CN207311860U - 一种用于无人机的充电器地面站管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种用于无人机的充电器地面站管理系统,包括位于地面的起降平台,所述起降平台上设有用于无线充电的无线充电发射系统、无人机剩余电量接收模块、用于提供电量的电源系统、用于无人机定位的位置信息发射模块、以及用于控制整个系统的控制模块，所述起降平台上设有位置调整装置。本实用新型结构简单，硬件投入成本低，且后期的运营成本和维护成本都显著降低。

Description

一种用于无人机的充电器地面站管理系统

技术领域

本实用新型属于无人机应用技术领域，具体涉及一种用于无人机的充电器地面站管理系统。

背景技术

近年来无人机技术取得了迅速发展，特别是小型无人机，由于其具有机动灵活、反应快速、无人飞行、操作要求低、起飞无需跑道或其他辅助设备等优点，使得小型无人机在军、民用方面应用较广泛。无人机在使用过程中，由于续航问题需要连续的充电放电，在充电之前，需要无人机准确的落在地面的充电器上。

专利CN106896828A公开了公开了一种无人机自动无线充电方法及系统，其中无人机自动无线充电方法中，采用四步定位法进行定位：首先，通过卫星进行粗步定位，得到粗步定位区域；其次，在粗步定位区域采用红外线强度进行细定位，得到细定位区域；接着，在细定位区域采用围合成一定面积的激光进行更细定位，得到更细定位区域；最后，在更细定位区域检测点激光得到最终定位。最终定位后再进行自动无线充电。定位精度非常高，算法简单，计算量少，定位速度快，大大提高了无线充电效率和无人机续航能力，对硬件性能要求低，大大降低了成本。

但是，使用卫星定位加红外线定位，最红激光定位的方式虽然定位精度高，对硬件的性能要求低，但是硬件的投入高，后期的运营成本和维护成本高，加大了无人机的投入成本。

发明内容

本实用新型的目的在于：针对上述无人机使用多种定位方式导致后期的运营成本和维护成本高的问题，本实用新型提供一种结构简单、运营成本低的充电器地面站管理系统。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于无人机的充电器地面站管理系统,包括位于地面的起降平台,所述起降平台上设有用于无线充电的无线充电发射系统、无人机剩余电量接收模块、用于提供电量的电源系统、用于无人机定位的位置信息发射模块、以及用于控制整个系统的控制模块，所述起降平台上设有位置调整装置，所述位置调整装置包括位于起降平台的气囊，所述气囊通过进风管连接有风机，所述气囊下方设有可进行升降的旋转平台，所述旋转平台正中央为电磁铁，所述起降平台上还设有多个可升降的电磁铁柱。

进一步的，所述电磁铁柱的数量与无人机的机翼数量一致，在充电状态下所述电磁铁柱位于机翼旋转轴的正下方。

进一步的，所述起降平台上还设有用于显示充电量的LED屏。

进一步的，所述旋转平台的长度和宽度均大于无人机两个脚架的宽度。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过在无人机的充电器地面站管理系统的起降平台设置气囊，利用位置信息发射模块引导无人机可以粗略的定位在起降平台后，打开风机并接通电磁铁，通过气囊的不规则移动和电磁铁的磁力，调整无人机至充电器的正中央位置；旋转平台带动无人机旋转，接通电磁铁柱后，无人机逐渐停止旋转，通过电磁铁柱的位置定位无人机的最终位置。结构简单，硬件投入成本低，且后期的运营成本和维护成本都显著降低。

附图说明

图1是本实用新型充电器地面站管理系统的示意图；

图2是本实用新型起降平台的结构图；

图中标记：1-气囊、2-旋转平台、3-电磁铁柱、4-起降平台、5-LED屏、6-电磁铁、7-风机、8-进风管。

具体实施方式

下面结合图1、图2对本发明作详细说明。

实施例一：

如图1及图2所示，一种用于无人机的充电器地面站管理系统,包括位于地面的起降平台4,所述起降平台4上设有用于无线充电的无线充电发射系统、无人机剩余电量接收模块、用于提供电量的电源系统、用于无人机定位的位置信息发射模块、以及用于控制整个系统的控制模块，所述起降平台上设有位置调整装置，所述位置调整装置包括位于起降平台4的气囊1，所述气囊1通过进风管8连接有风机7，所述气囊1下方设有可进行升降的旋转平台2，所述旋转平台2正中央为电磁铁6，所述起降平台4上还设有多个可升降的电磁铁柱3。

本实施例中，当无人机剩余电量接收模块接收到无人机剩余电量不足时，位置信息发射模块会将起降平台的位置发射给正在飞行的无人机，无人机在接收到信息后返航，降落在起降平台上，对无人机进行充电，或无人机在人为控制下充电。无线充电发射系统根据无人机的剩余电量，选择一种充电模式对无人机进行充电。若无人机剩余电量很低，则使用小电流开始充电，即使用涓流充电，若无人机剩余电量较多，则使用大电流充电，即恒流充电，若无人机电量接近或者达到充满电压时，则转入恒压充电。选择不同的充电模式，主要是为了保护无人机的电池，避免在低电量时由于大电流冲击电池的内部结构，也能避免在充满电后对电池过充。

本实施例中为了引导无人机准确降落在起降平台4上，在起降平台4上设有气囊1，当无人机降落在起降平台进行初步定位后，通过风机7对气囊1充气，同时开通电磁铁6，电磁铁6和风机7都采用一定的频率进行开关，使得无人机可以通过气囊1在起降平台4上缓慢移动，缓慢的通过旋转方式升起旋转平台2，由于电磁铁6位于旋转平台2的正中央，故无人机最终会由于磁力的作用达到旋转平台2的中心。此时再开通电磁铁柱3，并逐渐减小电磁铁6的磁力，电磁铁柱3缓慢上升，无人机机翼的旋转轴由于受到电磁铁柱3的磁力作用，最终停在指定位置。

本实施例仅通过气囊1和磁力的作用，自动调节无人机充电的位置，在粗略定位后即可精确定位，且结构简单，硬件投入成本低，后期的运营成本和维护成本都能显著降低。

实施例二：

为进一步控制无人机的位置，实施例一中所述电磁铁柱3的数量与无人机的机翼数量一致，在充电状态下所述电磁铁柱3位于机翼旋转轴的正下方。通过在每一个机翼的旋转轴下方设置电磁铁柱3，可以全方位的定位无人机在制定位置，方便对无人机定位。

实施例三：

为进一步优化对无人机充电器地面站管理系统的管理，实施例一中所述起降平台4上还设有用于显示充电量的LED屏5，方便人为控制充电过程。在读取LED屏5的已充电量，选择暂停充电或者继续充电。

实施例四：

为进一步优化起降平台的定位，实施例一中所述旋转平台2的长度和宽度均大于无人机两个脚架的宽度。通过电磁铁6引导无人机进入旋转平台2的正中央后，为防止旋转平台2上升中无人机的跌落，无人机两个脚架的宽度小于旋转平台2的长度及宽度，确保整个无人机都位于旋转平台2上。

如上所述即为本实用新型的实施例。本实用新型不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于无人机的充电器地面站管理系统,包括位于地面的起降平台(4),所述起降平台(4)上设有用于无线充电的无线充电发射系统、无人机剩余电量接收模块、用于提供电量的电源系统、用于无人机定位的位置信息发射模块、以及用于控制整个系统的控制模块，其特征在于,所述起降平台上设有位置调整装置，所述位置调整装置包括位于起降平台(4)的气囊(1)，所述气囊(1)通过进风管(8)连接有风机(7)，所述气囊(1)下方设有可进行升降的旋转平台(2)，所述旋转平台(2)正中央为电磁铁(6)，所述起降平台(4)上还设有多个可升降的电磁铁柱(3)。

2.根据权利要求1所述的一种用于无人机的充电器地面站管理系统，其特征在于，所述电磁铁柱(3)的数量与无人机的机翼数量一致，在充电状态下所述电磁铁柱(3)位于机翼旋转轴的正下方。

3.根据权利要求1所述的一种用于无人机的充电器地面站管理系统，其特征在于，所述起降平台(4)上还设有用于显示充电量的LED屏(5)。

4.根据权利要求1所述的一种用于无人机的充电器地面站管理系统，其特征在于，所述旋转平台(2)的长度和宽度均大于无人机两个脚架的宽度。