CN216070566U - 一种停机坪及无人机飞行系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供了一种停机坪及无人机飞行系统，涉及无人机技术领域。该停机坪包括停机坪本体、第一充电电极以及升降机构；升降机构连接于停机坪本体；升降机构与第一充电电极相连接，用于驱动第一充电电极升降；停机坪本体上开设有通孔；第一充电电极用于在升降机构的驱动下穿过通孔，直至与承载于停机坪本体上的无人机的第二充电电极电连接，能够较好地避免第一充电电极受到无人机的冲击，并且第一充电电极也不易对无人机的降落造成阻碍。

Description

一种停机坪及无人机飞行系统

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，具体而言，涉及一种停机坪及无人机飞行系统。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，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。

对无人机进行充电是实现无人机应用的重要环节，目前较为成熟的充电方案为有线充电，有线充电的方式则根据飞机固定方式的各不相同，选择将电极设置在拨杆臂上，或设置在机坪上。现有将充电电极设置在停机坪上的方式，充电电极为固定凸起的结构，无人机滑落过程中也可能冲击到停机坪上的充电电极，进而对电极造成损坏，出现连接不准确、虚连接的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的包括，例如，提供了一种停机坪，其能够解决上述背景技术中提到的问题。

本实用新型的目的还包括，提供了一种无人机飞行系统，其能够解决上述背景技术中提到的问题。

本实用新型的实施例可以这样实现：

本实用新型的实施例提供了一种停机坪，其包括停机坪本体、第一充电电极以及升降机构；

所述升降机构与所述第一充电电极相连接，用于驱动所述第一充电电极升降；

所述停机坪本体上开设有通孔；

所述第一充电电极用于在所述升降机构的驱动下穿过所述通孔，直至与承载于所述停机坪本体上的无人机的第二充电电极电连接。

可选的，所述通孔内设置有用于限定所述第一充电电极竖向升降的限位件。

可选的，所述限位件包括两端开口的限位套筒，所述限位套筒设置于所述通孔内；

所述升降机构包括电极座，所述第一充电电极设置于所述电极座上，所述第一充电电极随所述电极座同步升降；

所述电极座可滑动地设置于所述限位套筒内；

当所述电极座移动至靠近所述限位套筒顶端的位置时，所述第一充电电极上升至所述限位套筒外。

可选的，所述升降机构包括驱动件、丝杆和滑动座；

所述驱动件与所述丝杆传动连接；

所述滑动座与所述丝杆配合，所述第一充电电极与所述滑动座传动连接。

可选的，所述停机坪还包括限位机构，所述限位机构设置于所述丝杆上，所述限位机构用于限定所述滑动座的移动距离。

可选的，所述限位机构包括位置限定连杆和第一限位开关；

所述位置限定连杆滑动套设于所述丝杆上，所述位置限定连杆包括抵接段，所述驱动件上设置有安装板，所述第一限位开关设置于所述安装板上；

在所述滑动座推动所述位置限定连杆移动至第一极限位置时，所述抵接段与所述第一限位开关相抵触，且所述第一充电电极与所述第二充电电极电连接；

所述第一限位开关与所述驱动件电连接。

可选的，所述限位机构还包括第二限位开关，所述第二限位开关与所述第一限位开关相对地设置于所述安装板上；

在所述第一充电电极与所述第二充电电极解除电连接的状态下，所述滑动座移动至第二极限位置时，所述滑动座与所述第二限位开关相抵触；

所述第二限位开关与所述驱动件电连接。

可选的，所述升降机构包括电极连接杆和电极座，所述电极连接杆连接于所述滑动座上，所述电极座设置于所述电极连接杆远离所述滑动座的一端，所述第一充电电极设置于所述电极座上。

可选的，所述停机坪本体的底部设置有微动开关，所述微动开关用于检测无人机是否降落在所述停机坪本体上；

所述停机坪还包括控制器，所述控制器分别与所述微动开关和所述升降机构电连接。

本实用新型的实施例还提供了一种无人机飞行系统，包括无人机以及上述的停机坪，所述停机坪用于承载所述无人机。

可选的，所述停机坪本体上设置有多个容置槽，所述无人机包括多个支脚，多个所述支脚与多个所述容置槽一一对应，所述容置槽用于容置对应的所述支脚；

在每个所述支脚均容置于对应的所述容置槽内的状态下，所述第一充电电极与所述第二充电电极在竖直方向上相正对。

本实用新型实施例的停机坪及无人机飞行系统的有益效果包括，例如：当无人机停靠在停机坪本体上后，利用升降机构驱动第一充电电极上升穿过通孔后与第二充电电极电连接，无需充电时，利用升降机构驱动第一充电电极下降即可。由于第一充电电极可升降地设置于停机坪上，在无人机滑落至停机坪本体上的过程中，将第一充电电极下降至较低的位置，无人机便不易对第一充电电极造成冲击而损坏第一充电电极，并且，第一充电电极也不易对无人机的降落过程造成阻碍。

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为本申请实施例中用于展示第一充电电极、升降机构和限位机构的结构示意图；

图2为本申请实施例中用于展示停机坪本体的结构示意图。

图标：100-停机坪；110-停机坪本体；111-通孔；112-限位件；113-微动开关；114-容置槽；120-第一充电电极；130-升降机构；131-电极座；132-驱动件；133-丝杆；134-滑动座；135-安装板；136-丝杆固定座；137-弹性连接件；138-电极连接杆；1381-第一杆段；1382-第二杆段；139-联轴器；140-限位机构；141-位置限定连杆；1411-抵接段；1412-滑动段；1413-连接段；142-第一限位开关；143-第二限位开关。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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装置或元件必须具有特定的方位、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，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

本申请的发明人发现，现有的充电电极一般凸设在停机坪的表面上，在无人机降落的过程中，充电电极可能对无人机的降落过程造成阻碍，同时无人机可能也会对充电电极造成冲击进而损坏充电电极。为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种无人机飞行系统。

请参阅图1-图2，无人机飞行系统包括无人机(图中未示出)以及停机坪100，停机坪100用于承载无人机。

在本实施例中，停机坪100包括停机坪本体110、第一充电电极120以及升降机构130；升降机构130设置于停机坪本体110的下方，不易对无人机的降落过程造成阻碍；升降机构130与第一充电电极120相连接，用于驱动第一充电电极120升降；停机坪本体110上开设有通孔111，第一充电电极120用于在升降机构130的驱动下穿过通孔111，直至与承载于停机坪本体110上的无人机的第二充电电极(图中未示出)电连接，第二充电电极设置于无人机上。

当无人机停靠在停机坪本体110上后，利用升降机构130驱动第一充电电极120上升穿过通孔111后与第二充电电极电连接，无需充电时，利用升降机构130驱动第一充电电极120下降即可。由于第一充电电极120可升降地设置于停机坪100上，在无人机滑落至停机坪本体110上的过程中，将第一充电电极120下降至较低的安全位置，无人机便不易对第一充电电极120造成冲击进而损坏第一充电电极120，并且，第一充电电极120也不易对无人机的降落过程造成阻碍。

另外，通孔111内设置有用于限定第一充电电极120竖向升降的限位件112。

限位件112的设置，可以限定第一充电电极120沿竖向升降，从而能够较好地保证第一充电电极120和第二充电电极的对准性。

在本实施例中，限位件112包括两端开口的限位套筒，限位套筒设置于通孔111内；升降机构130包括电极座131，第一充电电极120设置于电极座131上，第一充电电极120随电极座131同步升降，电极座131可滑动地设置于限位套筒内；当电极座131移动至靠近限位套筒顶端的位置时，第一充电电极120上升至限位套筒外。

进一步的，限位套筒固设于通孔111的内壁上，限位套筒的两端开口连线沿竖向延伸；限位套筒的两端开口为腰型开口，与电极座131的形状相匹配，在其他实施例中，限位套筒的开口形状还可以是圆形、多边形等等。电极座131为平板状，第一充电电极120设置于电极座131朝向无人机一侧的板面上；可选的，第一充电电极120可以是弹簧针，多个弹簧针设置在电极座131的板面上，起电连接作用。

当电极座131与第一充电电极120同步升降的过程中，电极座131在限位套筒内滑动，限位套筒限定电极座131沿竖向移动，从而使得第一充电电极120竖向移动，第一充电电极120在移动过程中不易发生偏移，进而较好地保证了第一充电电极120与第二充电电极的对准性。

在本实施例中，升降机构130还包括驱动件132、丝杆133和滑动座134；驱动件132与丝杆133传动连接，滑动座134与丝杆133配合，第一充电电极120通过电极座131与滑动座134传动连接。

当需要驱动第一充电电极120升降时，利用驱动件132驱使丝杆133转动，丝杆133转动带动滑动座134沿丝杆133的长度方向竖向移动，滑动座134便带动第一充电电极120升降。

另外，停机坪100还包括限位机构140，限位机构140设置于丝杆133上，限位机构140用于限定滑动座134的移动距离。

通过设置限位机构140来限定滑动座134的移动距离，进而对第一充电电极120的移动距离进行了限定，使得第一充电电极120的移动过程更加可控。

进一步的，限位机构140包括位置限定连杆141和第一限位开关142；位置限定连杆141滑动套设于丝杆133上，位置限定连杆141包括抵接段1411，驱动件132上设置有安装板135，第一限位开关142设置于安装板135上；在滑动座134推动位置限定连杆141移动至第一极限位置时，抵接段1411与第一限位开关142相抵触，且第一充电电极120与第二充电电极电连接；第一限位开关142与驱动件132电连接。

在本实施例中，驱动件132为电机，电机的输出轴竖向延伸并与丝杆133同轴线传动连接，电机与丝杆133之间通过联轴器139相连接，第一限位开关142与电机电连接；电机设置于电机座上，安装板135与电机座固定连接；位置限定连杆141还包括滑动段1412和连接段1413，滑动段1412滑动套设于丝杆133上，滑动座134位于滑动段1412和安装板135之间，连接段1413分别与滑动段1412和抵接段1411相连接；抵接段1411位于安装板135的下方，第一限位开关142设置于安装板135朝向抵接段1411的板面上。

需要说明的是，第一极限位置指的是第一充电电极120与第二充电电极相接触时滑动座134所处的位置。

在滑动座134上升的过程中，接通电机的正向转动线路，电机驱动丝杆133转动，滑动座134沿丝杆133的长度方向竖直向上移动，并推动位置限定连杆141的滑动段1412移动，当位置限定连杆141的抵接段1411与第一限位开关142相抵触时，滑动座134移动至第一极限位置，第一限位开关142控制电机断开正向转动线路，电机停止转动，此时第一充电电极120与第二充电电极相接触从而产生电连接进行充电。

通过设置第一限位开关142，当第一充电电极120与第二充电电极相接触时便使电机停转，能够较为精准地限定第一充电电极120的移动距离。

另外，限位机构140还包括第二限位开关143，第二限位开关143与第一限位开关142相对地设置于安装板135上；在第一充电电极120与第二充电电极解除电连接的状态下，滑动座134移动至第二极限位置时，滑动座134与第二限位开关143相抵触；第二限位开关143与驱动件132电连接。

需要说明的是，第二极限位置指的是滑动座134与第二限位开关143相抵触时滑动座134的位置。第一限位开关142和第二限位开关143可以是行程开关。

在滑动座134下降的过程中，接通电机的反向转动线路，位置限定连杆141的抵接段1411与第一限位开关142分离，第一充电电极120与第二充电电极解除电连接，滑动座134下降至滑动座134与第二限位开关143相抵触时，第二限位开关143控制电机断开反向转动线路，电机停止转动，此时第一充电电极120下降至安全位置，不易对无人机的降落造成阻碍，无人机也不易对第一充电电极120造成损伤。

另外，丝杆133远离驱动件132的一端设置有丝杆固定座136，丝杆固定座136连接于停机坪本体110上，位置限定连杆141和丝杆固定座136之间设置有弹性连接件137。

在本实施例中，弹性连接件137可以是弹簧，弹簧的两端分别连接于丝杆固定座136和位置限定连杆141的滑动段1412上。

在滑动座134下降的过程中，滑动座134不再对位置限定连杆141施加向上的推力，位置限定连杆141在弹簧的恢复力下竖直向下移动一段距离，此时位置限定连杆141的抵接段1411不再与第一限位开关142相抵触，电机的正向转动线路能够再次接通，弹簧的设置，具有能够使得位置限定连杆141复位的作用。

进一步的，升降机构130还包括电极连接杆138，电极连接杆138连接于滑动座134上，电极座131设置于电极连接杆138远离滑动座134的一端。

在本实施例中，电极连接杆138包括第一杆段1381和第二杆段1382，第一杆段1381倾斜向上设置，第一杆段1381的一端与滑动座134固定连接，第一杆段1381的另一端与第二杆段1382相连接，第二杆段1382远离第一杆段1381的一端与电极座131相连接。在其他实施例中，电极连接杆138还可以是其他形状，只要能够使得电极座131与丝杆固定座136相错位即可，例如，电机连接杆为单独的一段倾斜杆，倾斜杆的两端分别连接滑动座134和电极座131。

通过使第一杆段1381倾斜设置，能够使得电极座131与丝杆固定座136相错位，从而使得丝杆固定座136不易对电极座131的移动过程造成阻碍。

另外，停机坪本体110的底部设置有微动开关113，微动开关113用于检测无人机是否降落在停机坪本体110上；停机坪100还包括控制器，控制器分别与微动开关113和升降机构130电连接。

当无人机降落在停机坪本体110上时，微动开关113检测到无人机的压力信号后将压力信号传递至控制器，控制器再控制升降机构130驱使第一充电电极120上升，直至第一充电电极120与第二充电电极电连接。而无人机脱离停机坪本体110后，微动开关113弹开，控制器再控制升降机构130驱使第一充电电极120下降至安全位置。

通过设置微动开关113，便于检测无人机是否降落在停机坪本体110上，根据无人机的停靠或脱离状态控制升降机构130驱使第一充电电极120上升或下降，实现第一充电电极120移动的自动化控制。

进一步的，微动开关113的数量包括两个，两个微动开关113呈对角设置于停机坪100的底部。

将两个微动开关113呈对角设置，能够较为准确地检测到无人机是否保持水平的状态降落在停机坪本体110上，以免在无人机出现倾斜的情况下驱使第一充电电极120上升进行充电，解决了第一充电电极120和第二充电电极可能出现连接不准确的问题。

在其他实施例中，微动开关113的数量还可以是三个、四个甚至更多个，只要能够较为准确地检测到无人机是否保持水平的状态降落在停机坪本体110上即可。

另外，停机坪本体110上设置有多个容置槽114，无人机包括多个支脚(图中未示出)，多个支脚与多个容置槽114一一对应，容置槽114用于容置对应的支脚；在每个支脚均容置于对应的容置槽114内的状态下，第一充电电极120与第二充电电极在竖直方向上相正对。

在本实施例中，停机坪本体110上设置有四个容置槽114，相应的，无人机包括四个支脚，微动开关113对角设置于其中两个容置槽114的底部。当然，在其他实施例中，容置槽114和支脚的数量可依实际情况而定；容置槽114为圆锥形容置槽，当支脚落入对应的容置槽114内时，圆锥形容置槽使对应的支脚滑移至圆锥形容置槽的底部中心，当每个支脚均位于对应的容置槽114的底部中心后，无人机便处于相对较为水平的状态，此时，无人机腹部的第二充电电极便与第一充电电极120在竖直方向上相正对。

在无人机降落在停机坪本体110的过程中，使无人机的支脚容置于对应的容置槽114内，便能够对无人机的位置进行限定，从而能够较好地保证第一充电电极120与第二充电电极在竖直方向上相正对，在第一充电电极120与第二充电电极进行电连接时，也能够使第一充电电极120与第二充电电极的电连接更加稳定可靠。

根据本实施例提供的一种无人机飞行系统，该无人机飞行系统的工作原理是：

当无人机降落至停机坪本体110上时，无人机的四个支脚分别落入到圆锥形容置槽114的底部中心后，两个微动开关113被按下，微动开关113检测到无人机的压力信号后将压力信号传递至控制器，控制器再控制电机正转，电机带动丝杆133正向转动，进而带动滑动座134沿丝杆133的长度方向竖直向上滑动，滑动座134通过电极连接杆138和电极座131带动第一充电电极120上升，同时滑动座134推动位置限定连杆141向上滑动，直至位置限定连杆141的抵接段1411与第一限位开关142相抵触，此时断开电机正向转动线路，滑动座134上升至第一极限位置，第一充电电极120与第二充电电极电连接，在此过程中控制器通过第一充电电极120一直发送握手信息至第二充电电极，当第一充电电极120和第二充电电极握手成功后进行充电。

而当无人机脱离停机坪本体110后，微动开关113弹开，控制器再控制电机反转，电机带动丝杆133反向转动，进而带动滑动座134沿丝杆133的长度方向竖直向下滑动，直至滑动座134抵触到第二限位开关143时，断开电机反向转动线路，滑动座134移动至第二极限位置，第一充电电极120下降至安全位置，无人机再次降落时便不易受到第一充电电极120的阻碍，第一充电电极120也不易受到无人机的冲击而受到损伤。在第一充电电极120的升降过程中，由于电极座131始终滑动配合于限位套筒内，从而使得第一充电电极120不易在升降过程中发生偏移，较好地保证了第一充电电极120和第二充电电极电连接的准确性。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种无人机飞行系统，当无人机降落至停机坪本体110上时，微动开关113检测到飞机降落在停机坪本体110上，控制器便控制升降机构130驱动第一充电电极120上升，直至第一充电电极120和第二充电电极电连接；而当无人机脱离停机坪本体110后，微动开关113检测到无人机飞离停机坪本体110，控制器便控制升降机构130驱动第一充电电极120下降至安全位置；在无人机降落时，将第一充电电极120下降至安全位置以避免第一充电电极120受到无人机的冲击，并且第一充电电极120也不易对无人机的降落造成阻碍。

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，可轻易想到的变化或替换，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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种停机坪，其特征在于，包括停机坪本体、第一充电电极以及升降机构；

所述升降机构与所述第一充电电极相连接，用于驱动所述第一充电电极升降；

所述停机坪本体上开设有通孔；

所述第一充电电极用于在所述升降机构的驱动下穿过所述通孔，直至与承载于所述停机坪本体上的无人机的第二充电电极电连接。

2.根据权利要求1所述的停机坪，其特征在于，所述通孔内设置有用于限定所述第一充电电极竖向升降的限位件。

3.根据权利要求2所述的停机坪，其特征在于，所述限位件包括两端开口的限位套筒，所述限位套筒设置于所述通孔内；

所述升降机构包括电极座，所述第一充电电极设置于所述电极座上，所述第一充电电极随所述电极座同步升降；

所述电极座可滑动地设置于所述限位套筒内；

当所述电极座移动至靠近所述限位套筒顶端的位置时，所述第一充电电极上升至所述限位套筒外。

4.根据权利要求1所述的停机坪，其特征在于，所述升降机构包括驱动件、丝杆和滑动座；

所述驱动件与所述丝杆传动连接；

所述滑动座与所述丝杆配合，所述第一充电电极与所述滑动座传动连接。

5.根据权利要求4所述的停机坪，其特征在于，所述停机坪还包括限位机构，所述限位机构设置于所述丝杆上，所述限位机构用于限定所述滑动座的移动距离。

6.根据权利要求5所述的停机坪，其特征在于，所述限位机构包括位置限定连杆和第一限位开关；

所述位置限定连杆滑动套设于所述丝杆上，所述位置限定连杆包括抵接段，所述驱动件上设置有安装板，所述第一限位开关设置于所述安装板上；

在所述滑动座推动所述位置限定连杆移动至第一极限位置时，所述抵接段与所述第一限位开关相抵触，且所述第一充电电极与所述第二充电电极电连接；

所述第一限位开关与所述驱动件电连接。

7.根据权利要求6所述的停机坪，其特征在于，所述限位机构还包括第二限位开关，所述第二限位开关与所述第一限位开关相对地设置于所述安装板上；

在所述第一充电电极与所述第二充电电极解除电连接的状态下，所述滑动座移动至第二极限位置时，所述滑动座与所述第二限位开关相抵触；

所述第二限位开关与所述驱动件电连接。

8.根据权利要求4所述的停机坪，其特征在于，所述升降机构包括电极连接杆和电极座，所述电极连接杆连接于所述滑动座上，所述电极座设置于所述电极连接杆远离所述滑动座的一端，所述第一充电电极设置于所述电极座上。

9.根据权利要求1所述的停机坪，其特征在于，所述停机坪本体的底部设置有微动开关，所述微动开关用于检测无人机是否降落在所述停机坪本体上；

所述停机坪还包括控制器，所述控制器分别与所述微动开关和所述升降机构电连接。

10.一种无人机飞行系统，其特征在于，包括无人机以及如权利要求1-9任一项所述的停机坪，所述停机坪用于承载所述无人机。

11.根据权利要求10所述的无人机飞行系统，其特征在于，所述停机坪本体上设置有多个容置槽，所述无人机包括多个支脚，多个所述支脚与多个所述容置槽一一对应，所述容置槽用于容置对应的所述支脚；

在每个所述支脚均容置于对应的所述容置槽内的状态下，所述第一充电电极与所述第二充电电极在竖直方向上相正对。

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