CN209776403U - 一种无人机电池的更换机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机电池的更换机构，包括起降平台、定位组件、电池更换组件以及多个电池充电仓；起降平台，用于供无人机起飞和降落；定位组件，设置于起降平台，用于对降落的无人机进行对中定位固定；多个电池充电仓，设置于起降平台底部，用于存储无人机电池以及对无人机电池进行充电；电池更换组件，设置于起降平台，用于对多个电池充电仓和对中定位固定的无人机进行无人机电池更换。本实用新型无人机电池的更换机构，能够自动化对无人机进行电池更换，对无人机电池进行充电，整体结构简单，占据空间小，从而使无人机的巡航范围更大、作业时间更久、机动性更好、操作更加简化，从而降低成本，节省能源。

Description

一种无人机电池的更换机构

技术领域

本实用新型涉及无人机的电池更换技术领域，尤其涉及一种无人机电池的更换机构。

背景技术

目前，现在世界上的无人机巡视业务缺口非常大，针对无人机巡视的辅助设备也得到了极大的发展，一般的辅助设备对无人机的帮助还比较初级且体积庞大，尤其是对无人机电池更换及充电设备。

现有的无人机电池的更换充电机构，不能自动对无人机进行电池更换，对无人机电池进行充电，而且整体结构复杂，占据空间大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种无人机电池的更换机构，能够自动化对无人机进行电池更换，对无人机电池进行充电，且整体结构简单，占据空间小。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种无人机电池的更换机构，包括起降平台、定位组件、电池更换组件以及多个电池充电仓；起降平台，用于供无人机起飞和降落；定位组件，设置于起降平台，用于对降落的无人机进行对中定位固定；多个电池充电仓，设置于起降平台底部，用于存储无人机电池以及对无人机电池进行充电；电池更换组件，用于对多个电池充电仓和对中定位固定的无人机进行无人机电池进行更换。

可选的，定位组件包括对中固定装置以及对中固定驱动装置；对中固定装置包括四个推杆，四个推杆分别设置在起降平台顶部四个方向；对中固定驱动装置包括四个直线电机；四个直线电机分别与四个推杆驱动连接；四个直线电机分别驱动四个推杆向中间移动进而将无人机对中固定在起降平台的中央位置。

可选的，四个直线电机均设置于起降平台底部，起降平台上分别设有多个供四个推杆活动的滑槽，四个推杆穿过滑槽与直线电机连接。

可选的，起降平台底部一侧设置有固定支架，固定支架与每个电池充电仓均连接，将每个电池充电仓均固定于起降平台底部一侧；电池更换组件伸缩收拢固定设置于起降平台底部另一侧。

可选的，所述定位组件还包括限位装置以及限位驱动装置；所述限位装置以及限位驱动装置均与固定支架连接设置在起降平台底部一侧，限位装置包括限位板，起降平台上设有供限位板伸出的限位槽，限位驱动装置与限位板驱动连接；

所述限位驱动装置驱动限位板从所述限位槽伸出以顶住无人机，对无人机作进一步限位固定。

可选的，所述限位槽设置在起降平台的中央位置，限位板位于限位槽正下方对应位置进而可自由伸缩于限位槽。

可选的，多个电池充电仓均固定于起降平台底部一侧，且分布于限位板两侧位置。

可选的，每个电池充电仓均设有给无人机电池充电的无人机电池充电接口。

可选的，电池更换组件包括电池抓取装置以及与电池抓取装置连接的电池抓取驱动装置；电池抓取驱动装置包括前后驱动装置、上下驱动装置、左右驱动装置；前后驱动装置驱动左右驱动装置前后移动、左右驱动装置驱动上下驱动装置左右移动、上下驱动装置驱动电池抓取装置上下移动，以将电池抓取装置从起降平台底部移动到起降平台上面进而对接无人机。

可选的，电池抓取装置为机械臂。

实施本实用新型无人机电池的更换机构的技术方案，具有以下优点或技术效果：本实用新型无人机电池的更换机构，能够自动化对无人机进行电池更换，对无人机电池进行充电，整体结构简单，占据空间小，从而使无人机的巡航范围更大、作业时间更久、机动性更好、操作更加简化，从而降低成本，节省能源。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，附图中：

图1是本实用新型无人机电池的更换机构实施例的结构示意图；

图2是本实用新型无人机电池的更换机构实施例的定位组件结构第一示意图；

图3是本实用新型无人机电池的更换机构实施例的定位组件结构第二示意图；

图4是本实用新型无人机电池的更换机构实施例的定位组件结构第二示意图；

图5是本实用新型无人机电池的更换机构实施例的工作原理第一示意图；

图6是本实用新型无人机电池的更换机构实施例的工作原理第二示意图；

图7是本实用新型无人机电池的更换机构实施例的工作原理第三示意图；

图8是本实用新型无人机电池的更换机构实施例的工作原理第四示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下文将要描述的各种示例性实施例将要参考相应的附图，这些附图构成了示例性实施例的一部分，其中描述了实现本实用新型可能采用的各种示例性实施例，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。应明白，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型公开的一些方面相一致的装置和方法的例子，还可使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本实用新型的范围和实质。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“厚度”、“上下前后左右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的元件必须具有的特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定的“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介简介相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了说明本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

如图1-8所示，本实用新型提供一种无人机电池的更换机构实施例，包括起降平台10、定位组件20、电池更换组件30以及多个电池充电仓40；起降平台10，用于供无人机100起飞和降落；定位组件20，设置于起降平台10，用于对降落的无人机100进行对中定位固定；多个电池充电仓40，设置于起降平台10底部，用于存储无人机电池以及对无人机电池进行充电；电池更换组件30，设置于起降平台10，用于对多个电池充电仓40和对中定位固定的无人机100进行无人机电池进行更换。

本实用新型无人机电池的更换机构通过定位组件、电池更换组件30以及多个电池充电仓40，能够自动化的将在起降平台10降落的无人机100进行无人机电池更换及充电，将无人机电池放入电池充电仓40进行充电，将存储在电池充电仓40的无人机电池安装进无人机100，整体结构简单，占据空间小。

在本实施例中，定位组件20包括对中固定装置21以及对中固定驱动装置22；对中固定装置21包括四个推杆，四个推杆分别设置在起降平台10顶部四个方向；对中固定驱动装置包括四个直线电机；四个直线电机分别与四个推杆驱动连接；四个直线电机分别驱动四个推杆向中间移动进而将无人机100对中固定在起降平台10的中央位置。具体的，四个直线电机可分别驱动四个推杆向中间移动或/向四个方向移动，进而将无人机100对中固定在起降平台10顶部中间或松开无人机100，确保无人机100在准确的更换电池位置。

在本实施例中，四个直线电机均设置于起降平台10底部，起降平台10上分别设有多个供四个推杆活动的滑槽12，四个推杆穿过滑槽12与直线电机驱动连接。具体的，直线电机设置在起降平台10底部，以节约空间，且防止无人机100在降落时对无人机造成妨碍和碰撞，确保无人机的安全。优选的，滑槽12为8个，每个方向均设置有2个，每个推杆通过2根连接件分别穿过滑槽12与直线电机驱动连接。

在本实施例中，起降平台10底部一侧设置有固定支架13，固定支架13与每个电池充电仓40均连接，将每个电池充电仓40均固定于起降平台10底部一侧；电池更换组件30伸缩收拢固定设置于起降平台10底部另一侧。具体的，每个电池充电仓40和电池更换组件30分别固定在起降平台10底部两侧，起到节约空间，也方便使电池更换组件30对接每个电池充电仓40进而更换电池。

在本实施例中，定位组件20还包括限位装置23以及限位驱动装置24；限位装置23以及限位驱动装置24均与固定支架13连接设置在起降平台10底部一侧，限位装置23包括限位板，起降平台10上设有供限位板伸出的限位槽11，限位驱动装置24与限位板驱动连接；限位驱动装置24驱动限位板从限位槽11伸出以顶住无人机100，对无人机100进行进一步限位。具体的，当对中固定装置21将无人机100对中固定在起降平台10的中央位置时，限位驱动装置24驱动限位板从限位槽11向上伸出以顶住无人机100，对无人机100作进一步限位固定，从而保证起降平台10另一侧的电池抓取装置31对无人机100换电池过程的无人机固定不动，确保电池更换准确无误。

在本实施例中，优选的，所述限位槽11设置在起降平台10的中央位置，限位板位于限位槽11正下方对应位置进而可自由伸缩于限位槽11。多个电池充电仓40均固定于起降平台10底部一侧，且分布于限位板两侧位置。

在本实施例中，每个电池充电仓40均设有给无人机电池充电的无人机电池充电接口。无人机电池充电接口给放入每个电池充电仓40的无人机电池进行充电。

在本实施例中，电池更换组件30包括电池抓取装置31以及与电池抓取装置31连接的电池抓取驱动装置；电池抓取驱动装置包括前后驱动装置32、上下驱动装置33、左右驱动装置34；前后驱动装置32驱动左右驱动装置34前后移动、左右驱动装置34驱动上下驱动装置33左右移动、上下驱动装置33驱动电池抓取装置31上下移动，以将电池抓取装置31从起降平台10底部移动到起降平台10上面进而对接无人机100。优选的，电池抓取装置31为机械臂。

本实用新型无人机电池的更换机构的工作原理：

如图5所示，①当无人机100降落在起降平台10上时，对中固定装置21向中间移动把无人机100对中固定在起降平台10的中央；②当无人机100固定在起降平台10中央后，限位驱动装置24上升，这时限位板向上顶住无人机100，避免无人机100晃动；③如图6所示，前后驱动装置32向后移动，将电池抓取装置31一同向后动；④上下驱动装置33向上移动，将电池抓取机构移至与无人机100的无人机电池等高；⑤前后驱动装置32向前移动，将电池抓取机构移至与无人机100接触，并把无人机100上的电池抓取下来；⑥反转上面的第⑤到第③步，将电池抓取机构带回起降平台10的底部；如图7所示，⑦左右驱动装置34，向空的电池槽移动，将电池抓取机构移至设定位置并把无人机电池放进空的电池槽中进行充电；⑧当把电池放进空的电池槽后，左右驱动装置34向已经充满电的无人机电池移动，并将无人机电池抓取到电池抓取机构上。如图8所示，⑨当换取新的电池在电池抓取机构上后，左右驱动装置34移动至中间与无人机100对齐；⑩然后倒转抓取电池的步骤，即前后驱动装置32向后移动，接着上下驱动装置33向上移动，前后驱动装置32向前移动至电池抓取机构与无人机100接触，最后电池抓取机构把无人机电池安装进无人机100中；当安装新的无人机电池到无人机100上后，电池抓取机构按原路返回起降平台10底部，限位驱动装置24也向下移动，将挡板缩回起降平台10底部。

本实用新型无人机电池的更换机构，能够自动化对无人机进行电池更换，对无人机电池进行充电，整体结构简单，占据空间小，从而使无人机的巡航范围更大、作业时间更久、机动性更好、操作更加简化，从而降低成本，节省能源。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种无人机电池的更换机构，其特征在于，包括起降平台(10)、定位组件(20)、电池更换组件(30)以及多个电池充电仓(40)；

所述起降平台(10)，用于供无人机(100)起飞和降落；

所述定位组件(20)，设置于所述起降平台(10)，用于对降落的所述无人机(100)进行对中定位固定；

多个所述电池充电仓(40)，设置于所述起降平台(10)底部，用于存储无人机电池以及对所述无人机电池进行充电；

所述电池更换组件(30)，用于对多个所述电池充电仓(40)和对中定位固定的所述无人机(100)进行无人机电池进行更换。

2.根据权利要求1所述的无人机电池的更换机构，其特征在于，所述定位组件(20)包括对中固定装置(21)以及对中固定驱动装置(22)；所述对中固定装置(21)包括四个推杆，四个所述推杆分别设置在所述起降平台(10)顶部四个方向；所述对中固定驱动装置(22)包括四个直线电机；四个所述直线电机分别与四个所述推杆驱动连接；

四个所述直线电机分别驱动四个所述推杆向中间移动进而将所述无人机(100)对中固定在所述起降平台(10)的中央位置。

3.根据权利要求2所述的无人机电池的更换机构，其特征在于，四个所述直线电机均设置于所述起降平台(10)底部，所述起降平台(10)上分别设有多个供四个所述推杆活动的滑槽(12)，四个所述推杆穿过所述滑槽(12)与所述直线电机驱动连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的无人机电池的更换机构，其特征在于，所述起降平台(10)底部一侧设置有固定支架(13)，所述固定支架(13)与每个所述电池充电仓(40)均连接，将每个所述电池充电仓(40)均固定于所述起降平台(10)底部一侧；所述电池更换组件(30)伸缩收拢固定设置于所述起降平台(10)底部另一侧。

5.根据权利要求4所述的无人机电池的更换机构，其特征在于，所述定位组件(20)还包括限位装置(23)以及限位驱动装置(24)；所述限位装置(23)以及所述限位驱动装置(24)均与所述固定支架(13)连接设置在所述起降平台(10)底部一侧，所述限位装置(23)包括限位板，所述起降平台(10)上设有供所述限位板伸出的限位槽(11)，所述限位驱动装置(24)与所述限位板驱动连接；

所述限位驱动装置(24)驱动所述限位板从所述限位槽(11)伸出以顶住所述无人机(100)，对所述无人机(100)作进一步限位固定。

6.根据权利要求5所述的无人机电池的更换机构，其特征在于，所述限位槽(11)设置在所述起降平台(10)的中央位置，所述限位板位于所述限位槽(11)正下方对应位置进而可自由伸缩于所述限位槽(11)。

7.根据权利要求6所述的无人机电池的更换机构，其特征在于，多个所述电池充电仓(40)均固定于所述起降平台(10)底部一侧，且分布于所述限位板两侧位置。

8.根据权利要求4所述的无人机电池的更换机构，其特征在于，每个所述电池充电仓(40)均设有给所述无人机电池充电的无人机电池充电接口。

9.根据权利要求4所述的无人机电池的更换机构，其特征在于，所述电池更换组件(30)包括电池抓取装置(31)以及与所述电池抓取装置(31)连接的电池抓取驱动装置；

所述电池抓取驱动装置包括前后驱动装置(32)、上下驱动装置(33)以及左右驱动装置(34)；

所述前后驱动装置(32)驱动所述左右驱动装置(34)前后移动、所述左右驱动装置(34)驱动所述上下驱动装置(33)左右移动、所述上下驱动装置(33)驱动所述电池抓取装置(31)上下移动，以将所述电池抓取装置(31)从所述起降平台(10)底部移动到所述起降平台(10)顶部进而对接所述无人机(100)。

10.根据权利要求9所述的无人机电池的更换机构，其特征在于，所述电池抓取装置(31)为机械臂。