CN115092411A - 无人机基站的自动充电机构 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及无人机技术领域，尤其是涉及一种无人机基站的自动充电机构，其包括外壳，所述外壳内设有停机坪和升降组件，所述升降组件与停机坪相连，所述停机坪上开设有贯穿所述停机坪的通槽；所述停机坪底部设有支撑架，所述支撑架上设有移动组件、第一移动板和第二移动板，所述移动组件与第一移动板和第二移动板相连，所述移动组件用于驱动第一移动板和第二移动板相互靠近或远离，所述第一移动板朝向第二移动板一侧的侧壁上设有第一充电头，所述第二移动板朝向第一移动板一侧的侧壁上设有第二充电头，所述通槽用于供第一充电头和第二充电头穿过。本申请具有便于对无人机进行自动充电的效果。

Description

无人机基站的自动充电机构
技术领域
本申请涉及无人机技术领域，尤其是涉及一种无人机基站的自动充电机构。
背景技术
无人机在使用过程中，为了保证无人机的续航能力，需要对无人机进行充电。目前对无人机的充电方式是：无人机到达停机坪上，定位机构对无人机进行定位，夹爪将无人机的电池取出，放入充电盒内进行充电；夹爪再将充电完成的电池装入无人机内。
针对上述技术方案，发明人发现:通过更换电池的方式对无人机进行充电，充电过程繁琐，容易导致充电效率低下。
发明内容
为了方便对无人机进行充电，本申请提供一种无人机基站的自动充电机构。
本申请提供一种无人机基站的自动充电机构，采用如下的技术方案：
一种无人机基站的自动充电机构，包括外壳，所述外壳内设有停机坪和升降组件，所述升降组件与停机坪相连，所述停机坪上开设有贯穿所述停机坪的通槽；所述停机坪底部设有支撑架，所述支撑架上设有移动组件、第一移动板和第二移动板，所述移动组件与第一移动板和第二移动板相连，所述移动组件用于驱动第一移动板和第二移动板相互靠近或远离，所述第一移动板朝向第二移动板一侧的侧壁上设有第一充电头，所述第二移动板朝向第一移动板一侧的侧壁上设有第二充电头，所述通槽用于供第一充电头和第二充电头穿过。
通过采用上述技术方案，无人机降落在停机坪上，升降组件带动停机坪下降，使第一充电头和第二充电头穿过通槽；移动组件带动第一移动板和第二移动板相互靠近，从而带动第一移动板和第二移动板相互靠近，使第一充电头和第二充电头相互靠近，同时插入无人机上的充电接口内，便于对无人机进行充电，无需更换电池，操作方便，有助于提高工作效率。
在一个具体的可实施方案中，所述外壳底部的内侧壁上设有安装架，所述升降组件包括竖直设置在安装架上的升降丝杆和导向杆，所述外壳内的底部设有驱动组件，所述驱动组件与升降丝杆相连，所述升降丝杆上转动连接有支撑板，所述导向杆贯穿支撑板且与支撑板滑动配合，所述支撑板与停机坪相连。
通过采用上述技术方案，通过驱动组件带动升降丝杆转动，在导向杆的导向作用下，能够带动支撑板和停机坪升降，操作方便且升降稳定。
在一个具体的可实施方案中，所述通槽处转动连接有盖板，所述通槽内设有台阶，所述台阶用于对盖板限位。
通过采用上述技术方案，通过设置盖板，正常状态下，盖板嵌在台阶内，能够对停机坪底部进行封闭，有助于尽量避免无人机进入外壳内时，雨水通过通槽进入第一充电头和第二充电头内而影响第一充电头和第二充电头的使用，有助于对第一充电头和第二充电头起到保护作用。
在一个具体的可实施方案中，所述外壳内设有安装壳，所述外壳的内壁上设有检测模块，所述安装壳上开设有与检测模块相对应的检测口；所述停机坪上设有归中机构，所述升降组件在安装壳上，所述外壳的底壁上设有支撑腿和转动组件，所述转动组件与安装壳相连。
通过采用上述技术方案，无人机降落到停机坪上后，归中机构对无人机进行定位，通过设置检测模块，当无人机降落在停机坪上，无人机上充电接口的位置未与第一充电头和第二充电头对准时，检测模块将信号传输至转动组件，转动组件带动升降组件和停机坪转动，从而带动无人机转动，使无人机上的充电接口与第一充电头和第二充电头对准，便于对无人机进行自动充电。
在一个具体的可实施方案中，所述转动组件包括转动盘和转动轮，所述外壳的底壁上设有固定架，所述固定架上设有转动电机，所述转动电机的输出轴与转动轮相连；所述安装壳的底壁上设有第一转轴，所述第一转轴穿过外壳的底壁与转动盘相连，所述转动盘上开设有滑槽，所述转动轮包括弧形板和滑动板，所述滑动板上设有滑块，所述滑槽用于供滑块滑动，所述转动盘的边缘处设有弧形块，所述弧形块与弧形板滑动配合。
通过采用上述技术方案，转动电机带动转动轮转动，当转动轮上的滑块在滑槽内滑动时，转动轮能够带动转动盘转动，从而带动无人机转动，对无人机的位置进行调整，使充电接口与第一充电头和第二充电头对准，便于对无人机进行充电，操作方便。
在一个具体的可实施方案中，所述滑槽设有多个，多个滑槽沿着转动盘的圆周间隔排布，相邻两个所述滑槽之间的夹角为90度。
通过采用上述技术方案，通过将相邻两个滑槽之间的角度设置为90度，使得转动轮转动一圈能够带动转动盘转动90度，从而便于对无人机的位置进行调整，便于对无人机进行充电。
在一个具体的可实施方案中，所述安装壳的顶壁上设有圆盘，所述圆盘上开设有通孔，所述圆盘上设有开合组件。
通过采用上述技术方案，通过设置开合组件，能够实现对通孔的启闭，从而能够将雨水阻挡在安装壳外，使无人机进入安装壳内，尽量避免雨水对第一充电头和第二充电头造成影响。
在一个具体的可实施方案中，所述开合组件包括多个转动瓣和多个转动杆，所述圆盘设置在安装壳的顶壁上，多个所述转动瓣能够拼合成圆，所述外壳的内壁上设有固定杆，所述圆盘顶壁上设有固定盘，所述固定盘与固定杆相连，所述转动瓣转动连接在固定盘上，所述圆盘上转动连接有多个转动杆，所述转动杆与转动瓣转动连接。
通过采用上述技术方案，转动电机带动安装壳转动，安装壳带动圆盘转动，圆盘带动转动杆转动，转动杆带动转动瓣转动，使多个转动瓣相互远离，从而便于无人机进入安装壳内，将雨水阻挡在安装壳外，使充电过程更加安装可靠。
在一个具体的可实施方案中，所述外壳与安装壳之间设有能够容纳无人机的容纳腔。
通过采用上述技术方案，无人机进入外壳内后，无人机在容纳腔内停留，能够将雨水阻挡在安装壳外，无人机再从容纳腔进入安装壳内，有助于尽量避免无人机上的雨水对充电头造成影响。
在一个具体的可实施方案中，所述安装壳与外壳之间具有排水腔，所述外壳的底部开设有出水口，所述出水口贯穿外壳，所述排水腔与容纳腔相连通。
通过采用上述技术方案，通过设置排水腔，无人机在容纳腔内停留时，雨水能够通过排水腔从出水口排出，便于对外壳内的雨水进行清理，从而能够对充电头起到保护作用。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1. 无人机降落在停机坪上，升降组件带动停机坪下降，第一充电头和第二充电头穿过通槽；移动组件带动第一充电头和第二充电头相互靠近，同时插入无人机上的充电接口内，便于对无人机进行充电，无需更换电池，操作方便，有助于提高工作效率；
2. 通过设置盖板，正常状态下，盖板嵌在台阶内，能够对停机坪底部进行封闭，有助于尽量避免无人机进入外壳内时，雨水一起进入外壳内，有助于对第一充电头和第二充电头起到保护作用；
3. 转动组件带动升降组件和停机坪转动，从而带动无人机转动，使无人机上的充电接口与第一充电头和第二充电头对准，便于对无人机进行自动充电。
附图说明
图1是实施例1的整体结构示意图。
图2是实施例1的内部结构示意图。
图3是实施例1中升降组件的结构示意图。
图4是实施例1中安装架的仰视结构示意图。
图5是实施例1中移动组件的结构示意图。
图6是图2中A处的放大图。
图7是实施例2的整体结构示意图。
图8是实施例2的内部结构剖视图。
图9是实施例2中支撑架的安装结构示意图。
图10是实施例2中转动组件的结构示意图。
图11是实施例2中开合组件的结构示意图。
附图标记说明：1、外壳；11、移动门；12、停机坪；13、归中机构；14、安装架；15、支撑板；16、电机架；17、同步板；2、升降组件；21、升降丝杆；22、导向杆；23、驱动组件；24、驱动电机；25、第一同步带；26、第一同步轮；27、导向轮；28、第二同步轮；29、第三同步轮；30、张紧轮；31、第四同步轮；32、第二同步带；33、支撑架；34、移动滑轨；35、第一移动板；36、第二移动板；37、第一竖板；38、第二竖板；39、第一充电头；40、第二充电头；41、安装座；42、移动丝杆；43、移动组件；45、第三同步带；47、第二转动轮；48、通槽；49、盖板；50、台阶；5、安装壳；51、第一转轴；52、转动组件；53、转动盘；54、转动轮；541、弧形板；542、滑动板；543、滑块；55、滑槽；56、固定架；57、转动电机；58、弧形块；60、圆盘；6、开合组件；61、通孔；62、固定杆；63、固定盘；64、转动瓣；65、转动杆；66、容纳腔；67、排水腔；68、出水口；69、检测模块；70、检测口；71、安装槽；72、安装条。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
实施例1：
本申请实施例公开了一种无人机基站的自动充电机构，参照图1，无人机基站的自动充电机构包括外壳1，外壳1的顶部开设有供无人机进入的入口，入口处设有两扇移动门11，移动门11能够对入口进行启闭。
参照图1和图2，外壳1内设有停机坪12，停机坪12上设有归中机构13，归中机构13为现有技术，用于对无人机进行定位，在此不再赘述。外壳1内还设有升降组件2，升降组件2用于驱动停机坪12升降。升降组件2设有两组，且分别设置在外壳1内壁相对的两侧。外壳1相对的两侧内壁上均固定有安装架14，升降组件2包括竖直设置在安装架14上的两根升降丝杆21和两根导向杆22，升降丝杆21转动连接在安装架14上，导向杆22固定在安装架14上。两组升降组件2上均设有支撑板15，两根升降丝杆21均与支撑板15螺纹配合，导向杆22贯穿支撑板15且与支撑板15滑动配合，导向杆22用于对支撑板15进行限位。停机坪12固定在两块支撑板15上。外壳1内的底部设有驱动组件23，通过驱动组件23同步驱动两组升降组件2内的升降丝杆21转动，在导向杆22的限位作用下，能够带动两块支撑板15升降，从而带动停机坪12升降。通过设置两组升降组件2，能够使停机坪12的升降更加稳定。
参照图3，外壳1的内底壁上固定有电机架16，驱动组件23包括驱动电机24和第一同步带25，驱动电机24固定在电机架16的底壁上，电机架16的顶部设有第一同步轮26，驱动电机24的输出轴穿过电机架16与第一同步轮26同轴固定。电机架16的顶壁上转动连接有两个导向轮27，两个安装架14朝向电机架16的一侧均固定有同步板17，两块同步板17上均转动连接有第二同步轮28，第一同步带25绕装在两个第二同步轮28和第一同步轮26上。两个导向轮27用于对第一同步带25进行张紧，使得驱动电机24带动第一同步轮26转动时能够带动连个第二同步轮28转动。
参照图3和图4，同步板17的底部设有第三同步轮29，第三同步轮29与第二同步轮28同轴固定。同步板17的底壁上转动连接有两个张紧轮30，一组升降组件2的两根升降丝杆21底部均设有第四同步轮31，第三同步轮29和两个第四同步轮31上绕装有第二同步带32。两个张紧轮30对第二同步带32张紧，使得第三同步轮29在转动时能够通过第二同步带32带动两个第二同步轮28转动，从而带动两根升降丝杆21转动。从而驱动电机24能够同时带动四根升降丝杆21转动，带动两块支撑板15升降，有助于提高工作效率。
参照图2和图5，外壳1的内壁上固定有支撑架33，支撑架33设置在两组升降组件2之间。支撑架33的顶壁上设有两条移动滑轨34，两条移动滑轨34平行间隔设置，两条移动滑轨34上滑动配合有第一移动板35和第二移动板36，第一移动板35上固定有两块第一竖板37，两块第一竖板37朝向第二移动板36一侧的侧壁上固定有两个第一充电头39；第二移动板36固定有两块第二竖板38，两块第二竖板38朝向第一充电头39一侧的侧壁上固定有第二充电头40。支撑架33的顶壁上固定有两个安装座41，两个安装座41之间转动连接有移动丝杆42，移动丝杆42为双向丝杆，移动丝杆42设置在两条移动滑轨34之间，移动丝杆42与两条移动滑轨34平行设置。第一移动板35与移动丝杆42的一端螺纹配合，第二移动板36与移动丝杆42的另一端螺纹配合。支撑架33上设有移动组件43，移动组件包括移动电机(图中未展示)和第三同步带45，移动电机固定在支撑架33的侧壁上，移动电机的输出轴上同轴固定有第一转动轮(图中未展示)，移动丝杆42靠近移动电机的一端同轴固定有第二转动轮47，第三同步带45绕装在第一转动轮和第二转动轮47上。
参照图5，移动电机带动移动丝杆42转动，移动丝杆42带动两端的第一移动板35和第二移动板36相互靠近，便于第一充电头39和第二充电头40插入无人机上的充电接口内；移动电机反向转动，移动丝杆42带动两端的第一移动板35和第二移动板36相互远离，便于第一充电头39和第二充电头40从无人机上的充电接口内拔出，操作方便。
参照图6，停机坪12上开设有竖直贯穿停机坪12的通槽48，通槽48处转动连接有盖板49，盖板49能够对通槽48进行启闭，通槽48内设有用于对盖板49进行限位的台阶50。正常状态下，盖板49卡在台阶50上，盖板49处于对通槽48封闭的状态，盖板49能够尽量避免雨水或者灰尘从通槽48进入第一充电头39和第二充电头40内，影响第一充电头39和第二充电头40的使用，能够对第一充电头39和第二充电头40起到保护作用。结合图2，当无人机降落在停机坪12上后，归中机构13对无人机进行定位。升降组件2带动停机坪12下降，下降过程中，第一竖板37和第二竖板38将盖板49顶起，第一充电头39和第二充电头40穿过通槽48与无人机上的充电接口对准，对无人机进行充电。
本申请实施例的实施原理为：无人机飞到外壳1上方，移动门11打开，无人机降落在停机坪12上，升降组件2带动停机坪12下降，下降时第一充电头39和第二充电头40将盖板49顶起，第一充电头39和第二充电头40穿过通槽48与无人机上的充电接口对准。移动组件43带动第一充电头39和第二充电头40相互靠近，使第一充电头39和第二充电头40插入无人机上的充电接口内，实现对无人机的自动充电。
实施例2：
参照图7和图8，本申请实施例与实施例1的不同之处在于，外壳1为顶端开口的圆柱体，外壳1的底壁上固定有支撑腿，外壳1的内部转动连接有安装壳5，安装壳5为圆柱壳体，升降组件2和设置在安装壳5内，结合图9，支撑架33的侧壁上固定有安装条72，安装壳5的侧壁上开设有安装槽71，安装条72穿过安装槽71与外壳1的内壁固定连接。安装壳5的底壁上同轴固定有第一转轴51，第一转轴51通过轴承与外壳1的底壁相连。外壳1的底部设有转动组件52，第一转轴51穿过安装壳5和外壳1与转动组件52相连。
参照图9和图10，转动组件52包括转动盘53和转动轮54，转动盘53固定在第一转轴51远离安装壳5的一端。转动盘53的底壁上开设有四条滑槽55，相邻两条滑槽55之间的角度为90度。外壳1的底壁上固定有固定架56，固定架56的底壁上固定有转动电机57，转动轮54固定在转动电机57的输出轴上。转动盘53的底壁上固定有四块弧形块58，弧形块58沿着转动盘53底壁的边缘间隔设置。转动轮54包括一体成型的弧形板541和滑动板542，弧形板541朝向弧形块58一侧的侧壁与弧形块58贴合。结合图7，滑动板542远离弧形板541一端固定有滑块543，滑块543固定在滑动板542朝向转动盘53一侧的壁上，滑块543能够与滑槽55滑动配合。
参照图7和图10，通过转动电机57带动转动轮54转动，滑块543进入滑槽55内后，滑块543能够带动转动盘53转动，滑块543从滑槽55内滑出后，转动盘53停止转动。由于相邻两条滑槽55之间的角度为90度，滑块543能够带动安装壳5进行90度转动。当无人机上的充电接口没有与第一充电头39和第二充电头40对准时，转动电机57只需要带动安装壳5转动90度，就能够使充电接口与第一充电头39和第二充电头40对准。
参照图8和图11，安装壳5的顶壁上固定有圆盘60，圆盘60上开设有通孔61，通孔61与安装壳5的内部相连通。外壳1的外壁上固定有五根固定杆62，五根固定杆62呈圆周间隔排布。圆盘60上设有固定盘63，固定盘63的侧壁与五根固定杆62固定连接，固定盘63与圆盘60之间转动连接。圆盘60上设有开合组件6，开合组件6包括五个转动瓣64和五根转动杆65，五个转动瓣64能够拼合成圆盘状。五根转动杆65均呈弧形，转动杆65的一端转动连接在圆盘60上，另一端与转动瓣64的底壁转动连接。
参照图10和图11，通过安装壳5底部的转动电机57带动转动盘53转动，转动盘53带动安装壳5转动，从而带动圆盘60转动。圆盘60在转动过程中带动五根转动杆65转动，从而带动五个转动瓣64转动，使五个转动瓣64相互远离，便于无人机进入安装壳5内。
参照图8，外壳1与安装壳5之间具有相连通的容纳腔66和排水腔67，容纳腔66和排水腔67以图中虚线为分割线。外壳1的底部开设有出水口68，出水口68贯穿外壳1，出水口68与排水腔67相连通。在雨天，移动门11打开，无人机进入容纳腔66内后，移动门11关闭，雨水经排水腔67从出水口68排出，保证雨水不会进入安装壳5内。随后转动瓣64打开，使无人机到达停机坪12上，归中机构13对无人机进行定位。外壳1的内壁上固定有检测模块69，安装壳5的侧壁上开设有四个检测口70，检测模块69可以为红外检测仪或者检测相机，检测模块69对无人机上的充电接口的位置进行检测，结合图2，当无人机上的充电接口的位置没有与第一充电头39和第二充电头40对准时，转动组件52带动停机坪12转动，使充电接口与第一充电头39和第二充电头40对准，便于对无人机进行自动充电。
本申请实施例的实施原理为：无人机飞到外壳1上方，移动门11打开，无人机进入容纳腔66内，移动门11关闭，雨水能够经过排水腔67从排水口排出，从而雨水不会进入安装壳5内。转动电机57驱动开合组件6开启，无人机从通孔61进入安装壳5内，降落在停机坪12上。检测模块对无人机上充电接口的位置进行检测，若充电接口与第一充电头39和第二充电头40对准，升降组件2带动停机坪12下降，移动组件43带动第一充电头39和第二充电头40插入充电接口内，实现对无人机的充电。若充电接口没有与第一充电头39和第二充电头40对准，转动电机57带动安装壳5转动90度，从而带动无人机转动90，使第一充电头39和第二充电头40与无人机上的充电接口对准，便于对无人机进行充电。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人机基站的自动充电机构，包括外壳(1)，其特征在于：所述外壳(1)内设有停机坪(12)和升降组件(2)，所述升降组件(2)与停机坪(12)相连，所述停机坪(12)上开设有贯穿所述停机坪(12)的通槽(48)；所述停机坪(12)底部设有支撑架(33)，所述支撑架(33)上设有移动组件(43)、第一移动板(35)和第二移动板(36)，所述移动组件(43)与第一移动板(35)和第二移动板(36)相连，所述移动组件(43)用于驱动第一移动板(35)和第二移动板(36)相互靠近或远离，所述第一移动板(35)朝向第二移动板(36)一侧的侧壁上设有第一充电头(39)，所述第二移动板(36)朝向第一移动板(35)一侧的侧壁上设有第二充电头(40)，所述通槽(48)用于供第一充电头(39)和第二充电头(40)穿过。
2.根据权利要求1所述的无人机基站的自动充电机构，其特征在于：所述外壳(1)底部的内侧壁上设有安装架(14)，所述升降组件(2)包括竖直设置在安装架(14)上的升降丝杆(21)和导向杆(22)，所述外壳(1)内的底部设有驱动组件(23)，所述驱动组件(23)与升降丝杆(21)相连，所述升降丝杆(21)上转动连接有支撑板(15)，所述导向杆(22)贯穿支撑板(15)且与支撑板(15)滑动配合，所述支撑板(15)与停机坪(12)相连。
3.根据权利要求1所述的无人机基站的自动充电机构，其特征在于：所述通槽(48)处转动连接有盖板(49)，所述通槽(48)内设有台阶(50)，所述台阶(50)用于对盖板(49)限位。
4.根据权利要求1所述的无人机基站的自动充电机构，其特征在于：所述外壳(1)内设有安装壳(5)，所述外壳(1)的内壁上设有检测模块(69)，所述安装壳(5)上开设有与检测模块(69)相对应的检测口(70)；所述停机坪(12)上设有归中机构(13)，所述升降组件(2)在安装壳(5)上，所述外壳(1)的底壁上设有支撑腿和转动组件(52)，所述转动组件(52)与安装壳(5)相连。
5.根据权利要求4所述的无人机基站的自动充电机构，其特征在于：所述转动组件(52)包括转动盘(53)和转动轮(54)，所述外壳(1)的底壁上设有固定架(56)，所述固定架(56)上设有转动电机(57)，所述转动电机(57)的输出轴与转动轮(54)相连；所述安装壳(5)的底壁上设有第一转轴(51)，所述第一转轴(51)穿过外壳(1)的底壁与转动盘(53)相连，所述转动盘(53)上开设有滑槽(55)，所述转动轮(54)包括弧形板(541)和滑动板(542)，所述滑动板(542)上设有滑块(543)，所述滑槽(55)用于供滑块(543)滑动，所述转动盘(53)的边缘处设有弧形块(58)，所述弧形块(58)与弧形板(541)滑动配合。
6.根据权利要求5所述的无人机基站的自动充电机构，其特征在于：所述滑槽(55)设有多个，多个滑槽(55)沿着转动盘(53)的圆周间隔排布，相邻两个所述滑槽(55)之间的夹角为90度。
7.根据权利要求6所述的无人机基站的自动充电机构，其特征在于：所述安装壳(5)的顶壁上设有圆盘(60)，所述圆盘(60)上开设有通孔(61)，所述圆盘(60)上设有开合组件(6)。
8.根据权利要求7所述的无人机基站的自动充电机构，其特征在于：所述开合组件(6)包括多个转动瓣(64)和多个转动杆(65)，所述圆盘(60)设置在安装壳(5)的顶壁上，多个所述转动瓣(64)能够拼合成圆，所述外壳(1)的内壁上设有固定杆(62)，所述圆盘(60)顶壁上设有固定盘(63)，所述固定盘(63)与固定杆(62)相连，所述转动瓣(64)转动连接在固定盘(63)上，所述圆盘(60)上转动连接有多个转动杆(65)，所述转动杆(65)与转动瓣(64)转动连接。
9.根据权利要求8所述的无人机基站的自动充电机构，其特征在于：所述外壳(1)与安装壳(5)之间设有能够容纳无人机的容纳腔(66)。
10.根据权利要求9所述的无人机基站的自动充电机构，其特征在于：所述安装壳(5)与外壳(1)之间具有排水腔(67)，所述外壳(1)的底部开设有出水口(68)，所述出水口(68)贯穿外壳(1)，所述排水腔(67)与容纳腔(66)相连通。
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