CN114233074A - 一种无人机机库及一体化智能仓储柜 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无人机机库，包括：箱体，箱体至少包括一对机架，两机架相对设置且两机架之间形成容置空间；传输机构，设有两个，分别安装在两机架，传输机构包括循环转动的环状的载体、设置于载体的夹持件、至少两个支撑辊、带动载体转动的驱动件，夹持件包括沿竖向间隔设置于载体的两个夹持部，夹持部能够夹持固定无人机，支撑辊沿竖向间隔设置并支撑载体，以使得载体在转动时位于容置空间的夹持件能够竖向移动。本发明还提供一种一体化智能仓储柜，包括无人机机库和机器人机库。其能够实现无人机高密度地储存、快速回收及释放和作为起降平台等功能，机器人机库内将机器人夹紧固定和移动充电，并将无人机和机器人快速投放至指定区域。

Description

一种无人机机库及一体化智能仓储柜

技术领域

本申请属于无人机领域，尤其涉及一种无人机机库及一体化智能仓储柜。

背景技术

随着我国国民经济的快速发展和工业化进程的进一步加快，无人机越来越频繁出现在人们的生活中，无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄等领域应用十分广泛，现有的无人机，尤其是机群数量已达千架以上，无人机充放电、存储、运输基本依赖人工逐架无人机的完成，而且无人机机巢技术，多为固定点机巢，无人机存储密度小，机巢转移不方便的问题。在使用过程中，大批量的无人机需靠人工安放在机巢内，装车并运输到使用区域，再逐架的摆放到地面上。当无人机数量越多，上述后勤维护工作越繁重，耗费大量的人工，而且机巢体积大，转运不方便。

现如今机器人变得更加普及，但是现有技术中机器人和无人机均为单独储存、管理和运输，对于后续的维护十分不便。

如专利CN110409899A中提供一种多机循环式无人机自动化机库，其通过通过链循环机构连接至少两组托盘机构，并能够带动托盘机构在机架的底部和顶部之间循环移动，无人机能够降落并储存在位于顶部的托盘机构上，即可实现多架无人机的停放储存。其托盘机构仅能实现无人机的停放存储，在机库移动过程中，不能依靠托盘机构对无人机固定夹持，而且托盘的尺寸与无人机的尺寸相同，同一高度上会存在两个托盘相平行的状态，导致机架尺寸较大，在托盘转动过程中难免会消耗更多的功率。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种无人机机库，机架之间形成无人机的容置空间，由夹持件和载体在容置空间内从上到下固定多架无人机，实现无人机高密度地储存、快速回收及释放和作为起降平台等后勤维护工作的自动化功能，降低大量重复的人工劳动，有利于提高机库内部空间利用率。

为解决上述问题，本发明提供一种无人机机库，包括：箱体，箱体至少包括一对机架，两机架相对设置且两机架之间形成容置空间；传输机构，设有两个，分别安装在两机架，传输机构包括循环转动的环状的载体、设置于载体的夹持件、至少两个支撑辊、带动载体转动的驱动件，夹持件包括沿竖向间隔设置于载体的两个夹持部，夹持部能够夹持固定无人机，支撑辊沿竖向间隔设置并支撑载体，以使得载体在转动时位于容置空间的夹持件能够竖向移动。

进一步的，载体设置为皮带或链条，支撑辊设置有张紧装置。

进一步的，夹持部表面设置有防滑橡胶层。

进一步的，载体为链条，支撑辊为链轮，驱动件包括驱动电机、联轴器，机架的上下两端分别设有链轮，驱动电机安装在机架底部，且电机通过联轴器连接于链轮。

进一步的，还包括无线充电装置，无线充电装置包括无线充电支架、安装在无线充电支架上的位置传感器和无线充电线圈，位置传感器检测无人机位置并控制无线充电线圈。

进一步的，传输机构还包括与机架相连的竖向导轨，竖向导轨的上下两端均短于载体，夹持件中设置至少一个与载体铰接的转动夹持部，且转动夹持部形成有能够与竖向导轨外表面抵接的限位部，转动夹持部移动至竖向导轨位置处时能够与竖向导轨抵接，以止动转动夹持部转动。

进一步的，转动夹持部设有第一限位部，载体设有第二限位部，转动夹持部位于容置空间且大致水平时，第一限位部与第二限位部抵接，以止动夹持部向下转动。

进一步的，限位部沿竖向间隔设有两个支撑轮。

进一步的，夹持件中上侧的夹持部为转动夹持部，转动夹持部包括与载体相连的基板、与基板转动连接的夹持板，基板和夹持板之间设有扭簧，扭簧带动夹持板具有向下转动的移动趋势。

本发明还提供一种一体化智能仓储柜，包括上述任意一项的无人机机库和机器人机库，无人机机库设置在机器人机库上方，机器人机库设置有进口和出口，机器人机库还包括夹紧件，包括第一夹紧件和第二夹紧件，第一夹紧件具有与机器人沿水平方向插接配合的插接端，插接端设置成可伸缩，以使得插接端能够与机器人连接或者分离，且插接端与机器人插装配合时，第一夹紧件与第二夹紧件夹持固定机器人。

本发明的有益效果在于，机架之间形成无人机的容置空间，由夹持件和载体在容置空间内从上到下固定多架无人机，并通过载体的循环转动，可以重复实现无人机高密度地储存、快速回收及释放和作为起降平台等后勤维护工作的自动化功能，降低大量重复的人工劳动，有利于提高机库内部空间利用率。本发明另一个有益效果在于提供一种一体化智能仓储柜，包括上层的无人机机库和下层的机器人机库，可以同时固定、储纳、运输和管理无人机和机器人，提高工作效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的箱体内部的立体结构示意图。

图2为本发明一侧机架的主视结构示意图。

图3为图2所示实施例A-A方向的剖视结构示意图。

图4为机架的局部结构示意图。

图5为本发明夹持部的一种实施例的左侧结构示意图。

图6为本发明夹持部另一种实施例的左侧结构示意图。

图7为本发明种机器人机库的立体结构示意图。

图8为本发明种一体化智能仓储柜的主视结构示意图。

其中，10、箱体；20、机架；201、容置空间；202、竖向导轨；30、载体；301、第二限位部；40、夹持件；401、夹持部；4011、防滑橡胶层；4012、转动夹持部；4013、第一限位部；402、支撑轮；50、支撑辊；501、张紧装置；60、驱动件；601、驱动电机；602、联轴器；70、无线充电装置；701、无线充电支架；702、无线充电线圈；703、位置传感器；100、一体化智能仓储柜；200、无人机机库；300、机器人机库；310、第一夹紧件；320、第二夹紧件。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明中，如图1-8所示，本发明提供一种无人机机库200，包括：箱体10，箱体10至少包括一对机架20，两机架20相对设置且两机架20之间形成容置空间201；传输机构，设有两个，分别安装在两机架20，传输机构包括循环转动的环状的载体30、设置于载体30的夹持件40、至少两个支撑辊、带动载体30转动的驱动件60，夹持件40包括沿竖向间隔设置于载体30的两个夹持部401，夹持部401能够夹持固定无人机，支撑辊沿竖向间隔设置并支撑载体30，以使得载体30在转动时位于容置空间201的夹持件40能够竖向移动。

箱体10内设置一对或者多对机架20，如图1、2、4所示，机架20上分别安装可循环转动的环状的载体30，载体30安装在上下两个支撑辊50上，载体30由驱动件60驱动使其沿支撑辊50转动，载体30上安装有多个夹持件40，夹持件40包括沿竖向方向上间隔设置的两个夹持部401，当无人机飞入机库，并停靠在机架20的上方或者下方时，无人机先抵靠在一个夹持部401上，随着载体30的进一步循环转动，另一个夹持部401转动至无人机的上方或者下方并与无人机挤压接触，这样无人机的每侧都由两个夹持部401共同夹持固定。载体30循环转动，使得已经被夹持固定的无人机向下或者向上移动，待其他无人机飞至机架20的上方或者下方时，由另一夹持件40重复上述过程，以实现对多架无人机的依次夹持固定。当无人机机库200移动至指定位置或者机架20内无人机完成充电或维修管理等过程后，载体30再次循环转动，无人机上方或者下方的夹持部401随着载体30的循环转动，夹持部401从与无人机抵接挤压的状态到慢慢与无人机分离，直至平行于无人机的侧面，载体30最上方或者最下方的无人机启动并飞离机架20，从而实现了无人机的释放。

本发明利用机架20上的传输机构，将多架无人机在同一位置内实现高密度的储存，充分利用了机架20内部空间，相较于一些现有技术中，将多个平台悬挂并循环移动的方式，本发明可以实现无人机的快速固定，而且仅通过每侧上设置两个夹持部401在随着载体30转动过程中即可实现上下共同夹持固定无人机，结构简单，自动化程度高，依靠两个夹持部401同时实现了无人机的储纳和固定。在随着载体30的循环转动中，将固定好无人机向下或者向上运送，使得未夹持固定无人机的夹持件40移动至机架20的最高处或者最低处，以使得下一个夹持件40可以快速夹持固定新的无人机，无人机可以在机架20内的容置空间201内从上至下依次存放，无人机机库200能够对无人机实现快速回收和高密度储存，降低无人机机库200在输送过程中可能对无人机造成磕碰的可能性。当无人机从最低处被夹持件40夹紧固定后，由载体30带动其转动至最高处，并以夹持部401作为起降平台飞离机架20，简化机架20内部结构并合理利用夹持部401，降低传输机构的成本。无论是民用领域还是军用领域，本发明能够提高对无人机库的利用效率，以使得机库可以搭载更多的无人机，节约无人机运输的时间和空间，而且将多个无人机架20集中管理运输和维护，有利于提高效率，降低运营成本。

需要进一步说明的是，如图1、2所示，载体30设置为皮带或链条，支撑辊50还设置有张紧装置501。皮带或者链条作为载体30具有传动稳定，体积较小的优点，可以在机架20之间留有较大的空间以容纳无人机。在本发明中，当载体30为皮带或者链条时，支撑辊50为带轮或者链轮轴，还设置有张紧装置501，以避免皮带或者链条松弛而导致两个夹持部401之间的空间较大，不能稳定地夹持固定无人机，而在无人机上下移动过程中或者机库运输过程中无人机脱落受损的现象发生。

作为一种优选的实施方式是，如图1、4所示，夹持部401表面设置有防滑橡胶层4011。防滑橡胶层4011可以与无人机的上下两侧抵接，夹持部401挤压在无人机上方时，橡胶层受到压缩，增大了夹持部401和无人机之间的摩擦力，而且防滑橡胶层4011对无人机表面具有弹性支撑，使得无人机在被挤压件夹持固定或者在运输过程中对无人机起到保护作用，降低无人机因夹持件40而损坏的可能性。

夹持部在生产过程中上下两面均设置有防滑橡胶层，这样在夹持部安装在载体上时无需区分，便于夹持件的生产和安装。当然，为了降低成本，可以仅在夹持部单侧设置防滑橡胶层，在安装时，上下两个夹持部的防滑橡胶层相对设置。

更为具体的是，载体30为链条，支撑辊50为链轮，驱动件60包括驱动电机601、联轴器602，机架20的上下两端分别设有链轮，驱动电机601安装在机架20底部，且电机通过联轴器602连接于链轮。在本实施例中，夹持部401可以选则平板，在链条的侧面设置连接部，连接部两端分别固定在在两个相邻的链条单元上，将平板固定在连接部上，使其平行于容置空间201的长度方向，每个链条包括上下两个链轮，链轮固定在机架20上，底部的链轮由联轴器602与电机相连，电机控制底部链轮开始转动或者停止转动，可以由人工控制电机是否工作以及链条的转动速度以适应实际无人机不同的降落速度和数量。

为了更好的夹持固定无人机，如图1、3所示，减小夹持件40的长度，每一个机架20上均设置两个链条，实现对无人机四周上的固定夹持，两个链条的传动要同步，这样才能保持无人机稳定地向下传输，将底部的两个链轮通过弹性联轴器602连接，驱动电机601通过驱动一个链轮轴，从而带动一侧的两个链条同步转动。而且为减小链条的安装难度以及增加链条的传动刚性，顶部的链轮在高度方向位置可调，顶部的链轮可通过张紧装置501实现链条的张紧，张紧装置501包括固定在链条传输框架上的张紧滑动块、张紧螺钉和防松螺母，通过旋转张紧螺钉来推动张紧滑动块向上移动，该套张紧装置501是成对使用的，分布于顶部的链轮的两端。通过增大上、下链轮轴的中心距来达到链条张紧的效果，调整好后拧紧防松螺母，张紧操作完成。通过调整两个夹持部401之间的距离可实现对无人机的有效夹紧以及无人机固定、下降、释放的无限循环。

需要进一步说明的是，如图1、3所示，还包括无线充电装置70，无线充电装置70包括无线充电支架701、安装在无线充电支架701上的位置传感器703和无线充电线圈702，位置传感器703检测无人机位置并控制无线充电线圈702。无线充电装置70设置机架20上，并在两个链条之间的空间内并从上至下设置由多个无线充电支架701，当无人机被夹持件40固定并由载体30带动其向上移动并停止后，位置传感器703检测到无人机到达无线充电线圈702附近后，控制无线充电线圈702对无人机进行充电，通过设置无线充电装置70对无人机及时补充电源，无需设置多根充电线并由人工分别对准插装，而且无人机在机架20上下移动过程或者释放过程中不会因线路问题而限制其起飞或者移动，尤其是在无人机运输过程中，对无人机进行及时充电，当其到达指定位置或者需要工作时能够有充足的电量维持其工作。

作为一种优选的实施例是，如图4所示，传输机构还包括与机架20相连的竖向导轨202，竖向导轨202的上下两端均短于载体30，夹持件40中设置至少一个与载体30铰接的转动夹持部4012，且转动夹持部4012形成有能够与竖向导轨202外表面抵接的限位部，转动夹持部4012移动至竖向导轨202位置处时能够与竖向导轨202抵接，以止动转动夹持部4012转动。如图所示，竖向导轨202与机架20相连，且链条穿过竖向导轨202循环转动，设置在链条上的夹持部401远离无人机的一侧抵靠在竖向导轨202上，夹持件40可以均为与载体30铰接的转动夹持部4012或者一个为转动夹持部4012，另一个为与载体30固定连接的固定夹持部401，当链条带动夹持件40转动至与竖向导轨202垂直时，转动夹持部4012的限位部与竖向导轨202的表面抵接，以止动转动夹持部4012转动，这样，当无人机需要起飞时，可以无需等待转动夹持部4012完全与无人机侧面相平行才可以起飞，无人机可以在转动夹持部4012与竖向导轨202之间的夹角略小于90°，即转动夹持部4012可以在无人机上表面的推动下相对链条转动，这样无人机可以响应更快速，整个无人机机库200释放无人机时时间更短，提高无人机的出库效率。

更为具体的是，如图5所示，夹持部401设有第一限位部4013，载体30设有第二限位部301，夹持部401位于容置空间201且大致水平时，第一限位部4013与第二限位部301抵接，以止动夹持部401向下转动。当夹持件40的两个夹持部401均为转动夹持部4012时，在下侧的夹持部401必然要承担无人机的重量，为了更好地支撑不同重量的无人机，避免其在支撑无人机时相对竖向导轨202发生转动，而导致夹持部401与竖向导轨202之间严重磨损，在夹持部401设置有第一限位部4013，并在载体30上设置有第二限位部301，当夹持部401转动至容置空间201的水平位置时，第一限位部4013和第二限位部301相互抵接，以稳定支撑无人机或者能够紧密贴合在无人机上表面，提高夹持部401的夹持固定能力。此外，当无人机上方的夹持部401转动到最上方，无人机即将被释放起飞时，由于第一限位部4013和第二限位部301的支撑抵接，避免夹持部401在重力作用下向容置空间201内侧转动而重新抵靠在无人机的上侧，阻碍无人机的起飞或降落。

作为一种优选的实施方式是，如图6所示，限位部沿竖向间隔设有两个支撑轮402。为了减小限位部和竖向导轨202之间的摩擦力，在限位部上设置有两个支撑轮402，限位部和竖向导轨202之间的滑动变为滚动，减少驱动件60的输出功率。

可选的是，夹持件40中上侧的夹持部401为转动夹持部4012，转动夹持部4012包括与载体30相连的基板、与基板转动连接的夹持板，基板和夹持板之间设有扭簧，扭簧带动夹持板具有向下转动的移动趋势。当夹持件40固定无人机时，上侧的转动夹持部4012在扭簧的带动下具有向下转动的趋势，使得夹持件40更加牢固地固定无人机。

本发明还提供一种一体化智能仓储柜100，如图7、8所示，包括上述任意一项的无人机机库200和机器人机库300，无人机机库200设置在机器人机库300上方，机器人机库300设置有进口和出口，机器人机库300还包括夹紧件，包括第一夹紧件310和第二夹紧件320，第一夹紧件310具有与机器人沿水平方向插接配合的插接端，插接端设置成可伸缩，以使得插接端能够与机器人连接或者分离，且插接端与机器人插装配合时，第一夹紧件310与第二夹紧件320夹持固定机器人。

本发明中的一体化智能仓储柜100包括上方的无人机机库200和下方的机器人机库300，无人机机库200的出口可以设置在其上方或者侧壁，以便于无人机的释放，在本发明中，无人机机库200通过传输机构更适用于扁平的无人机的固定夹持和运输，可以实现这类飞机高密度的存储、传输和充电维护等。机器人机库300设置有进口和出口，机器人从进口进入机器人机库300，并移动到夹紧件处，第一夹紧件310设置有插接端，插接端在横向方向上可以伸缩移动，在当机器人需要固定时，插接端伸出机器人方向移动并连接，第一夹紧件310和第二夹紧件320共同在横向上夹持固定机器人；当机器人需要移动或者出仓时，插接端向远离机器人方向移动，机器人摆脱第一夹紧件310和第二夹紧件320的约束并可以自由移动，从机器人机库300的出口离开。本实施例通过在机器人机库300内设置夹紧装置，与机器人相互配合，由第一夹紧件310和第二夹紧件320共同夹持机器人，将机器人稳定地固定在机器人机库300内，能实现机器人快速存储、固定，结构简单。在一体化智能货柜移动过程中，机器人不会在机库内移动，保证运输过程中机器人的安全性。

本发明中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理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权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种无人机机库，其特征在于，包括：

箱体，所述箱体至少包括一对机架，两所述机架相对设置且两所述机架之间形成容置空间；

传输机构，设有两个，分别安装在两所述机架，所述传输机构包括循环转动的环状的载体、设置于所述载体的夹持件、至少两个支撑辊、带动所述载体转动的驱动件，所述夹持件包括沿竖向间隔设置于所述载体的两个夹持部，所述夹持部能够夹持固定无人机，所述支撑辊沿竖向间隔设置并支撑所述载体，以使得所述载体在转动时位于所述容置空间的夹持件能够竖向移动。

2.如权利要求1所述的无人机机库，其特征在于，所述载体设置为皮带或链条，所述支撑辊设置有张紧装置。

3.如权利要求1所述的无人机机库，其特征在于，所述夹持部表面设置有防滑橡胶层。

4.如权利要求1所述的无人机机库，其特征在于，所述载体为链条，所述支撑辊为链轮，所述驱动件包括驱动电机、联轴器，所述机架的上下两端分别设有所述链轮，所述驱动电机安装在所述机架底部，且所述电机通过联轴器连接于所述链轮。

5.如权利要求1所述的无人机机库，其特征在于，还包括无线充电装置，所述无线充电装置包括无线充电支架、安装在无线充电支架上的位置传感器和无线充电线圈，所述位置传感器检测飞行器位置并控制所述无线充电线圈。

6.如权利要求1所述的无人机机库，其特征在于，所述传输机构还包括与所述机架相连的竖向导轨，所述竖向导轨的上下两端均短于所述载体，所述夹持件中设置至少一个与所述载体铰接的转动夹持部，且所述转动夹持部形成有能够与所述导轨外表面抵接的限位部，所述转动夹持部移动至所述导轨位置处时能够与所述导轨抵接，以止动所述转动夹持部转动。

7.如权利要求6所述的无人机机库，其特征在于，所述夹持部设有第一限位部，所述载体设有第二限位部，所述夹持部位于所述容置空间且大致水平时，所述第一限位部与所述第二限位部抵接，以止动所述夹持部向下转动。

8.权利要求6所述的无人机机库，其特征在于，所述限位部沿竖向间隔设有两个支撑轮。

9.权利要求6所述的无人机机库，其特征在于，所述夹持件中上侧的所述夹持部为转动夹持部，所述转动夹持部包括与所述载体相连的基板、与所述基板转动连接的夹持板，所述基板和所述夹持板之间设有扭簧，所述扭簧带动所述夹持板具有向下转动的移动趋势。

10.一种一体化智能仓储柜，包括如上述权利要求1-9任意一项所述的无人机机库和机器人机库，所述无人机机库设置在所述机器人机库上方，所述机器人机库设置有进口和出口，所述机器人机库还包括：

夹紧件，包括第一夹紧件和第二夹紧件，所述第一夹紧件具有与机器人沿水平方向插接配合的插接端，所述插接端设置成可伸缩，以使得所述插接端能够与机器人连接或者分离，且所述插接端与机器人插装配合时，所述第一夹紧件与所述第二夹紧件夹持固定所述机器人。

Images