CN114030632A - 一种垂起无人机机库系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种垂起无人机机库系统，属于无人机技术领域，包括机库外框架，所述机库外框架上侧开设有存放口；所述机库外框架内侧设置有可沿竖直方向升降的接收平台；所述接收平台上设置有归位机构；所述机库外框架内侧设置有带动所述接收平台沿竖直方向升降的升降机构；所述机库外框架上设置有舱门，舱门可打开或关闭所述存放口，舱门和所述机库外框架之间设置有自动开合机构，自动开合机构与所述升降机构连接，升降机构控制接收平台上升时，自动开合机构控制所述舱门打开，升降机构控制所述接收平台下降时，所述自动开合机构控制所述舱门关闭所述存放口。可对降落在接收平台任意位置上的无人机进行归位操作，同时，系统集成度高，可靠性强。

Description

一种垂起无人机机库系统

技术领域

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种垂起无人机机库系统。

背景技术

近年来，随着互联网和物联网的迅猛发展，无人机产品在现代社会中的诸多领域都有着广泛的应用，如林业、电网、海域、测绘等相关行业。无人机可完成侦查、探测、巡检等作业任务。但是单一的无人机作业系统仍然需要依靠很多人员来对其进行保障，且对保障人员的专业水平要求较高。也就意味着单一的无人机作业系统并未实现真正的无人化作业。因此，无需人员参与即可进行作业的无人机作业系统，即无人机机库系统应用而生。

近几年来，无人机机库系统逐渐进入大众的视野，无人机机库是指可以对无人机进行自动归位、储存，保养，充电等功能于一体的无人机系统。无人机的全流程作业均由系统自身控制，无需人员参与。无人机机库系统目前应用较多的主要是多旋翼无人机机库，且大部分是消费级端的无人机机库系统。但是受制于旋翼无人机本身的性能，其在续航，海拔，载重，响应快速性等方面都无法充分体现无人机机库的优势所在。

垂起无人机以大载重，高续航，高海拔，快速巡航等优势近年来发展迅猛。因此针对垂起无人机的机库系统也将会有广泛的应用市场。

目前的无人机机舱系统结构复杂，动力部件多，导致产品整机成本高，可靠性差，整机动力部件的协调性和联动性差。系统的归位、升降、开关舱门等动作联动性差，无人机从降落至机舱接收平台前到全部执行任务结束并关闭舱门这一过程所需的时间太长，效率低，无法满足行业内对无人机机库的应用需求。如专利CN110937127A中的机库中，归位部分至少需要两组动力部件才能实现，舱门关闭部件也需要单独的动力系统。同时，目前针对垂起无人机的无人机机库系统还比较少，专利CN 112918696 A采用传统的归位系统和舱门关闭系统，系统驱动部件较多，可靠性差，垂起机翼部位做成了可拆卸系统，衔接性和一致性差，且容许进入雨水和灰尘。

综述，目前的停机舱系统，结构复杂，电机驱动系统数量较多，可靠性不够高，成本较高。同时系统联动性差，无人机系统的归位收藏等运行时间较长，无法满足行业对机舱系统的应用需求。

有鉴于此，本发明旨在提出一种新型的垂起无人机机库系统，

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种垂起无人机机库系统，可对降落在接收平台任意位置上的无人机进行归位操作，同时，系统集成度高，可靠性强。

为了实现上述发明目的，本发明提供的一个技术方案如下：

一种垂起无人机机库系统，包括机库外框架，所述机库外框架上侧开设有存放口；所述机库外框架内侧设置有可沿竖直方向升降的接收平台；所述接收平台上设置有对停放于其上的无人机进行移动使其归位至最终停放位置的归位机构；所述机库外框架内侧设置有带动所述接收平台沿竖直方向升降的升降机构；所述机库外框架上设置有舱门，所述舱门可打开或关闭所述存放口，所述舱门和所述机库外框架之间设置有自动开合机构，所述自动开合机构与所述升降机构连接，所述升降机构控制所述接收平台上升时，所述自动开合机构控制所述舱门打开，所述升降机构控制所述接收平台下降时，所述自动开合机构控制所述舱门关闭所述存放口。

优选的，所述归位机构包括设置于所述接收平台上侧的第一归位杆和第二归位杆；所述第一归位杆和第二归位杆围合形成一个闭合图形；所述第一归位杆的两端位于所述第二归位杆的上侧；所述接收平台上沿所述最终停放位置向两侧开设有第一滑槽和第二滑槽；所述接收平台下侧设置有归位驱动组件，所述归位驱动组件穿过所述第一滑槽和第二滑槽分别连接所述第一归位杆和第二归位杆，且控制所述第一归位杆和第二归位杆同步向靠近或远离所述最终停放位置移动。

优选的，所述第一归位杆和/或第二归位杆形状为L形。

优选的，所述归位驱动组件包括第一连动板和第二连动板；所述接收平台下侧固定有安装板，所述安装板上侧设置有归位电机，所述归位电机的输出轴上设置有归位齿轮；所述第一连动板和第二连动板上分别设置有驱动块，所述第一连动板和第二连动板上的驱动块分别穿过所述第一滑槽、第二滑槽，且分别连接所述第一归位杆和第二归位杆；所述接收平台下侧，且位于所述第一滑槽、第二滑槽的两侧分别设置有导轨，所述第一连动板和第二连动板靠近所述接收平台的一侧间隔设置有导向块，所述导向块上开设有嵌合槽，所述导向块通过所述嵌合槽与所述导轨滑动连接；所述第一连动板上设置有平行所述第一滑槽的第一齿条；所述第二连动板上设置有平行所述第二滑槽的第二齿条；所述第一齿条和第二齿条分别位于所述归位齿轮的两侧，且分别与所述归位齿轮啮合。

优选的，所述升降机构包括安装于所述接收平台下侧的支撑架，所述支撑架远离所述接收平台的一侧面设置有升降支撑套管，所述机库外框架底部安装有升降底座，所述升降底座上侧转动设置有升降螺杆，所述升降螺杆的上端位于所述升降支撑套管内，所述升降支撑套管的下端固定设置有升降螺母，所述升降螺母与所述升降螺杆螺纹连接；所述升降底座上侧安装伺服电机，所述伺服电机的输出轴上连接有主动齿轮，所述升降螺杆上固定连接有从动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合；所述机库外框架的内侧设置有对所述接收平台沿竖直方向滑动进行导向的导向组件。

优选的，所述导向组件间隔设置有多组；所述导向组件包括固定于所述机库外框架上的上安装座和下安装座，所述上安装座和下安装座之间设置有升降导向杆，所述升降导向杆上套接有可滑动的支撑盘；所述接收平台的下侧面，且位于相对远离的两端分别设置有连接架，所述连接架上设置有多个水平的安装块，所述安装块上开设有滑接孔，每一个所述安装块通过所述滑接孔套接于所述升降导向杆上，且所述安装块与所述支撑盘连接。

优选的，所述舱门包括第一舱门和第二舱门，所述自动开合机构包括固定于所述机库外框架靠近所述存放口一端的第一支撑座、和位于所述第一支撑座两侧的两个第二支撑座；所述第一支撑座和第二支撑座在所述存放口相对平行的两侧边分别设置有一组；所述第一支撑座和两个第二支撑座之间分别设置有滑动导向杆，所述滑动导向杆上侧分别套接有压缩弹簧；所述第一舱门的下侧和第二舱门的下侧分别设置有连接座，两个所述连接座分别套接于滑动导向杆上，且所述压缩弹簧位于连接座和第一支撑座之间的杆段上；所述机库框架内侧且位于靠近存放口的一侧设置有第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板位于靠近第一舱门一侧，所述第二支撑板位于靠近第二舱门一侧；所述第一支撑板上设置有第一导轮，所述第一导轮与所述第一舱门滚动连接；所述第二支撑板上设置有第二导轮，所述第二导轮于所述第二舱门滚动连接；所述第一导轮和第二导轮的轮面形成内凹的导线槽；所述第一舱门远离第二舱门的一侧设置有第一连接点，所述连接架上且靠近第一舱门的一侧设置有第二连接点，所述第一连接点和第二连接点之间设置有第一连接绳，第一连接绳绕过所述第一导轮上的导线槽；所述第二舱门远离第一舱门的一侧设置有第三连接点，所述连接架上且靠近第二舱门的一侧设置有第四连接点，所述第三连接点和第四连接点之间设置有第二连接绳，所述第二连接绳绕过所述第二导轮上的导线槽。

优选的，所述机库外框架内侧设置有竖直的第一充电电极杆和第二充电电极杆，所述第一充电电机杆和第二充电电机杆的顶部分别固定有正极触点和负极触点；所述机库外框架内侧设置有电池模块，所述正极触点和负极触点同所述电池模块连接；所述接收平台上且位于最终停放位置开设有充电孔；所述接收平台向下移动时，所述正极触点和负极触点可穿过所述充电孔向无人机充电。

优选的，还包括可拆卸连接于无人机上的充电转接块；所述充电转接块的一端开设有柱形孔，所述充电转接块内开设有与柱形孔连通的接线孔；所述柱形孔内固定有充电支架，所述充电支架为圆柱形套筒；所述充电支架内侧沿圆周方向间隔设置有多个电极转轴，所述电极转轴水平设置，且每一个电极转轴上转动连接有电极对接触片；所述电极对接触片包括弧形部和锥形部，所述弧形部的外侧壁与所述电极转轴连接；所述锥形部与所述充电支架之间设置有电极弹簧；所述正极触点或负极触点穿过柱形孔可与所述弧形部和/或锥形部接触。

本发明提供的一种垂直无人机机库系统，具备以下优点：

1、本发明通过设置的第一归位杆、第二归位杆和归位驱动组件，通过斜对角对称一体式归位方式对降落在接收平台上的无人机进行归位操作。整个归位机构仅采用一个归位电机作为动力输入，通过一个归位齿轮带动第一齿条和第二齿条呈相反方向运动，可以对无人机X方向和Y方向同时进行归位动作，且第一归位杆和第二归位杆在竖直方向错位，可以对降落在接收平台上的任意位置上的无人机归位至最终停放位置，可靠性和经济效益大大提高。

2、本发明通过设置的升降机构控制接收平台升降，在升降过程中同步控制第一舱门和第二舱门的同步打开或关闭，第一舱门和第二舱门借助升降机构的动力，完成舱门的关闭和打开动作，将第一舱门、第二舱门的打开关闭动作与升降机构联动，系统集成度高，最大限度的减少了系统的动力系统，降低了成本，提高了系统的可靠性。

3、本发明通过设置的第一充电电极杆、第二充电电机杆和充电转接块，当无人机降落于接收平台上进行归位后，接收平台下降后，第一充电电极杆、第二充电电机杆和充电转接块连接，可以实现对无人机的充电功能。在此过程中，通过在充电转接块内设置的电极转轴、电极对接触片等结构，当正极触点和负极触点与电极对接触片接触时，电极对接触片可绕电机转轴旋转，在旋转过程中使得电极对接触片的上下两端分别于正极触点或负极触点接触，双重接触保证了接触的可靠性和充电的可靠性。

附图说明

图1为本发明的一种垂起无人机机库系统的结构示意图；

图2为本发明的一种垂起无人机机库系统中突出升降机构的结构示意图；

图3为本发明的一种垂起无人机机库系统中突出归位机构的结构示意图；

图4为本发明的一种垂起无人机机库系统中突出接收平台和归位杆分布的示意图；

图5为本发明的一种垂起无人机机库系统中突出归位机构和接收平台连接的示意图；

图6为本发明的一种垂起无人机机库系统中突出归位机构的局部示意图；

图7为本发明的一种垂起无人机机库系统中突出升降机构的剖视图；

图8为本发明的一种垂起无人机机库系统中突出升降机构的局部示意图；

图9为本发明的一种垂起无人机机库系统中突出自动开合机构的剖视图；

图10为本发明的一种垂起无人机机库系统中突出支撑板的示意图；

图11为本发明的一种垂起无人机机库系统中突出向无人机充电时的示意图；

图12为本发明的一种垂起无人机机库系统中突出充电转接块的剖视图；

图13为本发明的一种垂起无人机机库系统中中突出充电支架和电极对接触片连接的示意图；

图14为本发明的一种垂起无人机机库系统中突出单个电极对接触片的示意图。

图中附图标记：

100、机库外框架；

200、接收平台；210、第一滑槽；220、第二滑槽；230、连接架；240、安装块；250、充电孔；

300、归位机构；310、第一归位杆；320、第二归位杆；330、归位驱动组件；331、第一连动板；331a、导向块；332、第二连动板；333、安装板；334、归位电机；335、归位齿轮；336、驱动块；337、导轨；338、第一齿条；339、第二齿条；

400、升降机构；410、支撑架；420、升降支撑套管；430、升降底座；440、升降螺杆；450、升降螺母；460、伺服电机；470、主动齿轮；480、从动齿轮；490、导向组件；491、上安装座；492、下安装座；493、升降导向杆；494、支撑盘；

500、舱门；510、第一舱门；520、第二舱门；

600、自动开合机构；610a、第一支撑座；610b、第二支撑座；620、滑动导向杆；630、压缩弹簧；640、连接座；650a、第一支撑板；650b、第二支撑板；660a、第一导轮；660b、第二导轮；670a、第一连接点；680a、第二连接点；690a、第一连接绳；670b、第三连接点；680b、第四连接点；690b、第二连接绳；

700a、第一充电电极杆；700b、第二充电电极杆；710、正极触点；720、负极触点；

800、充电转接块；810、柱形孔；820、接线孔；830、充电支架；840、电极转轴；850、电极对接触片；851、弧形部；852、锥形部；860、电极弹簧。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

本发明提供了一种垂起无人机机库系统，参见图1-图3，包括机库外框架100，机库外框架100上侧开设有存放口；机库外框架100内侧设置有可沿竖直方向升降的接收平台200；在使用时，无人机可穿过存放口，停放于接收平台200上侧，且可在接收平台200的带动下沿竖直方向移动。接收平台200上设置有对停放于其上的无人机进行移动使其归位至最终停放位置的归位机构300；机库外框架100内侧设置有带动接收平台200沿竖直方向升降的升降机构400。在最终停放位置时，可以对停放后的无人机进行充电。

机库外框架100上设置有舱门500，舱门500可打开或关闭存放口，舱门500和机库外框架100之间设置有自动开合机构600，自动开合机构600与升降机构400连接，升降机构400控制接收平台200上升时，自动开合机构600控制舱门500打开，升降机构400控制接收平台200下降时，自动开合机构600控制舱门500关闭存放口。当接收无人机时，升降机构400控制接收平台200上升，于此同时，舱门500在自动开合机构600的控制下打开，此时，无人机可以降落于接收平台200上侧。降落完成后，升降机构400控制接收平台200下降，自动开合机构600同步控制舱门500关闭，最终，舱门500关闭存放口，无人机位于机库外框架100内侧。

参见图4-图6，归位机构300包括设置于接收平台200上侧的第一归位杆310和第二归位杆320；第一归位杆310和第二归位杆320围合形成一个闭合图形；本实施例中，第一归位杆310和/或第二归位杆320形状为L形，且围合形成一个矩形，第一归位杆310和第二归位杆320的形状还可以为C形、V形等等。

第一归位杆310的两端位于第二归位杆320的上侧；接收平台200上沿最终停放位置向两侧开设有第一滑槽210和第二滑槽220；最终停放位置位于第一滑槽210和第二滑槽220相互靠近的一端。

接收平台200下侧设置有归位驱动组件330，归位驱动组件330穿过第一滑槽210和第二滑槽220分别连接第一归位杆310和第二归位杆320，且控制第一归位杆310和第二归位杆320同步向靠近或远离最终停放位置移动。当第一归位杆310和第二归位杆320向靠近最终停放位置移动时，二者所围成的矩形面积逐渐缩小，当向远离最终停放位置移动时，二者所围成的面积逐渐变大，直至最大。当第一归位杆310和第二归位杆320所围成的面积最大时，方便无人机进行停放，且无人机停放的位置位于第一归位杆310和第二归位杆320所围面积内侧。在第一归位杆310和第二归位杆320向最终停放位置移动时，可带动无人机移动，直至第一归位杆310和第二归位杆320由四周对其限位，使其固定于最终停放位置处。需要说明的是，最终停放位置可以是在接收平台200的中部，或者其他位置，只要同无人机无碰撞即可。

归位驱动组件330包括第一连动板331和第二连动板332；接收平台200下侧固定有安装板333，安装板333上侧设置有归位电机334，归位电机334的输出轴上设置有归位齿轮335；第一连动板331和第二连动板332上分别设置有驱动块336，第一连动板331和第二连动板332上的驱动块336分别穿过第一滑槽210、第二滑槽220，且分别连接第一归位杆310和第二归位杆320；接收平台200下侧，且位于第一滑槽210、第二滑槽220的两侧分别设置有导轨337，其中，导轨337的长度方向平行于第一滑槽210和第二滑槽220。第一连动板331和第二连动板332靠近接收平台200的一侧间隔设置有导向块331a，导向块331a上开设有嵌合槽，导向块331a通过嵌合槽与导轨337滑动连接；第一连动板331上设置有平行第一滑槽210的第一齿条338；第二连动板332上设置有平行第二滑槽220的第二齿条339；第一齿条338和第二齿条339分别位于归位齿轮335的两侧，且分别与归位齿轮335啮合。

在工作时，归位电机334工作，控制归位齿轮335旋转，由于第一齿条338和第二齿条339同归位电机334相啮合，在归位齿轮335旋转过程中带动第一齿条338和第二齿条339沿直线移动，继而分别带动第一连动板331、第二连动板332向相互靠近或远离的一侧移动，在第一连动板331和第二连动板332移动过程中，通过驱动块336的作用，带动接收平台200上侧的第一归位杆310和第二归位杆320沿第一滑槽210和第二滑槽220移动。在对无人机进行归位操作时，归位齿轮335正向旋转，控制第一归位杆310和第二归位杆320相互靠近，直至无人机达到最终停放位置，在移动过程中实现对无人机的归位功能，当归位功能结束后，归位电机334可控制归位齿轮335反向旋转，此时控制第一归位杆310和第二归位杆320向相互远离的一侧移动，直至达到接收平台200的边缘后，等待下一次命令后进行再次归位动作。需要说明的是，上述中的"正转"和"反转"只是为了区分归位齿轮335沿不同的方向转动时可实现带动第一归位杆310、第二归位杆320相互靠近或远离，并非限定转动方向。

此外，当最终停放位置位于接收平台200的非中心位置时，可以通过设置两个不同直径的归位齿轮335，分别同第一齿条338、第二齿条339啮合，实现对第一归位杆310、第二归位杆320不同速度的驱动，进而实现调节最终停放位置为可实施的非中心位置。

参见图7-图9，升降机构400包括安装于接收平台200下侧的支撑架410，支撑架410远离接收平台200的一侧面设置有升降支撑套管420。机库外框架100底部安装有升降底座430，升降底座430上侧转动设置有升降螺杆440，升降螺杆440的上端位于升降支撑套管420内，升降支撑套管420的下端固定设置有升降螺母450，升降螺母450与升降螺杆440螺纹连接；升降底座430上侧安装伺服电机460，伺服电机460的输出轴上连接有主动齿轮470，升降螺杆440上固定连接有从动齿轮480，主动齿轮470与从动齿轮480啮合；机库外框架100的内侧设置有对接收平台200沿竖直方向滑动进行导向的导向组件490。通过设置的导向组件490可控制接收平台200在竖直方向移动，且不会发生旋转。

在使用时，通过驱动电机工作，驱动主动齿轮470旋转，主动齿轮470带动从动齿轮480旋转，继而控制升降螺杆440旋转，升降螺杆440旋转过程中，控制升降螺母450在升降螺杆440竖直方向上移动，在移动过程中带动与其连接的升降支撑套管420移动，继而控制接收平台200在竖直方向上移动，当需要对无人机进行归位操作时，控制接收平台200上升至最高位置，此时方便无人机降落，降落后控制接收平台200下降。

导向组件490间隔设置有多组；导向组件490包括固定于机库外框架100上的上安装座491和下安装座492，上安装座491和下安装座492之间设置有升降导向杆493，升降导向杆493上套接有可滑动的支撑盘494；接收平台200的下侧面，且位于相对远离的两端分别设置有连接架230，连接架230上设置有多个水平的安装块240，安装块240上开设有滑接孔，每一个安装块240通过滑接孔套接于升降导向杆493上，且安装块240与支撑盘494连接。

参见图9-图10，舱门500包括第一舱门510和第二舱门520，自动开合机构600包括固定于机库外框架100靠近存放口一端的第一支撑座610a、和位于第一支撑座610a两侧的两个第二支撑座610b；第一支撑座610a和第二支撑座610b在存放口相对平行的两侧边分别设置有一组。

第一支撑座610a和两个第二支撑座610b之间分别设置有滑动导向杆620，滑动导向杆620上侧分别套接有压缩弹簧630；第一舱门510的下侧和第二舱门520的下侧分别设置有连接座640，两个连接座640分别套接于滑动导向杆620上，且压缩弹簧630位于连接座640和第一支撑座610a之间的杆段上；第一舱门510和第二舱门520在压缩弹簧630的作用下可以向两侧打开。

机库框架内侧且位于靠近存放口的一侧设置有第一支撑板650a和第二支撑板650b，第一支撑板650a位于靠近第一舱门510一侧，第二支撑板650b位于靠近第二舱门520一侧；第一支撑板650a上设置有第一导轮660a，第一导轮660a与第一舱门510滚动连接；第二支撑板650b上设置有第二导轮660b，第二导轮660b与第二舱门520滚动连接；通过设置的第一导轮660a和第二导轮660b，可以对第一舱门510和第二舱门520在打开和关闭时起到导向作用。

第一导轮660a和第二导轮660b的轮面形成内凹的导线槽；第一舱门510远离第二舱门520的一侧设置有第一连接点670a，连接架230上且靠近第一舱门510的一侧设置有第二连接点680a，第一连接点670a和第二连接点680a之间设置有第一连接绳690a，第一连接绳690a绕过第一导轮660a上的导线槽；第二舱门520远离第一舱门510的一侧设置有第三连接点670b，连接架230上且靠近第二舱门520的一侧设置有第四连接点680b，第三连接点670b和第四连接点680b之间设置有第二连接绳690b，第二连接绳690b绕过第二导轮660b上的导线槽。

通过设置的第一连接绳690a和第二连接绳690b，当接收平台200向下移动时，连接架230同步向下移动，此时，第一连接绳690a和第二连接绳690b被连接架230向下拉动，此时，第一连接绳690a和第二连接绳690b带动第一舱门510和第二舱门520克服压缩弹簧630的弹力，使得第一舱门510和第二舱门520闭合，当接收平台200上升时，连接架230对第一连接绳690a、第二连接绳690b的作用力减小，在压缩弹簧630的弹力作用下，致使第一舱门510和第二舱门520向两侧打开，直至最大位置。

当需要对无人机进行归位操作时，升降机构400控制接收平台200上升的同时，控制第一舱门510、第二舱门520同步打开，当接收完毕后，接收平台200向下移动时，同步控制第一舱门510和第二舱门520关闭。

参见图11-图14，机库外框架100内侧设置有竖直的第一充电电极杆700a和第二充电电极杆700b，第一充电电机杆和第二充电电机杆的顶部分别固定有正极触点710和负极触点720；机库外框架100内侧设置有电池模块，正极触点710和负极触点720同电池模块连接；同时，电池模块向归位电机334、伺服电机460供电。接收平台200上且位于最终停放位置开设有充电孔250；接收平台200向下移动时，正极触点710和负极触点720可穿过充电孔250向无人机充电。

该无人机机库系统还包括可拆卸连接于无人机上的充电转接块800；该充电转接块800可以接收平台200上穿出的正极触点710、负极触点720连接。同时该充电转接块800可安装于无人机上，且通过导线连接向无人机实现充电。

充电转接块800的一端开设有柱形孔810，充电转接块800内开设有与柱形孔810连通的接线孔820；柱形孔810内固定有充电支架830，充电支架830为圆柱形套筒；充电支架830内侧沿圆周方向间隔设置有多个电极转轴840，电极转轴840水平设置，且每一个电极转轴840上转动连接有电极对接触片850；电极对接触片850包括弧形部851和锥形部852，弧形部851的外侧壁与电极转轴840连接；锥形部852与充电支架830之间设置有电极弹簧860；正极触点710或负极触点720穿过柱形孔810可与弧形部851和/或锥形部852接触。具体的，在锥形部852和充电支架830之间分别设置有短轴，通过端轴对电极弹簧860进行固定。

在机库外框架100上还设置有控制器，空调等设备。

具体工作过程如下：

当接收到无人机降落信息后，控制伺服电机460工作，伺服电机460通过主动齿轮470、从动齿轮480带动升降螺杆440旋转，升降螺杆440旋转过程控制接收平台200向上移动，在升降平台向上移动过程中，第一连接绳690a和第二连接绳690b松弛，在压缩弹簧630的作用下，第一舱门510和第二舱门520同步向两侧打开，直至最大位置时，接收平台200上升到最高点，此时，无人机可降落于接收平台200内。

当无人机降落于接收平台200上时，归位电机334工作，控制第一归位杆310和第二归位杆320向相互靠近的一侧移动，此时，第一归位杆310和第二归位杆320所围合的面积逐渐缩小，在此过程中将无人机移动至最终停放位置。当无人机移动至最终位置时，第一归位杆310和第二归位杆320在归位驱动组件330的带动下，在此移动至接收平台200的边缘，等待一下次归位操作。

与此同时，伺服电机460反向旋转，控制接收面板向下移动，在向下移动过程中，正极触点710和负极触点720穿过充电孔250与无人机上安装的充电转接块800连接，进行充电。在接收面板向下移动的同时，第一舱门510和第二舱门520关闭存放口。

本发明提供的一种垂直无人机机库系统，具备以下优点：

1、本发明通过设置的第一归位杆310、第二归位杆320和归位驱动组件330，通过斜对角对称一体式归位方式对降落在接收平台200上的无人机进行归位操作。整个归位机构300仅采用一个归位电机334作为动力输入，通过一个归位齿轮335带动第一齿条338和第二齿条339呈相反方向运动，可以对无人机X方向和Y方向同时进行归位动作，且第一归位杆310和第二归位杆320在竖直方向错位，可以对降落在接收平台200上的任意位置上的无人机归位至最终停放位置，可靠性和经济效益大大提高。

2、本发明通过设置的升降机构400控制接收平台200升降，在升降过程中同步控制第一舱门510和第二舱门520的同步打开或关闭，第一舱门510和第二舱门520借助升降机构400的动力，完成舱门500的关闭和打开动作，将第一舱门510、第二舱门520的打开关闭动作与升降机构400联动，系统集成度高，最大限度的减少了系统的动力系统，降低了成本，提高了系统的可靠性。

3、本发明通过设置的第一充电电极杆700a、第二充电电机杆和充电转接块800，当无人机降落于接收平台200上进行归位后，接收平台200下降后，第一充电电极杆700a、第二充电电机杆和充电转接块800连接，可以实现对无人机的充电功能。在此过程中，通过在充电转接块800内设置的电极转轴840、电极对接触片850等结构，当正极触点710和负极触点720与电极对接触片850接触时，电极对接触片850可绕电机转轴旋转，在旋转过程中使得电极对接触片850的上下两端分别于正极触点710或负极触点720接触，双重接触保证了接触的可靠性和充电的可靠性。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接、可以是机械连接，也可以是电连接、可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种垂起无人机机库系统，其特征在于:包括机库外框架(100)，所述机库外框架(100)上侧开设有存放口；所述机库外框架(100)内侧设置有可沿竖直方向升降的接收平台(200)；

所述接收平台(200)上设置有对停放于其上的无人机进行移动使其归位至最终停放位置的归位机构(300)；

所述机库外框架(100)内侧设置有带动所述接收平台(200)沿竖直方向升降的升降机构(400)；

所述机库外框架(100)上设置有舱门(500)，所述舱门(500)可打开或关闭所述存放口，所述舱门(500)和所述机库外框架(100)之间设置有自动开合机构(600)，所述自动开合机构(600)与所述升降机构(400)连接，所述升降机构(400)控制所述接收平台(200)上升时，所述自动开合机构(600)控制所述舱门(500)打开所述存放口，所述升降机构(400)控制所述接收平台(200)下降时，所述自动开合机构(600)控制所述舱门(500)关闭所述存放口。

2.根据权利要求1所述的垂起无人机机库系统，其特征在于:所述归位机构(300)包括设置于所述接收平台(200)上侧的第一归位杆(310)和第二归位杆(320)；所述第一归位杆(310)和第二归位杆(320)围合形成一个闭合图形；

所述第一归位杆(310)的两端位于所述第二归位杆(320)的上侧；

所述接收平台(200)上沿所述最终停放位置向两侧开设有第一滑槽(210)和第二滑槽(220)；

所述接收平台(200)下侧设置有归位驱动组件(330)，所述归位驱动组件(330)穿过所述第一滑槽(210)和第二滑槽(220)分别连接所述第一归位杆(310)和第二归位杆(320)，且控制所述第一归位杆(310)和第二归位杆(320)同步向靠近或远离所述最终停放位置移动。

3.根据权利要求2所述的垂起无人机机库系统，其特征在于:所述第一归位杆(310)和/或第二归位杆(320)形状为L形。

4.根据权利要求2所述的垂起无人机机库系统，其特征在于:所述归位驱动组件(330)包括第一连动板(331)和第二连动板(332)；

所述接收平台(200)下侧固定有安装板(333)，所述安装板(333)上侧设置有归位电机(334)，所述归位电机(334)的输出轴上设置有归位齿轮(335)；

所述第一连动板(331)和第二连动板(332)上分别设置有驱动块(336)，所述第一连动板(331)和第二连动板(332)上的驱动块(336)分别穿过所述第一滑槽(210)、第二滑槽(220)，且分别连接所述第一归位杆(310)和第二归位杆(320)；

所述接收平台(200)下侧，且位于所述第一滑槽(210)、第二滑槽(220)的两侧分别设置有导轨(337)，所述第一连动板(331)和第二连动板(332)靠近所述接收平台(200)的一侧间隔设置有导向块(331a)，所述导向块(331a)上开设有嵌合槽，所述导向块(331a)通过所述嵌合槽与所述导轨(337)滑动连接；

所述第一连动板(331)上设置有平行所述第一滑槽(210)的第一齿条(338)；

所述第二连动板(332)上设置有平行所述第二滑槽(220)的第二齿条(339)；所述第一齿条(338)和第二齿条(339)分别位于所述归位齿轮(335)的两侧，且分别与所述归位齿轮(335)啮合。

5.根据权利要求1所述的垂起无人机机库系统，其特征在于:所述升降机构(400)包括安装于所述接收平台(200)下侧的支撑架(410)，所述支撑架(410)远离所述接收平台(200)的一侧面设置有升降支撑套管(420)，

所述机库外框架(100)底部安装有升降底座(430)，所述升降底座(430)上侧转动设置有升降螺杆(440)，所述升降螺杆(440)的上端位于所述升降支撑套管(420)内，所述升降支撑套管(420)的下端固定设置有升降螺母(450)，所述升降螺母(450)与所述升降螺杆(440)螺纹连接；

所述升降底座(430)上侧安装有伺服电机(460)，所述伺服电机(460)的输出轴上连接有主动齿轮(470)，所述升降螺杆(440)上固定连接有从动齿轮(480)，所述主动齿轮(470)与所述从动齿轮(480)啮合；

所述机库外框架(100)的内侧设置有对所述接收平台(200)沿竖直方向滑动进行导向的导向组件(490)。

6.根据权利要求5所述的垂起无人机机库系统，其特征在于:所述导向组件(490)间隔设置有多组；

所述导向组件(490)包括固定于所述机库外框架(100)上的上安装座(491)和下安装座(492)，所述上安装座(491)和下安装座(492)之间设置有升降导向杆(493)，所述升降导向杆(493)上套接有可滑动的支撑盘(494)；

所述接收平台(200)的下侧面，且位于相对远离的两端分别设置有连接架(230)，所述连接架(230)上设置有多个水平的安装块(240)，所述安装块(240)上开设有滑接孔，每一个所述安装块(240)通过所述滑接孔套接于所述升降导向杆(493)上，且所述安装块(240)与所述支撑盘(494)连接。

7.根据权利要求6所述的垂起无人机机库系统，其特征在于:所述舱门(500)包括第一舱门(510)和第二舱门(520)，

所述自动开合机构(600)包括固定于所述机库外框架(100)靠近所述存放口一端的第一支撑座(610a)、和位于所述第一支撑座(610a)两侧的两个第二支撑座(610b)；所述第一支撑座(610a)和第二支撑座(610b)在所述存放口相对平行的两侧边分别设置有一组；

所述第一支撑座(610a)和两个第二支撑座(610b)之间分别设置有滑动导向杆(620)，所述滑动导向杆(620)上侧分别套接有压缩弹簧(630)；

所述第一舱门(510)的下侧和第二舱门(520)的下侧分别设置有连接座(640)，两个所述连接座(640)分别套接于滑动导向杆(620)上，且所述压缩弹簧(630)位于连接座(640)和第一支撑座(610a)之间的杆段上；

所述机库框架内侧且位于靠近存放口的一侧设置有第一支撑板(650a)和第二支撑板(650b)，所述第一支撑板(650a)位于靠近第一舱门(510)一侧，所述第二支撑板(650b)位于靠近第二舱门(520)一侧；

所述第一支撑板(650a)上设置有第一导轮(660a)，所述第一导轮(660a)与所述第一舱门(510)滚动连接；所述第二支撑板(650b)上设置有第二导轮(660b)，所述第二导轮(660b)于所述第二舱门(520)滚动连接；

所述第一导轮(660a)和第二导轮(660b)的轮面形成内凹的导线槽；

所述第一舱门(510)远离第二舱门(520)的一侧设置有第一连接点(670a)，所述连接架(230)上且靠近第一舱门(510)的一侧设置有第二连接点(680a)，所述第一连接点(670a)和第二连接点(680a)之间设置有第一连接绳(690a)，第一连接绳(690a)绕过所述第一导轮(660a)上的导线槽；

所述第二舱门(520)远离第一舱门(510)的一侧设置有第三连接点(670b)，所述连接架(230)上且靠近第二舱门(520)的一侧设置有第四连接点(680b)，所述第三连接点(670b)和第四连接点(680b)之间设置有第二连接绳(690b)，所述第二连接绳(690b)绕过所述第二导轮(660b)上的导线槽。

8.根据权利要求1所述的垂起无人机机库系统，其特征在于:所述机库外框架(100)内侧设置有竖直的第一充电电极杆(700a)和第二充电电极杆(700b)，所述第一充电电机杆和第二充电电机杆的顶部分别固定有正极触点(710)和负极触点(720)；

所述机库外框架(100)内侧设置有电池模块，所述正极触点(710)和负极触点(720)同所述电池模块连接；

所述接收平台(200)上且位于最终停放位置开设有充电孔(250)；所述接收平台(200)向下移动时，所述正极触点(710)和负极触点(720)可穿过所述充电孔(250)向无人机充电。

9.根据权利要求8所述的垂起无人机机库系统，其特征在于:还包括可拆卸连接于无人机上的充电转接块(800)；

所述充电转接块(800)的一端开设有柱形孔(810)，所述充电转接块(800)内开设有与柱形孔(810)连通的接线孔(820)；

所述柱形孔(810)内固定有充电支架(830)，所述充电支架(830)为圆柱形套筒；所述充电支架(830)内侧沿圆周方向间隔设置有多个电极转轴(840)，所述电极转轴(840)水平设置，且每一个电极转轴(840)上转动连接有电极对接触片(850)；

所述电极对接触片(850)包括弧形部(851)和锥形部(852)，所述弧形部(851)的外侧壁与所述电极转轴(840)连接；所述锥形部(852)与所述充电支架(830)之间设置有电极弹簧(860)；

所述正极触点(710)或负极触点(720)穿过柱形孔(810)可与所述弧形部(851)和/或锥形部(852)接触。

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