CN110871899A - 可充电式物流无人机用物流停机坪台及充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可充电式物流无人机用物流停机坪台及充电方法，该装置包括中心为停机区的坪台体、前后正位机构、左右正位机构以及为所述的物流无人机充电的充电机构；所述的前后正位机构包括两个设置在坪台体上表面位于停机区前后两侧且受驱动前后相向运动的推板；所述的左右正位机构包括两个设置在坪台体上表面位于停机区左右两侧且受驱动沿左右相向运动的推块；所述的充电机构包括设置在所述的物流无人机的货仓的充电座以及安装在所述的推块上且与所述的充电座对应的充电接头，所述的充电接头与供电电源连接。

Description

可充电式物流无人机用物流停机坪台及充电方法

技术领域

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种可充电式物流无人机用物流停机坪台及充电方法。

背景技术

随着无人机在物流运输、农业植保以及军事侦查等领域的应用，无人机续航时间短给无人机的使用带来不便的问题越来越明显，现有的解决办法是通过在无人机机场内多备用几块电池进行更换或者采用抛洒货物的方式延长无人机的使用时间，这种解决方法虽然可以解决延长使用时间的问题，但是同样会给无人机带来更换电池的操作程序或者抛洒货物造成货物损坏的情况，同时人工捡拾抛洒的货物也增加了大量的人力成本。

另一方面，无人机在运输货物过程中，需要无人机将货物放置到指定的位置，否者不能完成货物的自主运输，现有的无人机不仅在降落过程中经常会出现降落位置有偏差的情况需要人工调整位置，给货物运输造成了很大的不便。

上述现有技术存在以下缺点：

1、现有的无人机降落在机场上，需要人工调整机场无人机的位置；

2、现有的无人机机场不能对机场上的无人机进行蓄电补给，给无人机的使用造成很大的不便，现有的无人机通过抛洒货物延长其使用时间，增加人力成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可充电式物流无人机用物流停机坪台，该可充电式物流无人机用物流停机坪台具有对物流无人机居中对位和自动充电的功能优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种可充电式物流无人机用物流停机坪台，包括中心为停机区的坪台体、前后正位机构、左右正位机构以及为所述的物流无人机充电的充电机构；

所述的前后正位机构包括两个设置在坪台体上表面位于停机区前后两侧且受驱动前后相向运动的推板；

所述的左右正位机构包括两个设置在坪台体上表面位于停机区左右两侧且受驱动沿左右相向运动的推块；

所述的充电机构包括设置在所述的物流无人机的货仓的充电座以及安装在所述的推块)上且与所述的充电座对应的充电接头，所述的充电接头与供电电源连接。

在上述技术方案中，所述的前后正位机构还包括两个左右延伸的第一丝杠驱动机构，两个所述的第一丝杠驱动机构设置在所述的坪台体的上表面并驱动所述的推板运动，所述的左右正位机构还包括两个前后延伸用以驱动所述的推块的第二丝杠驱动机构，两个所述的第二丝杠驱动机构设置在所述的坪台体的下底面上，所述的坪台体设置有两个限位孔，所述的推块自所述的限位孔穿出至坪台体上表面以与物流无人机的货仓底部接触。。

在上述技术方案中，所述的充电座为四棱台形的凹腔结构以用于引导所述的充电接头***，其中，所述的充电座的周侧设置有固定耳以与货仓固定连接。

在上述技术方案中，所述的充电座的内底面设置有弹针孔，所述的充电接头上设置有与所述的弹针孔一一对应的分布的弹针。

在上述技术方案中，所述的充电接头通过安装座安装在与其对应的所述的推块上。

在上述技术方案中，所述的物流无人机的下方安装有用于装货的货仓，所述的货仓为方体镂空框架结构且其下部的横梁的下底面均设置为弧面结构。

在上述技术方案中，所述的前后正位机构、左右正位机构和所述的充电机构均受控于控制器，所述的控制器为PLC控制器。

在上述技术方案中，所述的弹针为充电弹针或通信弹针。

在上述技术方案中，所述的供电电源通过继电器与所述的充电接头连接，所述的继电器与所述的控制器通信连接。

一种可充电式物流无人机用物流停机坪台的控制方法，包括以下步骤，

1)驱动前后正位机构对物流无人机进行前后方向对中，

2)左右正位机构中其中一个推块受驱动移动以推动所述的物流无人机至预定位置后，另一个推块受驱动移动实现夹持定位及充电接头***所述的充电座中。

本发明的优点和有益效果为：

1、本发明的一种可充电式物流无人机用物流停机坪台结构简单，使用方便，通过正位机构能够完成对物流无人机进行正位居中以使无人机能够达到指定的位置。

2、本发明的可充电式物流无人机用物流停机坪台能够对物流无人机进行蓄电补给，使用方便，避免为了延续无人机的工作时间抛洒货物的情况，减少了人员操作，降低了大量的人力成本。

附图说明

图1是本发明的可充电式物流无人机用物流停机坪台的结构示意图。

图2是本发明的可充电式物流无人机用物流停机坪台的俯视图。

图3是本发明的可充电式物流无人机用物流停机坪台的第二丝杠驱动机构和充电接头连接的结构图。

其中：

1：坪台体，2：前后正位机构，2-1：推板，2-2：第一丝杠驱动机构，3：左右正位机构，3-1：推块，3-2：第二丝杠驱动机构，4：充电机构，4-1：充电座，4-2：充电接头，5：限位孔，6：货仓，7：物流无人机。

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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图1-3及具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

一种可充电式物流无人机用物流停机坪台，包括中心为停机区的坪台体1、前后正位机构2、左右正位机构3以及为物流无人机7充电的充电机构4；

前后正位机构2包括两个设置在坪台体1上表面位于停机区前后两侧且受驱动前后相向运动的推板2-1；

左右正位机构3包括两个设置在坪台体1上表面位于停机区左右两侧且受驱动沿左右相向运动的推块3-1；

充电机构4包括设置在物流无人机的货仓6的充电座4-1以及安装在推块3-1上且与充电座4-1对应的充电接头4-2，所述的充电接头4-2与供电电源连接。

本发明的可充电式物流无人机用物流停机坪台的结构简单，使用方便，采用推板和推块对停留在停机区内的物流无人机进行调整居中以使无人机能够达到指定的位置，以方便装卸货仓架内的货物，采用推块既能够完成物流无人机的对位，又能够对物流无人机进行充电。

进一步，前后正位机构2还包括以坪台体1的前后中位线为基准对称设置的两个第一丝杠驱动机构2-2，两个第一丝杠驱动机构2-2设置在坪台体1的上表面，左右正位机构3还包括以坪台体1的左右中位线为基准对称设置的两个第二丝杠驱动机构3-2，两个第二丝杠驱动机构3-2设置在坪台体1的下底面上，其中，前后正位机构2和左右正位机构3均与控制机通信连接。

进一步，前后正位机构2、左右正位机构3和所述的充电机构4均受控于控制器，所述的控制器为PLC控制器。

优选的，充电机构4也可以设置为包括两个分别设置货仓6的两侧且用于对物流无人机7充电的充电座4-1以及两个分别安装在两个推块3-1上且与两个充电座4-1一一对应的充电接头4-2，两个充电接头4-2均与供电电源连接。采用两个充电座4-1能够保证其中一个充电座出现问题时，仍能正常充电。两个插接头还可实现正极负极的分开设置。

实施例2

以实施例1为基础，为了保证物流无人机7的正位情况，坪台体1上设置有用于保证物流无人机7正位情况的限位机构其包括两个分别设置在两个第一丝杠驱动机构2-2上的第一位置传感器和两个分别设置在两个第二丝杠驱动机构3-2上的第二位置传感器，两个第一位置传感器与两个第二位置传感器均与控制器通信连接，其中，两个第一位置传感器分别用于对两个推板2-1的两端的起始位置进行限位(该两个推板2-1在移动过程中能够对物流无人机7推动实现前后正位)，并将该限位信号传输到控制器，控制器根据接收到的该限位信号对应停止第一丝杠驱动机构的工作，两个推板2-1停止运动，然后控制器控制两个第二丝杠驱动机构3-2的电机启动，两个第二位置传感器分别检测两个第二丝杠驱动机构3-2的推块3-1的位置信号(该两个推块3-1在移动过程中能够对物流无人机7推动实现左右正位)，当该信号被触发时，控制器控制两个第二丝杠驱动机构3-2的电机停止转动，两个推块3-1同时停止运动，其中，该两个第一丝杠驱动机构2-2和两个第二丝杠驱动机构3-2均可采用滚珠丝杠驱动机构，其中，该控制器为PLC控制器。

本发明的可充电式物流无人机用物流停机坪台采用限位机构与两个第一丝杠驱动机构2-2和两个第二丝杠驱动机构3-2配合使用对物流无人机7进行居中正位，使用方便。

优选地，两个推块3-1分别由两个第二丝杠驱动机构3-2驱动，当推板2-1完成居中定位后，首先由一侧，如左侧的推块3-1推动物流无人机进行左右方向上的位置调整直至触发到其对应的第二位置传感器，然后再驱动另一侧，即右侧的推块3-1动作以实现充电接头4-2的对接，减少充电侧的推块的移动距离，提高对接精度。

一种可充电式物流无人机用物流停机坪台的控制方法，包括以下步骤，

1)驱动前后正位机构对物流无人机进行前后方向对中，

2)左右正位机构中其中一个推块受驱动移动以推动所述的物流无人机至预定位置后，另一个推块受驱动移动实现夹持定位及充电接头***所述的充电座中。当然，两个推块也可同步驱动。

单侧先驱动，可有效控制充电侧推头的运动距离，并提高对接***的精准度。

实施例3

以实施例2为基础，坪台体1的两个第二丝杠驱动机构3-2上设置有两个限位孔5，限位孔5的长度与第二丝杠驱动机构3-2的丝杠长度相同，推块3-1限位在限位孔5内，其中，两个限位孔5均设置在停机区内；充电座4-1设置为四棱台形的凹腔结构以用于引导充电接头4-2***，充电座4-1的周侧设置有固定耳，该固定耳能够将充电座4-1卡装在货仓6的下部横梁上，其中，该凹腔结构的四周均设置有相对于充电接头4-2的1cm的容错距离，用于保证充电接头4-2插装在充电座4-1上；充电座4-1的内底面设置有弹针孔，充电接头4-2上设置有与弹针孔一一对应的弹针，方便充电接头4-2与充电座4-1对接；弹针孔为充电弹针孔或通信弹针孔，弹针为充电弹针或通信弹针。充电接头4-2通过安装座(该安装座为L型结构方便推块将充电接头4-2插装在充电座4-1上)安装在与其对应的推块3-1上且穿过限位孔5活动设置在坪台体1的上表面上，物流无人机7的下方安装有用于装货的货仓6，货仓6为方体镂空框架结构且其下方的四周横梁的下底面均设置为弧面结构以减少了与坪台体1接触面积，便于被推动定位；供电电源通过继电器与充电接头4-2连接，继电器与控制器通信连接，其中，该供电电源可以采用蓄电池。

具体实施方式如下：两个第二丝杠驱动机构3-2对物流无人机7进行左右正位，控制器控制对物流无人机7的左侧正位的第二丝杠驱动机构3-2工作，当该第二丝杠驱动机构3-2的推块3-1推动物流无人机进行左右方向上的位置调整直至触发到其对应的第二位置传感器，该第二位置传感器将限位信号传输到控制器，控制器根据该限位信号控制推块3-1停止(当两侧均设置有充电接头4-2时，此时，该侧的充电接头4-2与该侧的充电座4-1对接完成，即该充电接头4-2上的弹针***该充电座4-1的弹针孔内)；控制器控制对物流无人机7的右侧正位的第二丝杠驱动机构3-2工作，该第二丝杠驱动机构3-2的推块3-1带动该侧的充电接头4-2向该侧的充电座4-1的方向移动，当该侧的推块3-1触发到该侧的第二传感器，该第二位置传感器将限位信号传输到控制器，控制器根据该限位信号控制该侧的推块3-1停止(此时，该侧的充电接头4-2与该侧的充电座4-1对接完成，即该充电接头4-2上的弹针***该充电座4-1的弹针孔内)，控制器控制继电器动作，供电电源与充电接头4-2连通并向物流无人机7进行充电。

本发明的可充电式物流无人机用物流停机坪台采用控制器通过继电器控制供电电源对物流无人机7进行蓄电补给，避免为了延续物流无人机7的工作时间抛洒货物的情况，减少了人员操作，降低了大量的人力成本，安全方便，采用两个第二丝杠驱动机构3-2对物流无人机7进行左右居中正位及充电。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种可充电式物流无人机用物流停机坪台，其特征在于，包括中心为停机区的坪台体(1)、前后正位机构(2)、左右正位机构(3)以及为所述的物流无人机(7)充电的充电机构(4)；

所述的前后正位机构(2)包括两个设置在坪台体(1)上表面位于停机区前后两侧且受驱动前后相向运动的推板(2-1)；

所述的左右正位机构(3)包括两个设置在坪台体(1)上表面位于停机区左右两侧且受驱动沿左右相向运动的推块(3-1)；

所述的充电机构(4)包括设置在所述的物流无人机的货仓(6)的充电座(4-1)以及安装在所述的推块(3-1)上且与所述的充电座(4-1)对应的充电接头(4-2)，所述的充电接头(4-2)与供电电源连接。

2.根据权利要求1所述的一种可充电式物流无人机用物流停机坪台，其特征在于，所述的前后正位机构(2)还包括两个左右延伸的第一丝杠驱动机构(2-2)，两个所述的第一丝杠驱动机构(2-2)设置在所述的坪台体(1)的上表面并驱动所述的推板运动，所述的左右正位机构(3)还包括两个前后延伸用以驱动所述的推块的第二丝杠驱动机构(3-2)，两个所述的第二丝杠驱动机构(3-2)设置在所述的坪台体(1)的下底面上，所述的坪台体(1)设置有两个限位孔(5)，所述的推块(2-1)自所述的限位孔穿出至坪台体上表面以与物流无人机的货仓底部接触。。

3.根据权利要求2所述的一种可充电式物流无人机用物流停机坪台，其特征在于，所述的充电座(4-1)为四棱台形的凹腔结构以用于引导所述的充电接头(4-2)***，其中，所述的充电座(4-1)的周侧设置有固定耳以与货仓固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种可充电式物流无人机用物流停机坪台，其特征在于，所述的充电座(4-1)的内底面设置有弹针孔，所述的充电接头(4-2)上设置有与所述的弹针孔一一对应的分布的弹针。

5.根据权利要求4所述的一种可充电式物流无人机用物流停机坪台，其特征在于，所述的充电接头(4-2)通过安装座安装在与其对应的所述的推块(3-1)上。

6.根据权利要求5所述的一种可充电式物流无人机用物流停机坪台，其特征在于，所述的物流无人机(7)的下方安装有用于装货的货仓(6)，所述的货仓(6)为方体镂空框架结构且其下部的横梁的下底面均设置为弧面结构。

7.根据权利要求1所述的一种可充电式物流无人机用物流停机坪台，其特征在于，所述的前后正位机构(2)、左右正位机构(3)和所述的充电机构(4)均受控于控制器，所述的控制器为PLC控制器。

8.根据权利要求6所述的一种可充电式物流无人机用物流停机坪台，其特征在于，所述的弹针为充电弹针或通信弹针。

9.一种根据权利要求1-8任一项所述的一种可充电式物流无人机用物流停机坪台的控制方法，其特征在于，包括以下步骤，

1)驱动前后正位机构对物流无人机进行前后方向对中，

2)左右正位机构中其中一个推块受驱动移动以推动所述的物流无人机至预定位置后，另一个推块受驱动移动实现夹持定位及充电接头***所述的充电座中。

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