CN218113025U - 一种无人机机库 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机机库，包括机库本体，所述机库本体内设置有降落平台，所述降落平台可做水平、纵向运动并可做水平方向的自转；所述机库本体内位于降落平台附近设置有与无人机上的红外线接收装置配合定位的红外线发射装置；所述机库本体内还设置有用于抓取无人机、为无人机换电、为无人机更换载荷的辅助机构。具有上述结构的无人机机库，通过一个可自转的降落平台以及辅助机构即可实现更换载荷、更换电池、无人机转向归中，大大提高了机库内的空间利用率，降低了制造成本。

Description

一种无人机机库

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其是一种无人机机库。

背景技术

当前无人机正在各行各业发挥着不同的作用，随着无人机的发展，当前无人机受到续航与航程的影响，无人机自动机库的出现实现全自动起降以及充电，更换电池，载荷的作用，大大提高了无人机的多次作业效率，机库能够全自动的实现补电的操作过程，无需人工干预，节省了人力成本，推动了行业进步。

现有技术中机库可以实现对无人机的换电过程，但无法实现更换载荷，虽然有少部分机库技术能实现更换载荷，但无人机需要在机库内转向或者设置多个机器人进行操作，对于中大型无人机来说极大的浪费了空间。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种无人机机构，利用一个可自转的降落平台以及辅助机构即可实现更换载荷、更换电池、无人机转向归中。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为采用一种无人机机库，包括机库本体，所述机库本体内设置有降落平台，所述降落平台可做水平位移、自转以及纵向位移；所述机库本体内位于降落平台外设置有与无人机上的红外线接收装置配合定位的红外线发射装置；所述机库本体内还设置有用于抓取无人机、为无人机换电、为无人机更换载荷的辅助机构。

本实用新型的原理在于：首先通过红外线发射装置的引导将无人机降落到降落平台上，此时无人机的朝向和位置都不在机库的中心；通过平台水平方向的运动和旋转可对无人机的朝向和位置进行调整。调整后以后再通过辅助机构对无人机进行抓取悬空，再将降落平台的位置调整至机库中心，此时将无人机放置到降落平台上后，无人机即处于降落平台的中心，也处于机库的中心。另外，还可根据需求利用辅助机构进行载荷与电池的更换。

作为一种改进，所述降落平台利用水平运动装置实现水平方向的运动；所述水平运动装置包括水平布置的X轨道，所述X轨道上设置有可沿X轨道运动的X小车；所述X小车上水平设置有与X轨道垂直的Y轨道，所述Y轨道上设置有可沿Y轨道运动的Y小车，所述降落平台设置在Y小车上。

作为一种进一步的改进，所述红外线发射装置为两个或者两个以上，对称设置在X轨道或/和Y轨道的端部。无人机上的红外线接收装置也以同样形式排布，用于确定无人机的朝向便于降落平台调整。

作为另一种更进一步的改进，所述降落平台利用转台与水平运动装置连接，所述转台由电机带动自转。

作为一种改进，所述降落平台利用剪式升降机构实现纵向运动。

作为一种改进，所述红外线发射装置依靠角度调节装置实现纵向发射角度的调节，所述角度调节装置包括水平设置的中心轴，所述中心轴由电机带动，所述红外线发射装置设置在中心轴的柱面上。

作为一种改进，所述辅助机构包括用于放置载荷的载荷台、用于放置电池的电池仓以及三轴模组机器人；所述三轴模组机器人带动通用夹具运动；所述载荷、电池以及无人机上均设置有与通用夹具配合的连接孔。

作为一种改进，所述三轴模组机器人包括位于载荷台与电池仓之间的水平轨道，所述水平轨道上设置有可沿水平轨道运动的水平滑块；所述水平滑块上设置有竖直轨道，所述竖直轨道上设置有可沿竖直轨道运动的竖直滑块；所述水平滑块与竖直轨道之间设置有转台；所述竖直滑块上水平设置有机械臂，所述通用夹具设置在机械臂上且可沿机械臂运动。

作为一种改进，所述降落平台中心设置有与无人机上的凸块配合定位的定位槽，所述定位槽底部为楔形；所述定位槽底部设置有充电模块和锁紧机构。

作为一种改进，所述机库本体顶部开设有供无人机进出的门洞，所述门洞处设置有可折叠的防尘罩。

本实用新型的有益之处在于：具有上述结构的无人机机库，通过一个可自转的降落平台以及辅助机构即可实现更换载荷、更换电池、无人机转向归中，大大提高了机库内的空间利用率，降低了制造成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为降落平台处的结构示意图。

图3为降落平台的放大图。

图4为降落平台的背面示意图。

图5为红外线发射装置的示意图。

图6为辅助机构的结构示意图。

图7为本实用新型的工作流程图。

图中标记：1机库本体、2防尘罩、3电控柜、4 UPS、5降落平台、6 X轨道、7 Y轨道、8剪式升降机构、9载荷台、10电池仓、11三轴机器人、12电机、13 X小车、14 Y小车、15红外线发射装置、16定位槽、17充电模块、18锁紧机构、19电机、20转台、21中心轴、100红外线、101载荷、102电池、111水平轨道、112水平滑块、113转台、114竖直轨道、115竖直滑块、116机械臂、117通用夹具。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型包括机库本体1，所述机库本体1由框架围成，其顶部开设有供无人机进出的门洞，所述门洞处设置有可折叠的防尘罩2。所述防尘罩2由电机2驱动折叠开启，占用空间少。

所述机库本体1内设置有降落平台5，所述降落平台5可做水平位移、自转以及纵向位移；所述机库本体1内位于降落平台5外设置有与无人机上的红外线接收装置配合定位的红外线发射装置15；所述机库本体内1还设置有用于抓取无人机、为无人机换电、为无人机更换载荷的辅助机构。

具体地，如图2、图3、图4所示，所述降落平台5利用水平运动装置实现水平方向的运动；所述水平运动装置包括水平布置的X轨道6，所述X轨道6上设置有可沿X轨道6运动的X小车13；所述X小车13上水平设置有与X轨道6垂直的Y轨道7，所述Y轨道7上设置有可沿Y轨道7运动的Y小车14，所述降落平台5设置在Y小车14上。本实施例中，X轨道6和Y轨道7选用丝杠，X小车13和Y小车14分别与其螺纹配合。通过电机驱动丝杠旋转即可驱动小车的运动，从而带动降落平台5做水平方向的运动。

本实施例中，所述降落平台5利用剪式升降机构5实现纵向运动，并利用转台20与水平运动装置连接实现水平方向的自转，所述转台20由电机19带动自转。剪式升降机构5可将转台延伸出机库本体1，便于无人机降落起飞。而转台20带动降落平台5转动可调整无人机的朝向。

为了便于无人机与降落平台5之间的定位，降落平台5中心设置有与无人机上的凸块配合定位的定位槽16，所述定位槽16底部为楔形；所述定位槽16底部设置有充电模块17和锁紧机构18。当无人机上的凸块落入定位槽16后，通过锁紧机构18将无人机紧固，并且利用充电模块17为无人机充电。

机库本体1内的红外线发射装置15为两个或者两个以上，对称设置在X轨道6或/和Y轨道7的端部。本实施例中，红外线发射装置15为4个，呈十字排布，同样无人机上的红外线接收装置也呈十字排布。当4个红外线发射装置15发射的红外线100被4个红外线接收装置一一接收时，说明无人机的朝向正确。

另外，如图5所示，在一些实施例中，红外线发射装置15依靠角度调节装置实现纵向发射角度的调节，所述角度调节装置包括水平设置的中心轴21，所述中心轴21由电机带动，所述红外线发射装置15设置在中心轴21的柱面上。通过旋转中心轴21即可调节红外线发射装置15纵向的发射角度。

如图6所示，本实施例中辅助机构包括用于放置载荷101的载荷台9、用于放置电池102的电池仓10以及三轴模组机器人11；所述三轴模组机器人11带动通用夹具117运动；所述载荷101、电池102以及无人机上均设置有与通用夹具配合的连接孔。

载荷台9纵向设置有若干仓位，每个仓位放置一个载荷101。并且每个仓位内都设置有定位销为载荷101定位，确保通用夹具117能够准确的插入载荷101的连接孔中。同样，电池仓10横向设置有若干仓位用于放置电池102。通用夹具117为电动，插入连接孔内后可自动夹紧防止掉落。

三轴模组机器人11的结构具体包括位于载荷台9与电池仓10之间的水平轨道111，所述水平轨道111上设置有可沿水平轨道111运动的水平滑块112；所述水平滑块112上设置有竖直轨道114，所述竖直轨道114上设置有可沿竖直轨道114运动的竖直滑块115；所述水平滑块112与竖直轨道114之间设置有转台113；所述竖直滑块115上水平设置有机械臂116，所述通用夹具117设置在机械臂116上且可沿机械臂116运动。能够保证通用夹具117在前后、左右、上下方向的运动。

另外可以预见的是，机库本体1上集成有电控箱3和UPS(不间断电源)4，用于控制机库运作并提供电力。

如图7所示，本实用新型的工作流程如下：

1无人机向机库发出准备降落的信号。

2机库收到信号后将防尘罩打开。

3在剪式升降机构的带动下降落平台升至机库本体外，并根据无人机既定路线将红外线发射装置的倾角调整到约定的角度。

4机库内的红外线发射装置与无人机上的红外线接收装置进行双向识别后对接降落，具体为：有一个或者一个以上红外线发射装置发射红外线被无人机上的红外线接收装置接收到则认为识别成功。

红外线发射装置根据约定调整好角度后，相当于确定了一个无人机悬停的高度，在此高度上，如果无人机在平台正上方就会接收到来自红外线发射装置的红外线。因此无人机悬停在此高度等待红外识别。红外线发射装置和红外线接收装置均为多个，只要任意一个红外线接收装置接收到任意一个红外线发射装置发射的红外线，则认为识别成功。

若识别不成功则红外线发射装置进行纵向扫描；若仍没有红外线发射装置发射的红外线被无人机上的红外线接收装置接收到则等待无人机复飞重新降落。

5无人机降落到降落平台后，然后通过旋转降落平台，使得无人机上的所有红外线接收装置与机库内的红外线发射装置一一对齐，从而调整好无人机的朝向。

6无人机将自身绝对位置发送给机库，机库根据无人机的绝对位置调整降落平台在水平方向的位置，使得无人机位于机库中心，避免其与机库本体发生干涉。

7剪式升降机构带动降落平台回收至机库本体内。

8三轴模组机器人利用通用夹具与无人机背部的连接孔配合，将无人机抓取并悬空。

9降落平台运动到机库中心。

10三轴模组机器人重新将无人机放置到降落平台上，使其底部的凸块进入降落平台的定位槽内，并利用锁紧装置将无人机紧固。

11执行充电、更换载荷、更换电池的命令。

12需要起飞时，开启防尘罩，降落平台升起将无人机送出机库本体外。

13无人机起飞。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种无人机机库，包括机库本体，其特征在于：所述机库本体内设置有降落平台，所述降落平台可做水平位移、自转以及纵向位移；所述机库本体内位于降落平台外设置有与无人机上的红外线接收装置配合定位的红外线发射装置；所述机库本体内还设置有用于抓取无人机、为无人机换电、为无人机更换载荷的辅助机构。

2.根据权利要求1所述的一种无人机机库，其特征在于：所述降落平台利用水平运动装置实现水平方向的运动；所述水平运动装置包括水平布置的X轨道，所述X轨道上设置有可沿X轨道运动的X小车；所述X小车上水平设置有与X轨道垂直的Y轨道，所述Y轨道上设置有可沿Y轨道运动的Y小车，所述降落平台设置在Y小车上。

3.根据权利要求2所述的一种无人机机库，其特征在于：所述红外线发射装置为两个或者两个以上，对称设置在X轨道或/和Y轨道的端部。

4.根据权利要求2所述的一种无人机机库，其特征在于：所述降落平台利用转台与水平运动装置连接，所述转台由电机带动自转。

5.根据权利要求1所述的一种无人机机库，其特征在于：所述降落平台利用剪式升降机构实现纵向运动。

6.根据权利要求1所述的一种无人机机库，其特征在于：所述红外线发射装置依靠角度调节装置实现纵向发射角度的调节，所述角度调节装置包括水平设置的中心轴，所述中心轴由电机带动，所述红外线发射装置设置在中心轴的柱面上。

7.根据权利要求1所述的一种无人机机库，其特征在于：所述辅助机构包括用于放置载荷的载荷台、用于放置电池的电池仓以及三轴模组机器人；所述三轴模组机器人带动通用夹具运动；所述载荷、电池以及无人机上均设置有与通用夹具配合的连接孔。

8.根据权利要求7所述的一种无人机机库，其特征在于：所述三轴模组机器人包括位于载荷台与电池仓之间的水平轨道，所述水平轨道上设置有可沿水平轨道运动的水平滑块；所述水平滑块上设置有竖直轨道，所述竖直轨道上设置有可沿竖直轨道运动的竖直滑块；所述水平滑块与竖直轨道之间设置有转台；所述竖直滑块上水平设置有机械臂，所述通用夹具设置在机械臂上且可沿机械臂运动。

9.根据权利要求1所述的一种无人机机库，其特征在于：所述降落平台中心设置有与无人机上的凸块配合定位的定位槽，所述定位槽底部为楔形；所述定位槽底部设置有充电模块和锁紧机构。

10.根据权利要求1所述的一种无人机机库，其特征在于：所述机库本体顶部开设有供无人机进出的门洞，所述门洞处设置有可折叠的防尘罩。

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