CN215146428U - 一种无人机更换电池到位检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种无人机更换电池到位检测装置，驱动电机通过直线模组连接有换电池机构；换电池机构包括架体，架体连接直线模组，架体的侧部设有换电池电机，换电池电机连接有旋转轴，旋转轴的末端连接有缓冲组件，缓冲组件连接有电池勾爪；架体的端部连接有到位检测组件，驱动电机通过直线模组带动到位检测组件前进或后退，到位检测组件前进以携带待更换的电池移动至无人机电池槽；到位检测组件后退使电池勾爪对进入无人机电池槽的电池进行拨动，电池勾爪对进入无人机电池槽的电池进行拨动以使到位检测组件脱离电池。本实用新型解决无人机换电过程中可能出现的电池不到位、存在脱落危险的问题，使无人机换电更加的安全可靠。
Description
技术领域
本实用新型属于无人机技术领域，具体涉及一种无人机更换电池到位检测装置。
背景技术
目前，无人机技术发展日新月异，无人机的可靠性和使用时间等方面，都有了长足的进步，价格也逐步被普通大众所接受。无人机的滞空优势，在侦查，物流等方面，为人们提供了第三交通和第三视角，随着第三方设备小型化，可以无人机下挂载各种功能模块，通过无线数字传输技术和图像传输技术，可以获取所需要的信息或功能。
由于无人机自身的无线通信距离限制，需要现场人员使用遥控器才能对无人机进行操控，操作人员需要到达使用现场，并在一定距离内才可能操作飞机。由于无人机在远距离方面并未完全实现无人化、智能化和远程化飞行，因此无人机航空站应运而生，在现场真正的实现了无人化的部署，需要时，只需要在远端通过网络，实现远程控制和使用。在航站内部，通过机械构件，对无人机实现电池更换，打开无人机，关闭无人机等操作。
现阶段，在更换无人机电池的时候，是将电池推入无人机，无人机的电池槽自身带有卡扣装置，因此单纯的将无人机电池推入电池槽，有可能会造成电池未到位，卡扣装置无法起到固定作用的现象。这种情况下，后续无人机起飞执行任务途中，会存在电池脱落的危险，有可能会造成严重的事故。亟需一种解决在更换电池的情况下，检测电池是否到位的技术方案。
实用新型内容
为此，本实用新型提供一种无人机更换电池到位检测装置，解决无人机换电过程中可能出现的电池不到位、存在脱落危险的问题。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种无人机更换电池到位检测装置，包括驱动电机，所述驱动电机通过直线模组连接有换电池机构；所述换电池机构包括架体，所述架体连接所述直线模组，架体的侧部设有换电池电机，所述换电池电机连接有旋转轴，所述旋转轴的末端连接有缓冲组件，所述缓冲组件连接有电池勾爪；
所述架体的端部连接有到位检测组件，所述驱动电机通过所述直线模组带动所述到位检测组件前进或后退，所述到位检测组件前进以携带待更换的电池移动至无人机电池槽；所述到位检测组件后退使所述电池勾爪对进入无人机电池槽的电池进行拨动，所述电池勾爪对进入无人机电池槽的电池进行拨动以使到位检测组件脱离电池。
作为无人机更换电池到位检测装置的优选方案，所述换电池电机、旋转轴、缓冲组件和电池勾爪均设有两组，两组所述换电池电机、旋转轴、缓冲组件和电池勾爪分布在架体的两侧。
作为无人机更换电池到位检测装置的优选方案，所述换电池电机通过所述旋转轴驱动所述电池勾爪旋转，所述电池勾爪旋转至垂直状态脱离电池，电池勾爪旋转至水平状态接触电池。
作为无人机更换电池到位检测装置的优选方案，所述到位检测组件设有两组，两组所述到位检测组件对称于所述架体的中心线，两组所述到位检测组件对应于无人机电池槽。
作为无人机更换电池到位检测装置的优选方案，所述缓冲组件包括第一缓冲弹簧，所述第一缓冲弹簧一端连接所述旋转轴，第一缓冲弹簧的另外一端连接所述电池勾爪。
作为无人机更换电池到位检测装置的优选方案，所述到位检测组件包括活塞，所述活塞连接有第二缓冲弹簧，活塞的端部连接有检测传感器。
作为无人机更换电池到位检测装置的优选方案，所述检测传感器采用微动开关，所述微动开关接触或脱离电池以发出接触信号。
作为无人机更换电池到位检测装置的优选方案，所述电池勾爪与旋转轴之间具有预设的浮动行程。
作为无人机更换电池到位检测装置的优选方案，还包括控制器，所述驱动电机、换电池电机和到位检测组件均与所述控制器电连接，控制器用于控制换电池机构的位置及换电池电机的旋转。
作为无人机更换电池到位检测装置的优选方案，所述控制器还用于根据到位检测组件的信号判断进入无人机电池槽的电池到位情况。
本实用新型具有如下优点：驱动电机通过直线模组连接有换电池机构；换电池机构包括架体，架体连接直线模组，架体的侧部设有换电池电机，换电池电机连接有旋转轴，旋转轴的末端连接有缓冲组件，缓冲组件连接有电池勾爪；架体的端部连接有到位检测组件，驱动电机通过直线模组带动到位检测组件前进或后退，到位检测组件前进以携带待更换的电池移动至无人机电池槽；到位检测组件后退使电池勾爪对进入无人机电池槽的电池进行拨动，电池勾爪对进入无人机电池槽的电池进行拨动以使到位检测组件脱离电池。本实用新型不仅能够将无人机电池推入无人机电池槽，还能对卡扣装置无法起到固定作用造成电池未到位情况进行检测，避免后续无人机起飞执行任务途中存在的电池脱落危险，使无人机换电更加的安全可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本实用新型实施例中提供的无人机更换电池到位检测装置结构示意图；
图2为本实用新型实施例中提供的无人机更换电池到位检测装置初始状态下结构示意图；
图3为本实用新型实施例中提供的无人机更换电池到位检测装置回拉示意图；
图4为本实用新型实施例中提供的无人机更换电池到位检测装置推电池示意图；
图5为本实用新型实施例中提供的无人机更换电池到位检测装置检测动作流程图。
图中，1、驱动电机；2、直线模组；3、换电池机构；4、架体；5、换电池电机；6、旋转轴；7、缓冲组件；8、电池勾爪；9、到位检测组件；10、无人机电池槽；11、活塞；12、检测传感器；13、电池。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
参见图1，提供一种无人机更换电池到位检测装置，包括驱动电机1，所述驱动电机1通过直线模组2连接有换电池机构3，驱动电机1为伺服电机；所述换电池机构3包括架体4，所述架体4连接所述直线模组2，架体4的侧部设有换电池电机5，所述换电池电机5采用步进电机，换电池电机5连接有旋转轴6，所述旋转轴6的末端连接有缓冲组件7，所述缓冲组件7连接有电池勾爪8；
所述架体4的端部连接有到位检测组件9，所述驱动电机1通过所述直线模组2带动所述到位检测组件9前进或后退，所述到位检测组件9前进以携带待更换的电池13移动至无人机电池槽10；所述到位检测组件9后退使所述电池勾爪8对进入无人机电池槽10的电池13进行拨动，所述电池勾爪8对进入无人机电池槽10的电池13进行拨动以使到位检测组件9脱离电池13。
辅助图2、图3和图4，本实施例中，所述换电池电机5、旋转轴6、缓冲组件7和电池勾爪8均设有两组，两组所述换电池电机5、旋转轴6、缓冲组件7和电池勾爪8分布在架体4的两侧。所述换电池电机5通过所述旋转轴6驱动所述电池勾爪8旋转，所述电池勾爪8旋转至垂直状态脱离电池13，电池勾爪8旋转至水平状态接触电池13。所述到位检测组件9设有两组，两组所述到位检测组件9对称于所述架体4的中心线，两组所述到位检测组件9对应于无人机电池槽10。电池勾爪8能够在换电池电机5的带动下旋转，当要取换电时电池勾爪8旋转至水平方向，从而可以拉动电池13；当电池勾爪8旋转至竖直方向时，电池勾爪8可以与电池13脱开，从而撤离。换电池电机5、旋转轴6、缓冲组件7和电池勾爪8的对称式设计，能够适配无人机的双电池13换电，同时进行换电到位检测。
具体的，所述缓冲组件7包括第一缓冲弹簧，所述第一缓冲弹簧一端连接所述旋转轴6，第一缓冲弹簧的另外一端连接所述电池勾爪8。所述电池勾爪8与旋转轴6之间具有预设的浮动行程。由于第一缓冲弹簧和电池勾爪8连接，电池勾爪8与旋转轴6之间具有一定的浮动行程，且为柔性机构，降低了损坏器件的几率。
具体的，所述到位检测组件9包括活塞11，所述活塞11连接有第二缓冲弹簧，活塞11的端部连接有检测传感器12。所述检测传感器12采用微动开关，所述微动开关接触或脱离电池13以发出接触信号。活塞11配合第二缓冲弹簧柔性推动电池13，活塞11的电池13接触面安装微动开关，检测是否与电池13接触；当推电池13时，活塞11与电池13接触触发微动开关；当活塞11回来时，活塞11与电池13脱离开，微动开关没有信号。
本实施例中，还包括控制器，所述驱动电机1、换电池电机5和到位检测组件9均与所述控制器电连接，控制器用于控制换电池机构3的位置及换电池电机5的旋转。所述控制器还用于根据到位检测组件9的信号判断进入无人机电池槽10的电池13到位情况。当上位系统给出给无人机安装电池13的指令后，通过控制器控制位置信息，完成换电及检测动作，串行进行动作，其中某步出现错误，例如无法达到指定位置的情况，则认为整个流程失败，并把未完成动作上报给上位机，若全部顺序执行完成，则把正常执行结束信息上报给上位机。
参见图2、图3、图4和图5，本实用新型的动作过程如下：
初始状态设定为换电池机构3中已经有电池13。此时，两个电池勾爪8均在水平状态(下文中水平状态简称为旋入，竖直状态简称为旋出)，即可以勾拽电池13。
步骤一：驱动电机1带动换电池机构3从初始位置s0，移至推电池13位置s1(电池13推入无人机电池槽10的位置)；
步骤二：驱动电机1带动换电池机构3从推电池13位置s1，移至回拉一小段，该位置为s2(电池13已插好后回拉电池13，活塞11会与电池13脱离的位置)；
步骤三：若此时电池13已推到位，电池13槽中的卡扣(现有技术)会将电池13锁住，且电池勾爪8与旋转轴6有第一缓冲弹簧连接，回拉后第一缓冲弹簧拉伸，活塞11会与电池13脱离开。此时，活塞11上的微动开关没有信号。若两边的微动开关都没有信号，代表两边的电池13均已推到位，不会发生电池13脱落的危险。之后重新移至推电池13位置s1。若有一个或者两个微动开关有信号，代表该微动开关所接触的电池13没有退到位，需要重新进行步骤2的动作。若设定冲推电池13n(可设置)次无法推到位，则向上位系统报告故障信息。
步骤四：以上步骤三检测电池13到位并推回电池13后，换电池电机5带动两个电池勾爪8旋出，然后驱动电机1带动换电池机构3从推电池13位置s1移至初始位置s0，撤出飞机换电区域，向上位系统报告完成信号，无人机可以起飞执行任务。
综上所述，本实用新型的驱动电机1通过直线模组2连接有换电池机构3；换电池机构3包括架体4，架体4连接直线模组2，架体4的侧部设有换电池电机5，换电池电机5连接有旋转轴6，旋转轴6的末端连接有缓冲组件7，缓冲组件7连接有电池勾爪8；架体4的端部连接有到位检测组件9，驱动电机1通过直线模组2带动到位检测组件9前进或后退，到位检测组件9前进以携带待更换的电池13移动至无人机电池槽10；到位检测组件9后退使电池勾爪8对进入无人机电池槽10的电池13进行拨动，电池勾爪8对进入无人机电池槽10的电池13进行拨动以使到位检测组件9脱离电池13。使用过程中，驱动电机1带动换电池机构3从初始位置s0，移至推电池13位置s1(电池13推入无人机电池槽10的位置)；驱动电机1带动换电池机构3从推电池13位置s1，移至回拉一小段，该位置为s2(电池13已插好后回拉电池13，活塞11会与电池13脱离的位置)；若此时电池13已推到位，电池13槽中的卡扣(现有技术)会将电池13锁住，且电池勾爪8与旋转轴6有第一缓冲弹簧连接，回拉后第一缓冲弹簧拉伸，活塞11会与电池13脱离开。此时，活塞11上的微动开关没有信号。若两边的微动开关都没有信号，代表两边的电池13均已推到位，不会发生电池13脱落的危险。之后重新移至推电池13位置s1。若有一个或者两个微动开关有信号，代表该微动开关所接触的电池13没有退到位，需要重新进行推电池13的动作。若设定冲推电池13n(可设置)次无法推到位，则向上位系统报告故障信息。当检测电池13到位并推回电池13后，换电池电机5带动两个电池勾爪8旋出，然后驱动电机1带动换电池机构3从推电池13位置s1移至初始位置s0，撤出飞机换电区域，向上位系统报告完成信号，无人机可以起飞执行任务。当上位系统给出给无人机安装电池13的指令后，通过控制器控制位置信息，完成换电及检测动作，串行进行动作，其中某步出现错误，例如无法达到指定位置的情况，则认为整个流程失败，并把未完成动作上报给上位机，若全部顺序执行完成，则把正常执行结束信息上报给上位机。本实用新型不仅能够将无人机电池13推入无人机电池槽10，还能对卡扣装置无法起到固定作用造成电池13未到位情况进行检测，避免后续无人机起飞执行任务途中存在的电池13脱落危险，使无人机换电更加的安全可靠。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种无人机更换电池到位检测装置，其特征在于，包括驱动电机(1)，所述驱动电机(1)通过直线模组(2)连接有换电池机构(3)；所述换电池机构(3)包括架体(4)，所述架体(4)连接所述直线模组(2)，架体(4)的侧部设有换电池电机(5)，所述换电池电机(5)连接有旋转轴(6)，所述旋转轴(6)的末端连接有缓冲组件(7)，所述缓冲组件(7)连接有电池勾爪(8)；
所述架体(4)的端部连接有到位检测组件(9)，所述驱动电机(1)通过所述直线模组(2)带动所述到位检测组件(9)前进或后退，所述到位检测组件(9)前进以携带待更换的电池(13)移动至无人机电池槽(10)；所述到位检测组件(9)后退使所述电池勾爪(8)对进入无人机电池槽(10)的电池(13)进行拨动，所述电池勾爪(8)对进入无人机电池槽(10)的电池(13)进行拨动以使到位检测组件(9)脱离电池(13)。
2.根据权利要求1所述的一种无人机更换电池到位检测装置，其特征在于，所述换电池电机(5)、旋转轴(6)、缓冲组件(7)和电池勾爪(8)均设有两组，两组所述换电池电机(5)、旋转轴(6)、缓冲组件(7)和电池勾爪(8)分布在架体(4)的两侧。
3.根据权利要求2所述的一种无人机更换电池到位检测装置，其特征在于，所述换电池电机(5)通过所述旋转轴(6)驱动所述电池勾爪(8)旋转，所述电池勾爪(8)旋转至垂直状态脱离电池(13)，电池勾爪(8)旋转至水平状态接触电池(13)。
4.根据权利要求2所述的一种无人机更换电池到位检测装置，其特征在于，所述到位检测组件(9)设有两组，两组所述到位检测组件(9)对称于所述架体(4)的中心线，两组所述到位检测组件(9)对应于无人机电池槽(10)。
5.根据权利要求1所述的一种无人机更换电池到位检测装置，其特征在于，所述缓冲组件(7)包括第一缓冲弹簧，所述第一缓冲弹簧一端连接所述旋转轴(6)，第一缓冲弹簧的另外一端连接所述电池勾爪(8)。
6.根据权利要求1所述的一种无人机更换电池到位检测装置，其特征在于，所述到位检测组件(9)包括活塞(11)，所述活塞(11)连接有第二缓冲弹簧，活塞(11)的端部连接有检测传感器(12)。
7.根据权利要求6所述的一种无人机更换电池到位检测装置，其特征在于，所述检测传感器(12)采用微动开关，所述微动开关接触或脱离电池(13)以发出接触信号。
8.根据权利要求1所述的一种无人机更换电池到位检测装置，其特征在于，所述电池勾爪(8)与旋转轴(6)之间具有预设的浮动行程。
9.根据权利要求1所述的一种无人机更换电池到位检测装置，其特征在于，还包括控制器，所述驱动电机(1)、换电池电机(5)和到位检测组件(9)均与所述控制器电连接，控制器用于控制换电池机构(3)的位置及换电池电机(5)的旋转。
10.根据权利要求9所述的一种无人机更换电池到位检测装置，其特征在于，所述控制器还用于根据到位检测组件(9)的信号判断进入无人机电池槽(10)的电池(13)到位情况。
Priority Applications (1)
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| CN202121514836.5U CN215146428U (zh) | 2021-07-05 | 2021-07-05 | 一种无人机更换电池到位检测装置 |
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| CN (1) | CN215146428U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113334052A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-09-03 | 华软科技股份有限公司 | 一种无人机更换电池到位检测装置 |
-
2021
- 2021-07-05 CN CN202121514836.5U patent/CN215146428U/zh active Active
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