CN209225414U - 一种无人机自动化机场 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机自动化机场，包括盒体和盒盖，盒体内设有停机平台，盒体上还设有中央控制系统，该中央控制系统可与无人机的通信装置进行通信以及设有控制无人机停在停机平台指定位置的控制模块，停机平台上设有主推拉杆装置和副推拉杆装置，主推拉杆装置包括第一主推拉杆和第二主推拉杆，且设有驱动第一主推拉杆和第二主推拉杆的主驱动装置；副推拉杆装置包括第一副推拉杆和第二副推拉杆，且设有驱动第一副推拉杆和第二副推拉杆的副驱动装置，副推拉杆装置上设有与无人机上的充电端口对应的充电接口，该无人机自动化机场可以实现无人机的自动化停放，进而实现机场无人值守，降低劳动强度，提高工作效率，实现机场的全自动化。

Description

一种无人机自动化机场

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机自动化机场。

背景技术

无人机(unmanned aerial vehicle或drone)是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器，无人机的用途广泛，可应用于军事领域，可以把它送到危险的环境执行任务而无需担心人员的伤亡；也可应用于民用领域，可用于地图测绘、地质勘测、灾害监测、气象探测、空中交通管制、边境巡逻监控、通信中继、农药喷洒等。

目前，中国专利(公告号为：CN205891275U)公开了一种用于无人机的自动化机场系统及自动化机场装置，该无人机的自动化机场虽然通过控制台对装卸手臂的控制，实现货物的卸载与自动实现电池的装卸，可以实现无人机的自动卸载与充电，进而实现自动化，提高其工作效率，但是此无人机的自动化机场利用其装卸手臂结构复杂，成本较高，还需要将无人机上的电池卸载下来，并插入到电池充电插板中进行充电，最后在充电完成后再将电池转移到电池储放仓中，充电过程繁杂，自动化的效率较低，因此现有的无人机的自动化机场还待有改进的空间。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种无人机自动化机场，该无人机自动化机场通过中央控制系统、主推拉杆装置和副推拉杆装置相互结合，极大地简化了无人机降落充电的中间过程，从而提高了工作效率；用户通过互联网控制中央控制系统，中央控制系统控制无人机的遥控器，继而操控无人机，通过互联网控制中央控制系统直接对无人机设定新的任务，还可通过网络远端查看、控制无人机的任务执行情况，电源补给情况以及根据无人机机场周边环境条件、气象条件、蓄电量等诸多因素进行再编辑，从而实现无人机的自动化停放，在无人机通过控制模块停在停机平台的指定位置后，利用自动开闭盒盖进行对无人机的保护，进而实现无人机机场无人值守，降低人工劳动强度，提高工作效率，实现自动化的无人机停机场。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种无人机自动化机场，包括盒体和可自动开闭的盒盖，所述盒体内设置有停机平台，所述盒体上还设置有中央控制系统，该中央控制系统可与无人机的通信装置进行通信以及设有控制无人机停在所述停机平台指定位置的控制模块，所述停机平台上还设置有主推拉杆装置和副推拉杆装置，所述主推拉杆装置包括第一主推拉杆和第二主推拉杆，所述第一主推拉杆和第二主推拉杆沿盒体横向平行设置，所述副推拉杆装置包括第一副推拉杆和第二副推拉杆，所述第一副推拉杆和第二副推拉杆沿盒体纵向平行设置，所述第一副推拉杆与所述第二副推拉杆上均设有与无人机上的充电端口对应的充电接口，所述主推拉杆装置还包括驱动第一主推拉杆和第二主推拉杆沿盒体纵向移动的主驱动装置，所述副推拉杆装置还包括驱动第一副推拉杆和第二副推拉杆沿盒体横向移动的副驱动装置。

优先地，所述无人机的充电端口设置在无人机的起落架上，所述起落架上还设置有辅助校准装置。

优先地，所述辅助装置设置有固定架，所述固定架上设有V形定位凹槽，所述第一副推拉杆和第二副推拉杆均设有可插入所述V形定位凹槽内的弹性伸缩杆。

优先地，所述第一主推杆包括滚轴和设置于滚轴上的缓冲带，所述第二主推拉杆与第一主推拉杆结构相同。

优先地，所述自动化机场设有环境采集装置，所述环境采集装置将采集的信息传输至所述中央控制系统。

优先地，所述环境采集装置包括空气信息采集装置、音视频采集装置和风力风向采集装置。

优先地，所述自动化机场还设置有用于与外部网络通信的通讯模块，所述通讯模块连接于所述中央控制系统。

优先地，所述盒体上设置有驱动盒盖开闭的电动伸缩机构。

优先地，所述充电端口与所述副推拉杆装置上的充电接口之间采用磁吸的方式连接。

优先地，所述主推拉杆装置和副推拉杆装置呈“井”字形分部。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型采用平移进给的盒盖，对向运动，将无人机完全覆盖保护，极大的减小了机场盖子的重量和体积，继而减小了功率消耗和设计难度，通过减小机场盖子的重量和体积进而有效地减小机构设计复杂度和功率消耗，并且在一定程度上可以极大的减小无人机自动化机场的设计尺寸，从而实现了降低生产成本，提高工作效率。

2.本实用新型通过主推拉杆装置中的主驱动装置驱动第一主推拉杆移动与第二主推拉杆移动对无人机降落的指定位置进行夹持校准，其次通过副推拉杆装置中的副驱动装置驱动第一副推拉杆移动与第二副推拉杆移动对无人机进行辅助校准，锁定无人机在停机平台上，锁定完成后，即开始自动充电，利用无人机上的充电端口与副推拉杆装置上的充电接口通过磁吸的方式进行接触自动充电，充电过程中一路电源可以直连无人机，保持无人机的正常开机运行，无人机可以在充电过程中保持待机状态，缩短下次无人机起飞的准备时间，做到高效率智能自动充电，从而实现了无人机的自动化充电，进而降低人工劳动强度，提高工作效率。

3.本实用新型配备的环境采集装置与中央控制系统的连接可以实时有效的采集无人机机场周边的环境信息，诸如风力天气等，与无人机产生交互，辅助无人机对周边环境进行判断，对于无人机在周边区域的起降和飞行有较大的保护作用；该系统的配备可以使无人机机场完全脱离人工控制，独立自主的对起飞降落环境进行判断；还可以有效监控机场周边的环境，对于可能产生的人为破坏机场，可以发起实时语音警告提示，保护机场不受损坏。从而实现无人机机场的自动无人守值的效果。

4.本实用新型配备的通讯模块与中央控制系统连接可以与无人机机场产生通讯，对无人机的起降条件和周边条件与无人机进行沟通；通过互联网控制中央控制系统直接对无人机设定新的任务，还可通过网络远端查看、控制无人机的任务执行情况，同时，也可以对无人机的电量和任务执行情况进行查看；通过无人机，机场，人工，三方实现实时网络通讯，减小了人为现场调控的成本，实现真正的全自动免人工的自动化机场。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的系统构造示意图；

图3为本实用新型内部结构的俯视图；

图4为本实用新型内部结构的仰视图；

图5为图4中的B处放大图；

图6为本实用新型的俯视图；

图7为图6中的A处放大图；

图8为本实用新型的副推拉杆与起落架配合关系示意图；

图9为本实用新型的副推拉杆与起落架配合关系的俯视图。

图中：1、起落架；2、盒盖；3、盒体；4、环境采集装置；5、通讯模块；6、第一副推拉杆；7、第一主推拉杆；8、第二副推拉杆；9、第二主推拉杆；20、电动伸缩杆；30、停机平台；40、风力风向采集装置；41、空气信息采集装置；42、音视频采集装置；60、弹性伸缩杆；61、充电接口；62、第三驱动装置；70、滚轴；71、缓冲带；72、第一驱动装置；74、滑动杆；80、第四驱动装置；90、第二驱动装置；100、充电端口；101、固定架；102、V形定位凹槽；620、第三伸缩轴；621、第三连接架；622、第三驱动电机；720、第一伸缩轴；721、第一连接架；722、第一驱动电机；802、第四驱动电机；800、第四伸缩轴；801、第四连接架；900、第二伸缩轴；901、第二连接架；902、第二驱动电机。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

参见图1-图9，示出了本实用新型的较佳实施例的一种无人机自动化机场，包括：一种无人机自动化机场，包括盒体3和可自动开闭的盒盖2，所述盒体3内设置有停机平台30，所述盒体3上还设置有中央控制系统(未图示)，该中央控制系统(未图示)可与无人机的通信装置进行通信以及设有控制无人机停在所述停机平台30指定位置的控制模块，所述停机平台30上还设置有主推拉杆装置和副推拉杆装置，所述主推拉杆装置包括第一主推拉杆7和第二主推拉杆9，所述第一主推拉杆7和第二主推拉杆9沿盒体3横向平行设置，所述副推拉杆装置包括第一副推拉杆6和第二副推拉杆8，所述第一副推拉杆6和第二副推拉杆8沿盒体3纵向平行设置，所述第一副推拉杆6与所述第二副推拉杆8上均设有与无人机上的充电端口100对应的充电接口61，所述主推拉杆装置还包括驱动第一主推拉杆7和第二主推拉杆9沿盒体3纵向移动的主驱动装置，所述主驱动装置包括第一驱动装置72和第二驱动装置90，所述副推拉杆装置还包括驱动第一副推拉杆6和第二副推拉杆8沿盒体3横向移动的副驱动装置，所述副驱动装置包括第三驱动装置62和第四驱动装置80，所述第一驱动装置72驱动所述第一主推拉杆7，所述第二驱动装置90驱动所述第二主推拉杆9；所述第三驱动装置62驱动第一副推拉杆6，所述第四驱动装置80驱动所述第二副推拉杆8。

在所述的无人机自动化停机场中，所述的中央控制系统通过与无人机的通信装置进行通信，实现对远端的无人机进行遥控，进而实现遥控无人机的降落与起飞，通过该中央控制系统的控制模块控制无人机停在所述停机平台30指定位置，实现无人机降落在停机平台30指定的位置。无人机通过中央控制系统的控制模块停在指定的位置会出现一定的误差，该误差范围可通过主副推拉装置进行调节校准，校准之后即可利用无人机的充电端口100与副推拉杆装置上的充电接口61进行对接，为了更加方便无人机的智能化充电，优先地，所述充电端口100与所述副推拉杆装置上的充电接口61之间采用磁吸的方式。通过磁吸的方式更加快速地实现无人机上的充电端口100与副推拉杆装置上的充电接口61对应接触，具体地，所述充电端口100的两端设有磁铁，相对应地，所述充电接口61的两端设置与所述充电端口100异性磁极的磁铁，利用同性磁极相互排斥，异性磁极相互吸引的原理，所述充电端口100与所述充电接口61通过异性磁极相互吸引进行对接自动充电，所述辅助校准装置正常状态下所述弹性伸缩杆60的伸缩距离高于磁吸接触式的充电接口61，当无人机完全归位后，磁吸式的充电接口61开始接触充电，实现无人机的智能自动充电，进而实现了无人机的自动化充电，进而降低人工劳动强度，提高工作效率。

具体地，所述停机平台30的边缘均设有滑动杆74，所述滑动杆74上设有滑块，所述滑块可在所述的滑动杆74上滑动，所述滑块分别连接于所述第一主推拉杆7、第二主推拉杆9和第一副推拉杆6、第二副推拉杆8；更具体地，所述第一主推拉杆7的第一驱动装置72包括第一推拉机构和第一连接架721，所述第一推拉机构包括第一伸缩轴720和第一驱动电机722，所述第一伸缩轴720与所述第一驱动电机722一体成型，所述第一连接架721的一端连接于所述第一主推拉杆7，所述第一连接架721的另一端连接于所述第一伸缩轴720，通过第一驱动电机722的驱动，驱动第一伸缩轴720伸缩移动，第一伸缩轴720的伸缩移动带动第一连接架721从而实现第一主推拉杆7沿盒体3纵向定行移动；所述第二主推拉杆9的第二驱动装置90包括有第二推拉机构和第二连接架901，所述第二推拉机构包括第二伸缩轴900和第二驱动电机902，所述第二伸缩轴900和第二驱动电机902一体成型，所述第二连接架901的一端连接于第二主推拉杆9，所述第二连接架901的另一端连接于所述第二伸缩轴900，通过第二驱动电机902的驱动，驱动第二伸缩轴900伸缩移动，第二伸缩轴900的伸缩移动带动第二连接架901从而实现第二主推拉杆9沿盒体3纵向定向移动。

同理，所述第一副推拉杆6的第三驱动装置62包括有第三推拉机构和第三连接架621，所述第三推拉机构包括第三伸缩轴620和第三驱动电机622，所述第三连接架621的一端连接于所述第一副推拉杆6，所述第三连接架621的另一端连接于所述第三伸缩轴620，通过第三驱动电机622的驱动，驱动第三伸缩轴620伸缩移动，第三伸缩轴620的伸缩移动带动第三连接架621从而实现第一副推拉杆6沿盒体3横向定行移动；所述第二副推拉杆8的第四驱动装置80包括有第四推拉机构和第四连接架801，所述第四推拉机构包括第四伸缩轴800和第四驱动电机802，所述第四伸缩轴800和第四驱动电机802一体成型，所述第四连接架801的一端连接于第二副推拉杆8，所述第四连接架801的另一端连接于所述第四伸缩轴800，通过第四驱动电机802的驱动，驱动第四伸缩轴800伸缩移动，第四伸缩轴800的伸缩移动带动第四连接架801从而实现第二副推拉杆8沿盒体3横向定行移动。通过第一主推拉杆7和第二主推拉杆9沿盒体3的纵向移动，即是往无人机停在停机平台30上指定的位置方向移动，如此，第一主推拉杆7和第二主推拉杆9对无人机夹持校准无人机的起落架1在停机平台上30的误差，通过第一主推拉杆7和第二主推拉杆9对无人机进行校准之后，第一副推拉杆6和第二副推拉杆8再进行沿盒体3的横向移动，对无人机进行辅助校准，实现更加精确的定位，校准完成后即可利用无人机上的充电端口100与第一副推拉杆6上的充电接口61进行对接自动充电，实现无人机的智能自动充电，进而实现了无人机的自动化充电，进而降低人工劳动强度，提高工作效率。

参见图3，为了更好地保护停在停机平台30上的无人机，盒盖2可移动地设置于盒体3上，优先地，所述盒体3上设置有驱动盒盖2开闭的电动伸缩机构，所述电动伸缩机构包括驱动电动机(未图示)和电动伸缩杆20，所述电动伸缩杆20的一端连接于盒盖2，另一端连接于驱动电机(未图示)，所述驱动电机(未图示)与所述盒体3上的中央控制系统相连通，通过中央控制系统控制电动伸缩机构，所述驱动电机驱动所述电动伸缩杆20的运动从而实现盒盖2的自动开闭。通过平移进给的盒盖2，对向运动，将无人机完全覆盖保护，极大的减小了机场盖子的重量和体积，继而减小了功率消耗和设计难度，通过减小机场盖子的重量和体积进而有效地减小机构设计复杂度和功率消耗，并且在一定程度上可以极大的减小无人机自动化机场的设计尺寸，从而实现了降低生产成本，提高工作效率。

参见图3，优先地，所述主推拉杆装置和副推拉杆装置呈“井”字形分部。主推拉杆装置中的第一主推拉杆7、第二主推拉杆9与副推拉杆装置中的第一副推拉杆6、第二副推拉杆8分步进行，在第一主推拉杆7、第二主推拉杆9移动之后，第一副推拉杆6、第二副推拉杆8再进行移动，即第一主推拉杆7、第二主推拉杆9在第一副推拉杆6、第二副推拉杆8的上层。

参见图1，优先地，所述自动化机场还设置有用于与外部网络通信的通讯模块5，所述通讯模块5与所述中央控制系统连接，可以对无人机的起降条件和周边条件与无人机进行沟通；通过互联网控制所述中央控制系统直接对无人机设定新的任务，还可通过网络远端查看、控制无人机的任务执行情况，同时，也可以对无人机的电量和任务执行情况进行查看；无人机，机场，人工，三方实现实时网络通讯，减小了人为现场调控的成本，真正实现自动化免人工。

参见图1，优先地，所述自动化机场设有环境采集装置4，所述环境采集装置4将采集的信息传输至所述中央控制系统。环境采集装置4通过与中央控制系统连接，中央控制系统与外部网络通信连接，具体地，所述环境采集装置4包括空气信息采集装置41、音视频采集装置42和风力风向采集装置40。通过所述空气信息采集装置41与所述风力风向采集装置40对周边的环境进行采集传输至所述中央控制系统，实时有效的采集无人机机场周边的环境信息，诸如风力天气等，与无人机产生交互，辅助无人机对周边环境进行判断，对于无人机在周边区域的起降和飞行有较大的保护作用，可以使无人机机场完全脱离人工控制，独立自主的对起飞降落环境进行判断；另外，所述音视频采集装置42安装至无人机自动化机场最高端，音视频采集装置42中配备有全景摄像头，通过全景摄像头可以有效监控机场周边的环境，对于可能产生的人为破坏机场，可以发起实时语音警告提示，保护机场不受损坏。从而实现无人机机场的自动化，无需人工守值。

参见图1-图9，优先地，所述无人机充电端口100设置在无人机的起落架1上，所述起落架1上还设置有辅助校准装置。辅助校准装置的设置是为了更好地实现无人机的精确定位，具体地，所述辅助装置设置有固定架101，所述固定架101上设有V形定位凹槽102，所述第一副推拉杆6和第二副推拉杆8均设有可插入所述V形定位凹槽102内的弹性伸缩杆60；更具体地，所述滑动杆74的侧边设有限位开关，所述限位开关分别与所述主驱动装置、副驱动装置相连。通过第一副推拉杆6和第二副推拉杆8上的弹性伸缩杆60与无人机的起落架1上辅助装置中的V形定位凹槽102配合，在辅助校准的过程中，通过第三推拉机构、第四推拉机构分别对第一副推拉杆6和第二副推拉杆8进行调节，当然，为了更加准确地实现无人机的起落架1与第一副推拉杆6和第二副推拉杆8对接，也可以通过限位开关对第一副推拉杆6和第二副推拉杆8进行校准，让第一副推拉杆6和第二副推拉杆8上的弹性伸缩杆60与无人机的起落架1上的V形定位凹槽102进行配合。

优先地，所述第一主推拉杆7包括滚轴70和设置于滚轴70上的缓冲带71，所述第二主推拉杆9与第一主推拉杆7结构相同。缓冲带71的设置是为了减少无人机受压迫运动过程中的形变。设置缓冲带71后即可通过缓冲带71与无人机进行直接接触，在无人机受迫运动的过程中，由于缓冲带71与滚轴70的组合，无人机产生的非径向力会对缓冲带71和滚轴70产生作用，继而产生缓冲带71与滚轴70的运动，以运动形式平衡消除无人机产生的非径向力。此时，缓冲带71间的弹性形变也可以使第一主推拉杆7、第二主推拉杆9与无人机之间的刚性接触变成弹性接触，从而实现最大限度的减少无人机运动过程中的形变。

本实用新型的工作原理：

通过中央控制系统与无人机的通信装置进行通信，实现对远端的无人机进行遥控，进而遥控无人机的降落与起飞，通过该中央控制系统的控制模块控制将无人机停在停机平台30指定位置，然后利用主副推拉装置对无人机进行校准定位，通过第一驱动电机722驱动第一主推拉杆7沿盒体3纵向定向移动，第二驱动电机902驱动第二主推拉杆9沿盒体3纵向定向移动，即是往无人机停在停机平台30上指定的位置方向移动，对降落在停机平台30上指定位置的无人机进行夹持校准；然后通过第三驱动电机622驱动第一副推拉杆6沿盒体3横向定向移动，第四驱动电机802驱动第二副推拉杆8沿盒体3横向定向移动，即是往无人机停在停机平台30上指定的位置方向移动，通过第三推拉机构、第四推拉机构分别对第一副推拉杆6和第二副推拉杆8进行调节，实现第一副推拉杆6和第二副推拉杆8上的弹性伸缩杆60与无人机起落架1上辅助装置中的V形定位凹槽102配合，也可以通过限位开关对第一副推拉杆6和第二副推拉杆8进行校准，让第一副推拉杆6和第二副推拉杆8上的弹性伸缩杆60与无人机起落架1上的V形定位凹槽102无间隙配合，实现无人机的精准定位；校准完成后即可利用无人机上的充电端口100与副推拉杆装置上的充电接口61通过磁吸的方式进行接触自动充电，实现无人机的智能自动充电，进而实现了无人机的自动化充电，进而降低人工劳动强度，提高工作效率。期间，利用环境采集装置4和通讯模块5对无人机机场的周边环境条件进行勘察与监控，保护机场不受损坏进而实现了无人机机场的自动化，无需人工守值。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种无人机自动化机场，包括盒体和可自动开闭的盒盖，所述盒体内设置有停机平台，所述盒体上还设置有中央控制系统，该中央控制系统可与无人机的通信装置进行通信以及设有控制无人机停在所述停机平台指定位置的控制模块，其特征在于：所述停机平台上还设置有主推拉杆装置和副推拉杆装置，所述主推拉杆装置包括第一主推拉杆和第二主推拉杆，所述第一主推拉杆和第二主推拉杆沿盒体横向平行设置，所述副推拉杆装置包括第一副推拉杆和第二副推拉杆，所述第一副推拉杆和第二副推拉杆沿盒体纵向平行设置，所述第一副推拉杆与所述第二副推拉杆上均设有与无人机上的充电端口对应的充电接口，所述主推拉杆装置还包括驱动第一主推拉杆和第二主推拉杆沿盒体纵向移动的主驱动装置，所述副推拉杆装置还包括驱动第一副推拉杆和第二副推拉杆沿盒体横向移动的副驱动装置。

2.如权利要求1所述的一种无人机自动化机场，其特征在于：所述充电端口设置在无人机的起落架上，所述起落架上还设置有辅助校准装置。

3.如权利要求2所述的一种无人机自动化机场，其特征在于：所述辅助校准装置包括有固定架，所述固定架上设有V形定位凹槽，所述第一副推拉杆和第二副推拉杆均设有可插入所述V形定位凹槽内的弹性伸缩杆。

4.如权利要求1所述的一种无人机自动化机场，其特征在于：所述第一主推杆包括滚轴和设置于滚轴上的缓冲带，所述第二主推拉杆与第一主推拉杆结构相同。

5.如权利要求1所述的一种无人机自动化机场，其特征在于：所述自动化机场设有环境采集装置，所述环境采集装置将采集的信息传输至所述中央控制系统。

6.如权利要求5所述的一种无人机自动化机场，其特征在于：所述环境采集装置包括空气信息采集装置、音视频采集装置和风力风向采集装置。

7.如权利要求1所述的一种无人机自动化机场，其特征在于：所述自动化机场还设置有用于与外部网络通信的通讯模块，所述通讯模块连接于所述中央控制系统。

8.如权利要求1所述的一种无人机自动化机场，其特征在于：所述盒体上设置有驱动盒盖开闭的电动伸缩机构。

9.如权利要求1所述的一种无人机自动化机场，其特征在于：所述充电端口与所述副推拉杆装置上的充电接口之间采用磁吸的方式连接。

10.如权利要求1所述的一种无人机自动化机场，其特征在于：所述主推拉杆装置和副推拉杆装置呈“井”字形分布。