述滑块(62)固定连接；所述第二滑动电机设置在所述滑块(62)的一侧，且所述第二滑动电机的输出轴与所述滚轮(63)传动连接；所述舵机设置于所述机械手(64)的关节处，且所述舵机的输出轴与所述机械手(64)的关节传动连接。

6.根据权利要求1所述的支持同时多机停放的无人机库，其特征在于，所述转动机构(7)包括可转动的光轴(71)、转动驱动装置(72)、两个固定轴承(73)和两个相对设置的支架(74)；所述转动驱动装置(72)与所述控制系统电连接；

所述光轴(71)的两端分别套接在两个所述固定轴承(73)上，两个所述固定轴承(73)和两个所述支架(74)一一对应，每个所述支架(74)的上端均与对应的所述固定轴承(73)固定连接，每个所述支架(74)的下端均固定设置在所述库体(1)的底部；所述转动驱动装置(72)设置在其中一个所述固定轴承(73)或其中一个所述支架(74)上，所述转动驱动装置(72)的输出轴与所述光轴(71)传动连接。

7.根据权利要求6所述的支持同时多机停放的无人机库，其特征在于，在每个所述摩天轮停放位集群(8)中，所述摩天轮停放位集群(8)均包括摩天轮轮架(81)、转动法兰(82)、多个停放位(83)以及与每个所述停放位(83)对应设置的轮架转座(84)、轮架固定座(85)和缆绳(86)；

每个所述轮架固定座(85)均设置在对应的所述停放位(83)的上方，且每个所述停放位(83)的顶部均通过对应的所述缆绳(86 )与对应的所述轮架固定座(85)连接；每个所述轮架转座(84)均设置在对应的所述轮架固定座(85)上，所述摩天轮轮架(81)上均匀布设有与每个所述停放位(83)对应设置的支撑杆(811)，且每个所述支撑杆(811)的一端均通过对应的所述轮架转座(84)与对应的所述轮架固定座(85)活动连接，每个所述支撑杆(811)的另一端均与所述转动法兰(82)固定连接；所述摩天轮轮架(81)通过所有所述支撑杆(811)和所述转动法兰(82)固定在所述光轴(71)上，并随着所述光轴(71)一起转动。

8.根据权利要求7所述的支持同时多机停放的无人机库，其特征在于，在每个所述停放位(83)中，每个所述停放位(83)均包括箱体(831)，所述箱体(831)的顶部设有连接块(832)和横杆(833)，所述箱体(831)内设有角度传感器(834)、温湿度传感器(835)和蓄电池(838)，所述箱体(831)的侧壁上设有散热装置(839)，所述箱体(831)的底部设有重量传感器(836)、无线充电装置(837)和负压吸附装置(8310)；

所述连接块(832)套接在所述横杆(833)上，并与对应的所述缆绳(86 )固定连接；所述角度传感器(834)、所述温湿度传感器(835)、所述重量传感器(836)、所述无线充电装置(837)和所述蓄电池(838)均与所述控制系统电连接，所述蓄电池(838)分别与所述角度传感器(834)、所述温湿度传感器(835)、所述重量传感器(836)和所述无线充电装置(837)电连接。

9.根据权利要求8所述的支持同时多机停放的无人机库，其特征在于，所述库体(1)的顶部的外侧设有太阳能电池板(9)，所述太阳能电池板(9)与所述蓄电池(838)电连接。

10.根据权利要求1至9任一项所述的支持同时多机停放的无人机库，其特征在于，所述库体(1)的前侧还设有显示器(10)，所述显示器(10)与所述控制系统电连接。

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