CN114572412B - 一种提升移载的无人机库***及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于无人机库技术领域，并具体公开了一种提升移载的无人机库及其控制方法。包括存储舱箱体、无人机存储模块、无人机移载平台模块以及电磁充电模块，存储舱箱体包括箱体、框架体和立柱，无人机存储模块设有多个，均包括飞机托板、托板滑动驱动件以及飞机定位调整件，无人机移载平台模块包括移载支撑件、翻转驱动件、竖直提升驱动件以及拖取机构，拖取机构固定设于移载支撑件上，用于将飞机托板移载至所述移载支撑件上；电磁充电模块设于所述飞机托板上，用于在无人机停放在所述飞机托板上时对无人机进行无线充电。本发明提供可移动式无人机库，实现多无人机的精准停靠，有效提高无人机库执行任务的安全性和稳定性，提高无人机库的工作效率。

Description

一种提升移载的无人机库***及其控制方法

技术领域

本发明属于无人机库技术领域，更具体地，涉及一种提升移载的无人机库***及其控制方法。

背景技术

随着旋翼无人机的广泛应用，与之配套的无人机库也随之应用而生，目前这类无人机库从其结构上来分主要有箱式、滑盖式、抽斗式、蚌式等；从安装平台上来分主要有地面(包括建筑物顶面)安装式、高架安装式、车载安装式等；从功能来分主要有存放式、赋能式(具有一定的环控或/和充电等保障功能)等，从控制上来分可分为人工操作式、自动控制式等。尽管无人机库五花八门，但一个明显的事实就是机库已不仅仅作为旋翼无人机的停放装置，而是作为一种为其赋能的有效手段，提升了旋翼无人机的使用效能和效益，拓展了其使用领域，增加了使用、保障的方便性，达到了一加一大于二的效果。

虽然近些年无人机库技术得到了很大发展，但由于旋翼无人机固有的一些特性，以及相对低廉的价格，对机库的技术要求和制造成本提出了特殊的约束条件，使得当前在实际应用中的机库存在诸多不足，主要有：一是功能性与适装性的矛盾突出。由于需要使用机库的旋翼无人机主要是商用和工程级无人机，较消费级无人机具有较大的几何尺寸和重量，它们的单边翼尖距尺寸一般可达800～1000mm，重量达4000Kg(无附加载荷时)，与之相应的机库的也要有一定的几何尺寸和体积，特别是当前实际应用中的机库很少只具有存放无人机这一个功能的，一般至少还为无人机提供起降平台，为保证安全起降，需要起降平台面积尽可能大。另外，一些功能较复杂、性能较高的机库，如具有自动归中、自动出/入库、在库充电、在库检测等功能，因功能增多，其内置部件更多、结构更为复杂，这也导致机库最大几何尺寸、体积、重量更大。二是机库自主工作能力不足。目前无人机库人工操控的有，但大多采用了自动控制的方式，能够自动完成无人机降落后的定位归正、入库驻存、出库放飞等基本功能，有些功能更完备一些的还能自动完成库内充电(或换电)、机库环控、气象参数获取、视频监控等。三是为无人机续航力不够。虽然近些年旋翼无人机技术得到了很大发展，但由于其固有的一些特性和受到一些技术的制约，以及相对低廉的价格，使其有一些先天不足，比如旋翼无人机的继航力问题。由于目前旋翼无人机绝大多数采用电池提供能源，受电池技术限制，一般商用和工程级的无人机电池续航时间在30分钟左右，在当前的技术条件下，充电时间与工作时间之比一般都大于10：1，这使旋翼无人机无法长时间持续使用或长距离使用，严重制约了其效能的发挥和更广泛的应用，成为一个瓶颈问题。四是无人机与机库一体化融合不够。要实现集群使用、智能调度，必须使无人机与机库能建立密切关联，由传统使用模式下的弱相关变成强相关，使机与库朝一体化融合方向发展，并构建成一个“机/库一体化无人***”。现有产品，无论是机还是库均没有这方面的功能，也未见开展相关整合研发的，机与库一体化融合很不够，几乎是空白。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种提升移载的无人机库***及其控制方法，其中结合无人机自身的特征及其停靠、执行任务的工艺特点，相应设计了实现集群使用、智能调度的无人机库***，并对其关键组件如存储舱箱体、无人机存储模块、无人机移载平台模块以及电磁充电模块的结构及其具体设置方式进行研究和设计，相应的使得本发明机库***根据无人机任务特征，将飞机托盘与多驱动装置协同配合，使得无人机在机库外实现起飞和降落，保证了无人机的安全。移载支撑件随机库中不同高度的无人机进行自适应调整，大大提升了机库自主工作能力，同时，进一步提升了机库收纳无人机的容量。本发明中，机库中集成有电磁充电模块，使得无人机入库后自动充电，提升了无人机的续航能力。总体而言，本发明机库***能实现无人机全自主工作，提供更多无人机在库保障、具有机/库一体融合程度高、支持集群使用和智能调度。具有调度方便、安全性能高、机/库一体融合程度高等特点。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提出了一种提升移载的无人机库***，包括存储舱箱体、无人机存储模块、无人机移载平台模块以及电磁充电模块，其中，

所述存储舱箱体包括固定设于货车底盘大梁上的箱体、框架体和立柱，所述框架体设于所述箱体内，所述立柱设于所述箱体的库门处；

所述无人机存储模块设有多个，多个所述无人机存储模块呈阵列排布设于所述框架体内，每个所述无人机存储模块均包括飞机托板、托板滑动驱动件以及飞机定位调整件，所述飞机托板可活动的设置在所述框架体上，所述托板滑动驱动件与所述飞机托板连接，用于驱动所述飞机托板沿所述存储舱箱体的横向移动，所述飞机定位调整件设于所述飞机托板上，用于调整无人机的位置，使得无人机停放位置与所述电磁充电模块位置相对应；

所述无人机移载平台模块包括移载支撑件、翻转驱动件、竖直提升驱动件以及拖取机构，所述移载支撑件与所述立柱活动连接，所述翻转驱动件与所述移载支撑件铰接，用于驱动所述移载支撑件沿铰接点转动，所述竖直提升驱动件与所述移载支撑件连接，用于在所述移载支撑件呈水平状态时驱动所述移载支撑件沿所述立柱运动，以使得所述移载支撑件与相应所述飞机托板平齐，所述拖取机构固定设于所述移载支撑件上，用于将所述飞机托板移载至所述移载支撑件上；

所述电磁充电模块设于所述飞机托板上，用于在无人机停放在所述飞机托板上时对无人机进行无线充电。

作为进一步优选的，还包括控制模块，所述控制模块与所述无人机存储模块、无人机移载平台模块以及电磁充电模块通信连接，用于控制所述无人机存储模块、无人机移载平台模块以及电磁充电模块的协同工作。

作为进一步优选的，所述电磁充电模块包括发射单元和接收单元，

所述发射单元固定设于飞机托板上，该发射单元包括依次连接的发射端变换器和发射线圈；

所述接收单元设于无人机上，该接收单元包括接依次连接的接收线圈和接收端变换器；

所述控制模块控制所述发射端变换器给发射线圈通电，接收线圈感应发射线圈形成的高频强磁场，并通过接收端变换器感应、整流和滤波为无人机电池所需的充电电压。

作为进一步优选的，所述托板滑动驱动件包括第一驱动电机组件、第一主动轮、第一转动轴、第一传动带、第一从动轮以及第二转动轴，所述第一驱动电机组件的动力输出轴与所述第一转动轴连接，所述第一转动轴连接与第一主动轮连接，所述第一从动轮设置有多个，且均设于所述飞机托板底部，每个第一从动轮均与一根所述第二转动轴连接，所述第一主动轮与其相邻的一个第一从动轮以及相邻的两个第一从动轮通过所述第一传动带传动连接，所述第一驱动电机组件与控制模块通信连接，以此方式，通过第一驱动电机组件驱动所述第一主动轮转动，以带动所述第一从动轮转动，从而使得所述飞机托板沿所述存储舱箱体的横向移动。

作为进一步优选的，所述飞机定位调整件包括第一调整板、第二调整板、调整驱动电机以及调整滑道，所述第一调整板和第二调整板沿所述存储舱箱体的横向布置，所述调整滑道沿所述存储舱箱体的纵向设置在所述飞机托板上，所述调整驱动电机与控制模块通信连接，所述第一调整板和第二调整板均与所述调整滑道活动连接，并在所述调整驱动电机的驱动作用下沿所述调整滑道运动，以调整停放在所述飞机托板上的无人机的位置。

作为进一步优选的，所述翻转驱动件包括升降连接板、转动板以及液压杆组件，所述升降连接板与所述立柱连接，所述转动板一端与所述升降连接板转动连接，另一端与所述移载支撑件的底端转动连接，所述液压杆组件一端与所述升降连接板转动连接，另一端与所述移载支撑件的中部连接，以此方式，使得所述移载支撑件以所述升降连接板为铰接点转动翻转。

作为进一步优选的，所述竖直提升驱动件包括减速驱动组件、丝杠组件、丝杠螺母、滑块以及滑轨，所述减速驱动组件通过减速转动轴与丝杠组件连接，所述丝杠螺母设在所述丝杠组件上，所述丝杠组件与所述立柱平行布置，所述滑块一侧与丝杠螺母固定连接，另一端与滑轨滑动连接，该滑块与所述升降连接板固定连接，所述滑轨设于所述立柱上，以此方式，通过减速驱动组件驱动所述丝杠螺母沿丝杠组件做直线运动，以带动所述升降连接板做直线运动。

作为进一步优选的，所述拖取机构包括第二驱动电机组件、第二主动轮、第三转动轴、第二传动带、第二从动轮以及第四转动轴，所述第二驱动电机组件的动力输出轴与所述第三转动轴连接，所述第二转动轴连接与第二主动轮连接，所述第二从动轮设置有多个，且均设于所述飞机托板底部，每个第二从动轮均与一根所述第四转动轴连接，所述第二主动轮与其相邻的一个第二从动轮以及相邻的两个第二从动轮通过所述第二传动带传动连接，所述第二驱动电机组件与控制模块通信连接，以此方式，通过第二驱动电机组件驱动所述第二主动轮转动，以带动所述第二从动轮转动，从而使得所述飞机托板沿所述移载支撑件的横向移动。

作为进一步优选的，所述框架体上还设有第一拖动槽，该第一拖动槽沿所述存储舱箱体的纵向对称设于所述飞机托板的两侧，所述飞机托板与所述第一拖动槽的连接面处设有多个滚动轮；

所述移载支撑件上设有第二拖动槽，该第二拖动槽沿所述存储舱箱体的纵向对称设于所述飞机托板的两侧。

按照本发明的另一个方面，还提出了一种提升移载的无人机库控制方法，采用上述一种提升移载的无人机库***实现，包括以下步骤：

S1接收到目标无人机起飞指令，控制目标无人机所在存储舱箱体的库门开启；

S2控制翻转驱动件驱动移载支撑件翻转至水平位置，然后控制竖直提升驱动件将移载支撑件移动至目标无人机所在飞机托板平齐的位置；

S3控制托板滑动驱动件驱动所述飞机托板沿所述存储舱箱体的横向运动，使得飞机托板移载出所述存储舱箱体，同时，驱动拖取机构动作，使得拖取机构将所述飞机托板拖至移载支撑件上，飞机定位调整件解除对目标无人机的锁定，目标无人机起飞执行任务；

S4待目标无人机飞回，目标无人机停落在飞机托板上，飞机定位调整件调整目标无人机的位置，使得目标无人机停放位置与电磁充电模块位置相对应，启动电磁充电模块，对目标无人机进行充电；

S5托板滑动驱动件驱动所述飞机托板沿所述存储舱箱体的横向运动，使得飞机托板移入所述存储舱箱体，同时，托板滑动驱动件驱动所述飞机托板沿所述存储舱箱体的横向运动直至回到初始位置。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1.本发明结合无人机自身的特征及其停靠、执行任务的工艺特点，将飞机托盘与多驱动装置协同配合，使得无人机在机库外实现起飞和降落，保证了无人机的安全。移载支撑件随机库中不同高度的无人机进行自适应调整，大大提升了机库自主工作能力，同时，进一步提升了机库收纳无人机的容量。本发明中，机库中集成有电磁充电模块，使得无人机入库后自动充电，提升了无人机的续航能力。总体而言，本发明机库***能实现无人机全自主工作，提供更多无人机在库保障、具有机/库一体融合程度高、支持集群使用和智能调度。具有调度方便、安全性能高、机/库一体融合程度高等特点。

2.本发明集成电磁充电模，实现对无人机的无线充电，进一步保证了无人机的续航能力。

3.本发明飞机定位调整件用于校正降落停放到无人机存储单元上的无人机，使无人机停放到指定的无人机存储单元位置，便于飞机定位调整件进行锁紧；飞机定位调整件用于无人机锁紧确保在运输过程中无人机不会移动避免碰撞危险；竖直提升驱动件牵引移载支撑件升降运行，完成指定位置定位。

4.本发明拖取机构采用双侧传动带式拖出和滑轨导向***，保证运行稳定可靠。飞机托板拖出后的对位装置采用电机+丝杠+直线导轨驱动移载钩取机构对接停放位，实现无人机存储单元拖出/拖入停放位。竖直提升驱动件的升降装置采用底部固定电机+丝杠传动提升，保证提升速度的同时，能精确控制提升的位置。

附图说明

图1是本发明实施例涉及的一种提升移载的无人机库***的三维结构示意图；

图2是本发明实施例涉及的一种提升移载的无人机库***的内部结构示意图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-存储舱箱体，11-框架体，12-立柱，2-无人机存储模块，21-飞机托板，22-飞机定位调整件，23-托板滑动驱动件，231-驱动电机组件，232-传动带，233-从动轮，234-第二转动轴，3-无人机移载平台模块，31-移载支撑件，32-翻转驱动件，33-竖直提升驱动件，34-拖取机构，341-升降连接板，342-转动板，343-液压杆组件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，本发明实施例提供的一种提升移载的无人机库***，包括存储舱箱体1、无人机存储模块2、无人机移载平台模块3以及电磁充电模块，其中，所述存储舱箱体1包括固定设于货车底盘大梁上的箱体13、框架体11和立柱12，所述框架体11设于所述箱体13内，所述立柱12设于所述箱体13的开口处；所述无人机存储模块设有多个，多个所述无人机存储模块呈阵列排布设于所述框架体11内，每个所述无人机存储模块均包括飞机托板21、托板滑动驱动件23以及飞机定位调整件22，所述飞机托板21可活动的设置在所述框架体11上，所述托板滑动驱动件23与所述飞机托板21连接，用于驱动所述飞机托板21沿所述存储舱箱体1的横向移动，所述飞机定位调整件22设于所述飞机托板21上，用于调整无人机的位置，使得无人机停放位置与所述电磁充电模块位置相对应；所述无人机移载平台模块3包括移载支撑件31、翻转驱动件32、竖直提升驱动件33以及拖取机构34，所述移载支撑件31与所述立柱12活动连接，所述翻转驱动件32与所述移载支撑件31铰接，用于驱动所述移载支撑件31沿铰接点转动，所述竖直提升驱动件33与所述移载支撑件31连接，用于在所述移载支撑件31呈水平状态时驱动所述移载支撑件31沿所述立柱12运动，以使得所述移载支撑件31与相应所述飞机托板21平齐，所述拖取机构34固定设于所述移载支撑件31上，用于将所述飞机托板21移载至所述移载支撑件31上；所述电磁充电模块设于所述飞机托板21上，用于在无人机停放在所述飞机托板21上时对无人机进行无线充电。

在本发明的优选实施例中，还包括控制模块，所述控制模块与所述无人机存储模块2、无人机移载平台模块3以及电磁充电模块通信连接，用于控制所述无人机存储模块2、无人机移载平台模块3以及电磁充电模块的协同工作。

在本发明的优选实施例中，箱体13上设有库门。每当目标无人机需要执行相应任务或者执行完任务时，控制模块至库门开启或者关闭，以满足目标无人机的任务需求。在本发明另一个实施例中，箱体有框架结构和板结构构成，其结构与搭载箱体的卡车相适应。一般为方形结构。

在本发明的优选实施例中，框架体11将箱体13分割成多个无人机存储区。本发明中，框架体11将箱体13分割成沿箱体纵向对称布置的2组无人机存储区。每组无人机存储区均设有3个无人机停放区，即3个无人机停放区沿箱体的竖向布置。每组无人机存储区均配备一个无人机移载平台模块3。即本发明中，一个无人机移载平台模块3通过沿竖向移动来匹配不同高度的无人机停放区。

在本发明的一个实施例中，所述托板滑动驱动件23包括第一驱动电机组件231、第一主动轮、第一转动轴、第一传动带232、第一从动轮233以及第二转动轴234，所述第一驱动电机组件231的动力输出轴与所述第一转动轴连接，所述第一转动轴与第一主动轮连接，所述第一从动轮233设置有多个，且均设于所述飞机托板21底部，每个第一从动轮233均与一根所述第二转动轴234连接，所述第一主动轮与其相邻的一个第一从动轮233以及相邻的两个第一从动轮233通过所述第一传动带232传动连接，所述第一驱动电机组件231与控制模块通信连接，以此方式，通过第一驱动电机组件231驱动所述第一主动轮转动，以带动所述第一从动轮233转动，从而使得所述飞机托板21沿所述存储舱箱体1的横向移动。

更具体的，上述实施例中，第一驱动电机组件231包括斜齿轮涡轮减速电机，斜齿轮涡轮减速电机的动力输出轴与第一转动轴连接，第一转动轴通过传动带与第一主动轮的转轴连接，以此方式，将动力传递给第一主动轮。同时，第一主动轮又通过另一传动带与其相邻的第一从动轮233的转轴连接，以带动第一从动轮233转动。本发明中，托板滑动驱动件23固定设置在框架体11上，同时，飞机托板21设置在多个第一从动轮上，以在从动轮的转动作用下，沿库门方向运动，或者沿远离库门的方向运动。

在本发明的一个实施例中，所述飞机定位调整件22包括第一调整板、第二调整板、调整驱动电机以及调整滑道，所述第一调整板和第二调整板沿所述存储舱箱体1的横向布置，所述调整滑道沿所述存储舱箱体1的纵向设置在所述飞机托板21上，所述调整驱动电机与控制模块通信连接，所述第一调整板和第二调整板均与所述调整滑道活动连接，并在所述调整驱动电机的驱动作用下沿所述调整滑道运动，以调整停放在所述飞机托板21上的无人机的位置。本发明中，当无人机在飞出机库时，第一调整板和第二调整板相互远离行使，以预留无人机降落停靠的位置，当无人机降落后，第一调整板和第二调整板沿所述调整滑道运动至指定位置，在运动过程中，调整无人机的停放方向和位置，同时，当其运动到指定位置时，第一调整板和第二调整板还用于将无人机锁止在飞机托板21上，避免卡车运动颠簸时，无人机产生晃动碰撞。

在本发明的一个实施例中，所述翻转驱动件32包括升降连接板341、转动板342以及液压杆组件343，所述升降连接板341与所述立柱12连接，所述转动板342一端与所述升降连接板341转动连接，另一端与所述移载支撑件31的底端转动连接，所述液压杆组件343一端与所述升降连接板341转动连接，另一端与所述移载支撑件31的中部连接，以此方式，使得所述移载支撑件31以所述升降连接板341为铰接点转动翻转。

在本发明的一个实施例中，所述竖直提升驱动件33包括减速驱动组件、丝杠组件、丝杠螺母、滑块以及滑轨，所述减速驱动组件通过减速转动轴与丝杠组件连接，所述丝杠螺母设在所述丝杠组件上，所述丝杠组件与所述立柱12平行布置，所述滑块一侧与丝杠螺母固定连接，另一端与滑轨滑动连接，该滑块与所述升降连接板341固定连接，所述滑轨设于所述立柱12上，以此方式，通过减速驱动组件驱动所述丝杠螺母沿丝杠组件做直线运动，以带动所述升降连接板341做直线运动。在上述实施例中，减速驱动组件包括翻转油缸，翻转油缸通过铰接件分别与升降连接板和移载支撑件31连接，同时，该翻转油缸的形成能够满足移载支撑件31在0°～90°的范围内翻转。

在本发明的一个实施例中，所述竖直提升驱动件33包括减速驱动组件、丝杠组件、丝杠螺母、滑块以及滑轨，所述减速驱动组件通过减速转动轴与丝杠组件连接，所述丝杠螺母设在所述丝杠组件上，所述丝杠组件与所述立柱12平行布置，所述滑块一侧与丝杠螺母固定连接，另一端与滑轨滑动连接，该滑块与所述升降连接板341固定连接，所述滑轨设于所述立柱12上，以此方式，通过减速驱动组件驱动所述丝杠螺母沿丝杠组件做直线运动，以带动所述升降连接板341做直线运动。

在本发明的一个实施例中，所述拖取机构34包括第二驱动电机组件、第二主动轮、第三转动轴、第二传动带、第二从动轮以及第四转动轴，所述第二驱动电机组件的动力输出轴与所述第三转动轴连接，所述第二转动轴连接与第二主动轮连接，所述第二从动轮设置有多个，且均设于所述飞机托板21底部，每个第二从动轮均与一根所述第四转动轴连接，所述第二主动轮与其相邻的一个第二从动轮以及相邻的两个第二从动轮通过所述第二传动带传动连接，所述第二驱动电机组件与控制模块通信连接，以此方式，通过第二驱动电机组件驱动所述第二主动轮转动，以带动所述第二从动轮转动，从而使得所述飞机托板21沿所述移载支撑件31的横向移动。与上述翻转驱动件类似的，本实施例中，第二驱动电机组件包括斜齿轮涡轮减速电机。

在本发明的优选实施例中，所述框架体11上还设有第一拖动槽，该第一拖动槽沿所述存储舱箱体1的纵向对称设于所述飞机托板21的两侧，所述飞机托板21与所述第一拖动槽的连接面处设有多个滚动轮。进一步的，为了实现飞机托板的稳定性，在本发明中，第一拖动槽还设有锁止件，该锁止件与控制模块通行连接，用于在所述飞机托板回位后将所述飞机托板锁止。所述移载支撑件31上设有第二拖动槽，该第二拖动槽沿所述存储舱箱体1的纵向对称设于所述飞机托板21的两侧。

在本发明的优选实施例中，所述电磁充电模块包括发射单元和接收单元，所述发射单元固定设于飞机托板21上，该发射单元包括依次连接的发射端变换器和发射线圈；所述接收单元设于无人机上，该接收单元包括接依次连接的接收线圈和接收端变换器；所述控制模块控制所述发射端变换器给发射线圈通电，接收线圈感应发射线圈形成的高频强磁场，并通过接收端变换器感应、整流和滤波为无人机电池所需的充电电压。作为本实施例的优选方案，接收单元采用全桥可控整流拓扑结构，用四个mosfet代替传统不控整流的四个二极管；每个mosfet上设置同步整流芯片检测反向导通压降，在电流反向导通的时候，开通mosfet，降低损耗；线圈则采用利兹线，磁材选用纳米晶材料。此外，本发明中，电磁充电模块还包括发射端变换器控制器、接收端变换器控制器、保护装置及通讯组件；控制模块均与发射端变换器和接收端变换器连接，用于进行充电控制和电气安全控制。本发明中，当控制模块识别到无人机已经停放至飞机托板上的指定位置时，则控制电磁充电模块对无人机进行充电。

更具体的，在本发明的一个优选实施例中，无人机存储***为两个存储区，互为备份，每个存储区外形尺寸为：5100*2400*2900(mm)，每个区域设计有3个无人机存储位。存储舱箱体包括箱板结构以及立柱框架结构，所述立柱框架结构上设有第一滑槽，该第一滑槽与无人机移载平台模块连接。存储立柱固定方式为：在底板预埋地脚铁，存储立柱底座与地脚铁连接固定或者存储地脚位置与货车底盘大梁直接连接,确保存储基础稳定,货车大梁在行驶过程中所产生的各方向变形必须小于±3mm，以确保存储结构稳定可靠。存储采用多层折弯结构作为立柱,使用焊接结构钢进行横向连接。为确保每层存储存放高度满足净空需求,存储横梁参照牛腿横梁设计。无人机分***悬空搭接载牛腿梁上。同时为保证整个存储结构稳定，在颠簸路面减少弹性变形，在侧面尽可能多地增加斜拉杆。最终为降低整体结构重量，存储结构将采用有限元分析方法进行轻量化，优化设计，使结构更加合理，即有足够的刚、强度，又便于野外运输。每个停放位置设计有1套无人机分***电控固定***与监测***，能够充分保证无人机分***在停放位置上放置时足够牢靠，固定位置异常时有报警提示。每个存储区有左右2个滑轨和端部挡块，确保无人机运载无人机分***能够准确无误的放置到位。

上述实施例中，飞机托板由托板滑动驱动件和拖取机构进行接力，以将飞机托板拖至移载支撑件上，或者将无人机送入到存储货位上。每个飞机托板上配置1套飞机定位调整件，当无人机在无人机分***上的锁定位置时，该飞机定位调整件锁紧无人机的起落架，以稳定无人机。

上述实施例中，每个无人机存储单元上设计有一个200(L)*85(W)*50(H)(mm)空间用于安放无线充电装置，空间***采用绝缘材料，避免增大无线充电损耗。

上述实施例中，每个飞机托板上设计有4个挂点，用于升降移栽机上的挂取机构进行无人机分***横移出入货位，稳定可靠。本发明中的对位机构用于水平靠近目标货位，使移载升降平台上的钩取机构能够钩取到无人机存储单元底部挂孔；飞机定位调整件用于校正降落停放到无人机存储单元上的无人机，使无人机停放到指定的无人机存储单元位置，便于飞机定位调整件进行锁紧；飞机定位调整件用于无人机锁紧确保在运输过程中无人机不会移动避免碰撞危险；竖直提升驱动件牵引移载支撑件升降运行，完成指定位置定位。

上述实施例中，拖取机构采用双侧传动带式拖出和滑轨导向***，保证运行稳定可靠。飞机托板拖出后的对位装置采用电机+丝杠+直线导轨驱动移载钩取机构对接停放位，实现无人机存储单元拖出/拖入停放位。竖直提升驱动件的升降装置采用底部固定电机+丝杠传动提升，保证提升速度的同时，能精确控制提升的位置。本实施例还包括位置矫正机构，其采用二维四向电动纠偏机构，配置纠偏到位检测传感器，充分确保无人机固定位置正确，保证安全。翻转驱动件在升降移载台两侧各布置1个翻转油缸，油缸行程能够满足翻转台0°～90°范围内翻转。

上述实施例中，飞机托板的拖出速度0～0.4m/s(该速度可调)，移载支撑件的提升速度0～0.4m/s(该速度可调)。飞机定位调整件的纠偏速度0～0.08m/s(该速度可调)。

按照本发明的另一个方面，还提供了一种提升移载的无人机库控制方法，包括以下步骤：

S1接收到目标无人机起飞指令，控制目标无人机所在存储舱箱体1的库门开启；

S2控制翻转驱动件32驱动移载支撑件31翻转至水平位置，然后控制竖直提升驱动件33将移载支撑件31移动至目标无人机所在飞机托板21平齐的位置；

S3控制托板滑动驱动件23驱动所述飞机托板21沿所述存储舱箱体1的横向运动，使得飞机托板21移载出所述存储舱箱体1，同时，驱动拖取机构34动作，使得拖取机构34将所述飞机托板21拖至移载支撑件31上，飞机定位调整件22解除对目标无人机的锁定，目标无人机起飞执行任务；

S4待目标无人机飞回，目标无人机停落在飞机托板21上，飞机定位调整件22调整目标无人机的位置，使得目标无人机停放位置与电磁充电模块位置相对应，启动电磁充电模块，对目标无人机进行充电；

S5托板滑动驱动件23驱动所述飞机托板21沿所述存储舱箱体1的横向运动，使得飞机托板21移入所述存储舱箱体1，同时，托板滑动驱动件23驱动所述飞机托板21沿所述存储舱箱体1的横向运动直至回到初始位置。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提升移载的无人机库***，其特征在于，包括存储舱箱体（1）、无人机存储模块（2）、无人机移载平台模块（3）以及电磁充电模块，其中，

所述存储舱箱体（1）包括固定设于货车底盘大梁上的箱体（13）、框架体（11）和立柱（12），所述框架体（11）设于所述箱体（13）内，所述立柱（12）设于所述箱体（13）的库门处；

所述无人机存储模块设有多个，多个所述无人机存储模块呈阵列排布设于所述框架体（11）内，每个所述无人机存储模块均包括飞机托板（21）、托板滑动驱动件（23）以及飞机定位调整件（22），所述飞机托板（21）可活动的设置在所述框架体（11）上，所述托板滑动驱动件（23）与所述飞机托板（21）连接，用于驱动所述飞机托板（21）沿所述存储舱箱体（1）的横向移动，所述飞机定位调整件（22）设于所述飞机托板（21）上，用于调整无人机的位置，使得无人机停放位置与所述电磁充电模块位置相对应；

所述无人机移载平台模块（3）包括移载支撑件（31）、翻转驱动件（32）、竖直提升驱动件（33）以及拖取机构（34），所述移载支撑件（31）与所述立柱（12）活动连接，所述翻转驱动件（32）与所述移载支撑件（31）铰接，用于驱动所述移载支撑件（31）沿铰接点转动，所述竖直提升驱动件（33）与所述移载支撑件（31）连接，用于在所述移载支撑件（31）呈水平状态时驱动所述移载支撑件（31）沿所述立柱（12）运动，以使得所述移载支撑件（31）与相应所述飞机托板（21）平齐，所述拖取机构（34）固定设于所述移载支撑件（31）上，用于将所述飞机托板（21）移载至所述移载支撑件（31）上；

所述电磁充电模块设于所述飞机托板（21）上，用于在无人机停放在所述飞机托板（21）上时对无人机进行无线充电。

2.根据权利要求1所述的一种提升移载的无人机库***，其特征在于，还包括控制模块，所述控制模块与所述无人机存储模块（2）、无人机移载平台模块（3）以及电磁充电模块通信连接，用于控制所述无人机存储模块（2）、无人机移载平台模块（3）以及电磁充电模块的协同工作。

3.根据权利要求2所述的一种提升移载的无人机库***，其特征在于，所述电磁充电模块包括发射单元和接收单元，

所述发射单元固定设于飞机托板（21）上，该发射单元包括依次连接的发射端变换器和发射线圈；

所述接收单元设于无人机上，该接收单元包括接依次连接的接收线圈和接收端变换器；

所述控制模块控制所述发射端变换器给发射线圈通电，接收线圈感应发射线圈形成的高频强磁场，并通过接收端变换器感应、整流和滤波为无人机电池所需的充电电压。

4.根据权利要求2所述的一种提升移载的无人机库***，其特征在于，所述托板滑动驱动件（23）包括第一驱动电机组件（231）、第一主动轮、第一转动轴、第一传动带（232）、第一从动轮（233）以及第二转动轴（234），所述第一驱动电机组件（231）的动力输出轴与所述第一转动轴连接，所述第一转动轴连接与第一主动轮连接，所述第一从动轮（233）设置有多个，且均设于所述飞机托板（21）底部，每个第一从动轮（233）均与一根所述第二转动轴（234）连接，所述第一主动轮与其相邻的一个第一从动轮（233）以及相邻的两个第一从动轮（233）通过所述第一传动带（232）传动连接，所述第一驱动电机组件（231）与控制模块通信连接，以此方式，通过第一驱动电机组件（231）驱动所述第一主动轮转动，以带动所述第一从动轮（233）转动，从而使得所述飞机托板（21）沿所述存储舱箱体（1）的横向移动。

5.根据权利要求2所述的一种提升移载的无人机库***，其特征在于，所述飞机定位调整件（22）包括第一调整板、第二调整板、调整驱动电机以及调整滑道，所述第一调整板和第二调整板沿所述存储舱箱体（1）的横向布置，所述调整滑道沿所述存储舱箱体（1）的纵向设置在所述飞机托板（21）上，所述调整驱动电机与控制模块通信连接，所述第一调整板和第二调整板均与所述调整滑道活动连接，并在所述调整驱动电机的驱动作用下沿所述调整滑道运动，以调整停放在所述飞机托板（21）上的无人机的位置。

6.根据权利要求2所述的一种提升移载的无人机库***，其特征在于，所述翻转驱动件（32）包括升降连接板（341）、转动板（342）以及液压杆组件（343），所述升降连接板（341）与所述立柱（12）连接，所述转动板（342）一端与所述升降连接板（341）转动连接，另一端与所述移载支撑件（31）的底端转动连接，所述液压杆组件（343）一端与所述升降连接板（341）转动连接，另一端与所述移载支撑件（31）的中部连接，以此方式，使得所述移载支撑件（31）以所述升降连接板（341）为铰接点转动翻转。

7.根据权利要求6所述的一种提升移载的无人机库***，其特征在于，所述竖直提升驱动件（33）包括减速驱动组件、丝杠组件、丝杠螺母、滑块以及滑轨，所述减速驱动组件通过减速转动轴与丝杠组件连接，所述丝杠螺母设在所述丝杠组件上，所述丝杠组件与所述立柱（12）平行布置，所述滑块一侧与丝杠螺母固定连接，另一端与滑轨滑动连接，该滑块与所述升降连接板（341）固定连接，所述滑轨设于所述立柱（12）上，以此方式，通过减速驱动组件驱动所述丝杠螺母沿丝杠组件做直线运动，以带动所述升降连接板（341）做直线运动。

8.根据权利要求4所述的一种提升移载的无人机库***，其特征在于，所述拖取机构（34）包括第二驱动电机组件、第二主动轮、第三转动轴、第二传动带、第二从动轮以及第四转动轴，所述第二驱动电机组件的动力输出轴与所述第三转动轴连接，所述第二转动轴（234）与第二主动轮连接，所述第二从动轮设置有多个，且均设于所述飞机托板（21）底部，每个第二从动轮均与一根所述第四转动轴连接，所述第二主动轮与其相邻的一个第二从动轮以及相邻的两个第二从动轮通过所述第二传动带传动连接，所述第二驱动电机组件与控制模块通信连接，以此方式，通过第二驱动电机组件驱动所述第二主动轮转动，以带动所述第二从动轮转动，从而使得所述飞机托板（21）沿所述移载支撑件（31）的横向移动。

9.根据权利要求1所述的一种提升移载的无人机库***，其特征在于，所述框架体（11）上还设有第一拖动槽，该第一拖动槽沿所述存储舱箱体（1）的纵向对称设于所述飞机托板（21）的两侧，所述飞机托板（21）与所述第一拖动槽的连接面处设有多个滚动轮；

所述移载支撑件（31）上设有第二拖动槽，该第二拖动槽沿所述存储舱箱体（1）的纵向对称设于所述飞机托板（21）的两侧。

10.一种提升移载的无人机库控制方法，采用权利要求1-9任一项所述一种提升移载的无人机库***实现，其特征在于，包括以下步骤：

S1接收到目标无人机起飞指令，控制目标无人机所在存储舱箱体（1）的库门开启；

S2控制翻转驱动件（32）驱动移载支撑件（31）翻转至水平位置，然后控制竖直提升驱动件（33）将移载支撑件（31）移动至目标无人机所在飞机托板（21）平齐的位置；

S3控制托板滑动驱动件（23）驱动所述飞机托板（21）沿所述存储舱箱体（1）的横向运动，使得飞机托板（21）移载出所述存储舱箱体（1），同时，驱动拖取机构（34）动作，使得拖取机构（34）将所述飞机托板（21）拖至移载支撑件（31）上，飞机定位调整件（22）解除对目标无人机的锁定，目标无人机起飞执行任务；

S4待目标无人机飞回，目标无人机停落在飞机托板（21）上，飞机定位调整件（22）调整目标无人机的位置，使得目标无人机停放位置与电磁充电模块位置相对应，启动电磁充电模块，对目标无人机进行充电；

S5托板滑动驱动件（23）驱动所述飞机托板（21）沿所述存储舱箱体（1）的横向运动，使得飞机托板（21）移入所述存储舱箱体（1），同时，托板滑动驱动件（23）驱动所述飞机托板（21）沿所述存储舱箱体（1）的横向运动直至回到初始位置。

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