CN218858733U - 自动适配多机型的无人机机巢 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无人机机巢技术领域，公开了一种自动适配多机型的无人机机巢，包括机架和停机坪，停机坪设置在机架内，包括控制系统、停机板、多个测距传感器、对中机构和锁紧机构。停机板上设有停机位；多个测距传感器设置在停机板上，测距传感器向控制系统实时传输与无人机的机身底壁之间的高度信息，控制系统根据高度信息判断无人机的型号；对中机构设置在停机板上，控制系统根据无人机的型号控制对中机构将无人机的中心移动至停机板的中轴线上；锁紧机构设置在停机板上，锁紧机构能够将位于中轴线上的无人机移动至停机位并锁紧固定。该自动适配多机型的无人机机巢的普适性较高，提高了电网差异化巡检任务要求下多机型协同作业能力。

Description

自动适配多机型的无人机机巢

技术领域

本实用新型涉及无人机机巢技术领域，尤其涉及一种自动适配多机型的无人机机巢。

背景技术

随着电网架空输电线路长度的增加，运维工作量增加与人员短缺之间矛盾日益突出，传统人工运维模式存在效率低、质量不稳定、危险性高、劳动强度大等缺点，已无法满足电网建设和发展需求。

近年来，利用无人机机巢开展电网无人机自主巡检已成为电网巡检主要方式，相比于传统人工运维模式，在工作效率和安全性能等方面有了显著的提升。但是现有的无人机机巢是根据无人机型号专门定制的，只能匹配单一型号的无人机，在电网多机多任务巡检要求下，机型兼容性差且作业效率低。同时，根据无人机定制化研制的无人机机巢也限制了无人机机巢的使用范围以及推广前景。

因此，亟需提出一种自动适配多机型的无人机机巢，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种自动适配多机型的无人机机巢，适用于大、中、小三种型号的无人机，普适性较高，显著提高了电网差异化巡检任务要求下多机型集群协同作业能力。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

自动适配多机型的无人机机巢，包括机架和停机坪，所述停机坪设置在所述机架内，用于放飞、回收、存放无人机，所述停机坪包括：

控制系统；

停机板，所述停机板上设有停机位；

多个测距传感器，设置在所述停机板上，所述测距传感器向所述控制系统实时传输与所述无人机的机身底壁之间的高度信息，所述控制系统根据所述高度信息判断所述无人机的型号；

对中机构，设置在所述停机板上，所述控制系统根据所述无人机的型号控制所述对中机构将所述无人机的中心移动至所述停机板的中轴线上；

锁紧机构，设置在所述停机板上，所述锁紧机构能够将位于所述中轴线上的所述无人机移动至所述停机位并锁紧固定。

可选地，所述测距传感器设有四个，四个所述测距传感器呈两排两列对称设置在所述停机板的中轴线的两侧。

可选地，所述对中机构包括第一推板、第二推板和第一驱动组件，

所述第一驱动组件的两端分别与所述第一推板和所述第二推板驱动连接，所述第一驱动组件能够驱动所述第一推板和所述第二推板沿第一方向相互靠近或远离。

可选地，所述第一驱动组件包括双头电机、第一丝杠、第二丝杠、第一螺母和第二螺母，

所述双头电机的两个输出端分别与所述第一丝杠和所述第二丝杠驱动连接，所述第一螺母与所述第一丝杠螺纹连接，所述第二螺母与所述第二丝杠螺纹连接，所述第一推板的一端与所述第一螺母固定连接，所述第二推板的一端与所述第二螺母固定连接。

可选地，所述锁紧机构包括第一锁定件、第二锁定件、第二驱动组件和第三驱动组件，

所述第一锁定件与所述停机板固定连接，所述第一锁定件能够与所述无人机的一个腿部抵接，所述第二驱动组件能够驱动所述第二锁定件沿第二方向靠近所述第一锁定件，所述第二锁定件包括锁定爪，所述第三驱动组件能够驱动所述锁定爪旋转；

当所述第二锁定件推动所述无人机运动使所述无人机的一个腿部与所述第一锁定件抵接时，所述第三驱动组件驱动所述锁定爪旋转，以使所述锁定爪压紧固定所述无人机的另一个腿部。

可选地，所述第二驱动组件包括电机、第三丝杠和第三螺母，

所述电机的输出端与所述第三丝杠驱动连接，所述第三螺母与所述第三丝杠螺纹连接，所述第二锁定件还包括连接件，所述连接件与所述第三螺母固定连接。

可选地，所述第一锁定件241包括第一抵接部和第二抵接部，所述第一抵接部和所述第二抵接部分别与所述无人机300的腿部的上表面和侧壁抵接。

可选地，所述停机坪还包括：

固定板，所述停机板与所述固定板滑动连接；

第四驱动组件，与所述停机板驱动连接，用于驱动所述停机板滑动。

可选地，还包括回收舱，所述回收舱包括：

升降机构，设置在所述机架内；

摆放架，设置在所述升降机构上，所述升降机构能够驱动所述摆放架升降，所述摆放架包括第一层和第二层，所述第一层和所述第二层间隔设置，所述第一层和所述第二层上均设有所述停机坪。

可选地，所述回收舱设有多个，多个所述回收舱沿所述机架的长度方向并排设置。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供一种自动适配多机型的无人机机巢，包括机架和停机坪，停机坪设置在机架内，停机坪包括控制系统、停机板、多个测距传感器、对中机构和锁紧机构。测距传感器能够向控制系统实时传输与无人机的机身底壁之间的高度信息，控制系统能够根据高度信息判断无人机的型号，并根据无人机的型号控制对中机构将无人机的中心移动至停机板的中轴线上，锁紧机构能够将位于中轴线上的无人机移动至停机位并锁紧固定，完成无人机的固定。上述自动适配多机型的无人机机巢，能够同时回收存放大、中、小三种型号的无人机，即使用一个上述无人机机巢就能满足电网多机多任务巡检的要求，与现有技术中每个无人机都需要特制的无人机机巢相比，一方面，降低了电网巡检系统中无人机机巢的使用数量，进而降低了电网巡检系统的占地空间，提高了空间利用率；另一方面，提高了无人机机巢的兼容性，进而提高了电网差异化巡检任务要求下多机型无人机集群协同作业的能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的第一视角下的停机板与无人机的装配图；

图2为本实用新型实施例提供的第二视角下的停机板与无人机的装配图；

图3为本实用新型实施例提供的停机坪的结构示意图(未示出无人机和第四驱动组件)；

图4为本实用新型实施例提供的自动适配多机型的无人机机巢的结构示意图一；

图5为本实用新型实施例提供的自动适配多机型的无人机机巢的结构示意图二；

图6为本实用新型实施例提供的自动适配多机型的无人机机巢的结构示意图三。

图中：

100、机架；200、停机坪；210、停机板；211、滑槽；220、测距传感器；230、对中机构；231、第一推板；232、第二推板；233、第一驱动组件；2331、双头电机；2332、第一丝杠；2333、第二丝杠；2334、第一导轨；240、锁紧机构；241、第一锁定件；2421、锁定爪；2422、连接件；243、第二驱动组件；2431、电机；2432、第三丝杠；244、第三驱动组件；250、固定板；251、第二导轨；261、升降机构；262、摆放架；300、无人机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实用新型提供一种自动适配多机型的无人机机巢，适用于大、中、小三种型号的无人机300，普适性较高，且能够实现多架无人机300的回收存放，提高了空间利用率。

具体地，如图1-6所示，该自动适配多机型的无人机机巢包括机架100和停机坪200，停机坪200设置在机架100内，停机坪200用于放飞、回收、存放无人机300。停机坪200包括控制系统、停机板210、多个测距传感器220、对中机构230以及锁紧机构240。其中，多个测距传感器220设置在停机板210上，测距传感器220向控制系统实时传输与无人机300的机身底壁之间的高度信息，控制系统根据高度信息判断无人机300的型号。对中机构230设置在停机板210上，控制系统根据无人机300的型号控制对中机构230将无人机300的中心移动至停机板210的中轴线上。锁紧机构240设置在停机板210上，锁紧机构240能够将位于中轴线上的无人机300移动至停机位并锁紧固定。优选地，由于无人机300回收时停在停机板210上的位置随机，因此，对中机构230进行无人机300的对中时，首次触发的测距传感器220不同，为了保证无人机300从各个方向进行对中时都能尽快触发测距传感器220，在本实施例中，设置四个测距传感器220，且四个测距传感器220呈两排两列对称设置在停机板210的中轴线的两侧。当然，在其他实施例中，测距传感器220的数量和设置方式也可以为其他，根据实际需要设置即可。上述自动适配多机型的无人机机巢，能够同时回收存放大、中、小三种型号的无人机300，即使用一个上述无人机机巢就能满足电网多机多任务巡检的要求，与现有技术中每个无人机300都需要特制的无人机机巢相比，一方面，降低了电网巡检系统中无人机机巢的使用数量，进而降低了电网巡检系统的占地空间，提高了空间利用率；另一方面，提高了无人机机巢的兼容性，进而提高了电网差异化巡检任务要求下多机型无人机300集群协同作业的能力。

进一步地，以设置四个测距传感器220，回收大、中、小三种型号的无人机300为例，控制系统确定无人机300型号的具体过程如下：

控制系统内预先存储大、中、小三种型号的无人机300的机身底壁与停机板210之间的垂直距离，因无人机载重及分类特点，大、中、小三种型号的无人机外形尺寸区分度明显，如大型无人机300的机身底壁与停机板210之间的垂直距离为20cm-25cm，中型无人机300的机身底壁与停机板210之间的垂直距离为15cm-20cm，小型无人机300的机身底壁与停机板210之间的垂直距离为10cm-15cm。

当无人机300落至停机板210上后，控制系统先控制对中机构230启动，使对中机构230开始推动无人机300向停机板210的中轴线上移动，在移动过程中，控制系统会实时收到四个测距传感器220测得的高度信息，例如，得到四个测距传感器220传输的瞬时数据值为(10，11，13，10)，每个测距传感器220测得的高度信息均落在10cm-15cm的范围内，则判断该无人机300为小型无人机300，控制机构根据预先设置的参数，控制对中机构230停止到相应位置，即完成对中。由于大、中、小三种机型的无人机300的机身底壁与停机板210之间垂直距离差异较大，因此，不存在通过测距传感器220传输的高度信息同时匹配多种型号的无人机300的情况出现。

进一步地，继续参见图1-3，在本实施例中，锁紧机构240包括第一锁定件241、第二锁定件、第二驱动组件243和第三驱动组件244。其中，第一锁定件241与停机板210固定连接，第一锁定件241能够与无人机300的一个腿部抵接，第二驱动组件243能够驱动第二锁定件沿第二方向靠近第一锁定件241，第二锁定件包括锁定爪2421，第三驱动组件244能够驱动锁定爪2421旋转，第三驱动组件244可选但不限定为电机2431。当第二锁定件推动无人机300运动使无人机300的一个腿部与第一锁定件241抵接时，第三驱动组件244驱动锁定爪2421旋转，以使锁定爪2421压紧固定无人机300的另一个腿部，进而实现无人机300的固定。优选地，第一锁定件241的形状应与无人机300的腿部结构相适配，在本实施例中，第一锁定件241包括第一抵接部和第二抵接部，第一抵接部和第二抵接部分别与无人机300的腿部的上表面和侧壁抵接，这种结构能够将无人机300的腿部固定在第一锁定件241和停机板210之间，对无人机300的固定效果较好。

可选地，在本实施例中，第二驱动组件243包括电机2431、第三丝杠2432和第三螺母。其中，电机2431的输出端与第三丝杠2432驱动连接，第三螺母与第三丝杠2432螺纹连接，第二锁定件还包括连接件2422，连接件2422与第三螺母固定连接，第三驱动组件244设置在连接件2422上，锁定爪2421与连接件2422转动连接。当然，在其他实施例中，第二驱动组件243的结构也可以设置为其他，根据实际需要设置即可。

优选地，在停机板210上还设有滑槽211，连接件2422滑动穿设于滑槽211，并且一端与第三螺母固定连接，另一端用于固定第三驱动组件244和锁定爪2421，滑槽211沿第二方向延伸(图3中Y轴方向)。通过设置滑槽211，能够对第二锁定件的运动起到导向作用。

进一步地，第一锁定件241上设有压力传感器，压力传感器向控制系统传递压力值，控制系统通过压力值的大小判定无人机300的腿部是否与第一锁定件241抵接，进而控制第三驱动组件244启动，使锁定爪2421锁紧固定无人机300的另一个腿部。

进一步地，继续参见图1和图3，对中机构230包括第一推板231、第二推板232和第一驱动组件233。其中，第一驱动组件233的两端分别与第一推板231和第二推板232驱动连接，第一驱动组件233能够驱动第一推板231和第二推板232沿第一方向相互靠近或远离。第一方向即为图3中X轴方向。在第一推板231和第二推板232相互靠近的过程中，能够实现无人机300的对中。可选地，在本实施例中，第一驱动组件233包括双头电机2331、第一丝杠2332、第二丝杠2333、第一螺母和第二螺母。其中，双头电机2331的两个输出端分别与第一丝杠2332和第二丝杠2333驱动连接，第一螺母与第一丝杠2332螺纹连接，第二螺母与第二丝杠2333螺纹连接，第一推板231的一端与第一螺母固定连接，第二推板232的一端与第二螺母固定连接。控制系统通过控制双头电机2331的启停，进而控制第一推板231和第二推板232的运动行程，当无人机300的型号不同时，第一推板231和第二推板232运动的行程不同。值得说明的是，在本实施例中，第一推板231和第二推板232同步运动。当然，在其他实施例中，第二驱动组件243的结构也可以为其他，根据实际需要设置即可。

优选地，继续参见图3，第二驱动组件243还包括第一导轨2334，第一推板231和第二推板232均与第一导轨2334滑动连接，第一导轨2334设置在停机板210上，并沿第一方向延伸(X轴方向)，通过设置第一导轨2334，并使第一推板231和第二推板232与第一导轨2334滑动连接，一方面，能够对第一推板231和第二推板232的运动起到导向作用；另一方面，能够提高第一推板231和第二推板232运动的稳定性和顺畅性。

进一步地，继续参见图3，上述自动适配多机型的无人机机巢还包括固定板250和第四驱动件，其中，停机板210与固定板250滑动连接，第四驱动组件与停机板210驱动连接，用于驱动停机板210滑动。在本实施例中，停机板210沿Y轴方向滑动，停机板210能够沿Y轴方向滑动以伸出机架100，有利于无人机300的放飞和回收。可选地，第四驱动件可以为丝杠螺母结构，或直线电机等，根据实际需要设置即可。

优选地，固定板250上还设有第二导轨251，第二导轨251沿Y轴方向延伸，停机板210上设有滑块，滑块与第二导轨251滑动连接，结构简单，有利于停机板210滑动的顺畅性。当然，停机板210和固定板250之间的滑动连接结构也可以为其他，根据实际需要设置即可。

进一步地，如图4所示，上述自动适配多机型的无人机机巢还包括回收舱，回收舱包括升降机构261和摆放架262。其中，升降机构261设置在机架100内，升降机构261可选但不限定为剪叉机构。摆放架262设置在升降机构261上，升降机构261能够驱动摆放架262升降，摆放架262包括第一层和第二层，第一层和第二层间隔设置，第一层和第二层上均设有停机坪200。在存放无人机300时，升降机构261处于降落状态。放飞无人机300时，先将第一层的停机坪200上停机板210滑出机架100，然后放飞第一层的无人机300，之后停机板210滑动回机架100内；然后升降机构261升起，第二层的停机坪200上的停机板210滑出机架100，放飞第二层的无人机300，最后停机板210滑动回机架100内。在进行无人机300的回收时，先回收第二层停机坪200上的无人机300，再回收第一层停机坪200上的无人机300。通过设置升降机构261和摆放架262，能够同时回收存放两架无人机300，且结构紧凑，占用空间较小。

优选地，继续参见图4，回收舱设置多个，多个回收舱沿机架100的长度方向并排设置。通过设置多个回收舱，能够提高上述自动适配多机型的无人机机巢的空间利用率。在本实施例中，设置两个回收舱。在其他实施例中，回收舱的数量也可以为其他，如三个、四个等，根据实际需要设置即可。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.自动适配多机型的无人机机巢，其特征在于，包括机架(100)和停机坪(200)，所述停机坪(200)设置在所述机架(100)内，用于放飞、回收、存放无人机(300)，所述停机坪(200)包括：

控制系统；

停机板(210)，所述停机板(210)上设有停机位；

多个测距传感器(220)，设置在所述停机板(210)上，所述测距传感器(220)向所述控制系统实时传输与所述无人机(300)的机身底壁之间的高度信息，所述控制系统根据所述高度信息判断所述无人机(300)的型号；

对中机构(230)，设置在所述停机板(210)上，所述控制系统根据所述无人机(300)的型号控制所述对中机构(230)将所述无人机(300)的中心移动至所述停机板(210)的中轴线上；

锁紧机构(240)，设置在所述停机板(210)上，所述锁紧机构(240)能够将位于所述中轴线上的所述无人机(300)移动至所述停机位并锁紧固定。

2.根据权利要求1所述的自动适配多机型的无人机机巢，其特征在于，所述测距传感器(220)设有四个，四个所述测距传感器(220)呈两排两列对称设置在所述停机板(210)的中轴线的两侧。

3.根据权利要求1所述的自动适配多机型的无人机机巢，其特征在于，所述对中机构(230)包括第一推板(231)、第二推板(232)和第一驱动组件(233)，

所述第一驱动组件(233)的两端分别与所述第一推板(231)和所述第二推板(232)驱动连接，所述第一驱动组件(233)能够驱动所述第一推板(231)和所述第二推板(232)沿第一方向相互靠近或远离。

4.根据权利要求3所述的自动适配多机型的无人机机巢，其特征在于，所述第一驱动组件(233)包括双头电机(2331)、第一丝杠(2332)、第二丝杠(2333)、第一螺母和第二螺母，

所述双头电机(2331)的两个输出端分别与所述第一丝杠(2332)和所述第二丝杠(2333)驱动连接，所述第一螺母与所述第一丝杠(2332)螺纹连接，所述第二螺母与所述第二丝杠(2333)螺纹连接，所述第一推板(231)的一端与所述第一螺母固定连接，所述第二推板(232)的一端与所述第二螺母固定连接。

5.根据权利要求1所述的自动适配多机型的无人机机巢，其特征在于，所述锁紧机构(240)包括第一锁定件(241)、第二锁定件、第二驱动组件(243)和第三驱动组件(244)，

所述第一锁定件(241)与所述停机板(210)固定连接，所述第一锁定件(241)能够与所述无人机(300)的一个腿部抵接，所述第二驱动组件(243)能够驱动所述第二锁定件沿第二方向靠近所述第一锁定件(241)，所述第二锁定件包括锁定爪(2421)，所述第三驱动组件(244)能够驱动所述锁定爪(2421)旋转；

当所述第二锁定件推动所述无人机(300)运动使所述无人机(300)的一个腿部与所述第一锁定件(241)抵接时，所述第三驱动组件(244)驱动所述锁定爪(2421)旋转，以使所述锁定爪(2421)压紧固定所述无人机(300)的另一个腿部。

6.根据权利要求5所述的自动适配多机型的无人机机巢，其特征在于，所述第二驱动组件(243)包括电机(2431)、第三丝杠(2432)和第三螺母，

所述电机(2431)的输出端与所述第三丝杠(2432)驱动连接，所述第三螺母与所述第三丝杠(2432)螺纹连接，所述第二锁定件还包括连接件(2422)，所述连接件(2422)与所述第三螺母固定连接。

7.根据权利要求5所述的自动适配多机型的无人机机巢，其特征在于，所述第一锁定件(241)包括第一抵接部和第二抵接部，所述第一抵接部和所述第二抵接部分别与所述无人机(300)的腿部的上表面和侧壁抵接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的自动适配多机型的无人机机巢，其特征在于，所述停机坪(200)还包括：

固定板(250)，所述停机板(210)与所述固定板(250)滑动连接；

第四驱动组件，与所述停机板(210)驱动连接，用于驱动所述停机板(210)滑动。

9.根据权利要求8所述的自动适配多机型的无人机机巢，其特征在于，还包括回收舱，所述回收舱包括：

升降机构(261)，设置在所述机架(100)内；

摆放架(262)，设置在所述升降机构(261)上，所述升降机构(261)能够驱动所述摆放架(262)升降，所述摆放架(262)包括第一层和第二层，所述第一层和所述第二层间隔设置，所述第一层和所述第二层上均设有所述停机坪(200)。

10.根据权利要求9所述的自动适配多机型的无人机机巢，其特征在于，所述回收舱设有多个，多个所述回收舱沿所述机架(100)的长度方向并排设置。

Images