CN115973474A - 一种新型无人机机库自动充电的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型无人机机库自动充电的方法，包括无人机、自动机库、机库控制机箱、机载电源控制模块、触电对接头、升降平台、轨道以及滑轨，所述升降平台的背面固定安装有第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机、第六电机、第七电机以及第八电机，所述升降平台的顶部滑动安装有夹紧机构，所述夹紧机构包括有第一推杆以及第二推杆，所述第一推杆与第二推杆之间设置有夹紧区，该新型无人机机库自动充电的方法，解决了无人机连续执行任务时电池的续航问题，同时能够有效的简化了充电流程，通过网络进行无人化管理，不需要人工频繁更换电池，方便了用户的同时也降低了无人机充电的运营成本。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，具体为一种新型无人机机库自动充电的方法。
背景技术
无人机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，与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务，近年来，无人机市场规模不断扩大，不论是军事领域还是民用领域，无人机都发挥了重要的作用，以民用举例，多应用于，娱乐航拍，农业植保，森林防火、高空灭火等等。
虽然无人机应用广泛，相对于载人机安全、成本更低，但无人机的续航能力始终是个问题，长期作业需要频繁的更换电池，需要大量的人工运输成本，因此需要使用到新型无人机机库自动充电的方法，以便解决无人机的充电续航能力难的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型无人机机库自动充电的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种新型无人机机库自动充电的方法，包括无人机、自动机库、机库控制机箱、机载电源控制模块、触电对接头、升降平台、轨道以及滑轨，所述升降平台的背面固定安装有第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机、第六电机、第七电机以及第八电机，所述升降平台的顶部滑动安装有夹紧机构，所述夹紧机构包括有第一推杆以及第二推杆，所述第一推杆与第二推杆之间设置有夹紧区，所述夹紧机构上分别设置有充电器电气接触口与通信电气接触口，所述夹紧区上设置有电气触点口，所述无人机的两侧分别设置有充电器接触点与通信接触点，所述无人机的底部固定安装有第一固定块与第二固定块，所述机载电源控制模块的电路板上有四个接口，所述四个接口分别为控制信号接口、CAN通信接口、充电器接口、无人机供电接口。
进一步，所述自动机库用于在飞机已经处于完全归中状态的时候对飞机的电源进行控制，并用于控制飞机进行自动充电。
进一步，所述机库控制机箱，可对无人机充电器进行开关控制，实现自动充电以及电满后自动断电。
进一步，所述控制信号接口由电路板上的端口连接到无人机机舱外部右侧的通信接触点，通过控制信号接口实现远程控制机载供电控制模块电路板。
进一步，所述充电器触点是由电路板上的端口连接到无人机机舱左侧的充电器接触点，利用充电器触点通过无人机机舱左侧的充电器接触点连接自动机库的无人机充电器，自动机库无人机充电控制板会先检测无人机内部供电***是否已经将无人机断电，若已断电则可以开始控制无人机充电器给飞机断电，如没有，则充电取消。
进一步，所述自动机库通过CAN总线通讯视频监控无人机电池的状态，充电状态、待机状，提高了安全性、易操作性。
进一步，所述机载供电控制模块通过对外的通信能够控制无人的总电源的开关、电池的充电，模块安装在无人机机舱的内部，用十公分左右的金属盒子装载电路板，螺丝固定在机舱一侧，金属盒内打满硅胶，能够防止无人机在高空作业是频繁抖动磨损电路板，有效防止漏电事故的发生；整个模块体积小质量轻，减小了无人机载重负担。
进一步，所述机载供电控制模块电路板上，低压电路和高压电路的做了地线的隔离，能够有效的防止高压电路电流过大烧坏低压电路的元器件，能够有效的增加了机载供电控制模块电路板的安全性、可靠性以及抗干扰性，提高了使用寿命。
进一步，所述CAN通信接口是直接连接电池的CAN通信，电池通过CAN线将电池信息打包出来，通过解析能够方便得到电池的温度、电压以及电容量的信息。
进一步，所述无人机供电此端口能够连接无人机内部供电口，自动机库无人机控制板能够控制无人机内部机载电源控制模块电路板，通过NMOS驱动电路控制供电端口的开闭，实现对无人机电源的控制，触点对接头的接触头有两端，一端安装在无人机机舱外部一侧，另一端安装在机库升降平台上的充电触点实物。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该新型无人机机库自动充电的方法，能够有效的解决了无人机连续执行任务时电池的续航问题，并且期间不需要过多的人为干预，无人机电池充满之后还具有自动断电的功能，保证了无人机充电过程的安全性，同时能够有效的简化了充电流程，通过网络进行无人化管理，不需要人工频繁更换电池，方便了用户的同时也降低了无人机充电的运营成本。
附图说明
图1为本发明的升降平台结构示意图；
图2为本发明的充电器结构示意图；
图3为本发明的接触点接口结构示意图；
图4为本发明的无人机充电流程示意图。
图中：1、第一电机；2、第二电机；3、第三电机；4、第四电机；5、第五电机；6、第六电机；7、第七电机；8、第八电机；9、电气触点口；10、夹紧区；11、第一推杆；12、第二推杆；13、充电器电气接触口；14、通信电气接触口；15、充电器接触点；16、通信接触点；17、无人机；18、第一固定块；19、第二固定块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
请参阅图1，本发明提供的实施例：一种新型无人机机库自动充电的方法，包括无人机17、自动机库、机库控制机箱、机载电源控制模块、触电对接头、升降平台、轨道以及滑轨，升降平台的背面固定安装有第一电机1、第二电机2、第三电机3、第四电机4、第五电机5、第六电机6、第七电机7以及第八电机8，升降平台的顶部滑动安装有夹紧机构，夹紧机构包括有第一推杆11以及第二推杆12，第一推杆11与第二推杆12之间设置有夹紧区10，夹紧机构上分别设置有充电器电气接触口13与通信电气接触口14，夹紧区10上设置有电气触点口9，无人机17的两侧分别设置有充电器接触点15与通信接触点16，无人机17的底部固定安装有第一固定块18与第二固定块19，机载电源控制模块的电路板上有四个接口，四个接口分别为控制信号接口、CAN通信接口、充电器接口、无人机供电接口。
进一步，自动机库用于在飞机已经处于完全归中状态的时候对飞机的电源进行控制，并用于控制飞机进行自动充电。
进一步，机库控制机箱，可对无人机充电器进行开关控制，实现自动充电以及电满后自动断电。
进一步，控制信号接口由电路板上的端口连接到无人机17机舱外部右侧的通信接触点16，通过控制信号接口实现远程控制机载供电控制模块电路板。
进一步，充电器触点是由电路板上的端口连接到无人机17机舱左侧的充电器接触点15，利用充电器触点通过无人机17机舱左侧的充电器接触点15连接自动机库的无人机充电器，自动机库无人机充电控制板会先检测无人机内部供电***是否已经将无人机断电，若已断电则可以开始控制无人机充电器给飞机断电，如没有，则充电取消。
进一步，自动机库通过CAN总线通讯视频监控无人机电池的状态，充电状态、待机状，提高了安全性、易操作性。
进一步，机载供电控制模块通过对外的通信能够控制无人的总电源的开关、电池的充电，模块安装在无人机机舱的内部，用十公分左右的金属盒子装载电路板，螺丝固定在机舱一侧，金属盒内打满硅胶，能够防止无人机在高空作业是频繁抖动磨损电路板，有效防止漏电事故的发生；整个模块体积小质量轻，减小了无人机载重负担。
进一步，机载供电控制模块电路板上，低压电路和高压电路的做了地线的隔离，能够有效的防止高压电路电流过大烧坏低压电路的元器件，能够有效的增加了机载供电控制模块电路板的安全性、可靠性以及抗干扰性，提高了使用寿命。
进一步，CAN通信接口是直接连接电池的CAN通信，电池通过CAN线将电池信息打包出来，通过解析能够方便得到电池的温度、电压以及电容量的信息。
进一步，无人机供电此端口能够连接无人机内部供电口，自动机库无人机控制板能够控制无人机内部机载电源控制模块电路板，通过NMOS驱动电路控制供电端口的开闭，实现对无人机电源的控制，触点对接头的接触头有两端，一端安装在无人机17机舱外部一侧，另一端安装在机库升降平台上的充电触点实物。
实施例2
八组电机每个电机的轴承都镶嵌在一根螺旋状的轨道，电机和轨道相当于一个螺栓，固定在升降平台的背面，能够形成夹紧机构，通过八个电机成为夹紧机构的动力来源，驱动整个夹紧机构的运作，夹紧机构上设置有推进杆，由八个电机轴转动控制推进杆位移，推进杆两端的驱动电机必须是同步的，轨道上有一个滑块在运动，滑块相当于螺母，当电机转动时带动轨道正转反转，能够使得滑块在轨道上来回运动，在螺旋轨道的前端和末端都设有限位，当滑块运动到限位时电机就会停止工作，等待下一次命令开始，这样就能防止电机不能停止导致滑块脱落对设备造成损害，轨道上的滑块贯穿整个升降平台，一面连接处于升降平台背面螺旋轨道上，另一面处于升降平台的表面固定着一根推杆，处于无人机尾部推杆中间位置固定着触点接口的装置，滑轨另一头也连着一个滑块，两侧相对应的滑块位置为同步的，为了对称性将前后两边的四个电机设置成同步，左右的四个电机设置成同步，当无人机降落在升降平台上后，不管处于什么位置，通过滑块带动的推杆同时向中间移动最终都会将无人机固定在升降平台中间的位置，这时的触点接头正好对准无人机的侧面的触点接头，能够使无人机和整个自动机库***对接，当升降平台上的夹紧机构将无人机夹紧完成后，无人机处于升降平台中心位置时，四个接触点两两相对应接触在一起，此时自动机库与无人机建立连接，能够使自动机库的各个***和无人机内部***进行连接，自动机库能够控制无人机进行供电、关电、充电、接收无人机电池信息，通过夹紧机构夹紧后，固定块与推进杆贴近，使得无人机归中状态没有偏差，当无人机要执行飞行作业，自动机库会自动松开无人机，当推杆松开后，无人机的触点接头和自动机库的触点接头也就断开，自动机库就不能对无人机进行控制，使无人机能够进行正常作业不会受到机库的干涉，有效的提高了安全性，在无人机和自动机库建立通信后，即自动机库主控制板可控制机载电源控制模块电路板。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种新型无人机机库自动充电的方法，包括无人机（17）、自动机库、机库控制机箱、机载电源控制模块、触电对接头、升降平台、轨道以及滑轨，其特征在于：所述升降平台的背面固定安装有第一电机（1）、第二电机（2）、第三电机（3）、第四电机（4）、第五电机（5）、第六电机（6）、第七电机（7）以及第八电机（8），所述升降平台的顶部滑动安装有夹紧机构，所述夹紧机构包括有第一推杆（11）以及第二推杆（12），所述第一推杆（11）与第二推杆（12）之间设置有夹紧区（10），所述夹紧机构上分别设置有充电器电气接触口（13）与通信电气接触口（14），所述夹紧区（10）上设置有电气触点口（9），所述无人机（17）的两侧分别设置有充电器接触点（15）与通信接触点（16），所述无人机（17）的底部固定安装有第一固定块（18）与第二固定块（19），所述机载电源控制模块的电路板上有四个接口，所述四个接口分别为控制信号接口、CAN通信接口、充电器接口、无人机供电接口。
2.根据权利要求1所述的一种新型无人机机库自动充电的方法，其特征在于：所述自动机库用于在飞机已经处于完全归中状态的时候对飞机的电源进行控制，并用于控制飞机进行自动充电。
3.根据权利要求1所述的一种新型无人机机库自动充电的方法，其特征在于：所述机库控制机箱，可对无人机充电器进行开关控制，实现自动充电以及电满后自动断电。
4.根据权利要求1所述的一种新型无人机机库自动充电的方法，其特征在于：所述控制信号接口由电路板上的端口连接到无人机（17）机舱外部右侧的通信接触点（16），通过控制信号接口实现远程控制机载供电控制模块电路板。
5.根据权利要求1所述的一种新型无人机机库自动充电的方法，其特征在于：所述充电器触点是由电路板上的端口连接到无人机（17）机舱左侧的充电器接触点（15），利用充电器触点通过无人机（17）机舱左侧的充电器接触点（15）连接自动机库的无人机充电器，自动机库无人机充电控制板会先检测无人机内部供电***是否已经将无人机断电，若已断电则可以开始控制无人机充电器给飞机断电，如没有，则充电取消。
6.根据权利要求1所述的一种新型无人机机库自动充电的方法，其特征在于：所述自动机库通过CAN总线通讯视频监控无人机电池的状态，充电状态、待机状，提高了安全性、易操作性。
7.根据权利要求1所述的一种新型无人机机库自动充电的方法，其特征在于：所述机载供电控制模块通过对外的通信能够控制无人的总电源的开关、电池的充电，模块安装在无人机机舱的内部，螺丝固定在机舱一侧，金属盒内打满硅胶，能够防止无人机在高空作业是频繁抖动磨损电路板，有效防止漏电事故的发生；整个模块体积小质量轻，减小了无人机载重负担。
8.根据权利要求1所述的一种新型无人机机库自动充电的方法，其特征在于：所述机载供电控制模块电路板上，低压电路和高压电路的做了地线的隔离，能够有效的防止高压电路电流过大烧坏低压电路的元器件，能够有效的增加了机载供电控制模块电路板的安全性、可靠性以及抗干扰性，提高了使用寿命。
9.根据权利要求1所述的一种新型无人机机库自动充电的方法，其特征在于：所述CAN通信接口是直接连接电池的CAN通信，电池通过CAN线将电池信息打包出来，通过解析能够方便得到电池的温度、电压以及电容量的信息。
10.根据权利要求1所述的一种新型无人机机库自动充电的方法，其特征在于：所述无人机供电此端口能够连接无人机内部供电口，自动机库无人机控制板能够控制无人机内部机载电源控制模块电路板，通过NMOS驱动电路控制供电端口的开闭，实现对无人机电源的控制，触点对接头的接触头有两端，一端安装在无人机（17）机舱外部一侧，另一端安装在机库升降平台上的充电触点实物。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20230418 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |