CN114044159A - 一种带归中机构的无人机机舱 - Google Patents

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CN114044159A CN202111478394.8A CN202111478394A CN114044159A CN 114044159 A CN114044159 A CN 114044159A CN 202111478394 A CN202111478394 A CN 202111478394A CN 114044159 A CN114044159 A CN 114044159A
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王智慧
左志平
李小飞
陈宇
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Abstract

本申请提供一种带归中机构的无人机机舱，包括：舱体、停机坪、归中机构；归中机构包括杆驱动机构和四个推中杆；四个推中杆设置在停机坪上方，其中两个推中杆前后平行设置，另外两个推中杆左右平行设置；杆驱动机构包括一个驱动电机和四个旋转杆，每个推中杆的两端分别通过对应的滑动连接件滑动连接在相对方向上的两个旋转杆上，四个旋转杆包括一个主动旋转杆和三个从动旋转杆，驱动电机驱动主动旋转杆旋转，通过主动旋转杆的旋转带动三个从动旋转杆旋转；通过四个旋转杆的旋转带动四个推中杆向停机坪的中部移动，从而将无人机推到停机坪的中部。减少驱动电机的使用数量，减少对无人机机舱内部体积的占用，减小无人机机舱的重量，节省成本。

Description

一种带归中机构的无人机机舱
技术领域
本发明属于无人机机舱技术领域，具体涉及一种带归中机构的无人机机舱。
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、巡检等领域。
无人机机舱用于停靠无人机，无人机在降落到无人机机舱的停机坪上后，由于无人机的降落点不一定是停机坪的中部位置，对于有归中(也即无人机停靠到停机坪的中部位置)需求的情况，所以可以在停机坪上设置四个推中杆将无人机推中，而目前一个推中杆是通过一个驱动电机进行驱动的，四个推中杆需要四个驱动电机，占用无人机机舱内部的体积，增加了无人机机舱的重量，增加了成本。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种带归中机构的无人机机舱，以解决现有技术中，无人机归中需要使用四个驱动电机分别驱动四个推中杆，四个驱动电机占用无人机机舱内部的体积，增加了无人机机舱的重量，增加了成本的问题。
为了解决上述问题，本申请的实施例通过如下方式实现：
本申请实施例提供了一种带归中机构的无人机机舱，包括：
舱体、设置在所述舱体内的用于停靠无人机的停机坪、设置在所述停机坪处的归中机构；
所述归中机构包括杆驱动机构和四个推中杆；
所述四个推中杆设置在所述停机坪上方，其中两个所述推中杆前后平行设置，另外两个所述推中杆左右平行设置；
所述杆驱动机构包括一个驱动电机和四个旋转杆，每个所述推中杆的两端分别通过对应的滑动连接件滑动连接在相对方向上的两个所述旋转杆上，所述四个旋转杆包括一个主动旋转杆和三个从动旋转杆，所述驱动电机驱动所述主动旋转杆旋转，通过所述主动旋转杆的旋转带动所述三个从动旋转杆旋转；
通过所述四个旋转杆的旋转带动所述四个推中杆向所述停机坪的中部移动，从而将所述无人机推到所述停机坪的中部。
进一步地，所述旋转杆为滚珠丝杆，所述滚珠丝杆的外表面设置有第一螺旋滚道、第二螺旋滚道共两个螺旋滚道，所述第一螺旋滚道自所述滚珠丝杆的一端延伸至所述滚珠丝杆的中部，所述第二螺旋滚道自所述滚珠丝杆的另一端延伸至所述滚珠丝杆的中部，所述第一螺旋滚道与所述第二螺旋滚道的螺旋方向相反。
进一步地，所述滚珠丝杆的两端均固定连接有齿轮，四个所述滚珠丝杆首尾相连，相邻两个所述齿轮相互啮合，不同所述滚珠丝杆的相邻两个所述螺旋滚道的螺旋方向相同。
进一步地，所述齿轮为锥齿轮。
进一步地，所述滚珠丝杆的两端与所述齿轮均通过平键进行限位固定连接。
进一步地，每个所述旋转杆上方均设置有与对应的所述旋转杆平行的导轨，所述导轨的两端分别通过对应的固定连接件与所述停机坪固定连接；
所述滑动连接件包括固定连接的第一滑套和中间连接件，所述第一滑套套设在对应的所述旋转杆上，所述第一滑套可沿所述旋转杆的对应所述螺旋滚道来回移动；
所述中间连接件固定连接所述推中杆，所述中间连接件还固定连接有第二滑套，所述第二滑套套设在所述导轨上，所述第二滑套可沿所述导轨来回移动。
进一步地，所述停机坪上的所述无人机的两个脚架所在方向上的两个所述推中杆的厚度/直径大于所述停机坪上的所述无人机的两个脚架未在方向上的两个所述推中杆的厚度/直径。
进一步地，所述停机坪中部下方还设置有无线充电发射线圈，用于为停靠在所述停机坪上的所述无人机无线充电。
进一步地，所述舱体内还设置有散热装置和风道，所述停机坪的中部还设置有出风孔，所述散热装置产生的风经过所述风道后送往所述出风孔。
进一步地，所述风道上还设置有用于增大风力的风管机。
有益效果
本申请提供了一种带归中机构的无人机机舱，包括：舱体、设置在舱体内的用于停靠无人机的停机坪、设置在停机坪处的归中机构；
归中机构包括杆驱动机构和四个推中杆；
四个推中杆设置在停机坪上方，其中两个推中杆前后平行设置，另外两个推中杆左右平行设置；
杆驱动机构包括一个驱动电机和四个旋转杆，每个推中杆的两端分别通过对应的滑动连接件滑动连接在相对方向上的两个旋转杆上，四个旋转杆包括一个主动旋转杆和三个从动旋转杆，驱动电机驱动主动旋转杆旋转，通过主动旋转杆的旋转带动三个从动旋转杆旋转；
通过四个旋转杆的旋转带动四个推中杆向停机坪的中部移动，从而将无人机推到停机坪的中部。
通过上述结构设计，在实现四个推中杆向停机坪的中部移动时，只需设置一个驱动电机驱动一个主动旋转杆旋转，由主动旋转杆的旋转带动三个从动旋转杆旋转，相比于四个驱动电机的情况，减少了驱动电机的使用数量，减少了对无人机机舱内部体积的占用，减小了无人机机舱的重量，节省了成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本实施例提供的一种归中机构的示意图；
图2为本实施例提供的一种带归中机构的无人机机舱的示意图；
附图标记
舱体1、停机坪2、推中杆3、驱动电机4、滚珠丝杆5、第一螺旋滚道6、第二螺旋滚道7、锥齿轮8、皮带9、导轨10、固定连接件11、第一滑套12、中间连接件13、第二滑套14、条形通槽15。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
为了解决现有技术中，无人机归中需要使用四个驱动电机分别驱动四个推中杆，四个驱动电机占用无人机机舱内部的体积，增加了无人机机舱的重量，增加了成本的问题，本实施例提出一种带归中机构的无人机机舱，参见图1、图2，带归中机构的无人机机舱包括：
舱体1、设置在舱体1内的用于停靠无人机的停机坪2、设置在停机坪2处的归中机构；
归中机构包括杆驱动机构和四个推中杆3；
四个推中杆3设置在停机坪2上方，其中两个推中杆3前后平行设置，另外两个推中杆3左右平行设置；
杆驱动机构包括一个驱动电机4和四个旋转杆，每个推中杆3的两端分别通过对应的滑动连接件滑动连接在相对方向上的两个旋转杆上，也即，左推中杆的一端通过一个滑动连接件连接在前旋转杆上，左推中杆的另一端通过一个滑动连接件连接在后旋转杆上；右推中杆的一端通过一个滑动连接件连接在前旋转杆上，右推中杆的另一端通过一个滑动连接件连接在后旋转杆上；前推中杆的一端通过一个滑动连接件连接在左旋转杆上，前推中杆的另一端通过一个滑动连接件连接在右旋转杆上；后推中杆的一端通过一个滑动连接件连接在左旋转杆上，后推中杆的另一端通过一个滑动连接件连接在右旋转杆上；推中杆与滑动连接件固定连接，旋转杆与滑动连接件滑动连接；
四个旋转杆包括一个主动旋转杆和三个从动旋转杆，驱动电机4驱动主动旋转杆旋转，通过主动旋转杆的旋转带动三个从动旋转杆旋转；本实施例中，四个旋转杆首尾相连，为便于描述，这里将与主动旋转杆直接相连接的两个从动旋转杆记为1号从动旋转杆和2号从动旋转杆，与主动旋转杆没有直接相连接的从动旋转杆记为3号从动旋转杆，3号从动旋转杆的两端分别与1号从动旋转杆和2号从动旋转杆直接连接；主动旋转杆的旋转直接带动1号从动旋转杆和2号从动旋转杆旋转，而1号从动旋转杆和2号从动旋转杆的旋转带动3号从动旋转杆旋转；
通过四个旋转杆的旋转带动四个推中杆3向停机坪2的中部移动，从而将无人机推到停机坪2的中部。
通过上述结构设计，在实现四个推中杆3向停机坪2的中部移动时，只需设置一个驱动电机4驱动一个主动旋转杆旋转，由主动旋转杆的旋转带动三个从动旋转杆旋转，相比于四个驱动电机4的情况，减少了驱动电机4的使用数量，减少了对无人机机舱内部体积的占用，减小了无人机机舱的重量，节省了成本。
可选地，在本实施例中，旋转杆为滚珠丝杆5，滚珠丝杆的外表面设置有第一螺旋滚道6、第二螺旋滚道7共两个螺旋滚道，第一螺旋滚道6自滚珠丝杆5的一端延伸至滚珠丝杆5的中部，第二螺旋滚道7自滚珠丝杆5的另一端延伸至滚珠丝杆5的中部，第一螺旋滚道6与第二螺旋滚道7的螺旋方向相反。第一螺旋滚道6、第二螺旋滚道7上各连接有一个滑动连接件，推中杆3处于停机坪2边沿时，第一螺旋滚道6、第二螺旋滚道7上的两个滑动连接件也处于滚珠丝杆5的两端，滚珠丝杆5转动时，两个滑动连接件分别沿着第一螺旋滚道6、第二螺旋滚道7均向滚珠丝杆5的中部移动，从而带动推中杆3向停机坪2的中部移动，实现无人机的推中；推中杆3处于停机坪2的中部时，第一螺旋滚道6、第二螺旋滚道7上的两个滑动连接件也处于滚珠丝杆5的中部，滚珠丝杆5回转时，两个滑动连接件分别沿着第一螺旋滚道6、第二螺旋滚道7向滚珠丝杆5的两端移动，从而带动推中杆3向停机坪2的边沿移动，实现推中杆3的归位。
可选地，在本实施例中，滚珠丝杆5的两端均固定连接有齿轮，四个滚珠丝杆5首尾相连，相邻两个齿轮相互啮合，不同滚珠丝杆5的相邻两个螺旋滚道的螺旋方向相同。例如停机坪2的前、后、左、右方向上分别是上述例子中的主动旋转杆、3号从动旋转杆、2号从动旋转杆、1号从动旋转杆，主动旋转杆的左右两边分别是第一螺旋滚道6、第二螺旋滚道7，则3号从动旋转杆的左右两边分别是第二螺旋滚道7、第一螺旋滚道6，2号从动旋转杆的前后两边分别是第一螺旋滚道6、第二螺旋滚道7，1号从动旋转杆的前后两边分别是第二螺旋滚道7、第一螺旋滚道6。可选地，在本实施例中，齿轮为锥齿轮8。
可选地，在本实施例中，滚珠丝杆5的两端与齿轮均通过平键进行限位固定连接，实现驱动电机4通过皮带9带动上述例子中的主动旋转杆转动，进而由主动旋转杆的转动带动其两端的齿轮转动，进而由其两端的齿轮转动带动与这个两个齿轮相互啮合的两个齿轮转动，进而带动1号从动旋转杆和2号从动旋转杆转动，进而带动与1号从动旋转杆和2号从动旋转杆均齿轮啮合的3号从动旋转杆的转动，最终实现4个滚珠丝杆5的转动。
可选地，在本实施例中，每个旋转杆上方均设置有与对应的旋转杆平行的导轨10，导轨10的两端分别通过对应的固定连接件11与停机坪2固定连接；在一种实施方式中，固定连接件11可以采用轴承座和固定在轴承座上的第一轴承来实现，导轨10的两端分别穿过对应轴承座上的第一轴承的通孔，并固定连接在轴承座上，导轨10固定连接在第一轴承的通孔中；轴承座上还可以设置第二轴承，旋转杆的两端也可以穿过对应轴承座上的第二轴承的通孔，旋转杆可在第二轴承的通孔内旋转。
滑动连接件包括固定连接的第一滑套12和中间连接件13，第一滑套12套设在对应的旋转杆上，第一滑套12可沿旋转杆的对应螺旋滚道来回移动；第一滑套12的内壁形状与对应的螺旋滚道相匹配；
中间连接件13固定连接推中杆3，中间连接件13还固定连接有第二滑套14，第二滑套14套设在导轨10上，第二滑套14可沿导轨10来回移动；第二滑套14的内壁形状与导轨10相匹配，是光滑的；
本实施例中通过设置导轨10保证推中杆3沿着对应的固定方向移动，且在移动过程中更加平稳。
可选地，在本实施例中，停机坪2为方形板块，在停机坪2的四条边所在的边缘位置，每个边缘位置处开设2个条形通槽15，2个条形通槽15分别为自停机坪2对应边缘的两端向边缘中部延伸，中间连接件13自停机坪2下方穿出对应条形通槽15到停机坪2的上方与推中杆3固定连接。推中杆3沿着对应的条形通槽15移动。
可选地，推中无人机时，推动停靠在停机坪2上的无人机的两个脚架所在的方向时所需推力大，而推动停靠在停机坪2上的无人机的两个脚架未在的方向时所需推力相对较小，在本实施例中，停机坪2上的无人机的两个脚架所在方向上的两个推中杆3的厚度/直径大于停机坪2上的无人机的两个脚架未在方向上的两个推中杆3的厚度/直径。例如停靠在停机坪2上的无人机的两个脚架所在的方向为停机坪2的左右方向，设置停机坪2的左右方向上的两个推中杆3的厚度/直径大于停机坪2的前后方向上的两个推中杆3的厚度/直径，防止推中杆3在推较重的无人机时变弯；厚度是针对推中杆3为方形体的，直径是针对推中杆3为圆柱体的。对于推中杆3为方形体的情况，还可以设置停机坪2的左右方向上的两个推中杆3厚度厚、宽度窄，停机坪2的前后方向上的两个推中杆3的厚度薄、宽度宽。
可选地，在本实施例中，停机坪2中部下方还设置有无线充电发射线圈，用于为停靠在停机坪2上的无人机无线充电，无人机上设置有无线充电接收线圈，无线充电发射线圈与无线充电接收线圈耦合后，便可以实现无人机机舱为无人机的无线充电。无人机降落在停机坪2上之后，通过本实施例的归中机构将无人机推中，使无人机的无线充电接收线圈与停机坪2中部的无线充电发射线圈耦合度更高，提升无线充电效率。
可选地，在本实施例中，舱体1内还设置有散热装置和风道，停机坪2的中部还设置有出风孔，散热装置产生的风经过风道后送往出风孔。散热装置可以采用空调或风扇等。出风孔可以是圆形孔、条形孔等。无人机在进行充电的过程中，散热装置工作为无人机散热。
可选地，在本实施例中，风道上还设置有用于增大风力的风管机。
可选地，在本实施例中，舱体1的侧面可以设置散热孔，可以是条形散热孔、圆形散热孔等。
可选地，本实施例的带归中机构的无人机机舱可以是单舱(舱体1顶部有一个停机坪2，只能停靠一个无人机)、双舱(有两个停机坪2，两个停机坪2为抽屉式，能停靠两个无人机)、多舱(无人机机舱有多个停机坪2，能停靠多个无人机)等，对于单舱的情况，可以将无人机机舱安装在塔杆本体上使用，塔杆本体1包括但不限于通信基站、路灯灯杆、智能路灯灯杆、铁塔、钢结构杆体、仿生树、其他具有相似功能的建筑物。还可以在舱体1的底部设置检修门，便于安装在塔杆本体上的带归中机构的无人机机舱的检修，检修时可以检修主控板、主控盒。本实施例将带归中机构的无人机机舱设置在塔杆本体上，有效减少了地面空间的占用，避免了人为和地表动植物的破坏，同时为无人机提供更宽阔的起降空间。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元可结合为一个单元，一个单元可拆分为多个单元，或一些特征可以忽略等。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种带归中机构的无人机机舱，其特征在于，包括：
舱体、设置在所述舱体内的用于停靠无人机的停机坪、设置在所述停机坪处的归中机构；
所述归中机构包括杆驱动机构和四个推中杆；
所述四个推中杆设置在所述停机坪上方，其中两个所述推中杆前后平行设置，另外两个所述推中杆左右平行设置；
所述杆驱动机构包括一个驱动电机和四个旋转杆，每个所述推中杆的两端分别通过对应的滑动连接件滑动连接在相对方向上的两个所述旋转杆上，所述四个旋转杆包括一个主动旋转杆和三个从动旋转杆，所述驱动电机驱动所述主动旋转杆旋转，通过所述主动旋转杆的旋转带动所述三个从动旋转杆旋转；
通过所述四个旋转杆的旋转带动所述四个推中杆向所述停机坪的中部移动，从而将所述无人机推到所述停机坪的中部。
2.根据权利要求1所述的带归中机构的无人机机舱，其特征在于，所述旋转杆为滚珠丝杆，所述滚珠丝杆的外表面设置有第一螺旋滚道、第二螺旋滚道共两个螺旋滚道，所述第一螺旋滚道自所述滚珠丝杆的一端延伸至所述滚珠丝杆的中部，所述第二螺旋滚道自所述滚珠丝杆的另一端延伸至所述滚珠丝杆的中部，所述第一螺旋滚道与所述第二螺旋滚道的螺旋方向相反。
3.根据权利要求2所述的带归中机构的无人机机舱，其特征在于，所述滚珠丝杆的两端均固定连接有齿轮，四个所述滚珠丝杆首尾相连，相邻两个所述齿轮相互啮合，不同所述滚珠丝杆的相邻两个所述螺旋滚道的螺旋方向相同。
4.根据权利要求3所述的带归中机构的无人机机舱，其特征在于，所述齿轮为锥齿轮。
5.根据权利要求3所述的带归中机构的无人机机舱，其特征在于，所述滚珠丝杆的两端与所述齿轮均通过平键进行限位固定连接。
6.根据权利要求2至5任一项所述的带归中机构的无人机机舱，其特征在于，每个所述旋转杆上方均设置有与对应的所述旋转杆平行的导轨，所述导轨的两端分别通过对应的固定连接件与所述停机坪固定连接；
所述滑动连接件包括固定连接的第一滑套和中间连接件，所述第一滑套套设在对应的所述旋转杆上，所述第一滑套可沿所述旋转杆的对应所述螺旋滚道来回移动；
所述中间连接件固定连接所述推中杆，所述中间连接件还固定连接有第二滑套，所述第二滑套套设在所述导轨上，所述第二滑套可沿所述导轨来回移动。
7.根据权利要求1至5任一项所述的带归中机构的无人机机舱，其特征在于，所述停机坪上的所述无人机的两个脚架所在方向上的两个所述推中杆的厚度/直径大于所述停机坪上的所述无人机的两个脚架未在方向上的两个所述推中杆的厚度/直径。
8.根据权利要求1至5任一项所述的带归中机构的无人机机舱，其特征在于，所述停机坪中部下方还设置有无线充电发射线圈，用于为停靠在所述停机坪上的所述无人机无线充电。
9.根据权利要求1至5任一项所述的带归中机构的无人机机舱，其特征在于，所述舱体内还设置有散热装置和风道，所述停机坪的中部还设置有出风孔，所述散热装置产生的风经过所述风道后送往所述出风孔。
10.根据权利要求9所述的带归中机构的无人机机舱，其特征在于，所述风道上还设置有用于增大风力的风管机。
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