CN212148450U - 一种无人机回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无人机回收系统，包括无人机和无人机回收站，无人机包括无人机主体、可升降充电装置，驱动装置驱动充电体上升或下降，充电体设有第一电极和第一磁铁；壳体设有第二电极、定位装置和第二磁铁。当无人机飞行至壳体开口范围内，驱动装置运行带动充电体下降至壳体底部内，此时第一磁铁和第二磁铁磁吸固定，第一电极和第二电极贴合连通以对无人机进行充电，如果无人机需要再次执行任务时，驱动装置运行带动充电体上升收回即可，如果无人机需要回收时，无人机下降至壳体内即可，使得本实用新型的无人机能够自动与无人机回收站精准对接以进行充电，同时能够及时解除充电状态以快速进行再次飞行任务，也能回收至无人机回收站内。

Description

一种无人机回收系统

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，特别涉及一种无人机回收系统。

背景技术

无人机是无人驾驶飞机的简称，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。无人机在执行任务时，一般搭载在移动的回收母体上(如车辆、轮船等运输设备)。由于无人机的续航时间受限制，在执行一定时长的任务后，需要对无人机进行充电。而此时回收母体处于高速行驶状态，无人机飞回运输设备时，受二者时速差的影响，无人机很难与移动的回收母体上的充电装置对接。而且无人机在充电时，若有紧急任务，无法及时脱离充电装置进行起飞。

因此，现有技术有待发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种无人机回收系统，使得本实用新型的无人机能够自动与无人机回收站精准对接以进行充电，同时能够及时解除充电状态以快速进行再次飞行任务，也能回收至无人机回收站内。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型提供了一种无人机回收系统，包括无人机、无人机回收站和回收控制器，其中

所述无人机包括无人机主体、以及与无人机主体电性连接的可升降充电装置，所述可升降充电装置包括驱动装置、充电体以及电性连接无人机主体、充电体的牵引线缆，所述驱动装置驱动所述充电体上升或下降，所述充电体的外侧壁设置有两个极性相反且与所述牵引线缆电性连接的第一电极，所述充电体的底部设置有第一磁铁；

所述无人机回收站包括壳体，所述壳体的上端设置有开口，所述壳体靠近底部的内侧壁间隔设置有两个极性相反且可与所述第一电极电性导通的第二电极，所述第二电极与外部的供电电源电性连接，所述壳体的底部设置有定位装置、以及可与所述第一磁铁吸附的第二磁铁；

所述回收控制器分别与所述无人机、无人机回收站通信连接。

进一步地，所述无人机本体设置有充电端口，所述充电端口的正负极分别通过所述牵引线缆与对应的所述第一电极电性连接，所述供电电源的正负极分别与对应的所述第二电极电性连接。

进一步地，所述无人机主体的外围设置有保护装置，所述保护装置包括设置于所述无人机主体上端的上护板、设置于所述无人机主体下端的下护板、以及连接所述上护板、下护板的固定件，所述下护板开设有对应所述充电体的通孔。

进一步地，所述可升降充电装置还包括支架结构，所述支架结构包括两个分别设置于所述下护板的立柱、以及连接两个立柱的横柱，所述驱动装置包括设置于所述横柱一端的电机，所述牵引线缆缠绕于所述横柱上。

进一步地，所述充电体为倒圆锥体结构，两个所述第一电极分别间隔环设于倒圆锥体结构的斜面，且所述第一电极的电极面朝下，所述第一磁铁设置于倒圆锥体结构的顶点位置。

进一步地，所述壳体为漏斗结构，其直径由下往上逐渐增大，所述第二电极分别间隔环设于漏斗结构的斜面，且所述第二电极的电极面朝上与所述第一电极的电极面配合。

进一步地，所述无人机回收站还包括固定结构和卡合结构，所述固定结构包括安装板和若干个设置于安装板上的支撑柱，所述支撑柱支撑所述壳体，所述卡合结构包括若干个水平穿设于所述支撑柱上的卡接件，所述壳体的侧壁开设有对应所述卡接件的卡槽，所述卡接件可穿过所述卡槽以限制所述充电体的活动范围。

进一步地，所述上护板、下护板及固定件采用树脂材质。

本实用新型技术方案具有的有益效果：

本实用新型的无人机回收系统，通过设置无人机和无人机回收站，无人机主体电性连接有可升降充电装置，并由驱动装置驱动充电体上升或下降，同时无人机回收站包括上端开口的壳体，充电体设置有第一电极和第一磁铁，壳体设置有第二电极、定位装置和第二磁铁，当无人机朝着定位装置方向飞行至壳体开口的范围内，驱动装置运行并带动充电体下降至壳体的底部内，此时第一磁铁和第二磁铁磁吸固定，第一电极和第二电极贴合连通以对无人机进行充电，如果无人机需要再次执行任务时，驱动装置运行带动充电体上升收回即可，如果无人机需要回收时，无人机下降至壳体内即可，使得本实用新型的无人机能够自动与无人机回收站精准对接以进行充电，同时能够及时解除充电状态以快速进行再次飞行任务，也能回收至无人机回收站内。

附图说明

图1是本实用新型无人机的结构示意图；

图2是本实用新型充电体的结构示意图；

图3是本实用新型无人机回收站的结构示意图；

图4是图3中A的放大图；

图5是本实用新型无人机回收站另一角度的结构示意图；

图6是图5中B的放大图；

图7是本实用新型无人机回收方法的流程图；

图8是本实用新型无人机飞行至无人机回收站上方的示意图；

图9是本实用新型无人机下放充电体的示意图；

图10是本实用新型充电体沿无人机回收站滑落的示意图；

图11是本实用新型无人机在无人机回收站内充电的示意图；

图12是本实用新型卡接件抵住充电体的示意图；

图13是本实用新型无人机收容于无人机回收站中的示意图；

附图标记说明：

10-无人机，11-无人机主体，121-电机，122-充电体，1221-第一电极，1222-第一磁铁，123-牵引线缆，13-保护装置，131-上护板，132-下护板，1321-通孔，133-固定件，134-气流孔，14-支架结构，141-立柱，142-横柱，20-无人机回收站，21-壳体，211-开口，212-第二电极，214-第二磁铁，215-卡槽，22-固定结构，221-安装板，222-支撑柱，23-卡合结构，231-卡接件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以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，除非另有明确的限定。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。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

请参考图1至图6，本实用新型提供了一种无人机回收系统，包括无人机10、无人机回收站20和回收控制器，在本实施方式中，所述无人机回收站20安装于移动的回收母体上(如车辆、轮船、火车、飞机等运输设备)，或者所述无人机回收站20具有稳定移动的功能；

其中，所述无人机10包括无人机主体11、以及与无人机主体11电性连接的可升降充电装置，所述可升降充电装置包括驱动装置、充电体122以及电性连接无人机主体11、充电体122的牵引线缆123，所述驱动装置驱动所述充电体122上升或下降，所述充电体122的外侧壁设置有两个极性相反且与所述牵引线缆123电性连接的第一电极1221，即所述第一电极1221通过所述牵引线缆123与所述充电体122连接，所述充电体122的底部设置有第一磁铁1222；

所述无人机回收站20包括壳体21，所述壳体21的上端设置有开口211，所述壳体21靠近底部的内侧壁间隔设置有两个极性相反且可与所述第一电极1221电性导通的第二电极212，所述第二电极212与外部的供电电源电性连接，所述壳体21的底部设置有定位装置、以及可与所述第一磁铁1222吸附的第二磁铁214；

所述回收控制器分别与所述无人机10、无人机回收站20通信连接，用于控制所述无人机10的飞行状态、所述驱动装置的运行状态以及所述定位装置的工作状态。

当所述无人机10需要充电时，所述回收控制器发送回收指令给所述无人机10，并修订定位装置的向上偏移定位信息(必须超过所述壳体21开口211，保证所述无人机10不会与所述壳体21撞击)，将修订后的定位信息发送给所述无人机10，所述无人机10飞行至修订后的定位信息位置处，此时所述无人机10处于所述壳体21的开口211范围内，然后所述回收控制器启动所述驱动装置旋转以将所述充电体122下放，所述充电体122沿着所述壳体21的内侧壁滑落，当其接近所述壳体21的底部，所述第一磁铁1222和所述第二磁铁214吸附固定，所述充电体122与所述无人机回收站20紧贴在一起，同时所述第一电极1221和所述第二电极212相连通，使得外部的供电电源可以对所述无人机10进行充电。此时，所述无人机10可在所述壳体21开口211的上方持续飞行，如需再次执行任务，所述回收控制器启动所述驱动装置旋转将所述充电体122上升收回，所述无人机10即可向目的地飞行。

由于仅仅是靠所述第一磁铁1222和第二磁铁214的磁吸作用吸紧所述充电体122，所述无人机10收回所述充电体122无需额外动力，能够快速进行再次执行飞行任务，解决了所述无人机10充电、及时放飞以再次执行飞行任务的问题。

当需要回收所述无人机10时，所述无人机10逐渐下降容置于所述无人机回收站20的底部内，并且所述驱动装置旋转将所述牵引线缆123缠绕，从而完成对所述无人机10的回收。所述无人机10充电、回收的过程中无需人工进行对接、拾取，整个过程自动、安全，方便操作。

由于所述无人机10和所述无人机回收站20之间受时速差及定位精度的影响，同时受所述无人机10的距离探测精度及空气阻力等影响，所述无人机无10法精确飞行至所述无人机回收站20的正上方，因此，本实用新型的壳体21开口211远大于所述无人机10整体，能够确保所述无人机10能够保持在所述壳体21的开口211范围内，同时通过第一磁铁1222和第二磁铁214的磁吸固定，提高对所述无人机10充电、回收的准确度和精度。

在本实施方式中，所述无人机主体11内设置有可充电电池，所述充电体122与该可充电电池电性连接，以对所述无人机主体11进行充电，保证所述无人机10的续航能力；所述回收控制器可通过有线或者无线的方式与所述无人机回收站20通信连接，同时通过无线的方式与所述无人机10通信连接，以对所述无人机10进行远程控制；所述连接线123可采用软性电缆线，保证上升或者下降时的弹性度和自由弯曲度；所述充电体122可为塑料外壳。

优选地，所述无人机本体11设置有充电端口，所述充电端口的正负极分别通过所述牵引线缆123与对应的所述第一电极1221电性连接，所述供电电源的正负极分别与对应的所述第二电极212电性连接，其中所述第一电极1221、第二电极214也对应分为正、负极，使得本实用新型的无人机回收站20能够给所述无人机10进行充电和回收，无需人工操作，方便使用。

进一步地，所述无人机主体11的外围设置有保护装置13，所述保护装置13用于保护所述无人机主体11，防止所述无人机10与所述无人机回收站20碰撞损坏，所述保护装置13包括设置于所述无人机主体11上端的上护板131、设置于所述无人机主体11下端的下护板132、以及连接所述上护板131、下护板132的固定件133，所述下护板132开设有对应所述充电体122的通孔1321，所述充电体122经过所述通孔1321进行上升或者下降。

在本实施方式中，所述上护板131、下护板132均设置有气流孔134，使得气流得以经所述气流孔134排出，不影响所述无人机10机翼所生成的气流出入和无人机镜头的观察，保证所述无人机10功能的正常使用；所述上护板131、下护板132及固定件133可以采用树脂材质，具有良好的机械性能，能够提供良好的保护作用，防止所述无人机10撞击损坏；所述上护板131、下护板132以及固定件133可以采用一体成型结构，提高所述无人机10整体的稳定性。

请继续参考图1，所述可升降充电装置还包括支架结构14，所述支架结构14包括两个分别设置于所述下护板132的立柱141、以及连接两个立柱141的横柱142，所述驱动装置包括设置于所述横柱142一端的电机121，所述牵引线缆123缠绕于所述横柱142上，可以展开或者收拢，从而实现所述充电体122的下降和上升。

其中，所述横柱142的一端与所述电机121的传动轴连接，另一端与其中一个所述立柱141转动连接，例如可通过轴承连接等。所述充电体122收起时所述牵引线缆123缠绕于所述横柱142上，当所述充电体122需要下放时，所述电机121驱动带动所述横柱142旋转，使得缠绕于所述横柱142的牵引线缆123跟着旋转下放，从而所述充电体122能够凭借自身的重力作用下降至所述壳体21内；当需要收起所述充电体122时，所述电机121反方向旋转收起所述牵引线缆123和所述充电体122。

作为一种实施例，所述充电体122为倒圆锥体结构，两个所述第一电极1221分别间隔环设于倒圆锥体结构的斜面，即所述第一电极1221呈倒台阶式设置，防止两所述第一电极1221误触，且所述第一电极1221的电极面朝下，所述第一磁铁1222设置于倒圆锥体结构的顶点位置，即所述第一磁铁1222设置于所述充电体122的底部。

对应地，所述壳体21为漏斗结构，其直径由下往上逐渐增大，使得所述壳体21的开口211能够容置所述无人机10，而且所述充电体122能够沿着所述漏斗结构的斜面逐渐下落，整个过程稳定平缓，同时所述壳体21由上往下逐渐收紧，能够稳定夹持所述无人机10，所述第二电极212分别间隔环设于漏斗结构的斜面，即所述第二电极212呈台阶式设置，与所述第一电极1221对应设置，且所述第二电极212的电极面朝上与所述第一电极1221的电极面配合。

采用倒圆锥结构与漏斗结构的配合，增加了所述无人机10和所述无人机回收站20的配合范围，避免因微小误差而导致所述无人机10不能完成充电、回收的操作，而且所述无人机回收站20的直径逐渐收紧，使得所述充电体122的对接精确度和稳定性能够进一步提高。

进一步地，所述无人机回收站20还包括固定结构22和卡合结构23，所述固定结构22包括安装板221和若干个设置于安装板221上的支撑柱222，所述支撑柱222支撑所述壳体21，提高所述无人机回收站20的稳定性，避免因风力等导致所述壳体21出现倾斜的情况，所述卡合结构23包括若干个水平穿设于所述支撑柱222上的卡接件231，所述壳体21的侧壁开设有对应所述卡接件231的卡槽215，所述卡接件231可穿过所述卡槽215以限制所述充电体122的活动范围。

在本实施方式中，所述安装板221用于将所述无人机回收站20固定在移动的回收母体上，如车辆、轮船、火车、飞机等运输设备；或者在所述安装板221下安装有移动结构。

当所述充电体122由所述第二磁铁214磁吸固定后，所述卡接件231伸出穿过所述卡槽215以抵住所述充电体122的上端面，从而固定所述充电体122，防止所述充电体122晃动脱离，所述无人机10可降落至所述壳体21内，完成对所述无人机10的回收。

当需要再次起飞时，所述卡接件231缩进以解锁所述充电体122，所述无人机10可进行起飞并脱离所述第二磁铁1222的吸附作用，并将所述充电体122收回，从而完成所述无人机10的再次起飞。

在本实施方式中，所述卡接件231可由动力结构驱动，从而实现自动伸出或者缩进，无需人工操作。

本实用新型的无人机回收系统，能够自动完成对所述无人机10的充电，也能够自动完成对所述无人机10的回收，方便操作。

如图7所示，本实用新型无人机10的回收方法，包括以下步骤：

步骤A：如图8的状态所示，当所述无人机10需要充电时，所述无人机控制器向所述无人机10发送回收指令，并修订定位装置的向上偏移定位信息(必须超过所述壳体21开口211，保证所述无人机10不会与所述壳体21撞击)，将修订后的定位信息发送给所述无人机10，使所述无人机10朝所述定位装置方向飞行，所述无人机10飞行至修订后的定位信息位置处，此时所述无人机10处于所述壳体21的开口211范围内，所述卡接件231未伸入所述卡槽215内；

步骤B：所述无人机10飞行至所述无人机回收站20的开口211范围内，此时所述无人机10仍处于飞行状态，所述回收控制器驱使所述驱动装置运行并带动所述充电体122下降(如图9所示)，所述牵引线缆123向下展开，使得所述充电体122能够随着重力方向并沿着所述无人机回收站20的内侧壁滑动(如图10所示)，所述壳体21为漏斗结构，使得所述充电体122的滑落能够稳定平缓；

步骤C：如图11所示，所述充电体122滑动至所述无人机回收站20的底部，所述第一磁铁1222和所述第二磁铁214吸附固定所述充电体122和所述无人机回收站20，所述第一电极1221与所述第二电极212相贴合电性导通，从而外部的供电电源能够对所述无人机10进行充电，而且所述无人机10可一边飞行一边充电，当需要再次执行飞行任务，所述驱动装置运行将所述充电体122上升收回，即可向飞行目的地飞行，该过程快速便捷，无需人工操作。

进一步地，如图12和13所示，本实用新型无人机10的回收方法还包括步骤D：所述卡接件231穿过所述卡槽215抵住所述充电体122的上端面，以限制所述充电体122的活动范围，所述无人机10向下飞行降落至所述无人机回收站20中，从而完成所述无人机10的回收。

本实用新型的无人机回收系统，通过设置无人机10和无人机回收站20，无人机主体11电性连接有可升降充电装置，并由驱动装置驱动充电体122上升或下降，同时无人机回收站20包括上端开口的壳体21，充电体122设置有第一电极1221和第一磁铁1222，壳体21设置有第二电极212、定位装置和第二磁铁214，当无人机10朝着定位装置方向飞行至壳体21开口211的范围内，驱动装置运行并带动充电体122下降至壳体21的底部内，此时第一磁铁1222和第二磁铁214磁吸固定，第一电极1221和第二电极212贴合连通以对无人机10进行充电，如果无人机10需要再次执行任务时，驱动装置运行带动充电体122上升收回即可，如果无人机10需要回收时，无人机10下降至壳体21内即可，使得本实用新型的无人机10能够自动与无人机回收站20精准对接以进行充电，同时能够及时解除充电状态以快速进行再次飞行任务，也能回收至无人机回收站20内。

本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (8)

1.一种无人机回收系统，其特征在于，包括无人机、无人机回收站和回收控制器，其中

所述无人机包括无人机主体、以及与无人机主体电性连接的可升降充电装置，所述可升降充电装置包括驱动装置、充电体以及电性连接无人机主体、充电体的牵引线缆，所述驱动装置驱动所述充电体上升或下降，所述充电体的外侧壁设置有两个极性相反且与所述牵引线缆电性连接的第一电极，所述充电体的底部设置有第一磁铁；

所述无人机回收站包括壳体，所述壳体的上端设置有开口，所述壳体靠近底部的内侧壁间隔设置有两个极性相反且可与所述第一电极电性导通的第二电极，所述第二电极与外部的供电电源电性连接，所述壳体的底部设置有定位装置、以及可与所述第一磁铁吸附的第二磁铁；

所述回收控制器分别与所述无人机、无人机回收站通信连接。

2.根据权利要求1所述的无人机回收系统，其特征在于，所述无人机本体设置有充电端口，所述充电端口的正负极分别通过所述牵引线缆与对应的所述第一电极电性连接，所述供电电源的正负极分别与对应的所述第二电极电性连接。

3.根据权利要求1所述的无人机回收系统，其特征在于，所述无人机主体的外围设置有保护装置，所述保护装置包括设置于所述无人机主体上端的上护板、设置于所述无人机主体下端的下护板、以及连接所述上护板、下护板的固定件，所述下护板开设有对应所述充电体的通孔。

4.根据权利要求3所述的无人机回收系统，其特征在于，所述可升降充电装置还包括支架结构，所述支架结构包括两个分别设置于所述下护板的立柱、以及连接两个立柱的横柱，所述驱动装置包括设置于所述横柱一端的电机，所述牵引线缆缠绕于所述横柱上。

5.根据权利要求1所述的无人机回收系统，其特征在于，所述充电体为倒圆锥体结构，两个所述第一电极分别间隔环设于倒圆锥体结构的斜面，且所述第一电极的电极面朝下，所述第一磁铁设置于倒圆锥体结构的顶点位置。

6.根据权利要求5所述的无人机回收系统，其特征在于，所述壳体为漏斗结构，其直径由下往上逐渐增大，所述第二电极分别间隔环设于漏斗结构的斜面，且所述第二电极的电极面朝上与所述第一电极的电极面配合。

7.根据权利要求1所述的无人机回收系统，其特征在于，所述无人机回收站还包括固定结构和卡合结构，所述固定结构包括安装板和若干个设置于安装板上的支撑柱，所述支撑柱支撑所述壳体，所述卡合结构包括若干个水平穿设于所述支撑柱上的卡接件，所述壳体的侧壁开设有对应所述卡接件的卡槽，所述卡接件可穿过所述卡槽以限制所述充电体的活动范围。

8.根据权利要求3所述的无人机回收系统，其特征在于，所述上护板、下护板及固定件采用树脂材质。

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