CN118047076A - 用于无人机机群停放的无人机机库 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人机技术领域，尤其是提供了用于无人机机群停放的无人机机库，包括由侧板和底板构成的U形架，U形架内形成开口朝上的U形腔，U形腔内设有驱动轴，驱动轴的两端通过轴承横穿并固定在U形架的顶部，驱动轴上安装有两个载机机构，且均由固定在驱动轴上的框架和滑动在框架背部的载机平台组成，驱动轴旋转时通过框架将两载机机构同时水平在U形腔内以给无人机提供水平起飞条件，载机平台偏转时产生了上述两个作用，其中自动充电的完成是由框架偏转时向载机平台提供的失重力完成的，不需要额外增加动力部件，两个载机平台由水平向下偏转至度时能够使无人机在U形腔中垂直存储，较现有技术而言，该储存方式节省了占用空间。

Description

用于无人机机群停放的无人机机库

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别涉及用于无人机机群停放的无人机机库。

背景技术

为了解决无人机充电、存储时需要依赖人工，导致效率低的问题，申请号为201910217560.5的中国专利中公开了一种无人机机库，为了使大量的储机平台，能够转换到停机位置上，需要在U形架的两侧立板上各设置一套由若干个内外齿轮、固定带、至少四条链条等组成的循环装置，还需要在每一个循环装置的底部设置一套升降机构，其传动结构比较复杂，批量生产时其组装效率较低，通过大量的储机平台将无人机储存时，储机平台处于水平状态，占用空间仍然较大，而将无人机垂直存放时，这些储机平台又缺少简单的定位结构，且这些无人机不能快速实现同步充电作业。

由此可见，现有专利中提供的无人机机库，无论是从结构复杂程度上，还是从组装环节上、还是从制造成本上、还是从无人机储存后的空间占用上，以及从无人机定位以及充电便捷性上都具有较大的缺陷，因此，有必要提供一种更加合理的无人机机库，以提高其实用价值。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于无人机机群停放的无人机机库，其包括由侧板和底板构成的U形架，U形架内形成开口朝上的U形腔，U形腔内设有驱动轴，驱动轴的两端通过轴承横穿并固定在U形架的顶部，U形架的侧板上固定有用于传动连接驱动轴的电机；

驱动轴上安装有两个载机机构，两个载机机构沿驱动轴呈轴对称分布，两个载机机构的结构一致，且均由固定在驱动轴上的框架和滑动在框架背部的载机平台组成，驱动轴旋转时通过框架将两载机机构同时水平在U形腔内以给无人机提供水平起飞条件，驱动轴旋转时还能够通过框架将两载机机构同时带至垂直在U形腔内以减少占用空间；

U形架的侧板上安装有触发机构，该侧板上还安装有向触发机构提供电源的储电装置，触发机构包括安装在U形架侧板上的两处点动按钮，两点动按钮位于框架旋转时的端部旋转路径上，两框架上均安装有若干个充电座，同一框架上的所有充电座电性串联后共同连接于一个点动按钮，两框架旋转至垂直在U形腔内时，通过端部触动两压开关指令所有的充电座通电，并同时使得载机平台沿着框架垂直下降，由载机平台的下降动作带动所有的无人机自动插接在充电座上完成自动充电。

作为进一步优选的，触发机构还包括开设在两框架端部的圆角，还包括固定在U形架侧板内面上的收纳舱，两处点动按钮安装在收纳舱中，收纳舱内构成了收纳腔道，点动按钮的触发端安装有施压板，施压板的轮廓与收纳腔道的腔壁轮廓一致，且施压板滑动接触在收纳腔道的腔壁上，施压板的外面安装有位于在两框架端部圆角的旋转路径上的凸起触发部，圆角旋转至挤压凸起触发部时，能够通过凸起触发部推动施压板沿着收纳腔道向内运动，以触发点动按钮的弹性触点闭合接通电源。

作为进一步优选的，框架是长方形的边框，载机平台位于框架的背部，框架的两端安装有滑轮，载机平台的两端通过滑轮滑动吊挂在框架的两端上。

作为进一步优选的，同一载机平台的两端至少安装有两处滑轮，滑轮是组合结构，由固定在载机平台端部的弹簧杆、滑动套设在弹簧杆上的吊架，以及转接在吊架上且滑动吊挂在框架端部的吊轮组成，吊架为L形结构，吊架的L形拐角部分通过滑孔滑动在弹簧杆上，吊架的垂直部分的内壁面滑动贴靠在框架的内壁面上，弹簧杆的顶端设有限位部，套设在其杆部外围的弹簧的顶端限制在限位部与吊架L形拐角部分之间。

作为进一步优选的，框架用于吊装吊轮的两端均为倾斜结构，一处框架的两端朝着驱动轴的方向逐渐向下倾斜，另一处框架的两端远离驱动轴的方向逐渐向下倾斜，使得两框架形成高位侧和低位侧；

其中，充电座安装在框架的高位侧边上。

作为进一步优选的，所有的充电座上均开设有接电孔，同一框架上的所有充电座上开设的接电孔在同一直线上，框架安装有充电座的一边与背部的载机平台之间形成自动卡接空间，最端部位置上的充电座与框架的端部之间也留有自动卡接空间。

作为进一步优选的，框架的至少一端安装有两处限位板，两限位板分别位于吊架的两侧。

作为进一步优选的，U形架上安装有距离传感器，距离传感器电性连接于电机。

本发明相比于现有技术的有益效果是：

1、由电机带动驱动轴进行90度旋转，使两个框架同时处于水平，两个框架相当于是两个水平的飞机场，载机平台用于停放无人机，无人机由远处飞来落在载机平台上，两个载机平台能够同时停落若干架无人机，驱动轴反转时，两框架将会旋转至U形腔中并以垂直展示，此时框架偏转将导致其背部的载机平台失重，载机平台将会在滑轮带动下沿着框架的背部下降，无人机此时也将会在载机平台带动下，下降至使其尾部的充电端子自动插入对应的充电座上，自动完成充电。综上所述可知，两个载机平台能够存储无人机，也能够实现与现有技术一致的多工位存放功能，优于现有技术之处在于：这两个载机平台由水平向下偏转至度时能够使无人机在U形腔中垂直存储，较现有技术而言，该储存方式节省了占用空间。

2、无人机降落后，除了在载机平台带动至垂直状收纳，能够节省占用空间以外，该无人机会利用偏转时产生的失重，由载机平台偏转滑行后自动完成充电，因此载机平台偏转时产生了上述两个作用，其中自动充电的完成是由框架偏转时向载机平台提供的失重力完成的，不需要额外增加动力部件。而且带动载机平台旋转的动力源仅由驱动轴旋转完成，该驱动轴结构简单，仅通过两端轴承安装在U形架上即可，相对于现有技术中为了使多个储机平台运作后转换位置，需要通过大量的齿轮、链条设置复杂的循环机构，结构更加简单、便于组装、不易发生损坏，制造成本较低。

附图说明

图1为本发明实施方式提供的用于无人机机群停放的无人机机库的结构示意图；

图2为本发明实施方式提供的用于无人机机群停放的无人机机库的A部放大示意图；

图3为本发明实施方式提供的用于无人机机群停放的无人机机库的B部放大示意图；

图4为本发明实施方式提供的用于无人机机群停放的无人机机库的另一视角下的示意图；

图5为本发明实施方式提供的用于无人机机群停放的无人机机库的C部放大示意图；

图6为本发明实施方式提供的用于无人机机群停放的无人机机库中的载机机构水平展示时的示意图；

图7为本发明实施方式提供的用于无人机机群停放的无人机机库由图6引出的框架和载机平台上下拆解时的示意图；

图8为本发明实施方式提供的用于无人机机群停放的无人机机库由图7引出的另一视角下且将触发机构拆解时的示意图；

图9为本发明实施方式提供的用于无人机机群停放的无人机机库由图8引出的D产放大示意图。

图中：1、U形架；2、U形腔；3、驱动轴；4、电机；5、载机机构；51、框架；52、载机平台；53、滑轮；531、弹簧杆；532、吊架；533、吊轮；534、限位部；6、触发机构；61、点动按钮；62、圆角；63、收纳舱；64、收纳腔道；65、施压板；66、凸起触发部；7、储电装置；8、充电座；81、接电孔；9、自动卡接空间；10、距离传感器；11、限位板。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的实施方式和优点进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的部分实施方式，而不是全部实施方式。

在一种实施方式中，如图1-图9所示：

本实施方式提供的用于无人机机群停放的无人机机库，包括由侧板和底板构成的U形架1，U形架1内形成开口朝上的U形腔2，U形腔2内设有驱动轴3，驱动轴3的两端通过轴承横穿并固定在U形架1的顶部，U形架1的侧板上固定有用于传动连接驱动轴3的电机4；

如图所示，驱动轴3上安装有两个载机机构5，两个载机机构5呈180度分布，两个载机机构5的结构一致，且均由固定在驱动轴3上的框架51和滑动在框架51背部的载机平台52组成，驱动轴3旋转时通过框架51将两载机机构5同时水平在U形腔2内以给无人机提供水平起飞条件，驱动轴3旋转时还能够通过框架51将两载机机构5同时带至垂直在U形腔2内以减少占用空间；

U形架1的侧板上安装有触发机构6，该侧板上还安装有向触发机构6提供电源的储电装置7，触发机构6包括安装在U形架1侧板上的两处点动按钮61，两点动按钮61位于框架51旋转时的端部旋转路径上，两框架51上均安装有若干个充电座8，同一框架51上的所有充电座8电性串联后共同连接于一个点动按钮61，两框架51旋转至垂直在U形腔2内时，通过端部触动两压开关61指令所有的充电座8通电，并同时使得载机平台52沿着框架51垂直下降，由载机平台52的下降动作带动所有的无人机自动插接在充电座8上完成自动充电。

使用时，由电机4带动驱动轴3进行90度旋转，使两个框架51同时处于水平，此时两个框架51相当于是两个水平的飞机场，载机平台52用于停放无人机，无人机由远处飞来落在载机平台52上，两个载机平台52能够同时停落若干架无人机，还可以通过电机4带动驱动轴3反转90度，将两个框架51旋转至垂直在U形腔2中，此时框架51因偏转而造成载机平台52失重，由于框架51是长方形的边框，且载机平台52位于框架51的背部，并且框架51的两端安装有滑轮53，载机平台52的两端通过滑轮53滑动吊挂在框架51的两端上，因此框架51发生偏转时，载机平台52将会在滑轮53带动下沿着框架51的背部下降，无人机此时也将会在载机平台52带动下，下降至使其尾部的充电端子自动插入对应的充电座8上，并自动完成充电。

综上所述可知，两个载机平台52能够存储无人机，也能够实现与现有技术一致的多工位存放功能，优于现有技术的特点在于：这两个载机平台52由水平向下偏转至90度时能够使无人机在U形腔2中垂直存储，较现有技术而言，该储存方式节省了占用空间。

然而，无人机降落后，除了在载机平台52带动至垂直状收纳，能够节省占用空间以外，该无人机会利用偏转时产生的失重，由载机平台52偏转滑行后自动完成充电，因此载机平台52偏转时产生了上述两个作用，其中自动充电的完成是由框架51偏转时向载机平台52提供的失重力完成的，不需要额外增加动力部件。而且带动载机平台52旋转的动力源仅由驱动轴3旋转完成，该驱动轴3结构简单，仅通过两端轴承安装在U形架1上即可，相对于现有技术中为了使多个储机平台运作后转换位置，需要通过大量的齿轮、链条设置复杂的循环机构，因此本发明中的载机平台52为实现与现有技术一致的作用（将无人机上下传递）所采用的结构更加简单，便于组装的同时，还不易发生损坏，制造成本较低。

如图4、图5、图7以及图8所示，触发机构6还包括开设在两框架51端部的圆角62，还包括固定在U形架1侧板内面上的收纳舱63，两处点动按钮61安装在收纳舱63中，收纳舱63内构成了收纳腔道64，点动按钮61的触发端安装有施压板65，施压板65的轮廓与收纳腔道64的腔壁轮廓一致，且施压板65滑动接触在收纳腔道64的腔壁上，施压板65的外面安装有位于在两框架51端部圆角62的旋转路径上的凸起触发部66，圆角62旋转至挤压凸起触发部66时，能够通过凸起触发部66推动施压板65沿着收纳腔道64向内运动，以触发点动按钮61的弹性触点闭合接通电源。两个框架51朝着90度方向垂直偏转时，它们的端部会同时分别挤压两个凸起触发部66，这两个凸起触发部66就会分别推动着施压板65沿着收纳腔道64向内运动，这两个施压板65就会分别触发两个点动按钮61闭合通电，这两个点动按钮61闭合通电后使得储电装置7向所有的充电座8提供电源，由于随着两框架51偏转90度垂直时，背部的载机平台52会下降，无人机也会跟随载机平台52下降，使得这些无人机的尾部充电端插到对应的充电座8上时，实现迅速通电。由此可知，由于这些充电座8是否通电是由框架51朝着垂直方向偏转时通过挤压凸起触发部66实现的联动动作。因此，框架51向上偏转至水平状态时，框架51的端部也将会与凸起触发部66分离，触发机构6失效，点动按钮61恢复到使储电装置7不再供电，充电座8自动断电，与此同时载机平台52也会在框架51带动下处于水平，载机平台52上的无人机也处于水平，此时无人机不再充电，且处于利于待飞状态下准备起飞。该控电方式，实现了无人机待飞时自动断电，该控电方式，也实现了无人机节省空间存储（以垂直状态存储）时自动充电，控电方式实现了自动化，而这一自动化的设置，利用了框架51偏转时的本身动作，结构简单。

如图1至图7所示，同一载机平台52的两端至少安装有两处滑轮53，滑轮53是组合结构，由固定在载机平台52端部的弹簧杆531、滑动套设在弹簧杆531上的吊架532，以及转接在吊架532上且滑动吊挂在框架51端部的吊轮533组成，吊架532为L形结构，吊架532的L形拐角部分通过滑孔滑动在弹簧杆531上，吊架532的垂直部分的内壁面滑动贴靠在框架51的内壁面上，弹簧杆531的顶端设有限位部534，套设在其杆部外围的弹簧的顶端限制在限位部534与吊架532的L形拐角部分之间。

框架51倾斜偏转时，吊轮533就会偏心失重，将会沿着框架51的端部朝着倾斜方向滑行，同时通过弹簧杆531和吊架532将载机平台52同步且同向滑行。由于框架51用于吊装吊轮533的两端均为倾斜结构，一处框架51的两端朝着驱动轴3的方向逐渐向下倾斜，另一处框架51的两端远离驱动轴3的方向逐渐向下倾斜，使得两框架51形成高位侧和低位侧；因此框架51偏转至90度位置上时，同侧的两吊轮533将会朝着框架51的高位侧方向滑行，滑行时吊架532在吊轮533的滚动带动下，将会滑向框架51的高位侧（特别是靠近高位侧的那一处吊架532），吊架532将会沿着框架51的逐渐上行面向上运动，并带着其底端的L形拐角部分向上运动，此时将导致限制在L形拐角部分与限位部534之间的弹簧（弹簧杆531上的弹簧）压缩变短，由此可知吊轮533具有高度位置可调的结构特点，以满足框架51偏转时，载机平台52能够在滑轮53的滑动带动下朝着框架51的高位侧方向滑行。当框架51向上回转至水平状态时，吊轮533就会朝着框架51的低位侧方向滑行，同时带着载机平台52远离充电座8，无人机此时也会跟在载机平台52带动下远离充电座8，并使其充电端子从充电座8上拔除。此时弹簧杆531上的弹簧就会向下释放长度，释放长度的同时对吊架532底端的L形拐角部形成冲击，冲击力传递到吊架532上，再由吊架532传递到吊轮533上，以提高吊轮533沿着框架51的斜面由高位侧滑行低位侧的效率，同时也提高了载机平台52将无人机带离充电座8的力度，无人机以该方式与充电座8分离的方式，没有额外增设动力部件，利用了轮系原有的滑行原理，利用了框架51的倾斜结构，进一步降低成本。载机平台52恢复到水平状态时，无人机充电完毕并自动断电，无人机起飞时避免干涉。

如图1、图4所示，所有的充电座8上均开设有接电孔81，同一框架51上的所有充电座8上开设的接电孔81在同一直线上，电线通过这些接电孔81串连后，共同电性连接在同一个点动按钮61上。

框架51安装有充电座8的一边与背部的载机平台52之间形成自动卡接空间9，最端部位置上的充电座8与框架51的端部之间也留有自动卡接空间9。无人机停落在载机平台52上，并没有单独在载机平台52上设置用于使无人机得到固定的机构，当框架51带着载机平台52倾斜偏转时，除了利用载机平台52失重产生的滑行动作，将无人机带至其尾部的充电端子插在对应的充电座8上以外，无人机本身也会因偏转失重沿着载机平台52的停落面滑行，使无人机的两侧机翼分别插在自动卡接空间9内，框架51带着载机平台52完全垂直时，呆防止无人机从载机平台52上自动脱落。

如图2、图3所示，框架51的至少一端安装有两处限位板11，两限位板11分别位于吊架532的两侧，用于限制吊轮533的最大行程，使载机平台52的滑行行程可控。

如图1所示，U形架1上安装有距离传感器10，距离传感器10电性连接于电机4。无人机由远处飞来时，距离传感器10的红外线接收信号，将信号反馈到储电装置7（储电装置7是配电箱，内部包括控制器模块、充电模块等）中，储电装置7中的控制器指令电机4通电工作，并带动驱动轴3完成90度旋转，由驱动轴3将框架51和载机平台52调整到水平状态，利于无人机停落在载机平台52上。

以上的方位指代并不代表本实施方案中各部件特定的方位，本实施方案只是为了便于方案的描述，并参照图中方位进行相对性的描述设定，实质是各部件的具体方位根据其实际安装以及实际使用时以及本领域技术人员习惯性的方位描述，特此说明。

以上所述的具体实施方式，对本发明的发明目的、技术方案、以及有益效果进行了进一步的详细说明。应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员而言，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.用于无人机机群停放的无人机机库，其特征在于，包括由侧板和底板构成的U形架（1），U形架（1）内形成开口朝上的U形腔（2），U形腔（2）内设有驱动轴（3），驱动轴（3）的两端通过轴承横穿并固定在U形架（1）的顶部，U形架（1）的侧板上固定有用于传动连接驱动轴（3）的电机（4）；

驱动轴（3）上安装有两个载机机构（5），两个载机机构（5）沿驱动轴（3）呈轴对称分布，两个载机机构（5）的结构一致，且均由固定在驱动轴（3）上的框架（51）和滑动在框架（51）背部的载机平台（52）组成，驱动轴（3）旋转时通过框架（51）将两载机机构（5）同时水平在U形腔（2）内以给无人机提供水平起飞条件，驱动轴（3）旋转时还能够通过框架（51）将两载机机构（5）同时带至垂直在U形腔（2）内以减少占用空间；

U形架（1）的侧板上安装有触发机构（6），该侧板上还安装有向触发机构（6）提供电源的储电装置（7），触发机构（6）包括安装在U形架（1）侧板上的两处点动按钮（61），两处点动按钮（61）位于框架（51）旋转时的端部旋转路径上，两框架（51）上均安装有若干个充电座（8），同一框架（51）上的所有充电座（8）电性串联后共同连接于一个点动按钮（61），两框架（51）旋转至垂直在U形腔（2）内时，通过端部触动两点动按钮（61）指令所有的充电座（8）通电，并同时使得载机平台（52）沿着框架（51）垂直下降，由载机平台（52）的下降动作带动所有的无人机自动插接在充电座（8）上完成自动充电。

2.根据权利要求1所述的用于无人机机群停放的无人机机库，其特征在于，触发机构（6）还包括开设在两框架（51）端部的圆角（62），还包括固定在U形架（1）侧板内面上的收纳舱（63），两处点动按钮（61）安装在收纳舱（63）中，收纳舱（63）内构成了收纳腔道（64），点动按钮（61）的触发端安装有施压板（65），施压板（65）的轮廓与收纳腔道（64）的腔壁轮廓一致，且施压板（65）滑动接触在收纳腔道（64）的腔壁上，施压板（65）的外面安装有位于在两框架（51）端部圆角（62）的旋转路径上的凸起触发部（66），圆角（62）旋转至挤压凸起触发部（66）时，能够通过凸起触发部（66）推动施压板（65）沿着收纳腔道（64）向内运动，以触发点动按钮（61）的弹性触点闭合接通电源。

3.根据权利要求2所述的用于无人机机群停放的无人机机库，其特征在于，框架（51）是长方形的边框，载机平台（52）位于框架（51）的背部，框架（51）的两端安装有滑轮（53），载机平台（52）的两端通过滑轮（53）滑动吊挂在框架（51）的两端上。

4.根据权利要求3所述的用于无人机机群停放的无人机机库，其特征在于，同一载机平台（52）的两端至少安装有两处滑轮（53），滑轮（53）是组合结构，由固定在载机平台（52）端部的弹簧杆（531）、滑动套设在弹簧杆（531）上的吊架（532），以及转接在吊架（532）上且滑动吊挂在框架（51）端部的吊轮（533）组成，吊架（532）为L形结构，吊架（532）的L形拐角部分通过滑孔滑动在弹簧杆（531）上，吊架（532）的垂直部分的内壁面滑动贴靠在框架（51）的内壁面上，弹簧杆（531）的顶端设有限位部（534），套设在其杆部外围的弹簧的顶端限制在限位部（534）与吊架（532）L形拐角部分之间。

5.根据权利要求4所述的用于无人机机群停放的无人机机库，其特征在于，框架（51）用于吊装吊轮（533）的两端均为倾斜结构，一处框架（51）的两端朝着驱动轴（3）的方向逐渐向下倾斜，另一处框架（51）的两端远离驱动轴（3）的方向逐渐向下倾斜，使得两框架（51）形成高位侧和低位侧；其中，充电座（8）安装在框架（51）的高位侧边上。

6.根据权利要求5所述的用于无人机机群停放的无人机机库，其特征在于，所有的充电座（8）上均开设有接电孔（81），同一框架（51）上的所有充电座（8）上开设的接电孔（81）在同一直线上，框架（51）安装有充电座（8）的一边与背部的载机平台（52）之间形成自动卡接空间（9），最端部位置上的充电座（8）与框架（51）的端部之间也留有自动卡接空间（9）。

7.根据权利要求6所述的用于无人机机群停放的无人机机库，其特征在于，框架（51）的至少一端安装有两处限位板（11），两限位板（11）分别位于吊架（532）的两侧。

8.根据权利要求7所述的用于无人机机群停放的无人机机库，其特征在于，U形架（1）上安装有距离传感器（10），距离传感器（10）电性连接于电机（4）。