CN107344628A - 一种更换无人机电池的结构 - Google Patents

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侯小野
张凤阁
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Abstract

本发明属于无人机电池领域，具体的说是一种更换无人机电池的结构。该结构包括待更换电池、第一、二、三步进电机、小齿轮、大齿轮、支架、滑块、推杆电机、充电盘、第一、二、三、四、五备用电池；第二步进电机的输出端与滑块连接；滑块的下方设置有与其匹配的滑轨；滑块的上方固定有推杆电机；第一步进电机的输出端通过转轴与小齿轮连接；小齿轮与大齿轮相啮合；大齿轮的中心通过转轴固定在支架的下方；充电盘上设置有六个放置电池的空槽；第三步进电机的输出端通过转轴与小齿轮连接；小齿轮与大齿轮相啮合；大齿轮的中心通过转轴固定在充电盘的下方。本发明是一种结构简单、成本低、使用周期长、易于维护的更换无人机电池的结构。

Description

一种更换无人机电池的结构
技术领域
本发明属于无人机电池领域，具体的说是一种更换无人机电池装置。
背景技术
无人机即空中机器人，能够替代人类完成空中作业，同时与成像设备等部件结合能够扩展应用场景，实现无人机+。
无人机的设计概念最早应用于军工领域。由于军工设备具有较强的技术保密和行业垄断性质，民营企业和资本很难获得准入。随着世界范围内军民融合战略的实施和推进，近几年无人机技术在民用领域的应用获得长足发展。无人机广泛应用于农业植保、国土勘测、安防和电力巡检等领域。
但工业无人机的应用受到续航时间的制约，目前锂电池的发展已近极限，市面上的大部分无人机的续航最多不过半个小时；如今，存在使用机械手实现更换无人机电池的方案。但使用机械手更换无人机的电池，结构复杂，成本高，可靠性差，难以维护。
发明内容
本发明提供了一种结构简单、成本低、使用周期长、易于维护的更换无人机电池的结构，该结构解决了工业无人机续航的问题，类似于公路上解决汽车续航问题的加油站。
本发明技术方案结合附图说明如下：
一种更换无人机电池装置，该结构包括待更换电池2、第一步进电机3、第一小齿轮4、第一大齿轮5、支架6、第二步进电机7、滑块8、推杆电机9、第三步进电机10、第二小齿轮11、第二大齿轮12、充电盘13、第一备用电池14、第二备用电池15、第三备用电池16、第四备用电池17和第五备用电池18；所述的第二步进电机7设置在支架6的一端，所述的充电盘13设置在支架6的另一端；所述的滑块8和推杆电机9设置在支架6内；所述的待更换电池2设置在支架6外部的上表面；所述的第二步进电机7的输出端与滑块8连接；所述的滑块8的下方设置有与其匹配的滑轨；所述的滑块8能在滑轨上滑动；所述的滑块8的上方固定有推杆电机9；所述的第一步进电机3的输出端通过转轴与第一小齿轮4连接；所述的第一小齿轮4与第一大齿轮5相啮合；所述的第一大齿轮5的中心通过转轴固定在支架6的下方；所述的充电盘13上设置有六个放置电池的空槽；五个所述的空槽内分别放置有第一、二、三、四、五备用电池14、15、16、17、18；所述的第三步进电机10的输出端通过转轴与第二小齿轮11连接；所述的第二小齿轮11与第二大齿轮12相啮合；所述的第二大齿轮12的中心通过转轴固定在充电盘13上。
六个所述的空槽等距离分布在充电盘13上。
所述的空槽的下表面高度与支架6上表面高度相同。
所述的更换电池2和第一、二、三、四、五备用电池14、15、16、17、18的上均设置有能够***推杆电机9推杆的圆孔。
本发明的有益效果为：
本发明结构简洁，可靠性高，制造成本低，使用周期长，易于维护，更加实用。
附图说明
图1为本发明一种工作状态的结构示意图；
图2为本发明中充电盘水平放置时的工作状态结构示意图；
图3为本发明中充电盘垂直放置时的工作状态结构示意图；
图中：1、无人机；2、待更换电池；3、第一步进电机；4、第一小齿轮；5、第一大齿轮；6、支架；7、第二步进电机；8、滑块；9、推杆电机；10、第三步进电机；11、第二小齿轮；12、第二大齿轮；13、充电盘；14、第一备用电池；15、第二备用电池；16、第三备用电池；17、第四备用电池；18、第五备用电池。
具体实施方式
参阅图1、图2、图3，一种更换无人机电池的结构，该结构包括待更换电池2、第一步进电机3、第一小齿轮4、第一大齿轮5、支架6、第二步进电机7、滑块8、推杆电机9、第三步进电机10、第二小齿轮11、第二大齿轮12、充电盘13、第一备用电池14、第二备用电池15、第三备用电池16、第四备用电池17和第五备用电池18。
实施例一
参阅图2，所述的充电盘13水平放置。
所述的第二步进电机7设置在支架6的一端，所述的充电盘13设置在支架6的另一端；所述的滑块8和推杆电机9设置在支架6内；所述的待更换电池2设置在支架6外部的上表面；所述的第二步进电机7的输出端可以与丝杠的一端相连接，丝杠的另一端与滑块8螺纹连接；所述的滑块8的下方设置有与其匹配的滑轨；第二步进电机7可以驱动滑块8能在滑轨上滑动；所述的滑块8的上方固定有推杆电机9；所述的第一步进电机3的输出端通过转轴与第一小齿轮4连接；所述的第一小齿轮4与第一大齿轮5相啮合；
所述的第一大齿轮5的中心通过转轴固定在支架6的下方；所述的充电盘13的上方设置有六个放置电池的空槽；六个所述的空槽等距离分布在充电盘13上，所述的空槽开口向上。五个所述的空槽内分别放置有第一、二、三、四、五备用电池14、15、16、17、18；所述的第三步进电机10的输出端通过转轴与第二小齿轮11连接；所述的第二小齿轮11与第二大齿轮12相啮合；所述的第二大齿轮12的中心通过转轴固定在充电盘13的下端。
实施例二
参阅图3，所述的充电盘13竖直放置。
所述的第二步进电机7设置在支架6的一端，所述的充电盘13设置在支架6的另一端；所述的滑块8和推杆电机9设置在支架6内；所述的待更换电池2设置在支架6外部的上表面；所述的第二步进电机7的输出端可以与丝杠的一端相连接，丝杠的另一端与滑块8螺纹连接；所述的滑块8的下方设置有与其匹配的滑轨；第二步进电机7可以驱动滑块8能在滑轨上滑动；所述的滑块8的上方固定有推杆电机9；所述的第一步进电机3的输出端通过转轴与第一小齿轮4连接；所述的第一小齿轮4与第一大齿轮5相啮合；
所述的第一大齿轮5的中心通过转轴固定在支架6的下方；所述的充电盘13的左侧设置有六个能放置电池的空槽；六个所述的空槽等距离分布在充电盘13上，所述的空槽开口向左。五个所述的空槽内分别放置有第一、二、三、四、五备用电池14、15、16、17、18；所述的第三步进电机10的输出端通过转轴与第二小齿轮11连接；所述的第二小齿轮11与第二大齿轮12相啮合；所述的第二大齿轮12的中心通过转轴固定在充电盘13的右侧。
本发明的工作原理为：
无人机1降落之后，推杆电机9的推杆***到电量不足的待更换电池2的圆孔内，第二步进电机7带动滑块8正向运动，将待更换电池2从无人机1中拉出，待更换电池2在支架6上滑动。将待更换电池2完全拉出后，第一步进电机3带动第一小齿轮4转动，第一大齿轮5与第一小齿轮4啮合，从而带动支架6、待更换电池2转动。待更换电池2转动180度之后停止转动，第二步进电机7带动滑块8反向运动，将第二步进电机7推入到充电盘13的空槽内，进行充电。
然后，第三步进电机10带动第二小齿轮11转动，第二大齿轮12与第二小齿轮11啮合，从而带动充电盘13转动。充电盘13转动60度之后停止转动，推杆电机9的推杆***到第一备用电池14的圆孔内，第二步进电机7再次带动滑块8正向运动，将第一备用电池14从充电盘13中拉出,第一备用电池14在支架6上滑动。将第一备用电池14完全拉出后，步进电机3带动第一备用电池14转动180度之后停止转动，第二步进电机7带动滑块8再次反向运动，将第一备用电池14推入到无人机内，电池更换过程完成。

Claims (4)

1.一种更换无人机电池的结构，其特征在于，该结构包括待更换电池(2)、第一步进电机(3)、第一小齿轮(4)、第一大齿轮(5)、支架(6)、第二步进电机(7)、滑块(8)、推杆电机(9)、第三步进电机(10)、第二小齿轮(11)、第二大齿轮(12)、充电盘(13)、第一备用电池(14)、第二备用电池(15)、第三备用电池(16)、第四备用电池(17)和第五备用电池(18)；所述的第二步进电机(7)设置在支架(6)的一端，所述的充电盘(13)设置在支架(6)的另一端；所述的滑块(8)和推杆电机(9)设置在支架(6)内；所述的待更换电池(2)设置在支架(6)外部的上表面；所述的第二步进电机(7)的输出端与滑块(8)连接；所述的滑块(8)的下方设置有与其匹配的滑轨；所述的滑块(8)能在滑轨上滑动；所述的滑块(8)的上方固定有推杆电机(9)；所述的第一步进电机(3)的输出端通过转轴与第一小齿轮(4)连接；所述的第一小齿轮(4)与第一大齿轮(5)相啮合；所述的第一大齿轮(5)的中心通过转轴固定在支架(6)的下方；所述的充电盘(13)上设置有六个放置电池的空槽；五个所述的空槽内分别放置有第一、二、三、四、五备用电池(14、15、16、17、18)；所述的第三步进电机(10)的输出端通过转轴与第二小齿轮(11)连接；所述的第二小齿轮(11)与第二大齿轮(12)相啮合；所述的第二大齿轮(12)的中心通过转轴固定在充电盘(13)上。
2.根据权利要求1所述的一种更换无人机电池的结构，其特征在于，六个所述的空槽等距离分布在充电盘(13)上。
3.根据权利要求1所述的一种更换无人机电池的结构，其特征在于，所述的空槽的下表面高度与支架(6)上表面高度相同。
4.根据权利要求1所述的一种更换无人机电池的结构，其特征在于，所述的更换电池(2)和第一、二、三、四、五备用电池(14、15、16、17、18)的上均设置有能够***推杆电机(9)推杆的圆孔。
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