CN108177790A - 一种无人机中继站及其方法 - Google Patents

一种无人机中继站及其方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108177790A
CN108177790A CN201810121999.3A CN201810121999A CN108177790A CN 108177790 A CN108177790 A CN 108177790A CN 201810121999 A CN201810121999 A CN 201810121999A CN 108177790 A CN108177790 A CN 108177790A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
unmanned plane
unit
mounting base
electromagnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810121999.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108177790B (zh
Inventor
王沁
赵鹏飞
苏宇
卯福航
张帆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Starneto Technology Corp ltd
Original Assignee
Xian Technological University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Technological University filed Critical Xian Technological University
Priority to CN201810121999.3A priority Critical patent/CN108177790B/zh
Publication of CN108177790A publication Critical patent/CN108177790A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108177790B publication Critical patent/CN108177790B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F1/00—Ground or aircraft-carrier-deck installations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/80—Exchanging energy storage elements, e.g. removable batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F1/00—Ground or aircraft-carrier-deck installations
    • B64F1/12—Ground or aircraft-carrier-deck installations for anchoring aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U80/00—Transport or storage specially adapted for UAVs
    • B64U80/80—Transport or storage specially adapted for UAVs by vehicles
    • B64U80/86—Land vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/10—Air crafts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Vehicle Cleaning, Maintenance, Repair, Refitting, And Outriggers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种无人机中继站包括中继站本体、无人机单元、无人机电池拆卸单元和无人机电池安装单元；无人机单元停歇安装于中继站车体顶部；中继站车体上还设置有无人机电池拆卸单元和无人机电池安装单元，无人机电池拆卸单元和无人机电池安装单元分别位于停歇状态的无人机单元前后侧，中继站本体顶部水平设置有无人机停歇架，驱动装置可驱动停歇架水平旋转；本发明的结构简单，在可旋转的无人机停歇架上设置三角卡盘，结构使无人机停歇状态下，保留一定容错率的前提下实现精确定位，而且停歇状态处于夹紧状态，定位牢固，同时采用电磁弹射的形式安装无人机动力电池，具有过程迅速的特点，实现快速主自动更换电池的效果。

Description

一种无人机中继站及其方法
技术领域
本发明属于无人机领域，尤其涉及一种无人机中继站及其方法。
背景技术
以电池为动力的无人机具有轻巧、灵活、加速度高等优异的性能，但以电池为动力的无人机往往续航能力较燃油无人机要弱很多；然而现有的以电池为动力的无人机，一般采用的是将电池耗尽后停止飞行，因此需要一种能更换电池的中继站。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种自动更换电池的一种无人机中继站及其方法。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种无人机中继站包括中继站本体、无人机单元、无人机电池拆卸单元和无人机电池安装单元；
所述无人机单元停歇安装于所述中继站车体顶部；所述中继站车体上还设置有无人机电池拆卸单元和无人机电池安装单元，所述无人机电池拆卸单元和无人机电池安装单元分别位于停歇状态的所述无人机单元前后侧。
进一步的，所述中继站本体顶部水平设置有无人机停歇架，驱动装置可驱动停歇架水平旋转；所述无人机单元停歇安装于所述无人机停歇架上；
所述无人机单元下侧设置有电池安装座，无人机动力电池从一侧水平滑入安装于所述电池安装座中，且无人机动力电池的滑入端设置有电池输出接头，所述电池输出接头对应***所述电池安装座内侧的电源接口中；旋转所述无人机停歇架可带动电池安装座的电池滑出端依次旋转至分别与无人机电池拆卸单元和无人机电池安装单元对应。
进一步的，所述无人机单元的四个停歇支撑脚设置成圆柱形；所述无人机停歇架呈十字形交叉结构，所述无人机停歇架的四角上侧分别安装有四个三爪卡盘；所述无人机单元的四个所述停歇支撑脚分别同轴心对应在四个所述三爪卡盘中；各所述三爪卡盘可夹紧或松开对应的所述停歇支撑脚。
进一步的，所述无人机动力电池的两侧部沿长度方向设置有滑条；所述电池安装座上设置有滑条导槽，两所述滑条分别滑动设置于所对应的所述滑条导槽中；所述无人机动力电池的上侧设置有磁吸部件；所述电池安装座中设置有与无人机动力电池相对应的第一永磁体，所述第一永磁体磁吸连接所述无人机动力电池的上侧的磁吸部件。
进一步的，所述无人机停歇架上还固定安装有弹射引导器；所述弹射引导器为沿长度方向贯通的箱形结构，所述弹射引导器内侧为电池引导通道；
所述电池引导通道与所述电池安装座的电池滑出端对接设置；从所述电池安装座中滑出的无人机动力电池对应滑入所述电池引导通道中；所述电池引导通道两内侧壁上沿电池滑出方向延伸设置有滑条引导槽，无人机动力电池上的两滑条分别与两所述滑条引导槽对应设置。
进一步的，无人机动力电池安装于所述电池安装座中状态下，所述无人机动力电池靠近所述电池安装座的电池滑出端一侧设置有第二永磁体。
进一步的，所述无人机电池拆卸单元包括拆卸平台；所述拆卸平台上设置前后贯通的电磁放置槽，所述电池放置槽远离所述无人机单元的一端设置有气缸座，所述气缸座靠近所述无人机单元的一端设置有伸缩气缸，所述伸缩气缸沿所述电池放置槽前后贯通方向延伸，所述伸缩气缸末端设置有第一电磁铁，所述伸缩气缸可带动第一电磁铁伸出至无人机单元的电池安装座处，伸缩气缸还可带动第一电磁铁缩回至电池放置槽中；所述第一电磁铁通电状态下，第一电磁铁与所述电池安装座中无人机动力电池上的第二永磁体相互磁吸。
进一步的，所述无人机电池安装单元包括电池弹射箱、第二电磁铁和第二电磁铁固定座；
所述电池弹射箱为箱体结构；所述电池弹射箱的内腔底部设置有纵向弹簧，所述纵向弹簧的上端顶压若干堆叠设置的无人机动力电池；
所述第二电磁铁通过第二电磁铁固定座固定安装于所述电池弹射箱外侧，且所述第二电磁铁位于所述电池弹射箱远离所述无人机单元的一侧；所述电池弹射箱靠近所述无人机单元的一侧上端开设有弹射开口，所述弹射开口与所述第二电磁铁对应设置；第二电磁铁通电状态下，第二电磁铁与电池弹射箱中最上层无人机动力电池上的第二永磁体相互排斥，所述电池弹射箱中最上层无人机动力电池可经弹射开口弹出至电池引导通道中。
进一步的，一种无人机中继站的方法：
无人机飞行状态时，为了保证其无人机单元返航停落地点的容错率，各三爪卡盘的卡盘电机驱动活动卡爪沿径向运动至最大张开状态，在无人机单元正常飞行过程中，所携带无人机动力电池的电量即将耗尽时，这时控制器控制无人机单元返航，飞行的无人机单元逐渐飞向中继站本体正上方，此时控制飞行的无人机单元缓慢垂直降落，直至无人机单元的四个停歇支撑脚伸入对应的四个张开状态的三爪卡盘中，此时无人机单元已经完成降落，此时启动其中一个三爪卡盘的卡盘电机，使其单个三爪卡盘的三个活动卡爪沿径向向内做夹紧动作，待完全夹紧停歇支撑脚之前暂停继续夹紧，此时驱动第二个三爪卡盘的卡盘电机，使其第二个三爪卡盘的三个活动卡爪沿径向向内做夹紧动作，待完全夹紧停歇支撑脚之前暂停继续夹紧；此时无人机单元基本完成定位，此时按照此方法继续依次将第三个、第四个三爪卡盘的卡盘电机并做夹紧动作；然后同时驱动四个三爪卡盘的卡盘电机使其分别完全夹紧四个停歇支撑脚，此时无人机单元已经完全定位于无人机停歇架上；
此时驱动装置驱动无人机停歇架水平旋转，使电池安装座的电池滑出端旋转至朝向拆卸平台，此时驱动伸缩气缸带动第一电磁铁伸出至无人机单元的电池安装座的电池滑出端处，然后给第一电磁铁通电，此时第一电磁铁于电池安装座中无人机动力电池上的第二永磁体相互吸引；然后驱动伸缩气缸带动第一电磁铁逐渐做缩回动作，此时电池安装座中的无人机动力电池由于受到磁吸拉力，电池输出接头开始脱离电池安装座内侧的电源接口，并且无人机动力电池随第一电磁铁一同缩回运动至电池放置槽中，此时无人机单元已经完成电池拆卸过程；
进一步的，驱动装置驱动无人机停歇架水平旋转，使电池安装座的电池滑出端旋转至朝向电池弹射箱的弹射开口；此时瞬间将第二电磁铁通电，进而第二电池铁与电池弹射箱中最上层无人机动力电池上的第二永磁体瞬间产生强烈排斥力，进而电池弹射箱中最上层无人机动力电池在排斥力作用下被迅速从弹射开口弹射出去，弹射过程一旦出现立即将第二电磁铁断电，电池弹射箱中的原第二层无人机动力电池在弹簧作用下向上运动至与第二电磁铁相平，准备再次被弹射，被弹射出去的无人机动力电池在电池引导通道的引导作用下滑向电池安装座，从电池引导通道滑出的无人机动力电池从电池安装座的电池滑出端滑入至电池安装座中，并在惯性作用下无人机动力电池的电池输出接头对应***电池安装座上电源接口中，此时第一永磁体自动磁吸连接所述无人机动力电池的上侧的磁吸部件，该磁吸部件的磁吸力远小于第二电池铁与第二永磁体之间的排斥力，进一步防止无人机动力电池飞行过程中自动滑出，实现了电池的安装过程；然后同时驱动四个三爪卡盘的卡盘电机使其完全松开四个停歇支撑脚，最后驱动无人机单元垂直起飞。
有益效果：本发明的结构简单，在可旋转的无人机停歇架上设置三角卡盘，结构使无人机停歇状态下，保留一定容错率的前提下实现精确定位，而且停歇状态处于夹紧状态，定位牢固，同时采用电磁弹射的形式安装无人机动力电池，具有过程迅速的特点，实现快速主自动更换电池的效果。
附图说明
附图1为本发明整体结构示意图；
附图2为本发明俯视图；
附图3为电池弹射箱内部结构示意图；
附图4为无人机停歇架结构示意图；
附图5为无人机单元拆卸电池过程第一视图；
附图6为无人机单元拆卸电池过程第二视图；
附图7为无人机单元电池座局部仰视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
1、本方案的结构介绍：
如附图1至7所述的一种无人机中继站，包括中继站本体18、无人机单元11、无人机电池拆卸单元和无人机电池安装单元；所述无人机单元11停歇安装于所述中继站车体18顶部；所述中继站车体18上还设置有无人机电池拆卸单元和无人机电池安装单元，所述无人机电池拆卸单元和无人机电池安装单元分别位于停歇状态的所述无人机单元11前后侧；所述中继站本体18顶部水平设置有无人机停歇架28，驱动装置可驱动停歇架28水平旋转；所述无人机单元11停歇安装于所述无人机停歇架28上；
本实施例中的无人机单元11下侧设置有电池安装座22，无人机动力电池3从一侧水平滑入安装于所述电池安装座22中，且无人机动力电池3的滑入端设置有电池输出接头1，所述电池输出接头1对应***所述电池安装座22内侧的电源接口12中；旋转所述无人机停歇架28可带动电池安装座22的电池滑出端22.1依次旋转至分别与无人机电池拆卸单元和无人机电池安装单元对应。
本实施例中的无人机单元11的四个停歇支撑脚10设置成圆柱形；所述无人机停歇架28呈十字形交叉结构，所述无人机停歇架28的四角上侧分别安装有四个三爪卡盘14；所述无人机单元11的四个所述停歇支撑脚10分别同轴心对应在四个所述三爪卡盘14中；各所述三爪卡盘14可夹紧或松开对应的所述停歇支撑脚10。
所述无人机动力电池3的两侧部沿长度方向设置有滑条2；所述电池安装座22上设置有滑条导槽43，两所述滑条2分别滑动设置于所对应的所述滑条导槽43中；所述无人机动力电池3的上侧设置有磁吸部件；所述电池安装座22中设置有与无人机动力电池3相对应的第一永磁体19，所述第一永磁体19磁吸连接所述无人机动力电池3的上侧的磁吸部件。
所述无人机停歇架28上还固定安装有弹射引导器25；所述弹射引导器25为沿长度方向贯通的箱形结构，所述弹射引导器25内侧为电池引导通道32；
所述电池引导通道32与所述电池安装座22的电池滑出端22.1对接设置；从所述电池安装座22中滑出的无人机动力电池3对应滑入所述电池引导通道32中；所述电池引导通道32两内侧壁上沿电池滑出方向延伸设置有滑条引导槽33，无人机动力电池3上的两滑条2分别与两所述滑条引导槽33对应设置。
本实施例中的无人机动力电池3安装于所述电池安装座22中状态下，所述无人机动力电池3靠近所述电池安装座22的电池滑出端22.1一侧设置有第二永磁体3.1。
本实施例中的所述无人机电池拆卸单元包括拆卸平台30.1；所述拆卸平台30.1上设置前后贯通的电磁放置槽30，所述电池放置槽30远离所述无人机单元11的一端设置有气缸座16，所述气缸座16靠近所述无人机单元11的一端设置有伸缩气缸15，所述伸缩气缸15沿所述电池放置槽30前后贯通方向延伸，所述伸缩气缸15末端设置有第一电磁铁29，所述伸缩气缸15可带动第一电磁铁29伸出至无人机单元11的电池安装座22处，伸缩气缸15还可带动第一电磁铁29缩回至电池放置槽30中；所述第一电磁铁29通电状态下，采用异性磁极相吸的原理，第一电磁铁29与所述电池安装座22中无人机动力电池3上的第二永磁体3.1相互磁吸。
本实施例中的所述无人机电池安装单元包括电池弹射箱27、第二电磁铁26和第二电磁铁固定座45；所述电池弹射箱27为箱体结构；所述电池弹射箱27的内腔底部设置有纵向弹簧46，所述纵向弹簧46的上端顶压若干堆叠设置的无人机动力电池3；
所述第二电磁铁26通过第二电磁铁固定座45固定安装于所述电池弹射箱27外侧，且所述第二电磁铁26位于所述电池弹射箱27远离所述无人机单元11的一侧；所述电池弹射箱27靠近所述无人机单元11的一侧上端开设有弹射开口3.2，所述弹射开口3.2与所述第二电磁铁26对应设置；第二电磁铁26通电状态下，采用同性磁极相排斥的原理，第二电磁铁26与电池弹射箱27中最上层无人机动力电池3上的第二永磁体3.1相互排斥，所述电池弹射箱27中最上层无人机动力电池3可经弹射开口3.2弹出至电池引导通道32中。
2、本方案的方法、过程、原理以及技术进步整理如下：
无人机飞行状态时，为了保证其无人机单元11返航停落地点的容错率，各三爪卡盘14的卡盘电机17驱动活动卡爪沿径向运动至最大张开状态，在无人机单元11正常飞行过程中，所携带无人机动力电池3的电量即将耗尽时，这时控制器控制无人机单元11返航，飞行的无人机单元11逐渐飞向中继站本体18正上方，此时控制飞行的无人机单元11缓慢垂直降落，直至无人机单元11的四个停歇支撑脚10伸入对应的四个张开状态的三爪卡盘14中，此时无人机单元已经完成降落，此时启动其中一个三爪卡盘14的卡盘电机17，使其单个三爪卡盘14的三个活动卡爪沿径向向内做夹紧动作，待完全夹紧停歇支撑脚10之前暂停继续夹紧，此时驱动第二个三爪卡盘14的卡盘电机17，使其第二个三爪卡盘14的三个活动卡爪沿径向向内做夹紧动作，待完全夹紧停歇支撑脚10之前暂停继续夹紧；此时无人机单元11基本完成定位，此时按照此方法继续依次将第三个、第四个三爪卡盘14的卡盘电机17并做夹紧动作；然后同时驱动四个三爪卡盘14的卡盘电机17使其分别完全夹紧四个停歇支撑脚10，此时无人机单元11已经完全定位于无人机停歇架28上；
此时驱动装置驱动无人机停歇架28水平旋转，使电池安装座22的电池滑出端22.1旋转至朝向拆卸平台30.1，此时驱动伸缩气缸15带动第一电磁铁29伸出至无人机单元11的电池安装座22的电池滑出端22.1处，然后给第一电磁铁29通电，此时第一电磁铁29于电池安装座22中无人机动力电池3上的第二永磁体3.1相互吸引；然后驱动伸缩气缸15带动第一电磁铁29逐渐做缩回动作，此时电池安装座22中的无人机动力电池3由于受到磁吸拉力，电池输出接头1开始脱离电池安装座22内侧的电源接口12，并且无人机动力电池3随第一电磁铁29一同缩回运动至电池放置槽30中，此时无人机单元11已经完成电池拆卸过程；
进一步的，驱动装置驱动无人机停歇架28水平旋转，使电池安装座22的电池滑出端22.1旋转至朝向电池弹射箱27的弹射开口3.2；此时瞬间将第二电磁铁26通电，进而第二电池铁26与电池弹射箱27中最上层无人机动力电池3上的第二永磁体3.1瞬间产生强烈排斥力，进而电池弹射箱27中最上层无人机动力电池3在排斥力作用下被迅速从弹射开口3.2弹射出去，弹射过程一旦出现立即将第二电磁铁26断电，电池弹射箱27中的原第二层无人机动力电池3在弹簧46作用下向上运动至与第二电磁铁26相平，准备再次被弹射，被弹射出去的无人机动力电池3在电池引导通道32的引导作用下滑向电池安装座22，从电池引导通道32滑出的无人机动力电池3从电池安装座22的电池滑出端22.1滑入至电池安装座22中，并在惯性作用下无人机动力电池3的电池输出接头1对应***电池安装座22上电源接口12中，此时第一永磁体19自动磁吸连接所述无人机动力电池3的上侧的磁吸部件，该磁吸部件的磁吸力远小于第二电池铁26与第二永磁体3.1之间的排斥力，进一步防止无人机动力电池3飞行过程中自动滑出，实现了电池的安装过程；然后同时驱动四个三爪卡盘14的卡盘电机17使其完全松开四个停歇支撑脚10，最后驱动无人机单元垂直起飞。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种无人机中继站，其特征在于：包括中继站本体(18)、无人机单元(11)、无人机电池拆卸单元和无人机电池安装单元；
所述无人机单元(11)停歇安装于所述中继站车体(18)顶部；所述中继站车体(18)上还设置有无人机电池拆卸单元和无人机电池安装单元，所述无人机电池拆卸单元和无人机电池安装单元分别位于停歇状态的所述无人机单元(11)前后侧。
2.根据权利要求1所述的一种无人机中继站，其特征在于：所述中继站本体(18)顶部水平设置有无人机停歇架(28)，驱动装置可驱动停歇架(28)水平旋转；所述无人机单元(11)停歇安装于所述无人机停歇架(28)上；
所述无人机单元(11)下侧设置有电池安装座(22)，无人机动力电池(3)从一侧水平滑入安装于所述电池安装座(22)中，且无人机动力电池(3)的滑入端设置有电池输出接头(1)，所述电池输出接头(1)对应***所述电池安装座(22)内侧的电源接口(12)中；旋转所述无人机停歇架(28)可带动电池安装座(22)的电池滑出端(22.1)依次旋转至分别与无人机电池拆卸单元和无人机电池安装单元对应。
3.根据权利要求2所述的一种无人机中继站，其特征在于：所述无人机单元(11)的四个停歇支撑脚(10)设置成圆柱形；所述无人机停歇架(28)呈十字形交叉结构，所述无人机停歇架(28)的四角上侧分别安装有四个三爪卡盘(14)；所述无人机单元(11)的四个所述停歇支撑脚(10)分别同轴心对应在四个所述三爪卡盘(14)中；各所述三爪卡盘(14)可夹紧或松开对应的所述停歇支撑脚(10)。
4.根据权利要求3所述的一种无人机中继站，其特征在于：所述无人机动力电池(3)的两侧部沿长度方向设置有滑条(2)；所述电池安装座(22)上设置有滑条导槽(43)，两所述滑条(2)分别滑动设置于所对应的所述滑条导槽(43)中；所述无人机动力电池(3)的上侧设置有磁吸部件；所述电池安装座(22)中设置有与无人机动力电池(3)相对应的第一永磁体(19)，所述第一永磁体(19)磁吸连接所述无人机动力电池(3)的上侧的磁吸部件。
5.根据权利要求4所述的一种无人机中继站，其特征在于：所述无人机停歇架(28)上还固定安装有弹射引导器(25)；所述弹射引导器(25)为沿长度方向贯通的箱形结构，所述弹射引导器(25)内侧为电池引导通道(32)；
所述电池引导通道(32)与所述电池安装座(22)的电池滑出端(22.1)对接设置；从所述电池安装座(22)中滑出的无人机动力电池(3)对应滑入所述电池引导通道(32)中；所述电池引导通道(32)两内侧壁上沿电池滑出方向延伸设置有滑条引导槽(33)，无人机动力电池(3)上的两滑条(2)分别与两所述滑条引导槽(33)对应设置。
6.根据权利要求4所述的一种无人机中继站，其特征在于：无人机动力电池(3)安装于所述电池安装座(22)中状态下，所述无人机动力电池(3)靠近所述电池安装座(22)的电池滑出端(22.1)一侧设置有第二永磁体(3.1)。
7.根据权利要求6所述的一种无人机中继站，其特征在于：所述无人机电池拆卸单元包括拆卸平台(30.1)；所述拆卸平台(30.1)上设置前后贯通的电磁放置槽(30)，所述电池放置槽(30)远离所述无人机单元(11)的一端设置有气缸座(16)，所述气缸座(16)靠近所述无人机单元(11)的一端设置有伸缩气缸(15)，所述伸缩气缸(15)沿所述电池放置槽(30)前后贯通方向延伸，所述伸缩气缸(15)末端设置有第一电磁铁(29)，所述伸缩气缸(15)可带动第一电磁铁(29)伸出至无人机单元(11)的电池安装座(22)处，伸缩气缸(15)还可带动第一电磁铁(29)缩回至电池放置槽(30)中；所述第一电磁铁(29)通电状态下，第一电磁铁(29)与所述电池安装座(22)中无人机动力电池(3)上的第二永磁体(3.1)相互磁吸。
8.根据权利要求6所述的一种无人机中继站，其特征在于：所述无人机电池安装单元包括电池弹射箱(27)、第二电磁铁(26)和第二电磁铁固定座(45)；
所述电池弹射箱(27)为箱体结构；所述电池弹射箱(27)的内腔底部设置有纵向弹簧(46)，所述纵向弹簧(46)的上端顶压若干堆叠设置的无人机动力电池(3)；
所述第二电磁铁(26)通过第二电磁铁固定座(45)固定安装于所述电池弹射箱(27)外侧，且所述第二电磁铁(26)位于所述电池弹射箱(27)远离所述无人机单元(11)的一侧；所述电池弹射箱(27)靠近所述无人机单元(11)的一侧上端开设有弹射开口(3.2)，所述弹射开口(3.2)与所述第二电磁铁(26)对应设置；第二电磁铁(26)通电状态下，第二电磁铁(26)与电池弹射箱(27)中最上层无人机动力电池(3)上的第二永磁体(3.1)相互排斥，所述电池弹射箱(27)中最上层无人机动力电池(3)可经弹射开口(3.2)弹出至电池引导通道(32)中。
9.根据权利要求1至8的任意一项的一种无人机中继站的方法，其特征在于：
无人机飞行状态时，为了保证其无人机单元(11)返航停落地点的容错率，各三爪卡盘(14)的卡盘电机(17)驱动活动卡爪沿径向运动至最大张开状态，在无人机单元(11)正常飞行过程中，所携带无人机动力电池(3)的电量即将耗尽时，这时控制器控制无人机单元(11)返航，飞行的无人机单元(11)逐渐飞向中继站本体(18)正上方，此时控制飞行的无人机单元(11)缓慢垂直降落，直至无人机单元(11)的四个停歇支撑脚(10)伸入对应的四个张开状态的三爪卡盘(14)中，此时无人机单元已经完成降落，此时启动其中一个三爪卡盘(14)的卡盘电机(17)，使其单个三爪卡盘(14)的三个活动卡爪沿径向向内做夹紧动作，待完全夹紧停歇支撑脚(10)之前暂停继续夹紧，此时驱动第二个三爪卡盘(14)的卡盘电机(17)，使其第二个三爪卡盘(14)的三个活动卡爪沿径向向内做夹紧动作，待完全夹紧停歇支撑脚(10)之前暂停继续夹紧；此时无人机单元(11)基本完成定位，此时按照此方法继续依次将第三个、第四个三爪卡盘(14)的卡盘电机(17)并做夹紧动作；然后同时驱动四个三爪卡盘(14)的卡盘电机(17)使其分别完全夹紧四个停歇支撑脚(10)，此时无人机单元(11)已经完全定位于无人机停歇架(28)上；
此时驱动装置驱动无人机停歇架(28)水平旋转，使电池安装座(22)的电池滑出端(22.1)旋转至朝向拆卸平台(30.1)，此时驱动伸缩气缸(15)带动第一电磁铁(29)伸出至无人机单元(11)的电池安装座(22)的电池滑出端(22.1)处，然后给第一电磁铁(29)通电，此时第一电磁铁(29)于电池安装座(22)中无人机动力电池(3)上的第二永磁体(3.1)相互吸引；然后驱动伸缩气缸(15)带动第一电磁铁(29)逐渐做缩回动作，此时电池安装座(22)中的无人机动力电池(3)由于受到磁吸拉力，电池输出接头(1)开始脱离电池安装座(22)内侧的电源接口(12)，并且无人机动力电池(3)随第一电磁铁(29)一同缩回运动至电池放置槽(30)中，此时无人机单元(11)已经完成电池拆卸过程；
进一步的，驱动装置驱动无人机停歇架(28)水平旋转，使电池安装座(22)的电池滑出端(22.1)旋转至朝向电池弹射箱(27)的弹射开口(3.2)；此时瞬间将第二电磁铁(26)通电，进而第二电池铁(26)与电池弹射箱(27)中最上层无人机动力电池(3)上的第二永磁体(3.1)瞬间产生强烈排斥力，进而电池弹射箱(27)中最上层无人机动力电池(3)在排斥力作用下被迅速从弹射开口(3.2)弹射出去，弹射过程一旦出现立即将第二电磁铁(26)断电，电池弹射箱(27)中的原第二层无人机动力电池(3)在弹簧(46)作用下向上运动至与第二电磁铁(26)相平，准备再次被弹射，被弹射出去的无人机动力电池(3)在电池引导通道(32)的引导作用下滑向电池安装座(22)，从电池引导通道(32)滑出的无人机动力电池(3)从电池安装座(22)的电池滑出端(22.1)滑入至电池安装座(22)中，并在惯性作用下无人机动力电池(3)的电池输出接头(1)对应***电池安装座(22)上电源接口(12)中，此时第一永磁体(19)自动磁吸连接所述无人机动力电池(3)的上侧的磁吸部件，该磁吸部件的磁吸力远小于第二电池铁(26)与第二永磁体(3.1)之间的排斥力，进一步防止无人机动力电池(3)飞行过程中自动滑出，实现了电池的安装过程；然后同时驱动四个三爪卡盘(14)的卡盘电机(17)使其完全松开四个停歇支撑脚(10)，最后驱动无人机单元垂直起飞。
CN201810121999.3A 2018-02-07 2018-02-07 一种无人机中继站及其方法 Active CN108177790B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810121999.3A CN108177790B (zh) 2018-02-07 2018-02-07 一种无人机中继站及其方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810121999.3A CN108177790B (zh) 2018-02-07 2018-02-07 一种无人机中继站及其方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108177790A true CN108177790A (zh) 2018-06-19
CN108177790B CN108177790B (zh) 2023-05-12

Family

ID=62552315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810121999.3A Active CN108177790B (zh) 2018-02-07 2018-02-07 一种无人机中继站及其方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108177790B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109080840A (zh) * 2018-07-28 2018-12-25 深圳市烽焌信息科技有限公司 一种高效率工作的无人机续航基站
CN110444707A (zh) * 2018-11-08 2019-11-12 苏州乐轩科技有限公司 电池组合、电池装拆***及方法
CN111169437A (zh) * 2020-01-13 2020-05-19 国网山西省电力公司电力科学研究院 一种无人机电池自动更换装置及方法
CN113589190A (zh) * 2021-09-27 2021-11-02 南京天齐航空有限公司 一种无人机电池组的检测报警装置
CN113715678A (zh) * 2021-08-20 2021-11-30 航天时代飞鹏有限公司 一种货运无人机电池快速更换方法
EP4161809A4 (en) * 2020-06-03 2024-06-12 Skyfish LLC BATTERY EXCHANGE AND CHARGING SYSTEM FOR DRONES

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140319272A1 (en) * 2013-04-29 2014-10-30 The Boeing Company Device and method for use with unmanned aerial vehicles
CN104973263A (zh) * 2015-06-23 2015-10-14 广东溢达纺织有限公司 自动更换电池装置及方法
CN106081163A (zh) * 2016-08-23 2016-11-09 成都翼高九天科技有限公司 一种无人机自动更换动力源***
US20170129352A1 (en) * 2014-07-31 2017-05-11 SZ DJI Technology Co., Ltd. Unmanned aerial vehicle dock and battery replacement device thereof
CN206364538U (zh) * 2016-12-09 2017-07-28 华南理工大学广州学院 一种无人机充电站
CN206857013U (zh) * 2017-04-26 2018-01-09 海南大学 一种旋翼无人机充电装置及更换电池***

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140319272A1 (en) * 2013-04-29 2014-10-30 The Boeing Company Device and method for use with unmanned aerial vehicles
US20170129352A1 (en) * 2014-07-31 2017-05-11 SZ DJI Technology Co., Ltd. Unmanned aerial vehicle dock and battery replacement device thereof
CN104973263A (zh) * 2015-06-23 2015-10-14 广东溢达纺织有限公司 自动更换电池装置及方法
CN106081163A (zh) * 2016-08-23 2016-11-09 成都翼高九天科技有限公司 一种无人机自动更换动力源***
CN206364538U (zh) * 2016-12-09 2017-07-28 华南理工大学广州学院 一种无人机充电站
CN206857013U (zh) * 2017-04-26 2018-01-09 海南大学 一种旋翼无人机充电装置及更换电池***

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨力等: "《四旋翼飞行器动力控制***研究与设计》" *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109080840A (zh) * 2018-07-28 2018-12-25 深圳市烽焌信息科技有限公司 一种高效率工作的无人机续航基站
CN110444707A (zh) * 2018-11-08 2019-11-12 苏州乐轩科技有限公司 电池组合、电池装拆***及方法
CN110444707B (zh) * 2018-11-08 2022-01-21 苏州乐轩科技有限公司 电池组合、电池装拆***及方法
CN111169437A (zh) * 2020-01-13 2020-05-19 国网山西省电力公司电力科学研究院 一种无人机电池自动更换装置及方法
EP4161809A4 (en) * 2020-06-03 2024-06-12 Skyfish LLC BATTERY EXCHANGE AND CHARGING SYSTEM FOR DRONES
CN113715678A (zh) * 2021-08-20 2021-11-30 航天时代飞鹏有限公司 一种货运无人机电池快速更换方法
CN113715678B (zh) * 2021-08-20 2023-10-17 航天时代飞鹏有限公司 一种货运无人机电池快速更换方法
CN113589190A (zh) * 2021-09-27 2021-11-02 南京天齐航空有限公司 一种无人机电池组的检测报警装置
CN113589190B (zh) * 2021-09-27 2022-06-14 长沙方佳电子科技有限公司 一种无人机电池组的检测报警装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN108177790B (zh) 2023-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108177790A (zh) 一种无人机中继站及其方法
CN108557106B (zh) 一种具有储存和补给功能的无人机集群发射回收装置
WO2005076788A3 (en) Methods and apparatuses for launching unmanned aircraft, including releasably gripping aircraft during launch and braking subsequent grip motion
CN210761355U (zh) 一种通用型无人机弹射架
WO2013034054A1 (zh) 一种飞机辅助起飞***
CN209921585U (zh) 带执行臂的推进式潜水设备
CN210235292U (zh) 一种潜水机构的姿态平衡机构
CN110194256B (zh) 一种双臂形的水下机器人
CN207902762U (zh) 一种无人机更换电池装置
US10988213B1 (en) Apparatus and methods for deploying multiple unmanned marine vehicles
CN204021296U (zh) 手机盖贴保护膜装置
CN110615114A (zh) 飞机辅助起落方法及装置
CN107520857A (zh) 一种永磁式吸盘装置
CN108356524A (zh) 一种玩具公仔弹射炮筒的自动组装机
US20210237837A1 (en) Apparatus and Methods for Deploying an Unmanned Marine Vehicle Having a Payload Deployment Assembly
CN207233495U (zh) 一种磁铁分离装置
CN106493764A (zh) 一种刀的伸缩装置
CN213150570U (zh) 一种应用于汽油机充电线圈的绕线机夹持平台
CN209491258U (zh) 一种铆压片自动上料装置
CN113526370B (zh) 一种综合管廊
CN112249126A (zh) 一种巨型锯盘平移式搬运堆叠设备
CN218809172U (zh) 一种物流箱用防滑及固定装置
CN206915726U (zh) 一种安瓿开启器的割瓶装置
CN211328157U (zh) 一种夹持玩具
CN109573109A (zh) 一种用于火箭回收的悬吊落体测试装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240220

Address after: 230000 floor 1, building 2, phase I, e-commerce Park, Jinggang Road, Shushan Economic Development Zone, Hefei City, Anhui Province

Patentee after: Dragon totem Technology (Hefei) Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: No.2 Xuefu Middle Road, Weiyang District, Xi'an City, Shaanxi Province, 720021

Patentee before: XI'AN TECHNOLOGICAL University

Country or region before: China

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240517

Address after: 100176 7th floor, building 1, yard 6, KEGU 2nd Street, Beijing Economic and Technological Development Zone, Daxing District, Beijing

Patentee after: BEIJING STARNETO TECHNOLOGY Corp.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: 230000 floor 1, building 2, phase I, e-commerce Park, Jinggang Road, Shushan Economic Development Zone, Hefei City, Anhui Province

Patentee before: Dragon totem Technology (Hefei) Co.,Ltd.

Country or region before: China