CN216468524U - 一种无人机电池更换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机电池更换装置，涉及无人机技术领域，解决了现有无人机电池更换装置结构复杂，更换步骤繁琐，操作效率低的技术问题。该装置包括承载结构、驱动结构、传动结构和更换结构；所述承载结构连接支撑所述驱动结构、传动结构和更换结构；所述驱动结构通过所述传动结构带动所述更换结构进行往复运动；所述更换结构能够与无人机电池通过卡扣连接固定，并带动所述无人机电池同步进行往复运动，改变与所述承载结构之间的相对位置，进行所述无人机电池的取出和装载。本实用新型可对无人机进行电池自动更换。整体结构简单，操作简便，操作效率高，能够快速更换电池，使无人机能够快速续航、作业时间更久、机动性更好，降低了成本。

Description

一种无人机电池更换装置

技术领域

本实用新型涉及无人机电池更换技术领域，尤其涉及一种无人机电池更换装置。

背景技术

近年来，随着无人机技术的发展普及，无人机行业发展异常迅猛。无人机主要采用电池作为主要动力，续航能力有限，而续航能力是无人机最重要的性能指标之一。但是，在无人值守的无人机存储环境，或者全自动的无人机使用系统中，为了保证无人机的长时续航能力，需要对无人机的电池进行定期更换，以应付各种无人机的使用需求，实现远距离飞行，或紧急起飞开始作业，或开机状态进行数据下载。因此，需要电池更换装置对无人机电池进行快速取出和装载。

在实现本实用新型过程中，实用新型人发现现有技术中至少存在如下问题：

无人机电池更换装置结构复杂，更换步骤繁琐，操作效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无人机电池更换装置，以解决现有技术中存在无人机电池更换装置结构复杂，更换步骤繁琐，操作效率低的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种无人机电池更换装置，包括包括承载结构、驱动结构、传动结构和更换结构；所述承载结构连接支撑所述驱动结构、传动结构和更换结构；所述驱动结构通过所述传动结构带动所述更换结构进行往复运动；所述更换结构能够与无人机电池通过卡扣连接固定，并带动所述无人机电池同步进行往复运动，改变与所述承载结构之间的相对位置，进行所述无人机电池的取出和装载。

优选的，所述更换结构包括电池扣板和电磁铁；所述电磁铁能够通过电磁通断，带动所述电池扣板与所述无人机电池进行所述卡扣连接，或解除所述卡扣连接。

优选的，所述更换结构还包括电池推板，所述电池推板在所述传动结构的带动下运动，对所述无人机电池进行限位或推动。

优选的，所述驱动结构包括电机、联轴器、丝杠和丝杠螺母；所述电机与所述联轴器通过电机安装座连接；所述联轴器与所述丝杠通过丝杠固定座连接；所述丝杠螺母与所述丝杠连接；所述电机通过所述联轴器带动所述丝杠旋转，所述丝杠螺母同步进行直线运动。

优选的，所述承载结构包括平台底板、电池托板、导轨和限位条；所述导轨、限位条固定在所述平台底板上；所述电池托板与所述平台底板固定连接。

优选的，所述限位条的数量为两个，分布在所述电池托板的两侧；所述电池托板承载所述无人机电池；所述限位条在两侧对所述无人机电池进行限位。

优选的，所述平台底板上设置有两个传感器，分别位于所述传动结构进行所述往复运动的初始位置和结束位置的对应位置；所述传动结构上设置有与所述传感器配合的感应片。

优选的，所述导轨为相互平行的两条，所述限位条位于两条所述导轨的内侧。

优选的，所述传动结构包括滑块、基座和连接板；所述滑块连接在所述基座下方，在所述承载结构上进行所述往复运动；所述连接板与所述基座连接。

优选的，所述无人机电池设置有电池拉手，所述电池拉手能够与所述更换结构进行所述卡扣连接。

实施本实用新型无人机电池更换装置的技术方案，具有如下优点或有益效果：

本实用新型无人机电池更换装置，可对无人机进行电池自动更换，整体结构简单，操作简便，操作效率高，能够快速更换电池，使无人机能够快速续航、作业时间更久、机动性更好，降低了成本。

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更换装置实施例的第一视角结构示意图；

图2是本实用新型无人机电池更换装置实施例的第二视角结构示意图；

图3是图2中A部分的放大示意图；

图4是本实用新型无人机电池更换装置实施例的驱动结构示意图；

图5是本实用新型无人机电池更换装置实施例的更换结构爆炸图；

图6是本实用新型无人机电池更换装置实施例的俯视图；

图7是本实用新型无人机电池更换装置实施例的电池更换初始位置示意图；

图8是本实用新型无人机电池更换装置实施例的电池更换中间位置示意图；

图9是本实用新型无人机电池更换装置实施例的电池更换结束位置示意图。

图中：1、承载结构；11、平台底板；111、第一传感器；112、第二传感器；113、检测传感器；114、检测传感器固定件；12、电池托板；13、导轨；14、限位条；15、加强筋；2、驱动结构；21、电机；22、联轴器；23、丝杠；24、丝杠螺母；25、电机安装座；26、丝杠固定座；3、传动结构；31、滑块；32、基座；33、连接板；34、感应片；4、更换结构；41、电池扣板；411、转轴块；412、第一转轴；413、磁铁顶块；414、第二转轴；42、电磁铁；421、解锁电磁铁；422、开机电磁铁；423、扣板电磁铁；43、电池推板；44、电磁铁安装片；5、无人机电池；51、电池拉手。

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流程、方法和装置等的例子，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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”等指示的是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。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。术语“多个”的含义是两个或两个以上。术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接、可拆卸连接、一体地连接、机械连接、电连接、通信连接、直接相连、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。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所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。

实施例一：

如图1-7所示，本实用新型提供了一种无人机电池更换装置实施例，包括承载结构1、驱动结构2、传动结构3和更换结构4。承载结构1连接支撑驱动结构2、传动结构3和更换结构4，承载结构1在最下方，为电池更换装置提供一个定位基准。驱动结构2横向连接固定在承载结构1的一侧，驱动结构2部分悬空在这一侧的上方，为电池更换装置提供了更多的操作空间。传动结构3纵向横跨在承载结构1上面，两端分别固定在承载结构1的两侧，并且传动结构3的一端滑动连接在驱动结构2上。更换结构4贯穿传动结构3，并且更换结构4的下方接触到承载结构1，承载结构1对其实现承载的作用。驱动结构2通过传动结构3带动更换结构4进行往复运动，传动结构3可以带动更换结构4从承载结构1的一端运动到另一端(从靠近电机21的一端运动到远离电机21的一端，靠近电机21的一端为结束位置，远离电机21的一端为初始位置，当然，初始位置和结束位置的称呼可以对调，当然也可以是其他名称等)，驱动结构2提供动力通过传动结构3传递给更换结构4，更换结构4实现对无人机电池5的扣紧或松开。更换结构4能够与无人机电池5通过卡扣连接固定，并带动无人机电池5同步进行往复运动，改变与承载结构1之间的相对位置，进行无人机电池5的取出和装载，取出和装载的位置是远离电机21的一端，即初始位置，更换结构4对齐无人机电池舱的舱口，更换结构4带动无人机电池5进行往复运动时处于承载结构1的中间位置。本实用新型能够对无人机进行无人机电池5自动更换，整体结构简单，操作简便，从而使无人机能够快速续航、作业时间更久、机动性更好，从而降低成本。

作为可选的实施方式，如图3和图5所示，更换结构4包括电池扣板41和电磁铁42。电磁铁包括解锁电磁铁421、开机电磁铁422和扣板电磁铁423，扣板电磁铁423能够通过电磁通断，带动电池扣板41上下旋转，与无人机电池5进行卡扣连接，或解除卡扣连接，电磁铁42通过电磁铁安装片44与其它部件连接，电池扣板41与扣板电磁铁423通过磁铁顶块413和第二转轴414连接，电池扣板41与连接板33通过转轴块411和第一转轴412连接，电池扣板41连接在连接板33下方，扣板电磁铁423动作给磁铁顶块413，电池扣板41可以实现上下旋转功能，解锁电磁铁421通电后动作给电池锁扣，改变无人机对无人机电池5的抱紧状态，开机电磁铁422通电后动作给无人机，使无人机开机，方便无人机电池更换装置进入无人机取出无人机电池5。电磁铁42容易启动，结构简单，操作方便，通过电机21就能实现它的功能，从而使整个电池更换装置工作过程简单，却能实现需要的功能。

具体的，电磁铁42为贯通式电磁铁，可以为24V贯通推拉式电磁铁，通过电流来产生磁性，利用不同的磁圈，加上电源来控制磁性的大小，形成一个可以推、拉的动作，使其在一个整体中运行，就像是活塞一样运动，推拉式的电磁铁因为体型较小，容易安装到一些小的场所。

作为可选的实施方式，如图3和图5所示，更换结构4还包括电池推板43，电池推板43在传动结构3的带动下运动，对无人机电池5进行限位或推动，当更换结构4对无人机电池5进行取出动作时，电池推板43抵住无人机电池5，防止无人机电池5过于靠前或靠后，与电池扣板41卡扣连接的位置错位，无法实现卡扣连接；当更换结构4随着传动结构3往结束位置运动时，电池推板43抵住无人机电池5，防止无人机电池5随着运动时产生惯性力向前移动，错开卡扣连接的位置，呈现脱落状态；当更换结构4随着传动结构3往初始位置运动时，电池推板43抵住无人机电池5，通过传动结构3的带动，将推力作用在无人机电池5上，推动无人机电池5一起运动。电池推板43固定在传动结构3上，与承载结构1接触，电池扣板41通过传动结构3移动进而与电池推板43一起夹紧固定无人机电池5。

作为可选的实施方式，如图4所示，驱动结构2包括电机21、联轴器22、丝杠23和丝杠螺母24。电机21与联轴器22通过电机安装座25连接，分别位于电机安装座25的两边，联轴器22在电机安装座25的上方，电机安装座25连接在平台底板11上。联轴器22与丝杠23通过丝杠固定座26连接，分别位于丝杠固定座26两边，丝杠固定座26连接在电机安装座25上。丝杠螺母24与丝杠23连接，电机21通过联轴器22带动丝杠23旋转，丝杠螺母24同步进行直线运动，电机21通过联轴器22与丝杠23一端共轴固定连接，丝杠螺母24套设在丝杠23上，并且固定在基座32上，丝杠固定座26上设有轴承，丝杠23靠近电机21的一端穿设在丝杠固定座26的轴承上。为实现往复运动，可以选择气缸、液压缸、电机等其它驱动机构。优选的，电机21为旋转电机。

作为可选的实施方式，如图1和图2所示，承载结构1包括平台底板11、电池托板12、导轨13和限位条14。导轨13、限位条14固定在平台底板11上，导轨13和限位条14平行。电池托板12与平台底板11固定连接，电池托板12和平台底板11进行卡合连接和螺钉连接，使电池托板12和平台底板11达到相同的水平高度，平台底板11为槽的结构，电池托板12固定在与槽相配的位置。

作为可选的实施方式，如图2所示，限位条14的数量为两个，分布在电池托板12的两侧，电池托板12承载无人机电池5，限位条14在两侧对所述无人机电池进行限位，防止无人机电池5在跟随更换结构4进行往复运动时发生偏转现象。

作为可选的实施方式，如图1和图2所示，平台底板11上设置有两个传感器，分别位于传动结构进行往复运动的初始位置和结束位置的对应位置，两个传感器分别为第一传感器111和第二传感器112，位于平台底板11的同一侧，即有驱动结构2的一侧，可以通过感应到的信号确定传动结构3往复运动的初始位置和结束位置。优选的，第一传感器111和第二传感器112为槽型光电传感器，优选的，可以为24V的微型槽型光电传感器。平台底板11的另一侧固定有检测传感器113和检测传感器固定件114，检测传感器113可以用于检测判断是否有无人机电池。平台底板11上在电机21的一端固定有两个加强筋15，用于有无人机起降平台固定连接。

作为可选的实施方式，如图2所示，导轨13为相互平行的两条，限位条14位于两条导轨13的内侧，与导轨13相互平行，导轨13为直线导轨，使传动结构3、更换结构4和无人机电池5运动时平稳。

作为可选的实施方式，如图1和图2所示，传动结构3包括滑块31、基座32和连接板33。滑块31连接在基座32下方，在承载结构1上进行往复运动，滑块31与导轨13进行滑动连接，每条导轨13上分别有两个滑块31。连接板33与基座32连接，连接板33连接在基座32的上方，两个基座32与两条导轨13上的滑块31固定连接同步运动，传动结构3上固定有与所述传感器配合的感应片34，位于有传感器的一侧，感应片34随着传动结构3进行往复运动，当接触到两个传感器时，阻断传感器的信号传递，输出的信号为传动结构3的定位信号，确定传动结构3往复运动的定点位置。

作为可选的实施方式，如图7所示，无人机电池5设置有电池拉手51，电池拉手51能够与更换结构4进行卡扣连接，便于对无人机电池5的取出和装载，电池拉手51位于无人机电池5的一端中部，使拉力传递平稳。

本实用新型无人机电池更换装置的工作原理如图7-9所示，驱动结构2通过传动结构3带动更换结构4进行往复运动，实现自动化对无人机进行开关机、无人机电池5解锁或锁定、更换无人机电池5，全自动操作。

取出无人机电池5的过程：如图7所示，电机21通过联轴器22驱动丝杠23、传动结构3、电池推板43、电池扣板41前进；同时开机电磁铁422通电后动作无人机进行开机，通过扣板电磁铁423动作，电池扣板41旋转向下扣住电池拉手51，同时解锁电磁铁421通电后动作给电池锁扣解锁。如图8和9所示，传动结构3后退，带动无人机电池5脱离无人机，开机电磁铁422断电后动作无人机进行关机，随之后退到结束位置。

装载无人机电池5的过程：如图9和8所示，传动结构3前进，电池推板43前进，推动无人机电池5前进装载入无人机。如图7所示，同时开机电磁铁422通电后动作无人机进行开机，解锁电磁铁421断电后动作电池锁扣，无人机电池5被推入无人机后解锁动作恢复，电池自动弹簧卡扣卡住无人机电池，通过扣板电磁铁423动作，电池扣板41旋转向上松开电池拉手51。传动结构3后退，开机电磁铁422断电后动作无人机进行关机，所有结构复位，回到结束位置。

实施例仅是一个特例，并不表明本实用新型就这样一种实现方式。

以上所述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)

1.一种无人机电池更换装置，其特征在于，包括承载结构、驱动结构、传动结构和更换结构；所述承载结构连接支撑所述驱动结构、传动结构和更换结构；所述驱动结构通过所述传动结构带动所述更换结构进行往复运动；所述更换结构能够与无人机电池通过卡扣连接固定，并带动所述无人机电池同步进行往复运动，改变与所述承载结构之间的相对位置，进行所述无人机电池的取出和装载。

2.根据权利要求1所述的一种无人机电池更换装置，其特征在于，所述更换结构包括电池扣板和电磁铁；所述电磁铁能够通过电磁通断，带动所述电池扣板与所述无人机电池进行所述卡扣连接，或解除所述卡扣连接。

3.根据权利要求2所述的一种无人机电池更换装置，其特征在于，所述更换结构还包括电池推板，所述电池推板在所述传动结构的带动下运动，对所述无人机电池进行限位或推动。

4.根据权利要求1所述的一种无人机电池更换装置，其特征在于，所述驱动结构包括电机、联轴器、丝杠和丝杠螺母；所述电机与所述联轴器通过电机安装座连接；所述联轴器与所述丝杠通过丝杠固定座连接；所述丝杠螺母与所述丝杠连接；所述电机通过所述联轴器带动所述丝杠旋转，所述丝杠螺母同步进行直线运动。

5.根据权利要求1所述的一种无人机电池更换装置，其特征在于，所述承载结构包括平台底板、电池托板、导轨和限位条；所述导轨、限位条固定在所述平台底板上；所述电池托板与所述平台底板固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种无人机电池更换装置，其特征在于，所述限位条的数量为两个，分布在所述电池托板的两侧；所述电池托板承载所述无人机电池；所述限位条在两侧对所述无人机电池进行限位。

7.根据权利要求6所述的一种无人机电池更换装置，其特征在于，所述平台底板上设置有两个传感器，分别位于所述传动结构进行所述往复运动的初始位置和结束位置的对应位置；所述传动结构上设置有与所述传感器配合的感应片。

8.根据权利要求7所述的一种无人机电池更换装置，其特征在于，所述导轨为相互平行的两条，所述限位条位于两条所述导轨的内侧。

9.根据权利要求1所述的一种无人机电池更换装置，其特征在于，所述传动结构包括滑块、基座和连接板；所述滑块连接在所述基座下方，在所述承载结构上进行所述往复运动；所述连接板与所述基座连接。

10.根据权利要求1-9中任一所述的一种无人机电池更换装置，其特征在于，所述无人机电池设置有电池拉手，所述电池拉手能够与所述更换结构进行所述卡扣连接。

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