CN115783158B - 一种防风浪的节能型测绘无人机中继站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人机技术领域，提出了一种防风浪的节能型测绘无人机中继站，包括浮台，浮台包括锥台，锥台的开口处连接有连接环，连接环的中部套接有连接腿，连接腿的底部连接有发电装置，储蓄电池的上端连接有中继装置本体，中继装置本体的两侧对称的连接有两组锁紧机构。通过利用锥台将中继装置本体和接口稳定在水面上，同时在中继装置本体的两侧设置两个对称的锁紧机构，使无人机悬停在浮台的上方，起落架落入挂钩的缺口内部，随着电机驱动转动轴转动和挂钩上转动，利用挂钩将无人机的起落架进行抓紧，进而对无人机进行固定和定位，便于无人机与中继装置本体和接口进行对接，完成无人机的电源补给修正，以及数据的交换。

Description

一种防风浪的节能型测绘无人机中继站

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种防风浪的节能型测绘无人机中继站。

背景技术

测绘，是指对自然地理要素或者地表人工设施的形状、大小、空间位置及其属性等进行测定、采集并绘制成图，测绘学研究测定和推算地面点的几何位置、地球形状及地球重力场，而海洋测量的基本理论、技术方法和测量仪器设备等，同陆地测量相比，有它自己的许多特点，主要是测量内容综合性强，需多种仪器配合施测，同时完成多种观测项目；测区条件比较复杂，海面受潮汐、气象等影响起伏不定。

目前针对海洋测绘可以采用无人机测绘，但是由于测绘的海域面积很大，而无人机续航能力有限，不适合远距离大面积测绘工作，因此需要在测绘的海域上预设浮体并建造中继站，使得完成无人机的电源补给修正，以及数据的交换；由于海洋上风力比较大，并非处于静止状态，受波浪的冲击中继站发生晃动，在海上中继站上着陆比较困难，中继站晃动导致无人机的降落平面左右摆动，影响无人机的着陆，同时长期的波浪冲击，导致海水频繁覆盖在中继站上，易导致充电线路故障，影响无人机的电力补充。

因此我们对此做出改进，提出一种防风浪的节能型测绘无人机中继站。

发明内容

(一)本发明要解决的技术问题是：海洋上风力大冲击中继站发生晃动，无人机着陆困难，海水覆盖在中继站上，易导致充电线路故障，影响无人机的电力补充。

(二)技术方案

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种防风浪的节能型测绘无人机中继站，包括浮台，所述浮台包括锥台，所述锥台的开口处连接有连接环，所述连接环的中部套接有连接腿，所述连接腿的底部连接有发电装置，所述锥台的中部连接有防水箱，所述防水箱的底部安装有金属锚，所述防水箱的内部套接有储蓄电池，所述储蓄电池的上端连接有中继装置本体，所述中继装置本体的两侧对称的连接有两组锁紧机构，所述中继装置本体的顶端连接有接口。

其中，所述连接腿包括连接架，所述连接架的底部连接有伸缩杆，所述伸缩杆的底部连接有浮球。

其中，所述伸缩杆和浮球的数量均为四个，四个所述浮球均为南瓜状空气球囊，且四个所述浮球之间连接有绳索。

其中，所述锁紧机构包括底座，所述底座的上端一侧固定连接有第一连接套，所述底座的上端另一侧滑动连接有第二连接套，所述第一连接套的内部套接有第一齿轮，所述第一连接套的内部套接有第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮的内部套接有同一个转动轴，所述转动轴的外端连接有电机，所述第一连接套和第二连接套的上端各自夹持连接有一个挂钩，两个所述挂钩的中部连接有电动推杆。

其中，所述转动轴的一端连接有多变形棱柱，所述第二齿轮的中部开设有与转动轴一侧多变形棱柱形状一致的多边形槽并与转动轴套接。

其中，所述发电装置包括直管，所述直管倾斜的连接在连接腿的底部，且所述直管的内部套接有第一浆轮和第二浆轮，所述第一浆轮和第二浆轮的中部连接有同一个发电机。

其中，所述锥台为开口向下的喇叭状，所述锥台的上表面铺设有多组光伏膜。

其中，所述第一浆轮和第二浆轮均为涡状轮，且所述第一浆轮和第二浆轮分别套接在直管的前后两端。

其中，所述挂钩为C字状，且所述挂钩的开口宽度值大于无人机起落架宽度。

其中，所述发电机和光伏膜均与储蓄电池导线连接。

(三)有益效果

本发明所提供的一种防风浪的节能型测绘无人机中继站，其有益效果是：

1、通过设置扣在水面上的锥台，利用锥台将中继装置本体和接口稳定在水面上，同时在中继装置本体的两侧设置两个对称的锁紧机构，使无人机悬停在浮台的上方，起落架落入挂钩的缺口内部，随着电机驱动转动轴转动和挂钩上转动，利用挂钩将无人机的起落架进行抓紧，进而对无人机进行固定和定位，便于无人机与中继装置本体和接口进行对接，完成无人机的电源补给修正，以及数据的交换。

2、通过设置倒扣的喇叭状的锥台，使锥台在与海面进行接触时保留一部分空气在浮台的底部，便于增加浮台的浮力，同时在浮台的底部连接四个连接架和伸缩杆，伸缩杆的底部连接有浮球，四个浮球利用绳索进行串联，将四个伸缩杆之间进行连接稳定，同时浮球将装置整体向上托起在海面上，避免风浪导致装置的侧翻，增加装置的抗风浪的强度。

3、通过在四个伸缩杆的底部连接有四个方向不同的发电装置，使海浪洋流对第一浆轮和第二浆轮进行冲刷，第一浆轮和第二浆轮转动产生电能，进行水利发电，使装置更加环保节能，同时通过锥台上表面的光伏膜进行光伏发电，并将光伏膜和发电装置上产生的电源汇总至储蓄电池的内部，进行电能的储蓄，使装置的续航使用更加持久。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种防风浪的节能型测绘无人机中继站的结构示意图；

图2为本申请提供的一种防风浪的节能型测绘无人机中继站的仰视图；

图3为本申请提供的一种防风浪的节能型测绘无人机中继站的浮台示意图；

图4为本申请提供的一种防风浪的节能型测绘无人机中继站的连接腿示意图；

图5为本申请提供的一种防风浪的节能型测绘无人机中继站的锁紧机构示意图；

图6为本申请提供的一种防风浪的节能型测绘无人机中继站的锁紧机构爆炸示意图；

图7为本申请提供的一种防风浪的节能型测绘无人机中继站的转动轴示意图；

图8为本申请提供的一种防风浪的节能型测绘无人机中继站的第一浆轮示意图。

图中：1、浮台；11、锥台；12、连接环；13、防水箱；14、金属锚；15、储蓄电池；16、中继装置本体；17、接口；18、光伏膜；2、连接腿；21、连接架；22、伸缩杆；23、浮球；3、锁紧机构；31、底座；32、第一连接套；33、第二连接套；34、第一齿轮；35、第二齿轮；36、转动轴；37、电机；38、挂钩；39、电动推杆；4、发电装置；41、直管；42、第一浆轮；43、第二浆轮；44、发电机。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施方式做进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

如图1-图8所示，本实施方式提出一种防风浪的节能型测绘无人机中继站，包括浮台1，浮台1包括锥台11，锥台11的开口处连接有连接环12，连接环12的中部套接有连接腿2，连接腿2的底部连接有发电装置4，锥台11的中部连接有防水箱13，防水箱13的底部安装有金属锚14，防水箱13的内部套接有储蓄电池15，储蓄电池15的上端连接有中继装置本体16，中继装置本体16的两侧对称的连接有两组锁紧机构3，中继装置本体16的顶端连接有接口17。

连接腿2包括连接架21，连接架21的底部连接有伸缩杆22，伸缩杆22的底部连接有浮球23，设置伸缩杆22将浮台1和发电装置4进行连接，便于将浮台1的边缘通过发电装置4向下拉，将浮台1的边缘处沉入水面，并通过发电装置4进行固定，便于保证装置整体在海面上的稳定，防止风浪将装置掀翻，而浮球23的设置便于将浮台1的部分露出水面，便于对无人机进行着陆。

伸缩杆22和浮球23的数量均为四个，四个浮球23均为南瓜状空气球囊，且四个浮球23之间连接有绳索，浮球23之间通过绳索连接，确保四个伸缩杆22底部的发电装置4沉入睡眠下方并与浮台1保持一定的间距，避免发电装置4上浮影响发电装置4的作用。

锁紧机构3包括底座31，底座31的上端一侧固定连接有第一连接套32，底座31的上端另一侧滑动连接有第二连接套33，第一连接套32的内部套接有第一齿轮34，第一连接套32的内部套接有第二齿轮35，第一齿轮34和第二齿轮35的内部套接有同一个转动轴36，转动轴36的外端连接有电机37，第一连接套32和第二连接套33的上端各自夹持连接有一个挂钩38，两个挂钩38的中部连接有电动推杆39，两个挂钩38之间通过电动推杆39连接，使电动推杆39的伸缩带动两个挂钩38之间靠近或原理，适应无人机起落架的位置和宽度，且电机37驱动转动轴36转动，同时带动第一齿轮34和第二齿轮35转动，通过第一齿轮34和第二齿轮35对两个挂钩38的啮合驱动，使挂钩38翻转，在无人机起落架套在挂钩38的缺口内部后调整挂钩38的缺口位置，将起落架限制在挂钩38的内部，对无人机进行捕捉，避免无人机着陆时不稳定。

转动轴36的一端连接有多变形棱柱，第二齿轮35的中部开设有与转动轴36一侧多变形棱柱形状一致的多边形槽并与转动轴36套接，转动轴36与第二齿轮35的套接，便于在电动推杆39伸缩、第二连接套33和挂钩38的滑动时第二齿轮35也能保持与转动轴36的同步转动连接。

发电装置4包括直管41，直管41倾斜的连接在连接腿2的底部，且直管41的内部套接有第一浆轮42和第二浆轮43，第一浆轮42和第二浆轮43的中部连接有同一个发电机44，第一浆轮42和第二浆轮43的正转和翻转均带动发电机44内部的转子进行转动，通过发电机44内部的转子的转动进行发电。

锥台11为开口向下的喇叭状，锥台11的上表面铺设有多组光伏膜18，光伏膜18的表面还铺设有防水膜，便于利用光伏膜18进行海面上的光伏发电，便于对装置进行节能充电。

第一浆轮42和第二浆轮43均为涡状轮，且第一浆轮42和第二浆轮43分别套接在直管41的前后两端，第一浆轮42和第二浆轮43连接在直管41的两端便于对海水进行两侧水流的捕捉利用。

挂钩38为C字状，且挂钩38的开口宽度值大于无人机起落架宽度，挂钩38对无人机的起落架进行夹持固定，便于无人机着陆时的稳定，避免无人机出现着陆不准确的现象。

发电机44和光伏膜18均与储蓄电池15导线连接，通过发电机44和光伏膜18对储蓄电池15进行电能的补充，便于无人机能更持久的在海面上进行飞行测绘。

具体的，本防风浪的节能型测绘无人机中继站在使用时：锥台11扣在水面上，并通过金属锚14和连接腿2将锥台11稳定在水面上，将连接腿2底端的发电装置4内部利用海浪洋流的冲刷进行水利发电，同时通过锥台11上表面的光伏膜18进行光伏发电，并将光伏膜18和发电装置4上产生的电源汇总至储蓄电池15的内部，进行电能的储蓄，随后无人机悬停在浮台1的上方，当无人机的起落架靠近锁紧机构3时，电机37驱动转动轴36转动，带动第一齿轮34和第二齿轮35同时转动，拨动两个挂钩38在第一连接套32和第二连接套33上转动，利用挂钩38将无人机的起落架进行抓紧，进而对无人机进行固定和定位，便于无人机与中继装置本体16和接口17进行对接，完成无人机的电源补给修正，以及数据的交换，随后转动轴36反向转动，将挂钩38的缺口处向上方旋动，将无人机的起落架松开，进行无人机的续航测绘。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种防风浪的节能型测绘无人机中继站，包括浮台(1)，其特征在于：

所述浮台(1)包括锥台(11)，所述锥台(11)的开口处连接有连接环(12)，所述连接环(12)的中部套接有连接腿(2)，所述连接腿(2)的底部连接有发电装置(4)，所述锥台(11)的中部连接有防水箱(13)，所述防水箱(13)的底部安装有金属锚(14)，所述防水箱(13)的内部套接有储蓄电池(15)，所述储蓄电池(15)的上端连接有中继装置本体(16)，所述中继装置本体(16)的两侧对称的连接有两组锁紧机构(3)，所述中继装置本体(16)的顶端连接有接口(17)；

所述连接腿(2)包括连接架(21)，所述连接架(21)的底部连接有伸缩杆(22)，所述伸缩杆(22)的底部连接有浮球(23)；

所述伸缩杆(22)和浮球(23)的数量均为四个，四个所述浮球(23)均为南瓜状空气球囊，且四个所述浮球(23)之间连接有绳索；

所述锁紧机构(3)包括底座(31)，所述底座(31)的上端一侧固定连接有第一连接套(32)，所述底座(31)的上端另一侧滑动连接有第二连接套(33)，所述第一连接套(32)的内部套接有第一齿轮(34)，所述第一连接套(32)的内部套接有第二齿轮(35)，所述第一齿轮(34)和第二齿轮(35)的内部套接有同一个转动轴(36)，所述转动轴(36)的外端连接有电机(37)，所述第一连接套(32)和第二连接套(33)的上端各自夹持连接有一个挂钩(38)，两个所述挂钩(38)的中部连接有电动推杆(39)；

所述转动轴(36)的一端连接有多边形棱柱，所述第二齿轮(35)的中部开设有与转动轴(36)一侧多边形棱柱形状一致的多边形槽并与转动轴(36)套接；

所述发电装置(4)包括直管(41)，所述直管(41)倾斜的连接在连接腿(2)的底部，且所述直管(41)的内部套接有第一浆轮(42)和第二浆轮(43)，所述第一浆轮(42)和第二浆轮(43)的中部连接有同一个发电机(44)；

所述锥台(11)为开口向下的喇叭状，所述锥台(11)的上表面铺设有多组光伏膜(18)；

所述第一浆轮(42)和第二浆轮(43)均为涡状轮，且所述第一浆轮(42)和第二浆轮(43)分别套接在直管(41)的前后两端；

所述挂钩(38)为C字状，且所述挂钩(38)的开口宽度值大于无人机起落架宽度。