CN214930648U - 一种无人机空中移动机巢 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无人机空中移动机巢，该无人机空中移动机巢包括带旋翼的机体、飞控系统、动力装置和机巢，动力装置在飞控系统的控制下驱动机体飞行，所述机巢设置于机体上，所述机巢内设置有若干个机位，每个机位用于停放一个无人机，机巢上设置有供无人机通过的窗口。本实用新型专门设计了一种无人机空中移动机巢用于运输无人机，使得无人机的运输不再依赖于公路，适用于公路资源匮乏的偏远地区，扩大了无人机的作业范围。

Description

一种无人机空中移动机巢

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空中移动机巢。

背景技术

无人机作业已经在很多领域得到应用，例如农业、电力业、水力业等，例如利用无人机进行施肥、撒种，利用无人机进行电力检修、水力检修等。待作业的无人机通常是通过专门的设备从存放地运输到作业区，一是因为路程可能较远，二是尽可能地节约能耗，使得无人机可以作业更长时间。目前而言，是通过车载移动机巢，汽车依赖于公路，而对于部分偏僻地区，存在公路狭窄或者无公路可用的情况，使得没办法通过车载移动机巢，继而限制了无人机的应用与作业范围。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决在某些地方无法通过汽车无人机空中移动机巢的问题，提供一种无人机空中移动机巢，利用本实用新型无人机空中移动机巢来运输无人机。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型实施例提供了以下技术方案：

一方面，本实用新型提供了一种无人机空中移动机巢，包括带旋翼的机体、飞控系统、动力装置和机巢，动力装置在飞控系统的控制下驱动机体飞行，所述机巢设置于机体上，所述机巢内设置有若干个机位，每个机位用于停放一个无人机，机巢上设置有供无人机通过的窗口。

上述方案中，无人机空中移动机巢设置有机巢，机巢内设置有机位，可以停放无人机，无人机停放到机位后，无人机空中移动机巢飞行即可将无人机运输到作业区，待作业结束后又可以将无人机运输回存放地。

容易理解的是，本文中的无人机空中移动机巢实际是一个大型无人机，通过设置机巢可以用于收放小型无人机，相对而言，无人机空中移动机巢的整体体积比小型无人机大，若干个小型无人机可以容纳于无人机空中移动机巢内。可以将无人机空中移动机巢理解为是大型的运输无人机，用于运输小型无人机，而将小型无人机理解为作业无人机，用于执行作业任务。作业不限于具体内容，例如可以是农业作业，也可以是电力巡线、水利巡线、空中拍照、空中投食等作业。

在更优化的方案中，所述机体包括机身和设置于所述机身下方的机架，所述机巢设置于机身的顶部，所述窗口设置于机巢的顶部。

机巢可以有多种设置方式，例如设置于机身的顶部，又例如设置于机架上。由于机架的空间有限，因此为了尽可能多装载无人机，优选将机巢设置于机身的顶部，机身顶部空间开阔，可以搭载更大体积的机巢。机巢上需要设置窗口，以便于无人机飞出或飞回机巢。窗口可以设置于机巢任一个侧面，本方案中，将窗口设置于机巢顶部，更方便于无人机飞出或飞回机巢。

在更优化的方案中，所述机巢内还设置有机械手，用于夹持无人机到指定位置。

对于无人机飞出或飞回机巢的方式可以有多种，例如无人机直接在机位上飞出机巢，飞回机巢时直接落入对应机位，但是这种方式对于无人机的控制要求更高，一旦出现定位偏差就会导致无人机无法落入对应的机位，而且对窗口的尺寸要求更大。因此，优选通过机械手夹持的方式进行飞出和飞回，也就是机械手将无人机夹持到固定位置，然后通过窗口飞出机巢，飞回时无人机落入固定位置，即使落入位置略有偏差也不影响，机械手再将无人机夹持到对应的机位。这样可以更好地保障可靠性。

在更优化的方案中，还包括防护罩，用于保护无人机空中移动机巢的旋翼。

旋翼对于无人机而言是非常重要的，旋翼一旦受损将可能导致无人机无法飞行。无人机在飞回机巢过程中，如果定位不准确，则可能触碰到无人机空中移动机巢的旋翼，导致旋翼受损。上述方案中通过设置防护罩，可以保护旋翼不与无人机触碰。

在更优化的方案中，所述机巢顶部设置有窗口盖板，窗口盖板由至少两部分拼接而成，且当窗口盖板滑动而打开窗口时，窗口盖板遮盖所述旋翼。

窗口盖板遮盖旋翼，可以是只遮盖旋翼的一部分。窗口盖板可以是内嵌式的，也可以是外展式的，上述方案中将窗口盖板设置为外展式的，当窗口盖板向外展开而打开窗口时，就可以将旋翼遮盖，继而对旋翼起到保护作用，可以避免无人机降落飞回时与旋翼发生碰撞。

在更优化的方案中，所述飞控系统包括通信中继单元，用于将用户控制端发送的控制无人机的控制指令转发给无人机，以及将无人机的数据信息转发给用户控制端。

用户控制端对无人机的控制可以是直接控制，但是直接控制方式对控制距离有限制，超出通信距离范围会导致控制失败，可以通过增大天线功率的方式来增大通信距离，但是这样会增加无人机的功耗。因此优选采用间接控制方式。上述方案中，通过在无人机空中移动机巢在上设置通信中继单元，利用通信中继单元进行控制指令的转发，以及将无人机的数据信息转发给用户控制端，既能保障控制的可靠性，又可以降低无人机的功耗。

在更优化的方案中，所述飞控系统包括定位单元，用于实时采集所述无人机空中移动机巢的当前位置，并将位置信息传输给用户控制端。

在更优化的方案中，定位单元为支持RTK的卫星定位模块。

上述方案中，通过设置定位单元进行实时位置采集，并传输给用户控制端，便于用户跟踪无人机空中移动机巢。

在更优化的方案中，所述动力装置为油电混合装置，或者油动装置。

无人机的动力一般是电力，上述方案中动力采用油动装置或者油电混合装置，相对而言油的动力更大更持久，为无人机空中移动机巢的可靠飞行提供保障。

与现有技术相比，本实用新型提供的无人机空中移动机巢可以用于运输无人机，使得无人机可以应用在公路无法到达的地方，继而扩大无人机的应用范围，利用无人机降低人的工作量，或者完成人无法完成的作业。

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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍， 应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为实施例中无人机空中移动机巢的一种结构示意图。

图2为实施例中无人机空中移动机巢的另一种结构示意图。

图3为实施例中无人机空中移动机巢的又一种结构示意图。

图4为实施例中无人机空中移动机巢的第四种结构示意图。

图中标记：11-机巢；12-机身；13-机架；14-机械手；15-防护罩；16-窗口盖板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的器件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

请参阅图1，本实施例中提供的无人机空中移动机巢主要包括带旋翼的机体、动力装置和飞控系统，机体包括机身12和机架13，机架13设置于机身12的下方，机身12顶部设置有机巢11，机巢11为矩形体结构，机巢11内部设置有若干个机位，每个机位用于停放一个无人机，机巢11的顶部设置有窗口，无人机可以通过窗口进入机巢11，也可以通过窗口飞出机巢11。

对于机位的结构，本实施例中不做限定，可以采用目前用于无人机空中移动机巢的汽车中机位的结构，也可以设计新的结构，能保障无人机在机位中停放时的稳定性及固定性即可。

对于窗口，可以有多种结构。例如，窗口是一个无盖板的开放式窗口；又例如窗口处设置有窗口盖板，可通过滑动窗口盖板打开或关闭窗口；又例如窗口是一个可供各个机位的无人机直接飞出的大型窗口；又例如窗口是一个仅供一个无人机飞出的小型窗口。

当设置窗口盖板16时，窗口盖板16可以是内嵌式盖板，即窗口盖板16内嵌于机巢顶部面板内。但是更优选的方式是，窗口盖板16由至少两部分拼接而成，且窗口盖板16可外展于顶部面板外，即窗口盖板16例如通过滑动方式向外展开，继而打开窗口，尤其是当窗口尺寸比较大时，窗口盖板16向外展开后，窗口盖板16就可以遮盖旋翼，继而对旋翼起到保护作用，如图4所示。由于一般定位偏差不会太大，而且偏差时无人机也是在窗口周围，因此，即使窗口盖板16不能全部遮盖旋翼，但是也能起到很好的保护作用。

各个机位的无人机可以直接从机位上飞出或飞回，但是这样可能存在飞回定位时定位有偏差的问题。因此，如图3所示，优选在机巢11内设置一个机械手14，利用机械手14将各个机位的无人机夹持到指定位置（位置区域，不限于仅是一个位置点），然后通过窗口飞出机巢11，或者通过机械手14将落入指定位置的无人机夹持到一个机位上。无人机可以停放在一个固定机位，也可以是随机机位。

另外，本实施例中窗口设置于机巢11顶部，目的是针对于机巢11设置于机身12顶部的情况，更有利于无人机飞出或飞进机巢11，窗口同样也可以设置于机巢11的任一侧面。如图2所示，机巢11也可以设置于机架13，此时窗口就优选设置于机巢11的侧面，无人机通过机械手实现起飞位置放置与回收抓取。

无人机在飞回机巢11的过程中，如果位置有偏移，可能会导致触碰到无人机空中移动机巢的旋翼，因此可选地，作为另一种实施方式，也可以在旋翼外围设置一个防护罩15，保护旋翼不会被无人机触碰。作为简单的实施方式，防护罩15可以是框架式结构即可。如图3所示，旋翼包括桨叶和翼臂，防护罩15与翼臂连接，桨叶被包围在防护罩15内，当防护罩15的尺寸覆盖翼臂时，防护罩15可以同时对桨叶和翼臂进行保护，如图3所示。

一般的无人机的动力装置采用电力装置，但是本实施例中的无人机空中移动机巢所需的动力较大，因此优选动力装置采用油动装置、油电混合装置。本方案中对于油动装置和油电混合装置的结构没有做改进，直接采用市面上现有的产品。

本方案中，飞控系统有两个功能，一个是与用户控制端通信，接受用户控制端的控制，实现自身的飞行控制；另一个功能是与无人机通信，将用户控制端对无人机的控制指令转发给无人机，通过中继方式实现对无人机的控制，包括控制无人机飞出及飞回机巢11，也控制无人机按照设定的飞行路径开展作业；还包括一个功能是将无人机的数据通过中继方式转发给用户控制端。

在具体实现时，飞控系统包括电源管理单元、通信单元、处理单元和通信中继单元，通信单元用于与用户控制端通信，通信中继单元用于与无人机通信。本实施例中，通过设置通信中继单元，其目的是通过中继的方式实现对无人机的控制，避免因无人机超出控制距离时而导致控制失效的问题。容易理解的，如果无人机的作业区域与用户控制端的距离不会超出控制距离范围内，也可以不需要设置通信中继单元，用户控制端直接与无人机通信。因此，通信中继单元可以作为可选部件。

作为可选部件，飞控系统还可以包括定位单元，用于实时采集位置信息，即无人机空中移动机巢的当前位置，并将位置信息传输给用户控制端，便于用户跟踪无人机空中移动机巢。

利用上述无人机空中移动机巢可以将无人机运输到作业区，执行完作业后也可以将无人机运输回存放地。

当无人机空中移动机巢飞行至放飞停机位后，打开机巢11的窗口，启动无人机飞出机巢11。当窗口是带有窗口盖板的结构时，在无人机飞出机巢11后，滑动窗口盖板使得窗口关闭，以防止各种杂质等进入机巢11。

当无人机完成作业或者受控需要飞回时，无人机飞行至无人机空中移动机巢的上方，申请进入机巢11，无人机空中移动机巢打开机巢11窗口，无人机进入机巢11。为了帮助飞回时可以更加准确地定位，可以在机巢内设置一个或多个定位辅助装置，例如激光器，通过激光器发出激光，进而在机巢地面得到一个或多个定位参考点，然后利用相机拍摄当前场景图，得到无人机与定位参考点之间的位置关系，继而根据该位置关系调整无人机的位置，以便于更准确地落入指定位置（区域）。

当无人机需要收回时，可以有两种方案，一种是无人机空中移动机巢在放飞停机位不动，无人机飞回至放飞停机位，然后进入机巢；另一种是无人机空中移动机巢飞行至回收停机位，无人机飞行至回收停机位，然后进入机巢。回收停机位距离作业区的距离比放飞停机位更短，无人机空中移动机巢飞行至回收停机位的目的，就是缩短无人机的收回路径，使得无人机可以执行更长时间的作业任务。

容易理解的，放飞停机位和回收停机位是指两个不同位置的停机位，用“放飞”“回收”限定仅是用于区分，没有其他例如结构的限定。

需要理解的是，图1-3中所示仅为结构的简要表示，不代表是产品的原型。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种无人机空中移动机巢，其特征在于，包括带旋翼的机体、飞控系统、动力装置和机巢，动力装置在飞控系统的控制下驱动机体飞行，所述机巢设置于机体上，所述机巢内设置有若干个机位，每个机位用于停放一个无人机，机巢上设置有供无人机通过的窗口。

2.根据权利要求1所述的无人机空中移动机巢，其特征在于，所述机体包括机身和设置于所述机身下方的机架，所述机巢设置于机身的顶部，所述窗口设置于机巢的顶部。

3.根据权利要求1所述的无人机空中移动机巢，其特征在于，所述机巢内还设置有机械手，用于夹持无人机到指定位置。

4.根据权利要求2所述的无人机空中移动机巢，其特征在于，所述机巢顶部设置有窗口盖板，窗口盖板由至少两部分拼接而成，且当窗口盖板滑动而打开窗口时，窗口盖板遮盖所述旋翼。

5.根据权利要求2所述的无人机空中移动机巢，其特征在于，还包括防护罩，用于保护无人机空中移动机巢的旋翼。

6.根据权利要求1所述的无人机空中移动机巢，其特征在于，所述动力装置为油电混合装置，或者油动装置。

Images