CN211892910U - 一种无人机电池的自动更换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机电池的自动更换装置，包括固定支架、架设在固定支架上可前后移动的前后移动机构、设置在前后移动机构上可左右移动的左右移动机构、设置在左右移动机构上可180°旋转的旋转机构、固定设置在旋转机构上的电池抓取机构，以及固定设置在固定支架上用于对无人机电池进行充电的多个电池充电槽。本实用新型无人机电池的自动更换装置，能够自动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、操作更加简便，从而降低成本，节省能源。

Description

一种无人机电池的自动更换装置

技术领域

本实用新型涉及无人机电池的自动更换技术领域，尤其涉及一种无人机电池的自动更换装置。

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自动更换装置，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自动更换装置，包括固定支架、架设在固定支架上可前后移动的前后移动机构、设置在前后移动机构上可左右移动的左右移动机构、设置在左右移动机构上可180°旋转的旋转机构、固定设置在旋转机构上的电池抓取机构，以及固定设置在固定支架上用于对无人机电池进行充电的多个电池充电槽。

优选地，固定支架包括左侧支架和右侧支架；前后移动机构包括左侧驱动模组、右侧运动部件和横向固定件；左侧驱动模组和右侧运动部件分别固定在横向固定件两端底部；左侧驱动模组固定在左侧支架上，右侧运动部件固定在右侧支架上。

优选地，左侧驱动模组为用于对横向固定件进行前后驱动、导向及精准定位的前后驱动模组。

优选地，右侧运动部件包括承载件、固定件、第一直线导轨和第二直线导轨；第一直线导轨和第二直线导轨均包括第一滑轨和至少1个第一滑块；固定件固定设置在至少2个第一滑块上，承载件固定设置在固定件上，承载件用于固定设置横向固定件的一端。

优选地，左右移动机构包括电机固定架、第二驱动电机、固定支座、传动件、定位件、第三直线导轨、第四直线导轨和固定底板；电机固定架、固定支座、第三直线导轨和第四直线导轨均固定设置在横向固定件上；固定在电机固定架上的第二驱动电机与传动件一端固定连接，定位件固定设置在传动件上并与固定底板顶部固定连接，固定底板底部与第三直线导轨及第四直线导轨固定连接。

优选地，传动件为将回转运动转化为左右移动的传动丝杠；第三直线导轨及第四直线导轨均包括第三滑轨和至少1个第三滑块；固定底板底部固定在至少2个第三滑块上；传动件左右移动通过定位件、第三直线导轨及第四直线导轨配合带动固定底板左右移动。

优选地，旋转机构包括第三驱动电机、旋转固定板、旋转传动组件、旋转固定架和旋转带动件；旋转固定板一端底部固定在左右移动机构的固定底板上、另一端设有电机通孔供第三驱动电机的轴承穿设；旋转传动组件包括主动轮、传动带和从动轮；主动轮与第三驱动电机的轴承固定连接且同步转动，从动轮通过传动带与主动轮同步转动；旋转固定架固定在旋转固定板一端顶部；旋转带动件设置在旋转固定架上；旋转带动件包括旋转轴和旋转顶面，旋转轴下端与从动轮固定连接且同步转动。

优选地，电池抓取机构包括抓取固定底板、第四驱动电机和电池抓取组件；抓取固定底板固定设置在旋转带动件的旋转顶面上，可以左右方向各旋转90°，第四驱动电机与电池抓取组件配合抓取或松开无人机电池。

优选地，固定支架还包括左侧充电槽支架和右侧充电槽支架；多个电池充电槽对称设置在左侧充电槽支架和右侧充电槽支架上。

优选地，每个电池充电槽均设有给无人机电池进行充电的电池充电接口。

实施本实用新型无人机电池的自动更换装置的技术方案，具有以下优点或技术效果：本实用新型无人机电池的自动更换装置，能够自动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、操作更加简便，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自动更换装置实施例的结构装配示意图；

图2是本实用新型无人机电池的自动更换装置实施例的总体结构示意图；

图3是本实用新型无人机电池的自动更换装置实施例的结构示意图；

图4是本实用新型无人机电池的自动更换装置实施例的右侧运动部件分解示意图；

图5是本实用新型无人机电池的自动更换装置实施例的左右移动机构示意图；

图6是本实用新型无人机电池的自动更换装置实施例的旋转机构示意图；

图7是本实用新型无人机电池的自动更换装置实施例的电池抓取机构示意图；

图8是本实用新型无人机电池的自动更换装置实施例的电池充电槽示意图；

图9是本实用新型无人机电池的自动更换装置实施例的初始原点位置示意图；

图10是本实用新型无人机电池的自动更换装置实施例的无人机装取电池位置示意图；

图11是本实用新型无人机电池的自动更换装置实施例的1号槽电池装取位置；

图12是本实用新型无人机电池的自动更换装置实施例的2号槽电池装取位置；

图13是本实用新型无人机电池的自动更换装置实施例的3号槽电池装取位置；

图14是本实用新型无人机电池的自动更换装置实施例的4号槽电池装取位置。

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”、“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间接相连，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无人机电池的自动更换装置的技术方案，下面通过具体实施例来进行详细说明。

如图1-14所示，本实用新型提供一种无人机电池的自动更换装置实施例，包括固定支架10、架设在固定支架10上可前后移动的前后移动机构20、设置在前后移动机构20上可左右移动的左右移动机构30、设置在左右移动机构 30上可180°旋转的旋转机构40、固定设置在旋转机构40上的电池抓取机构 50，以及固定设置在固定支架10上用于对无人机电池进行充电的多个电池充电槽60。具体的，前后移动机构20用于前后位置的精准定位；左右移动机构 30用于左右位置的精准定位，可跟随前后移动机构20前后移动；旋转机构 40用于旋转电池抓取机构50的旋转动作，分别为无人机抓取电池位、左边电池槽抓取位、右边电池槽抓取位三个位置；固定于左右移动机构30上，可跟随前后移动机构20和左右移动机构30前后及左右移动；电池抓取机构50用于抓取无人机及电池充电槽的无人机电池；固定于旋转机构40上，可跟随前后移动机构20、左右移动机构30前后及左右移动旋转机构40的180度方向旋转；电池充电槽60用于对多个无人机电池进行充电和对固定的无人机进行无人机电池更换。

在本实施例中，固定支架10包括左侧支架11和右侧支架12；前后移动机构20包括左侧驱动模组21(为动力部件)、右侧运动部件22(为被动部件) 和横向固定件23；左侧驱动模组21和右侧运动部件22分别固定在横向固定件23两端底部；具体的，左侧驱动模组21固定在左侧支架11上，右侧运动部件22固定在右侧支架12上，左侧驱动模组21(为动力部件)和右侧运动部件22(为被动部件)带动横向固定件23前后移动。左侧驱动模组21为用于对横向固定件23进行前后驱动、导向及位置定位的前后驱动模组，优选的，左侧驱动模组21可以包括第一驱动电机(图未编号)、传动丝杠(图未编号) 和传动固定板(图未编号)，第一驱动电机通过传动丝杠带动传动固定板前后移动，进而带动左右移动机构30(横向固定件23)前后移动。

在本实施例中，右侧运动部件22包括承载件221、固定件222、第一直线导轨223和第二直线导轨224；第一直线导轨223和第二直线导轨224均包括第一滑轨225和至少1个第一滑块226(即每个直线导轨包括滑轨和至少1 个滑块)，优选的，第一直线导轨223和第二直线导轨224均包括1个第一滑轨225和2个第一滑块226；固定件222固定设置在至少2个第一滑块226(优选为4个)上，承载件221固定设置在固定件222上，承载件221用于固定设置横向固定件23的一端。

在本实施例中，左右移动机构30包括电机固定架31、第二驱动电机32、固定支座33、传动件34、定位件35、第三直线导轨36、第四直线导轨37和固定底板38；具体的，电机固定架31、固定支座33、第三直线导轨36和第四直线导轨37均固定设置在横向固定件23上；固定在电机固定架31上的第二驱动电机32与传动件34一端固定连接，定位件35固定设置在传动件34 上并与固定底板38顶部固定连接，固定底板38底部与第三直线导轨36及第四直线导轨37固定连接。

在本实施例中，传动件34为将回转运动转化为左右移动的传动丝杠；第三直线导轨36及第四直线导轨37均包括第三滑轨(图未编号)和至少1个第三滑块(图未编号)；固定底板38底部固定在至少2个第三滑块上(即每个直线导轨包括滑轨和至少1个滑块)，优选的，第三直线导轨36及第四直线导轨37均包括1个第三滑轨和2个第三滑块；传动件34左右移动通过定位件35、第三直线导轨36及第四直线导轨37配合带动固定底板38左右移动。

在本实施例中，旋转机构40包括第三驱动电机41、旋转固定板42、旋转传动组件43、旋转固定架44和旋转带动件45；具体的，旋转固定板42一端底部固定在左右移动机构30的固定底板38上、另一端设有电机通孔421 供第三驱动电机41的轴承411穿设；旋转传动组件43包括主动轮431、传动带432和从动轮433；主动轮431与第三驱动电机41的轴承411固定连接且同步转动，从动轮433通过传动带432与主动轮431同步转动；旋转固定架 44固定在旋转固定板42一端顶部；旋转带动件45设置在旋转固定架44上；旋转带动件45包括旋转轴451和旋转顶面452，旋转轴451下端与从动轮433 固定连接且同步转动。

在本实施例中，电池抓取机构50包括抓取固定底板51、第四驱动电机 52和电池抓取组件53；具体的，抓取固定底板51固定设置在旋转带动件45 的旋转顶面452上，可以左右方向各旋转90°，第四驱动电机52与电池抓取组件53配合抓取或松开无人机电池。

在本实施例中，固定支架10还包括左侧充电槽支架13和右侧充电槽支架14；多个电池充电槽60对称设置在左侧充电槽支架13和右侧充电槽支架 14上，起到节约空间，也方便使电池抓取机构50对接每个电池充电槽60进而电池更换。具体的，每个电池充电槽60均设有给无人机电池进行充电的电池充电接口，无人机电池充电接口给放入每个电池充电槽60的无人机电池进行充电。

本实用新型无人机电池的自动更换装置，能够自动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、操作更加简便，从而降低成本，节省能源。

如图9-14所示，本实用新型无人机电池的自动更换装置的工作流程为：

(1)电池抓取机构50位于初始原点位置(电池抓取机构50处于向左或者向右方向)，旋转机构40旋转90°，使电池抓取机构50正对停好固定的无人机100；前后移动机构20和左右移动机构30同时移动，使得电池抓取机构 50移动到无人机电池抓取位置。

(2)电池抓取机构50位于无人机电池抓取位置(电池抓取机构50处于正对无人机电池方向)，电池抓取机构50抓取无人机电池后，前后移动机构 20退回原点位，左右移动机构30退回原点位，旋转机构40左旋或者右旋90 度，使得电池抓取机构50正对两侧中的某个空的电池充电槽60，前后移动机构20和左右移动机构30同时移动，使得电池抓取机构50移动到某个空的电池充电槽60充电位置，将无人机电池放置在电池充电槽60内进行充电。同理，在电池充电槽60内充电好的无人机电池装载到无人机的过程与上述过程相反，实现对无人机电池的更换。

本实用新型无人机电池的自动更换装置，能够自动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、操作更加简便，从而降低成本，节省能源。

以上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。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种无人机电池的自动更换装置，其特征在于，包括固定支架(10)、架设在所述固定支架(10)上可前后移动的前后移动机构(20)、设置在所述前后移动机构(20)上可左右移动的左右移动机构(30)、设置在所述左右移动机构(30)上可180°旋转的旋转机构(40)、固定设置在所述旋转机构(40)上的电池抓取机构(50)，以及固定设置在所述固定支架(10)上用于对无人机电池进行充电的多个电池充电槽(60)。

2.根据权利要求1所述的无人机电池的自动更换装置，其特征在于，所述固定支架(10)包括左侧支架(11)和右侧支架(12)；

所述前后移动机构(20)包括左侧驱动模组(21)、右侧运动部件(22)和横向固定件(23)；所述左侧驱动模组(21)和右侧运动部件(22)分别固定在所述横向固定件(23)两端底部；

所述左侧驱动模组(21)固定在所述左侧支架(11)上，所述右侧运动部件(22)固定在所述右侧支架(12)上。

3.根据权利要求2所述的无人机电池的自动更换装置，其特征在于，所述左侧驱动模组(21)为用于对所述横向固定件(23)进行前后驱动、导向及精准定位的前后驱动模组。

4.根据权利要求2所述的无人机电池的自动更换装置，其特征在于，所述右侧运动部件(22)包括承载件(221)、固定件(222)、第一直线导轨(223)和第二直线导轨(224)；所述第一直线导轨(223)和第二直线导轨(224)均包括第一滑轨(225)和至少1个第一滑块(226)；

所述固定件(222)固定设置在至少2个所述第一滑块(226)上，所述承载件(221)固定设置在所述固定件(222)上，所述承载件(221)用于固定设置所述横向固定件(23)的一端。

5.根据权利要求2所述的无人机电池的自动更换装置，其特征在于，所述左右移动机构(30)包括电机固定架(31)、第二驱动电机(32)、固定支座(33)、传动件(34)、定位件(35)、第三直线导轨(36)、第四直线导轨(37)和固定底板(38)；

所述电机固定架(31)、固定支座(33)、第三直线导轨(36)和第四直线导轨(37)均固定设置在所述横向固定件(23)上；固定在所述电机固定架(31)上的所述第二驱动电机(32)与所述传动件(34)一端固定连接，所述定位件(35)固定设置在所述传动件(34)上并与固定底板(38)顶部固定连接，所述固定底板(38)底部与所述第三直线导轨(36)及第四直线导轨(37)固定连接。

6.根据权利要求5所述的无人机电池的自动更换装置，其特征在于，所述传动件(34)为将回转运动转化为左右移动的传动丝杠；

所述第三直线导轨(36)及第四直线导轨(37)均包括第三滑轨和至少1个第三滑块；所述固定底板(38)底部固定在至少2个所述第三滑块上；

所述传动件(34)左右移动通过所述定位件(35)、所述第三直线导轨(36)及第四直线导轨(37)配合带动所述固定底板(38)左右移动。

7.根据权利要求6所述的无人机电池的自动更换装置，其特征在于，所述旋转机构(40)包括第三驱动电机(41)、旋转固定板(42)、旋转传动组件(43)、旋转固定架(44)和旋转带动件(45)；

所述旋转固定板(42)一端底部固定在所述左右移动机构(30)的固定底板(38)上、另一端设有电机通孔(421)供所述第三驱动电机(41)的轴承(411)穿设；

所述旋转传动组件(43)包括主动轮(431)、传动带(432)和从动轮(433)；所述主动轮(431)与所述第三驱动电机(41)的轴承(411)固定连接且同步转动，所述从动轮(433)通过所述传动带(432)与所述主动轮(431)同步转动；

所述旋转固定架(44)固定在所述旋转固定板(42)一端顶部；

所述旋转带动件(45)设置在所述旋转固定架(44)上；所述旋转带动件(45)包括旋转轴(451)和旋转顶面(452)，所述旋转轴(451)下端与所述从动轮(433)固定连接且同步转动。

8.根据权利要求7所述的无人机电池的自动更换装置，其特征在于，所述电池抓取机构(50)包括抓取固定底板(51)、第四驱动电机(52)和电池抓取组件(53)；

所述抓取固定底板(51)固定设置在所述旋转带动件(45)的旋转顶面(452)上，可以左右方向各旋转90°，所述第四驱动电机(52)与所述电池抓取组件(53)配合抓取或松开所述无人机电池。

9.根据权利要求1所述的无人机电池的自动更换装置，其特征在于，所述固定支架(10)还包括左侧充电槽支架(13)和右侧充电槽支架(14)；多个所述电池充电槽(60)对称设置在所述左侧充电槽支架(13)和所述右侧充电槽支架(14)上。

10.根据权利要求9所述的无人机电池的自动更换装置，其特征在于，每个所述电池充电槽(60)均设有给所述无人机电池进行充电的电池充电接口。

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