CN116873257A - 一种无人机巢及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人机巢技术领域，具体涉及一种无人机巢及其工作方法，包括机巢，机巢的顶部滑动连接设置有封盖，机巢内设置有承载板。本发明通过设置的多组收纳仓，可同时收纳多组无人机，带动承载板移动至存放无人机的收纳仓下，将承载板上的推拉块和通电的电磁铁条移动至收纳仓内并磁吸承载着无人机的移动板的端部将移动板牵引至移动板中心，之后将承载板移动至机巢顶部，完成无人机的起飞准备，该组无人机起飞完成后，将承载板移动至未停机的收纳仓下，将未承载无人机的移动板推入至收纳仓内，之后再次控制承载板移动至下一组待起飞的收纳仓下部，重复上述无人机起飞准备，可起飞多组无人机，无需使用多组无人机巢，减少使用成本。

Description

一种无人机巢及其工作方法

技术领域

本发明涉及无人机巢技术领域，尤其涉及一种无人机巢及其工作方法。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。

申请号为CN202220373101.3的专利公开了一种无人机巡航机巢，包括箱体和与所述箱体活动配合的盖板，箱体内设置有容纳腔，所述箱体的上端还设置有机舱口，盖板横向滑动设置在机舱口处用于打开或关闭机舱口，所述箱体设置有驱动组件，驱动组件驱动盖板水平横向移动；

但是其仅能收纳一组无人机，无法同时收纳多组无人机，若需多组无人机同时协作作业时，则需使用多组无人机巢，造成使用成本增加。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种无人机巢，以解决现有的无人机巢无法同时收纳多组无人机的问题。

基于上述目的，本发明提供了一种无人机巢，包括机巢，机巢的顶部滑动连接设置有封盖，机巢内设置有承载板，承载板的两端对称设置有用于驱动承载板上下移动的升降机构，机巢内设置有用于将无人机归中在承载板上的归中机构，还包括：

收纳箱，固定连接设置在机巢的一侧，所述收纳箱内开设有至少两组的收纳仓且收纳仓与机巢连通，所述收纳仓内设置有承载无人机的移动板，所述收纳仓内对称设置有用于对移动板限位的定位杆；

推拉机构，包括推拉块，推拉块设置在承载板上，推拉块靠近收纳箱的一侧设置有电磁铁条；

固定机构，对称设置在承载板的两侧。

进一步的，所述升降机构包括侧板，侧板对称设置在机巢内周的两侧，侧板的顶端和底端均设置有安装板，安装板之间转动连接设置有第一螺纹丝杆，顶部的安装板上设置有第一电机，第一电机的输出端与第一螺纹丝杆的顶端固定连接，侧板上设置有第一限位板，第一螺纹丝杆上螺接有第一移动块且第一移动块与第一限位板滑动配合，第一移动块与承载板固定连接。

进一步的，所述归中机构包括安装箱，所述机巢外周的四面均设置有安装箱，安装箱靠近机巢的一侧对称开设有第一限位孔，机巢的内周开设有与第一限位孔连通的第二限位孔，安装箱的两端之间转动连接设置有双向丝杆，安装箱的一端设置有第二电机且第二电机的输出端与双向丝杆的一端固定连接，双向丝杆相反的外螺纹上对称螺接有第二移动块且第二移动块的一侧与第一限位孔和第二限位孔滑动配合并通过第一限位孔和第二限位孔向外伸出，相对称的第二移动块之间设置有归中杆。

进一步的，所述推拉机构包括滑孔，滑孔对称设置在承载板上，滑孔的两端均设置有端板，滑孔两端的端板之间转动连接设置有第二螺纹丝杆，第二螺纹丝杆的一端设置有第三电机且第三电机设置在端板上，第二螺纹丝杆上螺接有第三移动块，第三移动块的上部与滑孔滑动配合并通过滑孔向上贯穿承载板，第三移动块与推拉块的底部固定连接。

进一步的，所述固定机构包括第一电推杆，对称设置在承载板的底部，第一电推杆的输出端固定连接设置有连接杆，连接杆的一端与第一电推杆的输出端固定连接，另一端固定连接设置有固定板。

进一步的，所述机巢的顶部设置有滑轨，封盖的底部与滑轨滑动配合，机巢的两侧对称设置有用于驱动封盖移动的第二电推杆，第二电推杆的输出端与封盖固定连接。

进一步的，所述移动板为磁性金属材质。

进一步的，所述定位杆为磁性金属材质且定位杆上设置有电磁铁。

一种无人机巢的工作方法，包括以下步骤：

无人机起飞时，打开封盖，升降机构带动承载板移动至待起飞无人机收纳仓下方，推拉块通过通电后的电磁铁将收纳仓内的承载有无人机的移动板牵引至承载板上，升降机构控制承载板移动至机巢顶部，完成无人机起飞准备，无人机起飞后，升降机构带动承载板移动至未停机的收纳仓下方，推拉块推动移动板移动至收纳仓内，之后升降机构带动承载板移动至下一组待起飞无人机收纳仓下方，重复上述起飞步骤，完成多组无人机的起飞；

无人机降落时，打开封盖，升降机构带动承载板移动至未停机的收纳仓下方，推拉块将收纳仓内的移动板牵引至承载板上后，升降机构控制承载板移动至机巢顶部，完成无人机的降落准备，无人机降落后，归中机构将降落的无人机归中在移动板中间，升降机构带动承载板移动至未停机的收纳仓下方，推拉块推动移动板移动至收纳仓内，关闭封盖，完成无人机的收纳。

本发明的有益效果：从上面所述可以看出，本发明提供的一种无人机巢，通过设置的多组收纳仓，可同时收纳多组无人机，带动承载板移动至存放无人机的收纳仓下，将承载板上的推拉块和通电的电磁铁条移动至收纳仓内并磁吸承载着无人机的移动板的端部将移动板牵引至移动板中心，之后将承载板移动至机巢顶部，完成无人机的起飞准备，该组无人机起飞完成后，将承载板移动至未停机的收纳仓下，将未承载无人机的移动板推入至收纳仓内，之后再次控制承载板移动至下一组待起飞的收纳仓下部，重复上述无人机起飞准备，可起飞多组无人机，无需使用多组无人机巢，减少使用成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明，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为本发明实施例的立体结构示意图；

图2为本发明实施例的所述机巢内部部分结构示意图；

图3为本发明实施例的所述安装箱内部剖视结构示意图；

图4为本发明实施例的所述承载板第一视角立体结构示意图；

图5为本发明实施例的所述承载板第二视角立体结构示意图；

图6为本发明实施例的所述收纳箱内部结构示意图；

图7为本发明实施例的所述无人机降落方法示意图。

图中标记为：

1、机巢；2、收纳箱；201、收纳仓；202、定位杆；3、升降机构；301、侧板；302、安装板；303、第一电机；304、第一螺纹丝杆；305、第一限位板；306、第一移动块；4、归中机构；401、安装箱；402、第一限位孔；403、第二限位孔；404、双向丝杆；405、第二电机；406、第二移动块；407、归中杆；5、承载板；6、移动板；7、推拉机构；701、端板；702、滑孔；703、第三电机；704、第二螺纹丝杆；705、第三移动块；706、推拉块；707、电磁铁条；8、固定机构；801、第一电推杆；802、连接杆；803、固定板；9、滑轨；10、封盖；11、第二电推杆。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，一种无人机巢，包括机巢1，机巢1的顶部滑动连接设置有封盖10，机巢1内设置有承载板5，承载板5的两端对称设置有用于驱动承载板5上下移动的升降机构3，机巢1内设置有用于将无人机归中在承载板5上的归中机构4，还包括：

收纳箱2，固定连接设置在机巢1的一侧，收纳箱2内开设有至少两组的收纳仓201且收纳仓201与机巢1连通，收纳仓201内设置有承载无人机的移动板6，收纳仓201内对称设置有用于对移动板6限位的定位杆202；

推拉机构7，包括推拉块706，推拉块706设置在承载板5上，推拉块706靠近收纳箱2的一侧设置有电磁铁条707；

固定机构8，对称设置在承载板5的两侧。

可选的，升降机构3包括侧板301，侧板301对称设置在机巢1内周的两侧，侧板301的顶端和底端均设置有安装板302，安装板302之间转动连接设置有第一螺纹丝杆304，顶部的安装板302上设置有第一电机303，第一电机303的输出端与第一螺纹丝杆304的顶端固定连接，侧板301上设置有第一限位板305，第一螺纹丝杆304上螺接有第一移动块306且第一移动块306与第一限位板305滑动配合，第一移动块306与承载板5固定连接；第一电机303启动第一螺纹丝杆304转动可以带动承载板5移动。

可选的，归中机构4包括安装箱401，机巢1外周的四面均设置有安装箱401，安装箱401靠近机巢1的一侧对称开设有第一限位孔402，机巢1的内周开设有与第一限位孔402连通的第二限位孔403，安装箱401的两端之间转动连接设置有双向丝杆404，安装箱401的一端设置有第二电机405且第二电机405的输出端与双向丝杆404的一端固定连接，双向丝杆404相反的外螺纹上对称螺接有第二移动块406且第二移动块406的一侧与第一限位孔402和第二限位孔403滑动配合并通过第一限位孔402和第二限位孔403向外伸出，相对称的第二移动块406之间设置有归中杆407；第二电机405通过带动双向丝杆404转动带动相互平行的两组归中杆407相互靠近，纵向的两组归中杆407相互靠近和水平方向上的两组归中杆407相互靠近能够将无人机归中至移动板6的中心。

可选的，推拉机构7包括滑孔702，滑孔702对称设置在承载板5上，滑孔702的两端均设置有端板701，滑孔702两端的端板701之间转动连接设置有第二螺纹丝杆704，第二螺纹丝杆704的一端设置有第三电机703且第三电机703设置在端板701上，第二螺纹丝杆704上螺接有第三移动块705，第三移动块705的上部与滑孔702滑动配合并通过滑孔702向上贯穿承载板5，第三移动块705与推拉块706的底部固定连接；启动第三电机703带动第二螺纹丝杆704转动，第三移动块705带动推拉块706和通电的电磁铁条707可以磁吸带动移动板6移动。

可选的，固定机构8包括第一电推杆801，对称设置在承载板5的底部，第一电推杆801的输出端固定连接设置有连接杆802，连接杆802的一端与第一电推杆801的输出端固定连接，另一端固定连接设置有固定板803；启动第一电推杆801通过连接杆802带动固定板803紧贴在移动板6的两侧对移动板6固定，避免承载板5在运输移动板6时使移动板6偏移。

可选的，机巢1的顶部设置有滑轨9，封盖10的底部与滑轨9滑动配合，机巢1的两侧对称设置有用于驱动封盖10移动的第二电推杆11，第二电推杆11的输出端与封盖10固定连接。

可选的，移动板6为磁性金属材质；通电后的电磁铁条707能够磁吸移动板6带动移动板6移动。

可选的，定位杆202为磁性金属材质且定位杆202上设置有电磁铁；移动板6在收纳至收纳仓201内后，定位杆202上的电磁铁通电后能够将移动板6固定，同时由于移动板6本身也为磁性金属材质，因为移动板6也可通过磁力磁吸移动板6上承载的无人机脚架，起到固定无人机的效果。

可选的，一种无人机巢的工作方法，包括以下步骤：

无人机起飞时，打开封盖10，升降机构3带动承载板5移动至待起飞无人机收纳仓201下方，推拉块706通过通电后的电磁铁将收纳仓201内的承载有无人机的移动板6牵引至承载板5上，升降机构3控制承载板5移动至机巢1顶部，完成无人机起飞准备，无人机起飞后，升降机构3带动承载板5移动至未停机的收纳仓201下方，推拉块706推动移动板6移动至收纳仓201内，之后升降机构3带动承载板5移动至下一组待起飞无人机收纳仓201下方，重复上述起飞步骤，完成多组无人机的起飞；

无人机降落时，打开封盖10，升降机构3带动承载板5移动至未停机的收纳仓201下方，推拉块706将收纳仓201内的移动板6牵引至承载板5上后，升降机构3控制承载板5移动至机巢1顶部，完成无人机的降落准备，无人机降落后，归中机构4将降落的无人机归中在移动板6中间，升降机构3带动承载板5移动至未停机的收纳仓201下方，推拉块706推动移动板6移动至收纳仓201内，关闭封盖10，完成无人机的收纳。

可选的，无人机降落时的方法，包括以下步骤：

步骤1，无人机机载摄像头模块拍摄无人机所处环境的视频，之后通过数据图形传输模块传输至无人机机载电脑；

步骤2，机载电脑采用YOLOv5s算法，基于Mosaic数据增强模型，并运用自适应锚框计算和自适应图片缩放方法检测数据图形传输模块传入的实时视频流检测无人机的降落环境(机巢1的承载板5是否处于机巢1顶部)；

步骤3，若步骤2的检测结果是无人机的降落环境，则机载电脑结合地面机巢与飞控板生成用于控制无人机降落的偏航角；若步骤2的检测结果不是无人机的降落环境，则重复进行步骤1和步骤2，直到检测结果是无人机的降落环境为止，机载电脑结合地面机巢与飞控板生成用于控制无人机降落的偏航角；

步骤4，地面站将步骤3得到的偏航角通过数据图形传输模块传入无人机机载飞控板，飞控板控制无人机降落，待无人机距离机巢1两米后，无人机自然降落。

使用时：

无人机起飞准备：第二电推杆11推动封盖10滑动，打开机巢1顶部，第一电机303启动第一螺纹丝杆304转动带动承载板5移动至存放无人机的收纳仓201下，启动第三电机703带动第二螺纹丝杆704转动，第三移动块705带动推拉块706和通电的电磁铁条707移动至收纳仓201内并磁吸承载着无人机的移动板6的端部，然后转动第二螺纹丝杆704将移动板6移动至承载板5中心，启动第一电推杆801通过连接杆802带动固定板803紧贴在移动板6的两侧对移动板6固定，移动板6固定后转动第一螺纹丝杆304带动承载板5移动至机巢1顶部，完成无人机的起飞准备；该组无人机起飞完成后，第一电机303带动第一螺纹丝杆304转动使承载板5移动至未停机的收纳仓201下，控制推拉块706将未承载无人机的移动板6推入至收纳仓201内，之后第一电机303再次启动第一螺纹丝杆304转动控制承载板5移动至下一组待起飞的收纳仓201下部，重复上述无人机起飞准备，可起飞多组无人机；

无人机降落准备：无人机降落时，第二电推杆11推动封盖10滑动，打开机巢1顶部，第一电机303启动第一螺纹丝杆304转动带动承载板5移动至未停机的收纳仓201下，启动第三电机703带动第二螺纹丝杆704转动控制移动块和通电的电磁铁条707将未承载无人机的移动板6移动至承载板5中心，控制第一螺纹丝杆304的转动使承载板5上移至机巢1顶端，完成无人机的降落准备；

无人机收纳：无人机降落至移动板6后，第二电机405通过带动双向丝杆404转动带动相互平行的两组归中杆407相互靠近，纵向的两组归中杆407相互靠近和水平方向上的两组归中杆407相互靠近能够将无人机归中至移动板6的中心，之后控制归中杆407回位，控制第一螺纹丝杆304转动将承载板5移动至未存放无人机的收纳仓201下，控制第三移动块705和通电的电磁铁条707将移动板6推入至收纳仓201内，对电磁铁条707断电，同时启动定位杆202上的电磁铁，使定位杆202能够磁吸固定移动板6，完成该组无人机的收纳，之后重复上述无人机降落和无人机收纳步骤，能够对多组无人机进行降落并收纳。

本发明提供的无人机巢1，通过设置的多组收纳仓201，可同时收纳多组无人机，带动承载板5移动至存放无人机的收纳仓201下，将承载板5上的推拉块706和通电的电磁铁条707移动至收纳仓201内并磁吸承载着无人机的移动板6的端部将移动板6牵引至移动板6中心，之后将承载板5移动至机巢1顶部，完成无人机的起飞准备，该组无人机起飞完成后，将承载板5移动至未停机的收纳仓201下，将未承载无人机的移动板6推入至收纳仓201内，之后再次控制承载板5移动至下一组待起飞的收纳仓201下部，重复上述无人机起飞准备，可起飞多组无人机，无需使用多组无人机巢1，减少使用成本。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种无人机巢，包括机巢(1)，机巢(1)的顶部滑动连接设置有封盖(10)，机巢(1)内设置有承载板(5)，承载板(5)的两端对称设置有用于驱动承载板(5)上下移动的升降机构(3)，机巢(1)内设置有用于将无人机归中在承载板(5)上的归中机构(4)，其特征在于，还包括：

收纳箱(2)，固定连接设置在机巢(1)的一侧，所述收纳箱(2)内开设有至少两组的收纳仓(201)且收纳仓(201)与机巢(1)连通，所述收纳仓(201)内设置有承载无人机的移动板(6)，所述收纳仓(201)内对称设置有用于对移动板(6)限位的定位杆(202)；

推拉机构(7)，包括推拉块(706)，推拉块(706)设置在承载板(5)上，推拉块(706)靠近收纳箱(2)的一侧设置有电磁铁条(707)；

固定机构(8)，对称设置在承载板(5)的两侧。

2.根据权利要求1所述的无人机巢，其特征在于，所述升降机构(3)包括侧板(301)，侧板(301)对称设置在机巢(1)内周的两侧，侧板(301)的顶端和底端均设置有安装板(302)，安装板(302)之间转动连接设置有第一螺纹丝杆(304)，顶部的安装板(302)上设置有第一电机(303)，第一电机(303)的输出端与第一螺纹丝杆(304)的顶端固定连接，侧板(301)上设置有第一限位板(305)，第一螺纹丝杆(304)上螺接有第一移动块(306)且第一移动块(306)与第一限位板(305)滑动配合，第一移动块(306)与承载板(5)固定连接。

3.根据权利要求1所述的无人机巢，其特征在于，所述归中机构(4)包括安装箱(401)，所述机巢(1)外周的四面均设置有安装箱(401)，安装箱(401)靠近机巢(1)的一侧对称开设有第一限位孔(402)，机巢(1)的内周开设有与第一限位孔(402)连通的第二限位孔(403)，安装箱(401)的两端之间转动连接设置有双向丝杆(404)，安装箱(401)的一端设置有第二电机(405)且第二电机(405)的输出端与双向丝杆(404)的一端固定连接，双向丝杆(404)相反的外螺纹上对称螺接有第二移动块(406)且第二移动块(406)的一侧与第一限位孔(402)和第二限位孔(403)滑动配合并通过第一限位孔(402)和第二限位孔(403)向外伸出，相对称的第二移动块(406)之间设置有归中杆(407)。

4.根据权利要求1所述的无人机巢，其特征在于，所述推拉机构(7)包括滑孔(702)，滑孔(702)对称设置在承载板(5)上，滑孔(702)的两端均设置有端板(701)，滑孔(702)两端的端板(701)之间转动连接设置有第二螺纹丝杆(704)，第二螺纹丝杆(704)的一端设置有第三电机(703)且第三电机(703)设置在端板(701)上，第二螺纹丝杆(704)上螺接有第三移动块(705)，第三移动块(705)的上部与滑孔(702)滑动配合并通过滑孔(702)向上贯穿承载板(5)，第三移动块(705)与推拉块(706)的底部固定连接。

5.根据权利要求1所述的无人机巢，其特征在于，所述固定机构(8)包括第一电推杆(801)，对称设置在承载板(5)的底部，第一电推杆(801)的输出端固定连接设置有连接杆(802)，连接杆(802)的一端与第一电推杆(801)的输出端固定连接，另一端固定连接设置有固定板(803)。

6.根据权利要求1所述的无人机巢，其特征在于，所述机巢(1)的顶部设置有滑轨(9)，封盖(10)的底部与滑轨(9)滑动配合，机巢(1)的两侧对称设置有用于驱动封盖(10)移动的第二电推杆(11)，第二电推杆(11)的输出端与封盖(10)固定连接。

7.根据权利要求1所述的无人机巢，其特征在于，所述移动板(6)为磁性金属材质。

8.根据权利要求1所述的无人机巢，其特征在于，所述定位杆(202)为磁性金属材质且定位杆(202)上设置有电磁铁。

9.采用权利要求1-8任一项所述的无人机巢的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

无人机起飞时，打开封盖(10)，升降机构(3)带动承载板(5)移动至待起飞无人机收纳仓(201)下方，推拉块(706)通过通电后的电磁铁将收纳仓(201)内的承载有无人机的移动板(6)牵引至承载板(5)上，升降机构(3)控制承载板(5)移动至机巢(1)顶部，完成无人机起飞准备，无人机起飞后，升降机构(3)带动承载板(5)移动至未停机的收纳仓(201)下方，推拉块(706)推动移动板(6)移动至收纳仓(201)内，之后升降机构(3)带动承载板(5)移动至下一组待起飞无人机收纳仓(201)下方，重复上述起飞步骤，完成多组无人机的起飞；

无人机降落时，打开封盖(10)，升降机构(3)带动承载板(5)移动至未停机的收纳仓(201)下方，推拉块(706)将收纳仓(201)内的移动板(6)牵引至承载板(5)上后，升降机构(3)控制承载板(5)移动至机巢(1)顶部，完成无人机的降落准备，无人机降落后，归中机构(4)将降落的无人机归中在移动板(6)中间，升降机构(3)带动承载板(5)移动至未停机的收纳仓(201)下方，推拉块(706)推动移动板(6)移动至收纳仓(201)内，关闭封盖(10)，完成无人机的收纳。