CN219524298U - 一种无人机充电装置和无人机机巢 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种无人机充电装置和无人机机巢，无人机充电装置包括：挡板、摆动机构和充电头。所述摆动机构包括旋转驱动组件、摆臂和安装座，所述摆臂设置在所述挡板的底部并且能够上下摆动，所述旋转驱动组件设置在所述挡板的底部，并且与所述摆臂传动连接，所述充电头通过所述安装座装配在所述摆臂上，所述旋转驱动组件驱动所述摆臂向上摆动后，所述充电头伸出到所述挡板的上方。相对于现有技术，本实用新型的无人机充电装置在不使用时可以收回到挡板的底部，避免影响无人机的起降动作和归中动作，在使用时摆臂转动到挡板上方并使得充电头接触到无人机的充电电极上，从而实现对无人机进行充电，结构简单，设计巧妙。

Description

一种无人机充电装置和无人机机巢

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机充电装置和无人机机巢。

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。

与有人驾驶的飞机相比，无人机往往更适合那些太“重复，偏远或危险”的任务。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。无人机因续航能力有限，常需要在无人机机巢内进行充电和换电，而无人机机巢用途广泛，能够实现对无人机户外保护，自动起降，远程通讯调度及自动冲换电等功能。

普通的旋翼无人机可以垂直起降，因此无人机机巢的充电机构通常是采用的设置在停机平台顶部的高脚架式充电机构，但是固定翼无人机因其本身特有飞行动力学要求而无法在停机平台顶部加装高脚架式充电机构，固定翼飞机垂直起降的定位偏差较大，导致高脚架式充电机构常常会妨碍到固定翼无人机起降动作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种无人机充电装置和无人机机巢。

本实用新型的一个实施例提供一种无人机充电装置，包括：挡板、摆动机构和充电头，所述摆动机构设置在所述挡板的底部，所述充电头设置在所述摆动机构上。

所述摆动机构包括旋转驱动组件、摆臂和安装座，所述摆臂设置在所述挡板的底部并且能够上下摆动，所述旋转驱动组件设置在所述挡板的底部，并且与所述摆臂传动连接，所述充电头通过所述安装座装配在所述摆臂上，所述旋转驱动组件驱动所述摆臂向上摆动后，所述充电头伸出到所述挡板的上方。

相对于现有技术，本实用新型的无人机充电装置在不使用时可以收回到挡板的底部，避免影响无人机的起降动作和归中动作，在使用时摆臂转动到挡板上方并使得充电头接触到无人机的充电电极上，从而实现对无人机进行充电，结构简单，设计巧妙。

其中，充电头可根据实际无人机需求来安装合适的规格，从而满足无人机的充电需求。另外，充电头可以与安装座可拆卸连接，从而可根据实际需要来更换充电头。

在一些可选的实施方式中，所述摆动机构包括多个并排布置的摆臂，所述安装座与多个所述摆臂转动连接。

在一些可选的实施方式中，所述安装座上设置有导轨、随动盖板和复位弹性件，所述随动盖板滑设于所述导轨上，并且伸出于所述安装座的一侧外，所述充电头位于所述安装座的一侧，并且布置在所述随动盖板的下方，所述充电头在竖直方向上的投影位于所述随动盖板在竖直方向上的投影范围内，所述复位弹性件连接于所述随动盖板和所述安装座之间，所述随动盖板向靠近所述安装座的方向移动时，所述复位弹性件产生弹性形变。

在一些可选的实施方式中，所述随动盖板布置在所述安装座的顶部，所述安装座在竖直方向上的投影位于所述随动盖板在竖直方向上的投影范围内。

在一些可选的实施方式中，所述挡板的底部设置有摆臂支座，所述摆臂与所述摆臂支座转动连接，所述摆臂支座上设置有若干位置检测器，所述位置检测器与所述旋转驱动组件信号连接，所述摆臂与所述位置检测器触发配合。

在一些可选的实施方式中，无人机充电装置包括两个所述摆动机构，两个所述摆动机构的安装座上都设置有充电头，两个所述摆动机构的摆臂在向上摆动时，两个所述摆动机构的充电头相互靠近彼此。

在一些可选的实施方式中，所述旋转驱动组件包括电机、传动轴和两个转角传动器，所述电机设置在所述挡板的底部，并且与所述传动轴传动连接，所述传动轴分别通过两个所述转角传动器来与两个所述摆动机构的摆臂传动连接。

在一些可选的实施方式中，所述旋转驱动组件还包括同步带，所述电机的输出轴以及所述传动轴上都设置有与所述同步带啮合的齿轮。

本实用新型的另一个实施例提供一种无人机机巢，包括：机巢本体以及如上述所述的一种无人机充电装置，所述无人机充电装置的挡板设置在所述机巢本体上。

在一些可选的实施方式中，所述机巢本体上设置有停机平台，所述停机平台上设置有装配口，所述挡板设置在所述装配口内，并且与所述装配口的内壁之间形成一避让口；

所述无人机充电装置的安装座上设置有导轨、随动盖板和复位弹性件，所述随动盖板滑设于所述导轨上，并且伸出于所述安装座的一侧外，所述无人机充电装置的充电头位于所述安装座的一侧，并且布置在所述随动盖板的下方，所述充电头在竖直方向上的投影位于所述随动盖板在竖直方向上的投影范围内，所述复位弹性件连接于所述随动盖板和所述安装座之间，所述随动盖板向靠近所述安装座的方向移动时，所述复位弹性件产生弹性形变；其中，

当所述无人机充电装置的摆臂向下摆动后，所述随动盖板移动到所述避让口并且闭合所述避让口。

为了能更清晰的理解本实用新型，以下将结合附图说明阐述本发明的具体实施方式。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的无人机充电装置的结构示意图；

图2是本实用新型一个实施例的无人机充电装置在对无人机充电时的结构示意图；

图3是本实用新型一个实施例的无人机充电装置的一侧的结构示意图；

图4是本实用新型一个实施例的无人机充电装置在对无人机充电时的一侧的结构示意图；

图5是本实用新型一个实施例的安装座和摆臂的剖视图；

图6是本实用新型一个实施例的无人机充电装置的另一侧的结构示意图；

图7是本实用新型一个实施例的无人机充电装置的底部的结构示意图。

附图标记说明：

10、挡板；11、摆臂支座；12、位置检测器；20、旋转驱动组件；21、摆臂；211、触发杆；22、安装座；23、导轨；24、随动盖板；25、复位弹性件；26、电机；27、传动轴；28、转角传动器；29、同步带；30、充电头；40、无人机；41、充电电极；50、停机平台；51、装配口；52、避让口。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是2个或2个以上，“若干”的含义是1个或1个以上。此外，除非另有说明，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，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。

请参阅图1，其是本实用新型一个实施例的无人机充电装置的结构示意图，该无人机充电装置，包括：挡板10、摆动机构和充电头30，摆动机构设置在挡板10的底部，充电头30设置在摆动机构上。

请参阅图2至图4，图2是本实用新型一个实施例的无人机充电装置在对无人机充电时的结构示意图，图3是本实用新型一个实施例的无人机充电装置的一侧的结构示意图，图4是本实用新型一个实施例的无人机充电装置在对无人机充电时的一侧的结构示意图，摆动机构包括旋转驱动组件20、摆臂21和安装座22，摆臂21设置在挡板10的底部并且能够上下摆动，旋转驱动组件20设置在挡板10的底部，并且与摆臂21传动连接，充电头30通过安装座22装配在摆臂21上。挡板10安装在无人机40的停机平台50上，摆动机构整体布置在挡板10的下方而不会影响无人机40的起降动作和归中动作。无人机40降落在停机平台50上后进行归中，然后旋转驱动组件20驱动摆臂21向上摆动，使得充电头30伸出到挡板10的上方，充电头30抵接在无人机40侧面的充电电极41上，实现对无人机40的充电；充电完成后，旋转驱动组件20驱动摆臂21向下摆动，使得充电头30、安装座22等结构回到挡板10的下方，从而避免影响无人机40的起降动作和归中动作。

为了在摆臂21摆动时保持充电头30的角度，在一些可选的实施方式中，摆动机构包括多个并排布置的摆臂21，安装座22与多个摆臂21转动连接，多个摆臂21与安装座22和挡板10构成平行四边形的结构，摆臂21转动的时候，安装座22相对于挡板10的角度不会变，进而保持了充电头30的角度，有利于充电头30在摆臂21向上摆动的同时能够准确向无人机40侧面的充电电极41接近，有利于充电头30与充电电极41稳定接触。当然，在采用单个摆臂21时，安装座22可固定在摆臂21上，使得摆臂21向上转动至预设角度时，充电头30能刚好抵接于无人机40侧面的充电电极41。

请参阅图5，其是本实用新型一个实施例的安装座和摆臂的剖视图，为了提高充电头30的安全性，在一些可选的实施方式中，安装座22上设置有导轨23、随动盖板24和复位弹性件25，随动盖板24滑设于导轨23上，并且伸出于安装座22的一侧外，充电头30位于安装座22的一侧，并且布置在随动盖板24的下方，充电头30在竖直方向上的投影位于随动盖板24在竖直方向上的投影范围内，复位弹性件25连接于随动盖板24和安装座22之间。在摆臂21向上摆动时，安装座22向无人机40的侧面接近，接着随动盖板24抵接在无人机40的表面；接着摆臂21继续摆动直至充电头30抵接于无人机40侧面的充电电极41，而随动盖板24被无人机40挤压而向靠近安装座22的方向移动，复位弹性件25产生弹性形变，由于随动盖板24始终抵接在无人机40侧面并且位于充电电极41的上方，有利于为充电头30提供遮挡，使得充电头30和充电电极41抵接充电时更加稳定。由于随动盖板24始终位于充电头30的上方，在恶劣环境例如大风大雨的时候随动盖板24可为充电头30遮风挡雨，提高充电头30的使用寿命。

复位弹性件25可以采用拉簧、弹簧等等，其两端分别与随动盖板24和安装座22连接。

导轨23可以采用凸轨、滑槽、导向轴等结构，随动盖板24上设置与导轨23相配合滑动的结构，例如导轨23为凸轨时，随动盖板24的底部设置有与导轨23滑动配合的滑块。

在一些可选的实施方式中，随动盖板24布置在安装座22的顶部，安装座22在竖直方向上的投影位于随动盖板24在竖直方向上的投影范围内，使得随动盖板24也能够为安装座22遮风挡雨，避免安装座22和摆臂21的连接处锈蚀而卡死，提高安装座22和摆臂21的使用寿命。

请参阅图6，其是本实用新型一个实施例的无人机充电装置的另一侧的结构示意图，在一些可选的实施方式中，挡板10的底部设置有摆臂支座11，摆臂21与摆臂支座11转动连接，摆臂支座11上设置有若干位置检测器12，位置检测器12与旋转驱动组件20信号连接，摆臂21与位置检测器12触发配合。当摆臂21转动到预设的角度时，摆臂21触发位置检测器12，位置检测器12向旋转驱动组件20发送信号，旋转驱动组件20便停止运行。在本实施方式中，摆臂支座11上设置有两个位置检测器12，在摆臂21向下摆动至随动盖板24和挡板10平齐时，摆臂21触发其中一个位置检测器12，在摆臂21向上摆动至充电头30和无人机40的充电电极41接触时，摆臂21触发另外一个位置检测器12，无人机40归中位置是确定的，因此无人机40的充电电极41的位置也是确定的，因此充电头30和无人机40的充电电极41接触时摆臂21的转动角度也是确定的，所以可以利用位置检测器12来确定摆臂21向下摆动或者向上摆动是否到位。在本实施方式中，摆臂21上设置有触发杆211，触发杆211和摆臂21分别位于摆臂支座11的相对两侧，位置检测器12布置在摆臂支座11背离摆臂21的一侧，触发杆211与位置检测器12触发配合。

位置检测器12可以可采用行程开关、限位开关、光电开关等等，位置检测器12与摆臂21触发配合的原理为本领域技术人员所公知的技术，于此不再进行赘述。

在无人机40的两侧都布置有充电电极41时，在一些可选的实施方式中，无人机充电装置包括两个摆动机构，两个摆动机构的安装座22上都设置有充电头30，两个摆动机构的摆臂21在向上摆动时，两个摆动机构的充电头30相互靠近彼此，通过将两个摆动机构布置在无人机40归中位置的两侧，当无人机40在停机平台50上归中后，位于无人机40两侧的摆动机构便可以通过摆臂21将充电头30转动到与充电电极41配合。

请参阅图7，其是本实用新型一个实施例的无人机充电装置的底部的结构示意图，旋转驱动组件20可以根据实际需要选择合适的设计，在一些可选的实施方式中，旋转驱动组件20包括电机26、传动轴27和两个转角传动器28，电机26设置在挡板10的底部，并且与传动轴27传动连接，传动轴27分别通过两个转角传动器28来与两个摆动机构的摆臂21传动连接，通过单个电机26来同时驱动两个摆动机构，节省了成本。当然，在其它的实施方式中，旋转驱动组件20也可包括两个电机26，电机26一一对应与摆动机构传动连接。在本实施方式中，电机26与位置检测器12信号连接。转角传动器28可以采用伞齿机构来实现，其原理为本领域技术人员所公知的技术，于此不再进行赘述。

为了方便电机26与传动轴27传动，在一些可选的实施方式中，旋转驱动组件20还包括同步带29，电机26的输出轴以及传动轴27上都设置有与同步带29啮合的齿轮。

上述的无人机充电装置可以应用在无人机40机巢上，该无人机40机巢包括：机巢本体以及如上述的一种无人机充电装置，无人机充电装置的挡板10设置在机巢本体上。

在一些可选的实施方式中，机巢本体上设置有停机平台50，停机平台50上设置有装配口51，挡板10设置在装配口51内，并且与装配口51的内壁之间形成一避让口52，避让口52用于避让摆臂21伸出到挡板10上方，挡板10可以与停机平台50的顶面平齐，方便无人机40的移动。无人机充电装置的安装座22上设置有导轨23、随动盖板24和复位弹性件25，随动盖板24滑设于导轨23上，并且伸出于安装座22的一侧外，无人机充电装置的充电头30位于安装座22的一侧，并且布置在随动盖板24的下方，充电头30在竖直方向上的投影位于随动盖板24在竖直方向上的投影范围内，复位弹性件25连接于随动盖板24和安装座22之间，随动盖板24向靠近安装座22的方向移动时，复位弹性件25产生弹性形变；其中，当无人机充电装置的摆臂21向下摆动后，随动盖板24移动到避让口52并且闭合避让口52，从而使得停机平台50的表面平整，方便实施无人机40的起降动作和归中动作；停机平台50下方通常会设置一些电子设备，而随动盖板24将避让口52封闭也可避免在恶劣天气中雨水从避让口52落到停机平台50下方。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种无人机充电装置，其特征在于，包括：挡板、摆动机构和充电头，所述摆动机构设置在所述挡板的底部，所述充电头设置在所述摆动机构上；

所述摆动机构包括旋转驱动组件、摆臂和安装座，所述摆臂设置在所述挡板的底部并且能够上下摆动，所述旋转驱动组件设置在所述挡板的底部，并且与所述摆臂传动连接，所述充电头通过所述安装座装配在所述摆臂上，所述旋转驱动组件驱动所述摆臂向上摆动后，所述充电头伸出到所述挡板的上方。

2.根据权利要求1所述的一种无人机充电装置，其特征在于：所述摆动机构包括多个并排布置的摆臂，所述安装座与多个所述摆臂转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种无人机充电装置，其特征在于：所述安装座上设置有导轨、随动盖板和复位弹性件，所述随动盖板滑设于所述导轨上，并且伸出于所述安装座的一侧外，所述充电头位于所述安装座的一侧，并且布置在所述随动盖板的下方，所述充电头在竖直方向上的投影位于所述随动盖板在竖直方向上的投影范围内，所述复位弹性件连接于所述随动盖板和所述安装座之间，所述随动盖板向靠近所述安装座的方向移动时，所述复位弹性件产生弹性形变。

4.根据权利要求3所述的一种无人机充电装置，其特征在于：所述随动盖板布置在所述安装座的顶部，所述安装座在竖直方向上的投影位于所述随动盖板在竖直方向上的投影范围内。

5.根据权利要求3所述的一种无人机充电装置，其特征在于：所述挡板的底部设置有摆臂支座，所述摆臂与所述摆臂支座转动连接，所述摆臂支座上设置有若干位置检测器，所述位置检测器与所述旋转驱动组件信号连接，所述摆臂与所述位置检测器触发配合。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种无人机充电装置，其特征在于，包括两个所述摆动机构，两个所述摆动机构的安装座上都设置有充电头，两个所述摆动机构的摆臂在向上摆动时，两个所述摆动机构的充电头相互靠近彼此。

7.根据权利要求6所述的一种无人机充电装置，其特征在于：所述旋转驱动组件包括电机、传动轴和两个转角传动器，所述电机设置在所述挡板的底部，并且与所述传动轴传动连接，所述传动轴分别通过两个所述转角传动器来与两个所述摆动机构的摆臂传动连接。

8.根据权利要求7所述的一种无人机充电装置，其特征在于：所述旋转驱动组件还包括同步带，所述电机的输出轴以及所述传动轴上都设置有与所述同步带啮合的齿轮。

9.一种无人机机巢，其特征在于，包括：机巢本体以及如权利要求1至8任一项所述的一种无人机充电装置，所述无人机充电装置的挡板设置在所述机巢本体上。

10.根据权利要求9所述的一种无人机机巢，其特征在于：所述机巢本体上设置有停机平台，所述停机平台上设置有装配口，所述挡板设置在所述装配口内，并且与所述装配口的内壁之间形成一避让口；

所述无人机充电装置的安装座上设置有导轨、随动盖板和复位弹性件，所述随动盖板滑设于所述导轨上，并且伸出于所述安装座的一侧外，所述无人机充电装置的充电头位于所述安装座的一侧，并且布置在所述随动盖板的下方，所述充电头在竖直方向上的投影位于所述随动盖板在竖直方向上的投影范围内，所述复位弹性件连接于所述随动盖板和所述安装座之间，所述随动盖板向靠近所述安装座的方向移动时，所述复位弹性件产生弹性形变；其中，

当所述无人机充电装置的摆臂向下摆动后，所述随动盖板移动到所述避让口并且闭合所述避让口。