JP6527153B2

JP6527153B2 - 無人航空機のドック

Info

Publication number: JP6527153B2
Application number: JP2016537107A
Authority: JP
Inventors: リン、ユアン; ワン、ミンジ; リ、ホンジュ
Original assignee: SZ DJI Technology Co Ltd
Current assignee: SZ DJI Technology Co Ltd
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2014-08-08
Publication date: 2019-06-05
Anticipated expiration: 2034-08-08
Also published as: JP2018079930A; US20170129352A1; JP2016531797A; JP6537087B2; US10259332B2; US20190210482A1; WO2016015354A1; US10696185B2

Description

本発明は、無人機（即ち、無人航空機、ＵｎｍａｎｎｅｄＡｅｒｉａｌＶｅｈｉｃｌｅ）ドック（Ｄｏｃｋ）に関し、特に自動的に無人機の電池が交換できる無人機のドック及びその電池交換装置に関する。

普通、小型無人航空機の電池の持続時間は限られており、無人航空機が全自動化の飛行作業により良く適応するために、科学研究機構及び幾つかの商業会社が試して設計した自動的に無人機の電池が交換できる無人機のドックが既に市販されている。

しかしながら、従来の無人機の地面ドックは回転式電池保管室を用いて待機用電池を収納して充電するので、その構造が比較的複雑であり、使用空間が大きく、且つ、所定の空間内で配置される電池の数量が少ないため、地面ドックの垂直方向での高度と全体のサイズに対する要求を全体的に増加した。

本発明は、無人機のドックの電池交換装置を提供して、構造を比較的コンパクトにし、使用空間を比較的小さくして、無人機のドックの小型化の設計を容易にする目的に達する。

無人機の電池の交換に用いられる無人機のドックの電池交換装置であって、その特徴として、前記電池交換装置は、
前記電池を掴み取るのに用いられる掴み取り機構と、
前記掴み取り機構駆動して第１の軸方向に平行移動させるのに用いられる第１の平行移動機構と、
前記掴み取り機構を駆動して第２の軸方向に平行移動させるのに用いられる第２の平行移動機構と、
前記掴み取り機構を駆動して第３の軸方向に平行移動させるのに用いられる第３の平行移動機構とを含み、
ここで、前記第１の軸方向と、前記第２の軸方向と、前記第３の軸方向とは、３次元のデカルト座標系を構成し、前記掴み取り機構が前記３次元のデカルト座標系での座標の位置は前記第１の平行移動機構と、前記第２の平行移動機構と、前記第３の平行移動機構とで調整される。

従来の技術に比べて、前記無人機のドックは少なくとも以下の利点を有する。

（１）前記無人機のドックの電池交換装置は、デカルト座標系を構成する三つの平行移動機構を用いており、当該三つの平行移動機構で掴み取り機構を駆動することによって、掴み取り機構が無人機の電池を電池保管室内に比較的入れ易く、又は電池保管室内から取出し易くし、使用空間の比較的大きい回転式の電池保管室を用いる必要がない。また、電池交換装置が電池交換操作を完了すると、又は作業しないと、三つの平行移動機構の平行移動で無人機のドックの内部空間の縁まで移動され、且つ収縮されて、無人機のドックの内部空間を節約する。そのため、前記無人機のドックの電池交換装置は、構造が比較的コンパクトであり、使用空間が比較的小さく、無人機のドックの小型化の設計が容易である。

（２）前記無人機のドックの電池交換装置は、デカルト座標系を構成する三つの平行移動機構を用いており、無人機の電池を直接に電池保管室内に挿入でき、追加の駆動構造を用いて電池の配置方向を調整する必要がないため、前記無人機のドックの電池交換装置の構造は比較的シンプルであり、コストが比較的低い。

そのうちの一つの実施例において、前記第１の平行移動機構と、前記第２の平行移動機構と、前記第３の平行移動機構とは、順次に移動する。

又は、前記第１の平行移動機構と、前記第２の平行移動機構と、前記第３の平行移動機構とのうちの少なくとも二つが同時に移動する。

そのうちの一つの実施例において、前記３次元のデカルト座標系は直交座標系又は斜交座標系である。

そのうちの一つの実施例において、前記第１の平行移動機構は回転モーターの平行移動駆動機構、ベルト平行移動機構、シリンダ平行移動駆動機構又はリニアモーターの平行移動駆動機構である。

そのうちの一つの実施例において、前記第２の平行移動機構は回転モーターの平行移動駆動機構、ベルト平行移動機構、シリンダ平行移動駆動機構又はリニアモーターの平行移動駆動機構である。

そのうちの一つの実施例において、前記第３の平行移動機構は回転モーターの平行移動駆動機構、ベルト平行移動機構、シリンダ平行移動駆動機構又はリニアモーターの平行移動駆動機構である。

そのうちの一つの実施例において、前記掴み取り機構は、真空チャック掴み取り機構、磁石掴み取り機構又は機械掴み爪掴み取り機構である。

そのうちの一つの実施例において、前記掴み取り機構は前記第３の平行移動機構に設けられ、前記第３の平行移動機構は前記第２の平行移動機構に設けられ、前記第２の平行移動機構は前記第１の平行移動機構に設けられ、前記第１の平行移動機構は載置ベースに設けられる。

ここで、前記第３の平行移動機構と前記第１の平行移動機構は前記載置ベースに平行して移動し、前記第２の平行移動機構は前記載置ベースから離れる又は接近する方向に移動する。

そのうちの一つの実施例において、前記掴み取り機構は前記第３の平行移動機構に設けられ、前記第３の平行移動機構は前記第２の平行移動機構に設けられ、前記第２の平行移動機構は前記第１の平行移動機構に設けられ、前記第１の平行移動機構は載置ベースに設けられている。

ここで、前記第２の平行移動機構と前記第１の平行移動機構は前記載置ベースに平行して移動し、前記第３の平行移動機構は前記載置ベースから離れる又は接近する方向に移動する。

ここで、前記第３の平行移動機構と前記第２の平行移動機構は前記載置ベースに平行して移動し、前記第１の平行移動機構は前記載置ベースから離れる又は接近する方向に移動する。

同時に、本発明は更に、他の無人機のドックの電池交換装置を提供する。

無人機の電池の交換に用いられる無人機のドックの電池交換装置であって、その特徴として、前記電池交換装置は、
第１の駆動部材と、第１の載置部材とを含み、前記第１の駆動部材が前記第１の載置部材を駆動して前記第１の軸方向に沿って移動させる第１の平行移動機構と、
前記第１の載置部材に取り付けられ、第２の駆動部材と第２の載置部材とを含み、前記第２の駆動部材が前記第２の載置部材を駆動して第２の軸方向に沿って移動させる第２の平行移動機構と、
前記第２の載置部材に取り付けられ、第３の駆動部材と第３の載置部材とを含み、前記第３の駆動部材が前記第３の載置部材を駆動して第３の軸方向に沿って移動させる第３の平行移動機構と、
前記第３の載置部材に取り付けられ、且つ前記電池を掴み取るのに用いられる掴み取り機構とを含み、
ここで、前記第１の軸方向と、前記第２の軸方向と、前記第３の軸方向とは、３次元のデカルト座標系を構成し、前記掴み取り機構が前記３次元のデカルト座標系での座標の位置はそれぞれ前記第１の駆動部材と、前記第２の駆動部材と、前記第３の駆動部材とで調整される。

従来の技術に比べて、前記無人機のドックの電池交換装置は少なくとも以下の利点を有する。

（１）前記電池交換装置は、デカルト座標系を構成する三つの平行移動機構を用いており、当該三つの平行移動機構で掴み取り機構を駆動することによって、掴み取り機構が無人機の電池を電池保管室内に比較的入れ易く、又は電池保管室内から取出し易くし、使用空間の比較的大きい回転式の電池保管室を用いる必要がない。また、電池交換装置が電池交換操作を完了すると、又は作業しないと、三つの平行移動機構の平行移動で無人機のドックの内部空間の縁まで移動され、且つ収縮されて、無人機のドックの内部空間を節約する。そのため、前記無人機のドックの電池交換装置の構造は比較的コンパクトであり、使用空間が比較的小さく、無人機のドックの小型化の設計が容易である。

（２）前記電池交換装置は、デカルト座標系を構成する三つの平行移動機構を用いており、無人機の電池を直接に電池保管室内に挿入でき、追加の駆動構造を用いて電池の配置方向を調整する必要がないため、前記無人機のドックの電池交換装置の構造は比較的シンプルであり、コストが比較的低い。

（３）前記電池交換装置は三つの独立した駆動部材を用いて、それぞれ三つの載置部材を駆動し、そのうちの二つの載置部材は二つの平行移動機構を載置するのに用いられ、他の一つは掴み取り機構を載置するのに用いられ、三つの載置部材はそれぞれ独立して平行移動でき、掴み取り機構の移動時の安定性と、機動性とを比較的良くすることもできる。

そのうちの一つの実施例において、前記第１の平行移動機構は更に、第１のガイド部材を含み、前記第１のガイド部材は前記第１の軸方向に平行して設置されており、前記第１の載置部材には前記第１のガイド部材と係合する第１の係合部が設けられて、前記第１の載置部材を前記第１のガイド部材に沿って摺動できるようにする。

そのうちの一つの実施例において、前記第１のガイド部材は前記第１の軸方向に平行して設置されているガイドレールであり、前記第１の係合部は前記第１の載置部材の底部に固定されているスライダーであり、前記スライダーには前記ガイドレールの形状に対応する摺動溝が設けられている。

又は、前記第１のガイド部材は前記第１の軸方向に平行して設置されているガイドロッドであり、前記第１の係合部は前記第１の載置部材に設けられているガイド孔であり、前記ガイドロッドは前記ガイド孔を貫通しており、且つ前記ガイド孔内で自由に摺動できる。

そのうちの一つの実施例において、前記第１の駆動部材は回転モーターであり、前記第１の平行移動機構は更に、第１のねじ軸と前記第１のねじ軸を囲んで設けられている第１のナットとを含み、前記第１の駆動部材の駆動軸は前記第１のねじ軸の一端と共軸で固定連結されており、前記第１のナットは前記第１の載置部材に固定連結されている。

ここで、前記第１の駆動部材は前記第１のねじ軸を駆動して回転させ、前記第１のねじ軸は前記第１のナットのねじ山に合わせて前記第１のナットを駆動して移動させ、前記第１のナットは前記第１の載置部材を駆動して平行移動させる。

そのうちの一つの実施例において、前記第１の平行移動機構は更に、一つのねじ軸支持座と二つのモーターホルダを含む。

前記ねじ軸支持座には軸受が設けられ、前記第１のねじ軸が前記第１の駆動部材から離れる一端には前記ねじ軸支持座の前記軸受を貫通して設けられている。

前記二つのモーターホルダは載置ベースに固定され、且つ間隔を開けて対向して設置されており、前記第１の駆動部材の相対的な両側にはそれぞれ一つの取付ラグが設けられており、二つの前記取付ラグはそれぞれ前記二つのモーターホルダに固定連結されて、前記第１の駆動部材を前記載置ベースに固定させる。

前記第１のナットは前記第１の載置部材に固定されている。

そのうちの一つの実施例において、前記第１のガイド部材は二つであり、二つの前記第１のガイド部材はそれぞれ前記第１のねじ軸の両側に位置し、且つ前記第１のねじ軸に平行して設置されている。

そのうちの一つの実施例において、前記第１の駆動部材はロッド有りのシリンダであり、前記ロッド有りのシリンダの伸縮ロッドは前記第１の載置部材に固定連結されて、前記第１の載置部材を駆動して移動させる。

そのうちの一つの実施例において、前記第１の駆動部材はリニアモーターであり、前記リニアモーターの一次側は前記第１の載置部材に固定連結されて、前記第１の載置部材を駆動して同期移動させる。

又は、前記第１の駆動部材はロッドレスシリンダであり、前記ロッドレスシリンダのピストンは前記第１の載置部材に固定連結されて、前記第１の載置部材を駆動して同期移動させる。

そのうちの一つの実施例において、前記第１の載置部材は載置板であり、且つ前記載置板には中空部が設けられている。

そのうちの一つの実施例において、前記第１の平行移動機構は更に、第１の位置制限スイッチを含み、前記第１の位置制限スイッチは前記第１の軸方向に沿って設置され、前記第１の載置部材の移動場所を感知することに用いられる。

そのうちの一つの実施例において、前記第１の位置制限スイッチは光電式の位置制限スイッチ、リードスイッチ式の位置制限スイッチ又は感知式の位置制限スイッチである。

そのうちの一つの実施例において、前記第２の平行移動機構は更に、第２のガイド部材を含み、前記第２のガイド部材は前記第２の軸方向に平行して設置されており、前記第２の載置部材には前記第２のガイド部材と係合する第２の係合部が設けられて、前記第２の載置部材を前記第２のガイド部材に沿って摺動できるようにする。

そのうちの一つの実施例において、前記第２のガイド部材は前記第２の軸方向に平行して設置されているガイドレールであり、前記第２の係合部は前記第２の載置部材の底部に固定されているスライダーであり、前記スライダーには前記ガイドレールの形状に対応する摺動溝が設けられている。

又は、前記第２のガイド部材は前記第２の軸方向に平行して設置されているガイドロッドであり、前記第２の係合部は前記第２の載置部材に設けられているガイド孔であり、前記ガイドロッドは前記ガイド孔を貫通しており、且つ前記ガイド孔内で自由に摺動できる。

そのうちの一つの実施例において、前記第２の駆動部材は回転モーターであり、前記第２の平行移動機構は更に、第２のねじ軸と前記第２のねじ軸を囲んで設けられている第２のナットとを含み、前記第２の駆動部材の駆動軸は前記第２のねじ軸の一端と共軸で固定連結されており、前記第２のナットは前記第２の載置部材に固定連結されている。

ここで、前記第２の駆動部材は前記第２のねじ軸を駆動して回転させ、前記第２のねじ軸は前記第２のナットのねじ山に合わせて前記第２のナットを駆動して移動させ、前記第２のナットは前記第２の載置部材を駆動して平行移動させる。

そのうちの一つの実施例において、前記第２の平行移動機構は更に、モーター取付板を含み、前記第２の駆動部材は前記モーター取付板に固定され、前記モーター取付板はねじ締結部材で前記第１の載置部材に固定されており、前記第２のナットは前記第２の載置部材に固定されている。

そのうちの一つの実施例において、前記第２のガイド部材は二つであり、前記二つの第２のガイド部材はそれぞれ前記第２のねじ軸の両側に位置し、且つ前記第２のねじ軸に平行して設置されている。

そのうちの一つの実施例において、前記第２の駆動部材はロッド有りのシリンダであり、前記ロッド有りのシリンダの伸縮ロッドは前記第２の載置部材に固定連結されて、前記第２の載置部材を駆動して移動させる。

そのうちの一つの実施例において、前記第２の駆動部材はリニアモーターであり、前記リニアモーターの一次側は前記第２の載置部材に固定連結されて、前記第２の載置部材を駆動して同期移動させる。

又は、前記第２の駆動部材はロッドレスシリンダであり、前記ロッドレスシリンダのピストンは前記第２の載置部材に固定連結されて、前記第２の載置部材を駆動して同期移動させる。

そのうちの一つの実施例において、前記第２の載置部材は載置板であり、且つ前記載置板には中空部が設けられている。

そのうちの一つの実施例において、前記第２の平行移動機構は更に、第２の位置制限スイッチを含み、前記第２の位置制限スイッチは前記第２の軸方向に沿って設置されて、前記第２の載置部材の移動場所を感知することに用いられる。

そのうちの一つの実施例において、前記第２の平行移動機構は更に、位置制限スイッチ取付板を含み、前記位置制限スイッチ取付板は前記第２のガイド部材に固定連結され、前記第２の位置制限スイッチは前記位置制限スイッチ取付板に取り付けられている。

そのうちの一つの実施例において、前記第２の位置制限スイッチは光電式の位置制限スイッチ、リードスイッチ式の位置制限スイッチ又は感知式の位置制限スイッチである。

そのうちの一つの実施例において、前記第３の平行移動機構は更に、第３のガイド部材を含み、前記第３のガイド部材は前記第３の軸方向に平行して設置されており、前記第３の載置部材には前記第３のガイド部材と係合する第３の係合部が設けられて、前記第３の載置部材を前記第３のガイド部材に沿って摺動できるようにする。

そのうちの一つの実施例において、前記第３のガイド部材は前記第３の軸方向に平行して設置されているガイドレールであり、前記第３の係合部は前記第３の載置部材の底部に固定されているスライダーであり、前記スライダーには前記ガイドレールの形状と係合する摺動溝が設けられている。

又は、前記第３のガイド部材は前記第３の軸方向に平行して設置されているガイドロッドであり、前記第３の係合部は前記第３の載置部材に設けられているガイド孔であり、前記ガイドロッドは前記ガイド孔を貫通しており、且つ前記ガイド孔内で自由に摺動できる。

そのうちの一つの実施例において、前記第３の駆動部材は回転モーターであり、前記第３の平行移動機構は更に、第３のねじ軸と前記第３のねじ軸を囲んで設けられている第３のナットとを含み、前記第３の駆動部材の駆動軸は前記第３のねじ軸の一端と共軸で固定連結されており、前記第３のナットは前記第３の載置部材に固定連結されている。

ここで、前記第３の駆動部材は前記第３のねじ軸を駆動して回転させ、前記第３のねじ軸は前記第３のナットのねじ山に合わせて前記第３のナットを駆動して移動させ、前記第３のナットは前記第３の載置部材を駆動して平行移動させる。

そのうちの一つの実施例において、前記第３の平行移動機構は更に、二つのガイド部材取付ホルダを含み、二つの前記ガイド部材取付ホルダは前記第２の載置部材に固定されており、且つ間隔を開けて対向して設置されている。

前記第３の駆動部材は前記ガイド部材取付ホルダのうちの一つに取り付けられ、他の前記ガイド部材取付ホルダには軸受が設けられており、前記第３のねじ軸は前記第３の駆動部材の一端から離れ且つ他の前記ガイド部材取付ホルダの前記軸受を貫通して設けられている。

前記第３のガイド部材の両端はそれぞれ二つの前記ガイド部材取付ホルダに固定されている。

前記第３のナットは前記第３の載置部材に固定されている。

そのうちの一つの実施例において、前記第３の平行移動機構は更に、二つの電池ホルダを含み、無人機の電池を支持するのに用いられており、前記二つの電池ホルダのうちの一つは前記第３の駆動部材から離れる側の前記ガイド部材取付ホルダに取り付けられ、且つ間隔を開けて対向して設置されている。

そのうちの一つの実施例において、前記第３のガイド部材は一つであり、前記第３のガイド部材は前記第３のねじ軸に対向して設置されており、且つ前記第３のねじ軸に平行している。

そのうちの一つの実施例において、前記第３の駆動部材はロッド有りのシリンダであり、前記ロッド有りのシリンダの伸縮ロッドは前記第３の載置部材に固定連結されて、前記第３の載置部材を駆動して移動させる。

そのうちの一つの実施例において、前記第３の駆動部材はリニアモーターであり、前記リニアモーターの一次側は前記第３の載置部材に固定連結されて、前記第３の載置部材を駆動して同期移動させる。

又は、前記第３の駆動部材はロッドレスシリンダであり、前記ロッドレスシリンダのピストンは前記第３の載置部材に固定連結されて、前記第３の載置部材を駆動して同期移動させる。

そのうちの一つの実施例において、前記第３の載置部材は載置板であり、且つ前記載置板には中空部が設けられている。

そのうちの一つの実施例において、前記第３の平行移動機構は更に、第３の位置制限スイッチを含み、前記第３の位置制限スイッチは前記第３の軸方向に沿って設置されて、前記第３の載置部材の移動場所を感知することに用いられる。

そのうちの一つの実施例において、前記第３の位置制限スイッチは光電式の位置制限スイッチ、リードスイッチ式の位置制限スイッチ又は感知式の位置制限スイッチである。

そのうちの一つの実施例において、前記第３の平行移動機構は更に、第３の位置制限スイッチと位置制限スイッチ載置板とを含み、前記位置制限スイッチ載置板の両端はそれぞれ二つの前記ガイド部材取付ホルダに固定連結されており、前記第３の位置制限スイッチは、前記位置制限スイッチ載置板に取り付けられている。

また、本発明は更に、前記電池交換装置を用いる無人機のドックを提供している。

載置ベースと、
無人機の電池を交換するのに用いられ、第１の平行移動機構と、第２の平行移動機構と、第３の平行移動機構と、掴み取り機構とを含む電池交換装置と、
前記載置ベースに取り付けられており、前記電池を収納することと、前記電池を充電することとに用いられる電池保管室と、を含む無人機のドックであって、
前記第１の平行移動機構は前記載置ベースに取り付けられ、前記第１の平行移動機構は第１の駆動部材と第１の載置部材とを含み、前記第１の駆動部材が前記第１の載置部材を駆動して第１の軸方向に沿って移動させ、
前記第１の載置部材に取り付けられている前記第２の平行移動機構は、第２の駆動部材と、第２の載置部材とを含み、前記第２の駆動部材が前記第２の載置部材を駆動して第２の軸方向に沿って移動させ、
前記第２の載置部材に取り付けられている前記第３の平行移動機構は、第３の駆動部材と、第３の載置部材とを含み、前記第３の駆動部材が前記第３の載置部材を駆動して第３の軸方向に沿って移動させ、前記第１の軸方向と、前記第２の軸方向と、前記第３の軸方向とは、３次元のデカルト座標系を構成し、
前記第３の載置部材に取り付けられ、且つ前記電池を掴み取るのに用いられる前記掴み取り機構は、前記３次元のデカルト座標系での座標の位置がそれぞれ前記第１の駆動部材と、前記第２の駆動部材と、前記第３の駆動部材で調整されており、
ここで、前記電池交換装置によって前記電池を掴み取り、且つ前記電池を前記電池保管室内から取り出すか、又は前記電池保管室内に入れる。

（１）前記無人機のドックの電池交換装置は、デカルト座標系を構成する三つの平行移動機構を用いており、当該三つの平行移動機構で掴み取り機構を駆動することによって、掴み取り機構が無人機の電池を電池保管室内に比較的入れ易く、又は電池保管室内から取出し易くし、使用空間の比較的大きい回転式の電池保管室を用いる必要がない。また、電池交換装置が電池交換操作を完了すると、又は作業しないと、三つの平行移動機構の平行移動で無人機のドックの内部空間の縁まで移動され、且つ収縮されて、無人機のドックの内部空間を節約する。そのため、前記無人機のドックの電池交換装置の構造は比較的コンパクトであり、使用空間が比較的小さく、無人機のドックの体積の小型化の設計が容易である。

（３）前記無人機のドックの電池交換装置は、三つの独立した駆動部材を用いて、それぞれ三つの載置部材を駆動し、ここで、二つの載置部材は二つの平行移動機構を載置するのに用いられ、他の一つは掴み取り機構を載置するのに用いられており、三つの載置部材はそれぞれ個別に平行移動でき、掴み取り機構の移動時の安定性と、機動性とを比較的良くすることができる。

ここで、前記第１の駆動部材は前記第１のねじ軸を駆動して回転させ、前記第１のねじ軸は前記第１のナットのねじ山に合わせて前記第１のナットを駆動して移動させ、前記第１のナットは前記第１の載置部材を率いて平行移動させる。

そのうちの一つの実施例において、前記第１のガイド部材は二つであり、前記二つの第１のガイド部材はそれぞれ前記第１のねじ軸の両側に位置し、且つ前記第１のねじ軸に平行して設置されている。

そのうちの一つの実施例において、前記第１の平行移動機構は更に、第１の位置制限スイッチを含み、前記第１の位置制限スイッチは前記第１の軸方向に沿って設置されて、前記第１の載置部材の移動場所を感知することに用いられる。

そのうちの一つの実施例において、前記第２のガイド部材は前記第２の軸方向に平行して設置されているガイドレールであり、前記第２の係合部は前記第２の載置部材の底部に固定されているスライダーであり、前記スライダーには前記ガイドレールの形状と係合する摺動溝が設けられている。

前記第３の駆動部材は前記ガイド部材取付ホルダのうちの一つに取り付けられ、他の前記ガイド部材取付ホルダには軸受が設けられており、前記第３のねじ軸は前記第３の駆動部材の一端から離れ且つ他の前記ガイド部材取付ホルダの前記軸受に貫通して設けられている。

そのうちの一つの実施例において、前記第３のガイド部材は一つであり、前記第３のガイド部材は前記第３のねじ軸に対向して設置されており、且つ前記第３のに平行している。

そのうちの一つの実施例において、前記電池保管室は複数の電池収納室を含み、前記複数の電池収納室はマトリックス状に配置されており、前記複数の電池収納室のそれぞれには一つの収納口があり、且つ前記収納口は前記電池交換装置の位置する片側に向けて設置されている。

そのうちの一つの実施例において、前記複数の電池収納室のそれぞれには前記電池を充電するのに用いられる充電装置が設けられており、前記電池を前記複数の電池収納室内に入れると、前記充電装置は前記電池を充電することができる。

そのうちの一つの実施例において、前記充電装置は非接触式の充電装置であり、前記非接触式の充電装置は電磁誘導回路、磁気共鳴誘導回路及びマイクロ波誘導回路のうちの一種類を含む。

そのうちの一つの実施例において、前記充電装置は接触式の充電装置であり、前記接触式の充電装置は前記複数の電池収納室のそれぞれの前記収納口の内壁に設けられている充電触点を含み、前記電池には前記充電触点との電気連結に用いられる充電電極が設けられている。

そのうちの一つの実施例において、前記複数の電池収納室のそれぞれの前記収納口の内壁には係合構造が設けられており、前記係合構造は前記電池と係合して、前記電池を前記複数の電池収納室内に位置決めする。

そのうちの一つの実施例において、前記係合構造は弾性クリップ、電動ロック又は電磁ロックである。

図１は、本発明の第１の実施形態の無人機のドックの構造概略図である。図２は、本発明の第２の実施形態の無人機のドックに無人機が停められているときの構造概略図である。図３は、図２に示す無人機のドックのハウジングを取り外した後の構造概略図である。図４は、図３に示す無人機のドックの他の視角での構造概略図である。図５は、図４に示す無人機のドックの分解図である。図６は、図４に示す無人機のドックの第１の平行移動機構の分解図である。図７は、図４に示す無人機のドックの第２の平行移動機構の分解図である。図８は、図４に示す無人機のドックの第３の平行移動機構の分解図である。図９は、図４に示す無人機のドックの平面図である。図１０は、図３に示す無人機のドックの電池保管室の構造概略図である。

以下、本発明の実施例における図面を参照しながら、本発明の実施例における技術案に対して明瞭かつ完全に説明する。勿論、ここで説明される実施例は本発明の諸実施例の全てではなく一部にすぎない。本発明中の実施例に基づいて、本分野の当業者が、創造的な努力なしに取得した全ての他の実施例は、全て本発明の保護範囲に属する。

なお、素子が他の素子に「固定される」というのは、直接に他の素子に固定される又は中間素子を通して固定されること。一つの素子が他の素子に「連結される」というのは、直接に他の素子に連結される又は中間素子を通して連結られることも可能である。本文で用いられる用語「垂直的」、「水平的」、「左」、「右」及び類似の表現はただ説明のためにすぎない。

他の定義のない限り、本文で用いられる全ての技術と科学の用語は、本発明の技術分野の当業者が通常理解する内容と一致する。本文において、本発明の明細書で用いられる用語は、ただ具体的な実施例を説明することを目的とし、本発明を限定するのではない。本文で用いられる用語「及び／又は」は、一つ又は複数の関連のアイテムのいずれかと全ての組合せとを含む。

本開示は、無人機の電池を自動的に交換するのに用いられる電池交換装置と、無人機の電池を収納し、且つ無人機の電池を充電するのに用いられる電池保管室とを含む無人機のドックを提供する。

電池交換装置は、一つの掴み取り機構で無人機の電池を掴み取り、三つの平行移動機構で掴み取り構造の位置を調整し、当該三つの平行移動機構は３次元のデカルト座標系を構成する。三つの平行移動機構で掴み取り機構を制御して、掴み取り機構が電池を電池保管室から取り出すか、又は電池保管室内に入れるようにする。三つの平行移動機構が３次元のデカルト座標系を構成するため、電池交換装置が電池交換操作を完了すると、又は作業しないと、三つの平行移動機構の平行移動で無人機のドックの内部空間の縁まで移動され、且つ収縮されて、無人機のドックの内部空間を節約し、無人機のドックの体積の小型化の設計が容易である。

そのうちの幾つかの実施例において、無人機のドックは地面ドックであっても良いし、空中ドックであっても良いし（例えば、バルーンを用いて当該無人機のドックを空中に停留させる）、水上ドックであっても良い（例えば、船舶等のキャリアーを用いて、当該無人機のドックを海面上、湖面上等に停留させる）。

そのうちの幾つかの実施例において、地面ドックは固定式の地面ドックであっても良いし、携帯式の移動ドックであっても良い。

そのうちの幾つかの実施例において、三つの平行移動機構がデカルト直角座標系又はデカルト斜交座標系を構成する。例えば、無人機のドックの内部空間の形状が長方形等の定形の形状であると、三つの平行移動機構はデカルト直角座標系を構成して、無人機のドックの内部空間の形状に適応するため、無人機のドックの内部空間を更に節約することができる。無人機のドックの内部空間の形状が錐形等の形状であると、三つの平行移動機構はデカルト斜交座標系を構成して、できるだけ無人機のドックの内部空間の形状に適応するため、無人機のドックの内部空間を更に節約することができる。

そのうちの幾つかの実施例において、三つの平行移動機構の移動順番は、順次に行うか又は同時に行うことができ、例えば、三つの平行移動機構は順次に移動するか、又は、そのうちの二つの平行移動機構が同時に移動するか、又は、三つの平行移動機構が同時に移動する。三つの平行移動機構が同時に移動するとき、三つの平行移動機構は平行移動操作を同時に完了でき、即ち、Ｓ１／Ｖ１＝Ｓ２／Ｖ２＝Ｓ３／Ｖ３であり、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３はそれぞれ三つの平行移動機構の平行移動の距離であり、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３はそれぞれ三つの平行移動機構の平行移動の速度である。三つの平行移動機構は平行移動操作を同時に完了しなくても良く、例えば、Ｓ１／Ｖ１＝Ｓ２／Ｖ２＜Ｓ３／Ｖ３であり、Ｓ３は掴み取り機構の電池保管室に向けて移動する距離である。

そのうちの幾つかの実施例において、三つの平行移動機構は順次に載置ベースにデカルト座標系を構成しても良いし、逆順番で載置ベースにデカルト座標系を構成しても良い。

例えば、三つの平行移動機構はそれぞれＸ軸構造、Ｙ軸構造、Ｚ軸構造であり、Ｘ軸構造及びＹ軸構造はそれぞれ載置ベースに平行している二つの平面座標を調整するのに用いられ、Ｚ軸構造は載置ベースに垂直している高度を調整するのに用いられる。このとき、Ｘ軸構造を載置ベースに設置し、Ｚ軸構造をＸ軸構造に設置し、Ｙ軸構造をＺ軸構造に設置することができる。又は、Ｘ軸構造を載置ベースに設置し、Ｙ軸構造をＸ軸構造に設置し、Ｚ軸構造をＹ軸構造に設置することができる。又は、Ｚ軸構造を載置ベースに設置し、Ｘ軸構造をＺ軸構造に設置し、Ｙ軸構造をＸ軸構造に設置することができる。

以下、図面と組合わせて、本発明の幾つかの実施形態について詳しく説明する。

図１を参照すると、本発明の第１の実施形態の無人機のドック１０は載置ベース１０ａと、電池交換装置１０ｂと、電池保管室１０ｃとを含む。電池交換装置１０ｂは載置ベース１０ａに取り付けられており、無人機の電池を交換するのに用いられる。電池保管室１０ｃは無人機の電池を収納するのに用いられ、且つ無人機の電池を充電する。

電池交換装置１０ｂは、第１の平行移動機構１１と、第２の平行移動機構１２と、第３の平行移動機構１３と、掴み取り機構１４とを含み、掴み取り機構１４は電池を掴み取るのに用いられ、第１の平行移動機構１１は掴み取り機構１４を駆動して第１の軸方向Ｘへ平行移動させるのに用いられ、第２の平行移動機構１２は掴み取り機構１４を駆動して第２の軸方向Ｙへ平行移動させるのに用いられ、第３の平行移動機構１３は掴み取り機構１４を駆動して第３の軸方向Ｚへ平行移動させるのに用いられる。ここで、第１の軸方向Ｘと、第２の軸方向Ｙと、第３の軸方向Ｚとは、３次元のデカルト座標系を構成する。掴み取り機構１４は、３次元のデカルト座標系内で、第１の平行移動機構１１と、第２の平行移動機構１２と、第３の平行移動機構１３とで調整される。

更に、第１の平行移動機構１１と、第２の平行移動機構１２と、第３の平行移動機構１３とは、同期でも作業でき、個別でも作業できる。例えば、図示した実施例において、第１の平行移動機構１１と、第２の平行移動機構１２と、第３の平行移動機構１３とは、順次に移動する。他の実施例において、第１の平行移動機構１１と、第２の平行移動機構１２と、第３の平行移動機構１３との少なくとも二つは同時に移動する。

更に、３次元のデカルト座標系は直角座標系であっても良いし、斜交座標系であっても良い。無人機のドック１０の内部空間の形状に基づいて、適応する座標系を構成することができ、無人機のドック１０の内部空間が立方体の形であると、デカルト直角座標系を選択して、無人機のドック１０の内部空間を更に節約することができ、無人機のドック１０の内部空間が角錐形等に類似した形状であると、デカルト斜交座標系を選択して、無人機のドック１０の内部空間を更に節約することができる。

更に、第１の平行移動機構１１の具体的な構造は実際の要求に対応して設計することができ、例えば、第１の平行移動機構１１は回転モーターの平行移動駆動機構、ベルト平行移動機構、シリンダ平行移動駆動機構又はリニアモーターの平行移動駆動機構であっても良い。回転モーターの平行移動機構は、回転モーターを用いてねじ軸を回転させ、ねじ軸にはナットが設けられており、且つねじ軸はナットのねじ山に合わせてナットを平行移動するように駆動させ、ナットは被載置物を駆動して移動する。ベルト平行移動機構は、ベルトプーリーでベルトを駆動して回転させ、ベルトに固定されている被載置物はベルトとともに同期で移動する。シリンダ平行移動機構は、シリンダで被載置物を駆動して移動し、例えば、シリンダはロッド有りのシリンダであり、ロッド有りのシリンダの伸縮ロッドは被載置物を駆動して移動し、又は、シリンダはロッドレスシリンダであり、ロッドレスシリンダのピストンは被載置物に固定連結されて、被載置物を駆動して同期で移動させる。リニアモーターの平行移動駆動機構は、リニアモーターの一次側で被載置物を駆動して同期で移動する。

更に、第２の平行移動機構１２の具体的な構造は実際の要求に対応して設計することができ、例えば、第２の平行移動機構１２は回転モーターの平行移動駆動機構、ベルト平行移動機構、シリンダ平行移動駆動機構又はリニアモーターの平行移動駆動機構であっても良い。回転モーターの平行移動駆動機構、ベルト平行移動機構、シリンダ平行移動駆動機構又はリニアモーターの平行移動駆動機構の作業原理は前記説明と同じく、ここでは詳しく説明しない。

更に、第３の平行移動機構１３の具体的な構造は実際の要求に対応して設計することができ、例えば、第３の平行移動機構１３は回転モーターの平行移動駆動機構、ベルト平行移動機構、シリンダ平行移動駆動機構又はリニアモーターの平行移動駆動機構であっても良い。転モーターの平行移動駆動機構、ベルト平行移動機構、シリンダ平行移動駆動機構又はリニアモーターの平行移動駆動機構の作業原理は前記説明と同じく、ここでは詳しく説明しない。

なお、第１の平行移動機構１１と、第２の平行移動機構１２と、第３の平行移動機構１３との具体的な構造のタイプは同じでも良いし、異なっても良い。例えば、第１の平行移動機構１１と、第２の平行移動機構１２と両方ともリニアモーターの平行移動駆動機構を用いて、第３の平行移動機構１３が回転モーターの平行移動駆動機構を用いても良い。又は、第１の平行移動機構１１と、第２の平行移動機構１２と、第３の平行移動機構１３とが全て回転モーターの平行移動駆動機構を用いても良い。

更に、掴み取り機構１４は、真空チャック掴み取り機構、磁石掴み取り機構又は機械掴み爪掴み取り機構であっても良い。真空チャック掴み取り機構は、真空チャックで無人機の電池を吸い込み、無人機の電池を掴み取ると、真空チャックに連通されているシリンダは作業し始めて、真空チャッが真空を吸い込むようにする。無人機の電池を放り出すと、真空チャックに連通されているシリンダは作業を停止して、真空チャックを通気するようにする。磁石掴み取り機構は、電磁石で無人機の電池の鉄質部材を吸い込み、磁石掴み取り機構が無人機の電池を掴み取ると、電磁石は通電される。磁石掴み取り機構が無人機の電池を放り出すと、電磁石の通電を遮断される。機械掴み爪掴み取り機構は指等に類似している治具で無人機の電池をクランプする。

更に、第１の平行移動機構１１と、第２の平行移動機構１２と、第３の平行移動機構１３との間の位置関係は実際の要求に対応して設置できる。例えば、図示した実施例において、掴み取り機構１４は第３の平行移動機構１３に設けられ、第３の平行移動機構１３は第２の平行移動機構１２に設けられ、第２の平行移動機構１２は第１の平行移動機構１１に設けられ、第１の平行移動機構１１は載置ベース１０ａに設けられている。ここで、第３の平行移動機構１３と第１の平行移動機構１１は載置ベース１０ａに平行して移動し、第２の平行移動機構１２は載置ベース１０ａから離れる又は接近する方向に移動する。

他の実施例において、掴み取り機構１４は第３の平行移動機構１３に設けられ、第３の平行移動機構１３は第２の平行移動機構１２に設けられ、第２の平行移動機構１２は第１の平行移動機構１１に設けられ、第１の平行移動機構１１は載置ベース１０ａに設けられている。ここで、第２の平行移動機構１２と第１の平行移動機構１１は載置ベース１０ａに平行して移動し、第３の平行移動機構１３は載置ベース１０ａから離れる又は接近する方向に移動する。

他の実施例において、掴み取り機構１４は第３の平行移動機構１３に設けられ、第３の平行移動機構１３は第２の平行移動機構１２に設けられ、第２の平行移動機構１２は第１の平行移動機構１１に設けられ、第１の平行移動機構１１は載置ベース１０ａに設けられている。ここで、第３の平行移動機構１３と第２の平行移動機構１２は載置ベース１０ａに平行して移動し、第１の平行移動機構１１は載置ベース１０ａから離れる又は接近する方向に移動する。

電池保管室１０ｃの具体的な構造は異なる要求に対応して設計できる。例えば、具体的に図示した実施例において、電池保管室１０ｃは複数の電池収納室を含み、複数の電池収納室はマトリックス状に配置されており、電池収納室それぞれには一つの収納口があり、且つ前記収納口は電池交換装置１０ｂの位置する片側に向けて設置されている。

更に、電池収納室それぞれには電池を充電するのに用いられる充電装置が設けられており、電池を電池収納室内に入れると、充電装置は電池を充電することができる。

更に、当該充電装置は非接触式の充電装置であっても良いし、接触式の充電装置であっても良い。例えば、そのうちの一つの実施例において、充電装置は非接触式の充電装置であり、非接触式の充電装置は電磁誘導回路、磁気共鳴誘導回路及びマイクロ波誘導回路のうちの一種類を含む。他の実施例において、充電装置は接触式の充電装置であり、接触式の充電装置は電池収納室それぞれの収納口の内壁に設けられている充電触点を含み、電池には充電触点との電気連結に用いられる充電電極が設けられている。

更に、電池収納室それぞれの収納口の内壁には係合構造が設けられており、係合構造は前記電池と係合して、電池を電池収納室内に位置決めする。

更に、係合構造は弾性クリップ、電動ロック又は電磁ロックである。弾性クリップは一つの弾性クリップで電池の外壁と係合し、外力を電池に印加すると、電池は当該弾性クリップに接して当該弾性クリップを弾性変形させて、電池を電池保管室１０ｃの電池収納室内から取出すか又は挿入する。電動ロックはスイッチ回路で一つの駆動部材を制御して、駆動部材を一つのクリップと電池の外壁と係合するようにし、電池を掴み取る必要があると、スイッチ回路は駆動部材を通電させて、クリップを電池に接するようにし、電池を放り出す必要あると、スイッチ回路は駆動部材の通電を遮断して、クリップと電池を分離させる。電磁ロックは電磁石で電池の鉄質部材を吸い込んで電池を位置決めし、電池保管室１０ｃの電池収納室内から電池を取出すとき、電磁石の通電は遮断される。

従来の技術に比べて、前記無人機のドック１０は少なくとも以下の利点を有する。

（１）前記無人機のドック１０の電池交換装置１０ｂは、デカルト座標系を構成する三つの平行移動機構を用いており、当該三つの平行移動機構で掴み取り機構１４を駆動することによって、掴み取り機構１４が無人機の電池を電池保管室１０ｃ内に比較的入れ易く、又は電池保管室１０ｃ内から取出し易くし、使用空間の比較的大きい回転式の電池保管室１０ｃを用いる必要がない。また、電池交換装置１０ｂが電池交換操作を完了すると、又は作業しないと、三つの平行移動機構の平行移動で無人機のドック１０の内部空間の縁まで移動され、且つ収縮されて、無人機のドック１０の内部空間を節約する。そのため、前記無人機のドック１０の電池交換装置１０ｂの構造は比較的コンパクトであり、使用空間が比較的小さく、無人機のドック１０の小型化の設計が容易である。

（２）前記無人機のドック１０の電池交換装置１０ｂは、デカルト座標系を構成する三つの平行移動機構を用いており、無人機の電池を直接に電池保管室１０ｃ内に挿入でき、追加の駆動構造を用いて電池の配置方向を調整する必要がないため、前記無人機のドック１０の電池交換装置１０ｂの構造は比較的シンプルであり、コストが比較的低い。

図２から図５を参照すると、本発明の第２の実施形態の無人機のドック１００は載置ベース１００ａと、電池交換装置１００ｂと、電池保管室１００ｃ（図１０に示す）とを含む。電池交換装置１００ｂは載置ベース１００ａに取り付けられており、無人機の電池を交換するのに用いられる。電池保管室１００ｃは無人機２００の電池２０１を収納するのに用いられ、且つ無人機２００の電池２０１を充電する。

電池交換装置１００ｂは、第１の平行移動機構１１０と、第２の平行移動機構１２０と、第３の平行移動機構１３０と、掴み取り機構１４０とを含む。第１の平行移動機構１１０と、第２の平行移動機構１２０と、第３の平行移動機構１３０とは同期に移動でき、個別に単独でも作業できる。例えば、図示した実施例において、第１の平行移動機構１１０と、第２の平行移動機構１２０と、第３の平行移動機構１３０とは、順次に移動する。他の実施例において、第１の平行移動機構１１０と、第２の平行移動機構１２０と、第３の平行移動機構１３０との少なくとも二つは同時に移動する。

ここで、掴み取り機構１４０は第３の平行移動機構１３０に設けられ、第３の平行移動機構１３０は第２の平行移動機構１２０に設けられ、第２の平行移動機構１２０は第１の平行移動機構１１０に設けられ、第１の平行移動機構１１０は載置ベース１００ａに設けられている。ここで、第３の平行移動機構１３０と第１の平行移動機構１１０は載置ベース１００ａに平行して移動し、第２の平行移動機構１２０は載置ベース１００ａから離れる又は接近する方向に移動する。

第１の平行移動機構１１０の具体的な構造は実際の要求に対応して設計することができ、例えば、第１の平行移動機構１１０は回転モーターの平行移動駆動機構、ベルト平行移動機構、シリンダ平行移動駆動機構又はリニアモーターの平行移動駆動機構であっても良い。回転モーターの平行移動機構は、回転モーターを用いてねじ軸を回転させ、ねじ軸にはナットが設けられており、且つねじ軸とナットとはネジ係合してナットを平行移動するように駆動させ、ナットは被載置物を駆動して移動する。ベルト平行移動機構は、ベルトプーリーでベルトを駆動して回転させ、ベルトに固定されている被載置物はベルトとともに同期で移動する。シリンダ平行移動駆動機構は、シリンダで被載置物を駆動して移動し、例えば、シリンダはロッド有りのシリンダであり、ロッド有りのシリンダの伸縮ロッドは被載置物を駆動して移動し、又は、シリンダはロッドレスシリンダであり、ロッドレスシリンダのピストンは被載置物に固定連結されて、リニアモーターの一次側で被載置物を駆動して移動する。

図６を参照すると、具体的に図示した実施例において、第１の平行移動機構１１０は、第１の駆動部材１１１と、第１の載置部材１１３とを含み、第１の駆動部材１１１は第１の載置部材１１３を駆動して第１の軸方向に沿って移動させる。

第１の駆動部材１１１はシリンダであっても良いし、モーターであっても良い。例えば、図示した実施例において、第１の駆動部材１１１は回転モーターであり、第１の平行移動機構１１０は更に、第１のねじ軸１１４と第１のねじ軸１１４に設けられている第１のナット１１５とを含み、第１の駆動部材１１１の駆動軸は第１のねじ軸１１４の一端と共軸で固定連結されており、第１のナット１１５は第１の載置部材１１３に固定連結されている。ここで、第１の駆動部材１１１は第１のねじ軸１１４を駆動して回転させ、第１のねじ軸１１４は第１のナット１１５のねじ山に合わせて第１のナット１１５を駆動して移動させ、第１のナット１１５は第１の載置部材１１３を駆動して平行移動させる。

更に、第１の平行移動機構１１０は更に、一つのねじ軸支持座１１６ａと二つのモーターホルダ１１６ｂを含む。ねじ軸支持座１１６ａには軸受が設けられ、第１のねじ軸１１４が第１の駆動部材１１１から離れる一端にはねじ軸支持座１１６ａの軸受を貫通して設けられている。二つのモーターホルダ１１６ｂは載置ベース１００ａに固定され、且つ間隔を開けて対向して設置されている。第１の駆動部材１１１の相対的な両側にはそれぞれ一つの取付ラグ１１１ａが設けられており、二つの前記取付ラグ１１１ａはそれぞれ二つのモーターホルダ１１６ｂに固定連結されて、第１の駆動部材１１１を載置ベース１００ａに固定させる。第１のナット１１５は第１の載置部材１１３に固定されている。

他の実施例において、第１の駆動部材１１１はロッド有りのシリンダであり、ロッド有りのシリンダの伸縮ロッドは第１の載置部材１１３に固定連結されて、第１の載置部材１１３を駆動して移動させる。

更に、第１の載置部材１１３の平行移動時の安定性を高めるために、第１の平行移動機構１１０は更に、第１のガイド部材１１７を含み、第１のガイド部材１１７は第１の軸方向に平行して設置されており、第１の載置部材１１３には第１のガイド部材１１７と係合する第１の係合部１１３ａが設けられて、第１の載置部材１１３を第１のガイド部材１１７に沿って摺動できるようにする。

第１のガイド部材１１７の具体的な構造は異なる要求に対応して設計されており、例えば、図示した実施例において、第１のガイド部材１１７は第１の軸方向に平行して設置されているガイドレールであり、第１の係合部は第１の載置部材１１３ａの底部に固定されているスライダーであり、スライダーにはガイドレールの形状に対応する摺動溝が設けられている。

他の実施例において、第１のガイド部材１１７は第１の軸方向に平行して設置されているガイドロッドであり、第１の係合部１１３ａは第１の載置部材１１３に設けられているガイド孔であり、ガイドロッドはガイド孔を貫通しており、且つガイド孔内で自由に摺動できる。

更に、第１のガイド部材１１７は二つであり、二つの第１のガイド部材１１７はそれぞれ第１のねじ軸１１４の両側に位置し、且つ第１のねじ軸１１４に平行して設置されている。勿論、本発明において、第１のガイド部材１１７は二つに限定されるのではなく、一つでも良いし、又は三つ及び三つ以上であっても良い。

なお、第１のガイド部材１１７は省略もできるし、第１の載置部材１１３の平行移動の安定性が要求を満たせば良い。例えば、そのうちの一つの実施例において、第１の駆動部材１１１はリニアモーターであり、リニアモーターの一次側は第１の載置部材１１３に固定連結されて、第１の載置部材１１３を駆動して同期移動させる。他の実施例において、第１の駆動部材１１１はロッドレスシリンダであり、ロッドレスシリンダのピストンは第１の載置部材１１３に固定連結されて、第１の載置部材１１３を駆動して同期移動させる。

第１の載置部材１１３の具体的な構造は異なる要求に対応して設計でき、例えば、図示した実施例において、第１の載置部材１１３は載置板であり、且つ載置板には中空部が設けられている。載置板に中空部を設けることによって、載置板の重量を軽くし、同時に載置板の構造の強度を大幅に低下させる。

更に、第１の平行移動機構１１０は第１の位置制限スイッチ１１８を含み、第１の位置制限スイッチ１１８は第１の軸方向に沿って設置されて、第１の載置部材１１３の移動場所を感知することに用いられる。

更に、第１の位置制限スイッチ１１８は光電式の位置制限スイッチ、リードスイッチ式の位置制限スイッチ又は感知式の位置制限スイッチ等であっても良い。

第２の平行移動機構１２０は第１の載置部材１１３に取り付けられている。第２の平行移動機構１２０の具体的な構造は実際の要求に対応して設計できる。例えば、第２の平行移動機構１２０は回転モーターの平行移動駆動機構、ベルト平行移動機構、シリンダ平行移動駆動機構又はリニアモーターの平行移動駆動機構である。回転モーターの平行移動駆動機構、ベルト平行移動機構、シリンダ平行移動駆動機構又はリニアモーターの平行移動駆動機構の作業原理は前記説明と同じであり、ここでは詳しく説明しない。

図７を参照すると、具体的に図示した実施例において、第２の平行移動機構１２０は第２の駆動部材１２１と、第２の載置部材１２３とを含み、第２の駆動部材１２１は第２の載置部材１２３を駆動して第２の軸方向に沿って移動させる。

第２の駆動部材１２１はシリンダであっても良いし、モーターであっても良い。例えば、図示した実施例において、第２の駆動部材１２１は回転モーターであり、第２の平行移動機構１２０は更に、第２のねじ軸１２４と第２のねじ軸１２４に設けられている第２のナット１２５とを含み、第２の駆動部材１２１の駆動軸は第２のねじ軸１２４の一端と共軸で固定連結されており、第２のナット１２５は第２の載置部材１２３に固定連結されている。ここで、第２の駆動部材１２１は第２のねじ軸１２４を駆動して回転させ、第２のねじ軸１２４は第２のナット１２５のねじ山に合わせて第２のナット１２５を駆動して移動させ、第２のナット１２５は第２の載置部材１２３を駆動して平行移動させる。

更に、第２の平行移動機構１２０は更に、モーター取付板１２６を含み、第２の駆動部材１２１はモーター取付板１２６に固定され、モーター取付板１２６はねじ締結部材（図示せず）で第１の載置部材１１３に固定されている。第２のナット１２５は第２の載置部材１２３に固定されている。

他の実施例において、第２の駆動部材１２１はロッド有りのシリンダであり、ロッド有りのシリンダの伸縮ロッドは第２の載置部材１２３に固定連結されて、第２の載置部材１２３を駆動して移動させる。

更に、第２の載置部材１２３の平行移動時の安定性を高めるために、第２の平行移動機構１２０は更に、第２のガイド部材１２７を含み、第２のガイド部材１２７は第２の軸方向に平行して設置されており、第２の載置部材１２３には第２のガイド部材１２７と係合する第２の係合部１２３ａが設けられて、第２の載置部材１２３を第２のガイド部材１２７に沿って摺動できるようにする。

第２のガイド部材１２７の具体的な構造は異なる要求に対応して設計されており、例えば、図示した実施例において、第２のガイド部材１２７は第２の軸方向に平行して設置されているガイドレールであり、第２の係合部は第２の載置部材１２３ａの底部に固定されているスライダーであり、スライダーにはガイドレールの形状に対応する摺動溝が設けられている。

他の実施例において、第２のガイド部材１２７は第２の軸方向に平行して設置されているガイドロッドであり、第２の係合部１２３ａは第２の載置部材１２３に設けられているガイド孔であり、ガイドロッドはガイド孔を貫通しており、且つガイド孔内で自由に摺動できる。

更に、第２のガイド部材１２７は二つであり、二つの第２のガイド部材１２７はそれぞれ第２のねじ軸１２４の両側に位置し、且つ第２のねじ軸１２４に平行して設置されている。勿論、本発明において、第２のガイド部材１２７は二つに限定されるのではなく、一つでも良いし、又は三つ及び三つ以上であっても良い。

なお、第２のガイド部材１２７は省略もできるし、第２の載置部材１２３の平行移動の安定性が要求を満たせば良い。例えば、そのうちの一つの実施例において、第２の駆動部材１２１はリニアモーターであり、リニアモーターの一次側は第２の載置部材１２３に固定連結されて、第２の載置部材１２３を駆動して同期移動させる。他の実施例において、第２の駆動部材１２１はロッドレスシリンダであり、ロッドレスシリンダのピストンは第２の載置部材１２３に固定連結されて、第２の載置部材１２３を駆動して同期移動させる。

第２の載置部材１２３の具体的な構造は異なる要求に対応して設計できる。例えば、図示した実施例において、第２の載置部材１２３は載置板であり、且つ載置板には中空部が設けられている。載置板に中空部を設けることによって、載置板の重量を軽くし、同時に載置板の構造の強度を大幅に低下させる。

更に、第２の平行移動機構１２０は更に、第２の位置制限スイッチ１２８ａを含み、第２の位置制限スイッチ１２８ａは第２の軸方向に沿って設置されて、第２の載置部材１２３の移動場所を感知することに用いられる。具体的に図示した実施例において、第２の平行移動機構１２０は更に、位置制限スイッチ取付板１２８ｂを含み、位置制限スイッチ取付板１２８ｂは第２のガイド部材１２７に固定連結されており、第２の位置制限スイッチ１２８ａは位置制限スイッチ取付板１２８ｂに取り付けられている。

更に、第２の位置制限スイッチ１２８ａは光電式の位置制限スイッチ、リードスイッチ式の位置制限スイッチ又は感知式の位置制限スイッチ等であっても良い。

第３の平行移動機構１３０は第２の載置部材１２３に取り付けられている。第３の平行移動機構１３０の具体的な構造は実際の要求に対応して設計できる。例えば、第３の平行移動機構１３０は回転モーターの平行移動駆動機構、ベルト平行移動機構、シリンダ平行移動駆動機構又はリニアモーターの平行移動駆動機構である。回転モーターの平行移動駆動機構、ベルト平行移動機構、シリンダ平行移動駆動機構又はリニアモーターの平行移動駆動機構の作業原理は前記説明と同じであり、ここでは詳しく説明しない。

図８を参照すると、具体的に図示した実施例において、第３の平行移動機構１３０は第３の駆動部材１３１と、第３の載置部材１３３とを含み、第３の駆動部材１３１は第３の載置部材１３３を駆動して第３の軸方向に沿って移動させる。ここで、第１の軸方向と、第２の軸方向と、第３の軸方向とは、３次元のデカルト座標系を構成する。

なお、３次元のデカルト座標系は直角座標系であっても良いし、斜交座標系であっても良い。無人機のドック１００の内部空間の形状に基づいて、適応する座標系を構成することができる。例えば、無人機のドック１００の内部空間が立方体の形であると、デカルト直角座標系を選択して、無人機のドック１００の内部空間を更に節約することができ、無人機のドック１００の内部空間が角錐形等に類似した形状であると、デカルト斜交座標系を選択して、無人機のドック１００の内部空間を更に節約することができる。

第３の駆動部材１３１はシリンダであっても良いし、モーターであっても良い。例えば、図示した実施例において、第３の駆動部材１３１は回転モーターであり、第３の平行移動機構１３０は更に、第３のねじ軸１３４と第３のねじ軸１３４に設けられている第３のナット１３５とを含み、第３の駆動部材１３１の駆動軸は第３のねじ軸１３４の一端と共軸で固定連結されており、第３のナット１３５は第３の載置部材１３３に固定連結されている。ここで、第３の駆動部材１３１は第３のねじ軸１３４を駆動して回転させ、第３のねじ軸１３４は第３のナット１３５のねじ山に合わせて第３のナット１３５を駆動して移動させ、第３のナット１３５は第３の載置部材１３３を駆動して平行移動させる。

他の実施例において、第３の駆動部材１３１はロッド有りのシリンダであり、ロッド有りのシリンダの伸縮ロッドは第３の載置部材１３３に固定連結されて、第３の載置部材１３３を駆動して移動させる。

更に、第３の載置部材１３３の平行移動時の安定性を高めるために、第３の平行移動機構１３０は更に、第３のガイド部材１３７を含み、第３のガイド部材１３７は第３の軸方向に平行して設置されており、第３の載置部材１３３には第３のガイド部材１３７と係合する第１の係合部１３３ａが設けられて、第３の載置部材１３３を第１のガイド部材１３７に沿って摺動できるようにする。

第３のガイド部材１３７の具体的な構造は異なる要求に対応して設計されており、例えば、図示した実施例において、第３のガイド部材１３７は第３の軸方向に平行して設置されているガイドレールであり、第３の係合部１３３ａは第３の載置部材１３３の底部に固定されているスライダーであり、スライダーにはガイドレールの形状に対応する摺動溝が設けられている。

他の実施例において、第３のガイド部材１３７は第３の軸方向に平行して設置されているガイドロッドであり、第３の係合部１３３ａは第３の載置部材１３３に設けられているガイド孔であり、ガイドロッドはガイド孔を貫通しており、且つガイド孔内で自由に摺動できる。

更に、第３のガイド部材１３７は一つであり、第３のガイド部材１３７は第３のねじ軸１３４に相対的に位置し、且つ第３のねじ軸１３４に平行して設置されている。勿論、本発明において、第３のガイド部材１３７は二つでも良いし、又は二つ以上であっても良い。

更に、第３の平行移動機構１３０は更に二つのガイド部材取付ホルダ１３６ａを含み、二つのガイド部材取付ホルダ１３６ａは第２の載置部材１２３に固定されており、且つ間隔を開けて対向して設置されている。第３の駆動部材１３１はそのうちの一つのガイド部材取付ホルダ１３６ａに取り付けられ、他のガイド部材取付ホルダ１３６ａには軸受が設けられており、第３のねじ軸１３４の第３の駆動部材１３１から離れる一端は他のガイド部材取付ホルダ１３６ａの軸受を貫通して設けられている。第３のガイド部材１３７の両端はそれぞれ二つのガイド部材取付ホルダ１３６ａに固定されている。第３のナット１３５は第３の載置部材１３３に固定されている。

更に、第３の平行移動機構１３０は載置部材ホルダ１３６ｂを含み、前記第３の載置部材１３３は前記載置部材ホルダ１３６ｂで前記第３のナット１３５に固定連結される。具体的に図示した実施例において、前記載置部材ホルダ１３６ｂは第１のＵ型ホルダであり、前記第３の載置部材１３３は前記第１のＵ型ホルダの両端に固定されており、前記第３のナット１３５は前記第１のＵ型ホルダの底部の外側に設けられている。

更に、第３の平行移動機構１３０はナットホルダ１３６ｃを含み、前記第３のナット１３５は前記ナットホルダ１３６ｃで前記載置部材ホルダ１３６ｂに固定されている。具体的に図示した実施例において、前記ナットホルダ１３６ｃは第２のＵ型ホルダであり、前記ナットは前記第２のＵ型ホルダの底部に貫通して設けられており、前記第２のＵ型ホルダの開口の両端はそれぞれ前記第１のＵ型ホルダの底部の相対的な両側に固定連結されている。前記第３のガイド部材１３７は前記第２のＵ型ホルダを貫通して前記第１のＵ型ホルダとともに密閉式構造を構成する。

なお、第３のガイド部材１３７も省略でき、第３の載置部材１３３の平行移動の安定性が要求を満たせば良い。例えば、そのうちの一つの実施例において、第３の駆動部材１３１はリニアモーターであり、リニアモーターの一次側は第３の載置部材１３３に固定連結されて、第３の載置部材１３３を駆動して同期移動させる。

他の実施例において、第３の駆動部材はロッドレスシリンダであり、ロッドレスシリンダのピストンは第３の載置部材１３３に固定連結されて、第３の載置部材１３３を駆動して同期移動させる。第３の載置部材１３３の具体的な構造は異なる要求によって設計できる。例えば、図示した実施例において、第３の載置部材１３３は載置板であり、且つ載置板には中空部が設けられている。載置板に中空部を設けることによって、載置板の重量を軽くし、同時に載置板の構造の強度を大幅に低下させる。

更に、第３の平行移動機構１３０更には第３の位置制限スイッチ１３８ａを含み、第３の位置制限スイッチ１３８ａは第３の軸方向に沿って設置されて、第３の載置部材１３３の移動場所を感知することに用いられる。具体的に図示した実施例において、第３の平行移動機構１３０は更に位置制限スイッチ載置板１３８ｂを含み、位置制限スイッチ載置板１３８ｂの両端はそれぞれ二つのガイド部材取付ホルダ１３６ａに固定連結されており、第３の位置制限スイッチ１３８ａは、当該位置制限スイッチ載置板１３８ｂに取り付けられている。

更に、第３の位置制限スイッチ１３８ａは光電式の位置制限スイッチ、リードスイッチ式の位置制限スイッチ又は感知式の位置制限スイッチ等であっても良い。

更に、第３の平行移動機構１３０は二つの電池ホルダ１３９を含み、無人機２００の電池２０１を支持するのに用いられている。具体的には、二つの電池ホルダ１３９は第３の駆動部材１３１から離れる側のガイド部材取付ホルダ１３６ａに取り付けられ、且つ間隔を開けて対向して設置されている。

掴み取り機構１４０は第３の載置部材１３３に取り付けられ、電池２０１を掴み取るのに用いられている。掴み取り機構１４０の３次元のデカルト座標系での座標位置はそれぞれ第１の駆動部材１１１と、第２の駆動部材１２１と、第３の駆動部材１３１とで調整される。

なお、第１の平行移動機構１１０と、第２の平行移動機構１２０と、第３の平行移動機構１３０との間の位置関係は実際の要求に対応して設置でき、図示した実施例の方式に限定されず、他の方式であっても良い。

例えば、図９を参照すると、そのうちの一つの実施例において、掴み取り機構１４０は第３の平行移動機構１３０に設けられ、第３の平行移動機構１３０は第２の平行移動機構１２０に設けられ、第２の平行移動機構１２０は第１の平行移動機構１１０に設けられ、第１の平行移動機構１１０は載置ベース１００ａに設けられている。ここで、第２の平行移動機構１２０と第１の平行移動機構１１０は載置ベース１００ａに平行して移動し、第３の平行移動機構１３０は載置ベース１００ａから離れる又は接近する方向に移動する。

他の実施例において、掴み取り機構１４０は第３の平行移動機構１３０に設けられ、第３の平行移動機構１３０は第２の平行移動機構１２０に設けられ、第２の平行移動機構１２０は第１の平行移動機構１１０に設けられ、第１の平行移動機構１１０は載置ベース１００ａに設けられている。ここで、第３の平行移動機構１３０と第２の平行移動機構１２０は載置ベース１００ａに平行して移動し、第１の平行移動機構１１０は載置ベース１００ａから離れる又は接近する方向に移動する。

掴み取り機構１４０は、真空チャック掴み取り機構、磁石掴み取り機構又は機械掴み爪掴み取り機構である。真空チャック掴み取り機構１４０は、真空チャックで無人機２００の電池２０１を吸い込み、無人機２００の電池２０１を掴み取ると、真空チャックに連通されているシリンダは作業し始めて、真空チャッが真空を吸い込むようにし、無人機２００の電池２０１を放り出すと、真空チャックに連通されているシリンダは作業を停止して、真空チャックを通気するようにする。磁石掴み取り機構は、電磁石で無人機２００の電池２０１の鉄質部材を吸い込み、磁石掴み取り機構が無人機２００の電池２０１を掴み取ると、電磁石は通電され、磁石掴み取り機構が無人機２００の電池２０１を放り出すと、電磁石の通電は遮断される。機械掴み爪掴み取り機構は指等に類似している治具で無人機２００の電池２０１をクランプする。

電池保管室１００ｃの具体的な構造は異なる要求に対応して設計できる。例えば、具体的に図１０に示すように、電池保管室１００ｃは複数の電池収納室１０２を含み、複数の電池収納室１０２はマトリックス状に配置されており、電池収納室１０２それぞれには一つの収納口（図示せず）があり、且つ前記収納口は電池交換装置１００ｂの位置する片側に向けて設置されている。

更に、電池収納室１０２それぞれには電池２０１を充電するのに用いられる充電装置が設けられており、電池２０１を電池収納室１０２内に入れると、充電装置は電池２０１を充電することができる。

更に、充電装置は非接触式の充電装置であっても良いし、接触式の充電装置であっても良い。例えば、図示した実施例において、充電装置は接触式の充電装置であり、接触式の充電装置は電池収納室１０２それぞれの収納口の内壁に設けられている充電触点１０３を含み、電池２０１には充電触点１０３との電気連結に用いられる充電電極（図示せず）が設けられている。

他の実施例において、充電装置は非接触式の充電装置であり、非接触式の充電装置は電磁誘導回路、磁気共鳴誘導回路及びマイクロ波誘導回路のうちの一種類を含む。

更に、電池収納室１０２それぞれの収納口の内壁には係合構造１０４が設けられており、係合構造１０４は電池２０１と係合して、電池２０１を電池収納室１０２内に位置決めする。

更に、係合構造１０４は弾性クリップ、電動ロック又は電磁ロック等であっても良い。弾性クリップは一つの弾性クリップで電池２０１の外壁と係合し、外力を電池２０１に印加すると、電池２０１は弾性クリップに接して当該弾性クリップを弾性変形させて、電池２０１を電池保管室１００ｃの電池収納室１０２内から取出すか又は挿入する。電動ロックは、一つの電動クリップが電池２０１の外壁と係合することをスイッチ回路を通して制御する。電池２０１を掴み取る必要があるとき、スイッチ回路は電動クリップを通電させて、電動クリップが電池２０１をクランプするようにさせ、電池２０１を放り出す必要があるとき、スイッチ回路は電動クリップの通電を遮断して、電動クリップが電池２０１をとき出すようにする。電磁ロックは電磁石で電池２０１の鉄質部材を吸い込んで電池２０１を位置決めし、電池保管室１００ｃの電池収納室１０２内から電池２０１を取出すとき、電磁石の通電は遮断される。

従来の技術に比べて、前記無人機のドック１００は少なくとも以下の利点を有する。

（１）前記無人機のドック１００の電池交換装置１００ｂは、デカルト座標系を構成する三つの平行移動機構を用いており、当該三つの平行移動機構で掴み取り機構１４０を駆動することによって、掴み取り機構１４０が無人機２００の電池を電池保管室１００ｃ内に比較的入れ易く、又は電池保管室１００ｃ内から取出し易くするようにし、使用空間の比較的大きい回転式の電池保管室１００ｃを用いる必要がない。また、電池交換装置１００ｂが電池２０１の交換操作を完了するとき、又は作業しないとき、三つの平行移動機構の平行移動で無人機のドック１００の内部空間の縁まで移動され、且つ収縮されて、無人機のドック１００の内部空間を節約する。そのため、前記無人機のドック１００の電池交換装置１００ｂの構造は比較的コンパクトであり、使用空間が比較的小さく、無人機のドック１００の小型化の設計が容易である。

（２）前記無人機のドック１００の電池交換装置１００ｂは、デカルト座標系を構成する三つの平行移動機構を用いており、無人機２００の電池２０１を直接に電池保管室１００ｃ内に挿入でき、追加の駆動構造を用いて電池２０１の配置方向を調整する必要がないため、前記無人機のドック１００の電池交換装置１００ｂの構造は比較的シンプルであり、コストが比較的低い。

（３）前記無人機のドック１００の電池交換装置１００ｂは三つの独立した駆動部材を用いて、それぞれ三つの載置部材を駆動し、そのうちの二つの載置部材は二つの平行移動機構を載置するのに用いられ、他の一つは掴み取り機構１４０を載置するのに用いられ、三つの載置部材はそれぞれ独立して平行移動でき、掴み取り機構１４０の移動時の安定性と、機動性とも比較的良くする。

以の内容は只本発明の実施例であり、本発明の特許範囲を制限するのではなく、本発明の明細書及び図面の内容の等価構成又は等価プロセス転換を利用し、又は直接的且間接的に他の関連の技術分野を利用するのは、全て本発明の特許保護範囲に含まれる。

Claims

無人航空機の電池の交換に用いられる無人航空機のドックであって、
前記無人航空機が電池の交換のために停留する停留領域を含む外面と、前記外面の下方に前記外面と平行に配置される載置ベースと、前記載置ベース上に取り付けられる電池保管室とを有する筐体と、
前記筐体の内部空間に、前記載置ベース上に前記電池保管室に隣接して配置され、前記無人航空機の電池を交換する電池交換装置と
を備え、
前記電池交換装置は、
前記電池を掴み取ることに用いられる掴み取り機構と、
前記掴み取り機構を駆動して第１の軸方向に平行移動させるのに用いられる第１の平行移動機構と、
前記掴み取り機構を駆動して第２の軸方向に平行移動させるのに用いられる第２の平行移動機構と、
前記掴み取り機構を駆動して第３の軸方向に平行移動させるのに用いられる第３の平行移動機構とを含み、
前記掴み取り機構は、前記第３の平行移動機構に設けられ、
前記第３の平行移動機構は、前記第２の平行移動機構に設けられ、
前記第２の平行移動機構は、前記第１の平行移動機構に設けられ、
前記第１の平行移動機構は、前記載置ベース上に設けられ、
前記第１の平行移動機構及び前記第２の平行移動機構は、前記載置ベースに平行して移動し、
前記第３の平行移動機構は、前記載置ベースから離れる又は接近する方向に移動し、
前記電池保管室は、前記外面の前記停留領域の下方に配置され、
ここで、前記第１の軸方向と、前記第２の軸方向と、前記第３の軸方向とは、３次元のデカルト座標系を構成し、前記掴み取り機構が前記３次元のデカルト座標系での座標の位置は前記第１の平行移動機構と、前記第２の平行移動機構と、前記第３の平行移動機構とで調整される無人航空機のドック。
前記第１の平行移動機構と、前記第２の平行移動機構と、前記第３の平行移動機構とは、順次に移動し、
又は、前記第１の平行移動機構と、前記第２の平行移動機構と、前記第３の平行移動機構とのうちの少なくとも二つが同時に移動する
請求項１に記載の無人航空機のドック。
前記３次元のデカルト座標系は直交座標系又は斜交座標系である
請求項１または２に記載の無人航空機のドック。
前記第１の平行移動機構と、前記第２の平行移動機構と、前記第３の平行移動機構とのうち少なくとも一つは、回転モーターの平行移動駆動機構、ベルト平行移動機構、シリンダ平行移動駆動機構又はリニアモーターの平行移動駆動機構である
請求項１から３のいずれか一項に記載の無人航空機のドック。
無人航空機の電池の交換に用いられる無人航空機のドックであって、
前記無人航空機が電池の交換のために停留する停留領域を含む外面と、前記外面の下方に前記外面と平行に配置される載置ベースと、前記載置ベース上に取り付けられる電池保管室とを有する筐体と、
前記筐体の内部空間に、前記載置ベース上に前記電池保管室に隣接して配置され、前記無人航空機の電池を交換する電池交換装置と
を備え、
前記電池交換装置は、
第１の駆動部材と、第１の載置部材とを含み、前記載置ベース上に設けられ、前記第１の駆動部材が前記第１の載置部材を駆動して第１の軸方向に沿って移動させる第１の平行移動機構と、
前記第１の載置部材に取り付けられ、第２の駆動部材と第２の載置部材とを含み、前記第２の駆動部材が前記第２の載置部材を駆動して第２の軸方向に沿って移動させる第２の平行移動機構と、
前記第２の載置部材に取り付けられ、第３の駆動部材と第３の載置部材とを含み、前記第３の駆動部材が前記第３の載置部材を駆動して第３の軸方向に沿って移動させる第３の平行移動機構と、
前記第３の載置部材に取り付けられ、且つ前記電池を掴み取ることに用いられる掴み取り機構とを含み、
前記第１の載置部材及び前記第２の載置部材は、前記載置ベースに平行して移動し、
前記第３の載置部材は、前記載置ベースから離れる又は接近する方向に移動し、
前記電池保管室は、前記外面の前記停留領域の下方に配置され、
ここで、前記第１の軸方向と、前記第２の軸方向と、前記第３の軸方向とは、３次元のデカルト座標系を構成し、前記掴み取り機構が前記３次元のデカルト座標系での座標の位置はそれぞれ前記第１の駆動部材と、前記第２の駆動部材と、前記第３の駆動部材とで調整される無人航空機のドック。
前記第１の平行移動機構は更に、第１のガイド部材を含み、前記第１のガイド部材は前記第１の軸方向に平行して設置されており、前記第１の載置部材には前記第１のガイド部材と係合する第１の係合部が設けられて、前記第１の載置部材を前記第１のガイド部材に沿って摺動できるようにする
請求項５に記載の無人航空機のドック。
前記第１のガイド部材は前記第１の軸方向に平行して設置されているガイドレールであり、前記第１の係合部は前記第１の載置部材の底部に固定されているスライダーであり、前記スライダーには前記ガイドレールの形状に対応する摺動溝が設けられており、
又は、前記第１のガイド部材は前記第１の軸方向に平行して設置されているガイドロッドであり、前記第１の係合部は前記第１の載置部材に設けられているガイド孔であり、前記ガイドロッドは前記ガイド孔を貫通しており、且つ前記ガイド孔内で自由に摺動できる
請求項６に記載の無人航空機のドック。
前記第１の駆動部材は回転モーターであり、前記第１の平行移動機構は更に、第１のねじ軸と前記第１のねじ軸を囲んで設けられている第１のナットとを含み、前記第１の駆動部材の駆動軸は前記第１のねじ軸の一端と共軸で固定連結されており、前記第１のナットは前記第１の載置部材に固定連結されており、
ここで、前記第１の駆動部材は前記第１のねじ軸を駆動して回転させ、前記第１のねじ軸は前記第１のナットのねじ山に合わせて前記第１のナットを駆動して移動させ、前記第１のナットは前記第１の載置部材を駆動して平行移動させる
請求項６または７に記載の無人航空機のドック。
前記第１の平行移動機構は更に、一つのねじ軸支持座と二つのモーターホルダを含み、
前記ねじ軸支持座には軸受が設けられ、前記第１のねじ軸が前記第１の駆動部材から離れる一端には前記ねじ軸支持座の前記軸受を貫通して設けられており、
前記二つのモーターホルダは載置ベースに固定され、且つ間隔を開けて対向して設置されており、前記第１の駆動部材の相対的な両側にはそれぞれ一つの取付ラグが設けられており、二つの前記取付ラグはそれぞれ前記二つのモーターホルダに固定連結されて、前記第１の駆動部材を前記載置ベースに固定させ、
前記第１のナットは前記第１の載置部材に固定されている
請求項８に記載の無人航空機のドック。
前記第１のガイド部材は二つであり、二つの前記第１のガイド部材はそれぞれ前記第１のねじ軸の両側に位置し、且つ前記第１のねじ軸に平行して設置されている
請求項８または９に記載の無人航空機のドック。
前記第１の駆動部材はロッド有りのシリンダであり、前記ロッド有りのシリンダの伸縮ロッドは前記第１の載置部材に固定連結されて、前記第１の載置部材を駆動して移動させる
請求項６または７に記載の無人航空機のドック。
前記第１の駆動部材はリニアモーターであり、前記リニアモーターの一次側は前記第１の載置部材に固定連結されて、前記第１の載置部材を駆動して同期移動させ、
又は、前記第１の駆動部材はロッドレスシリンダであり、前記ロッドレスシリンダのピストンは前記第１の載置部材に固定連結されて、前記第１の載置部材を駆動して同期移動させる
請求項５に記載の無人航空機のドック。
前記第１の載置部材は載置板であり、且つ前記載置板には中空部が設けられている
請求項５から請求項１２のいずれか一項に記載の無人航空機のドック。
前記第１の平行移動機構は更に、第１の位置制限スイッチを含み、前記第１の位置制限スイッチは前記第１の軸方向に沿って設置され、前記第１の載置部材の移動場所を感知することに用いられる
請求項５から請求項１２のいずれか一項に記載の無人航空機のドック。
前記第１の位置制限スイッチは光電式の位置制限スイッチ、リードスイッチ式の位置制限スイッチ又は感知式の位置制限スイッチである
請求項１４に記載の無人航空機のドック。
前記第２の平行移動機構は更に、第２のガイド部材を含み、前記第２のガイド部材は前記第２の軸方向に平行して設置されており、前記第２の載置部材には前記第２のガイド部材と係合する第２の係合部が設けられて、前記第２の載置部材を前記第２のガイド部材に沿って摺動できるようにする
請求項５から１５のいずれか一項に記載の無人航空機のドック。
前記第２の駆動部材は回転モーターであり、前記第２の平行移動機構は更に、第２のねじ軸と前記第２のねじ軸を囲んで設けられている第２のナットとを含み、前記第２の駆動部材の駆動軸は前記第２のねじ軸の一端と共軸で固定連結されており、前記第２のナットは前記第２の載置部材に固定連結されており、
ここで、前記第２の駆動部材は前記第２のねじ軸を駆動して回転させ、前記第２のねじ軸は前記第２のナットのねじ山に合わせて前記第２のナットを駆動して移動させ、前記第２のナットは前記第２の載置部材を駆動して平行移動させる
請求項１６に記載の無人航空機のドック。
前記第２の平行移動機構は更に、モーター取付板を含み、前記第２の駆動部材は前記モーター取付板に固定され、前記モーター取付板はねじ締結部材で前記第１の載置部材に固定されており、前記第２のナットは前記第２の載置部材に固定されている
請求項１７に記載の無人航空機のドック。
前記第２の平行移動機構は更に、第２の位置制限スイッチを含み、前記第２の位置制限スイッチは前記第２の軸方向に沿って設置されて、前記第２の載置部材の移動場所を感知することに用いられる
請求項１６から請求項１８のいずれか一項に記載の無人航空機のドック。
前記第２の平行移動機構は更に、位置制限スイッチ取付板を含み、前記位置制限スイッチ取付板は前記第２のガイド部材に固定連結され、前記第２の位置制限スイッチは前記位置制限スイッチ取付板に取り付けられている
請求項１９に記載の無人航空機のドック。
前記第３の平行移動機構は更に、第３のガイド部材を含み、前記第３のガイド部材は前記第３の軸方向に平行して設置されており、前記第３の載置部材には前記第３のガイド部材と係合する第３の係合部が設けられて、前記第３の載置部材を前記第３のガイド部材に沿って摺動できるようにする
請求項５から２０のいずれか一項に記載の無人航空機のドック。
前記第３の駆動部材は回転モーターであり、前記第３の平行移動機構は更に、第３のねじ軸と前記第３のねじ軸を囲んで設けられている第３のナットとを含み、前記第３の駆動部材の駆動軸は前記第３のねじ軸の一端と共軸で固定連結されており、前記第３のナットは前記第３の載置部材に固定連結されており、
ここで、前記第３の駆動部材は前記第３のねじ軸を駆動して回転させ、前記第３のねじ軸は前記第３のナットのねじ山に合わせて前記第３のナットを駆動して移動させ、前記第３のナットは前記第３の載置部材を駆動して平行移動させる
請求項２１に記載の無人航空機のドック。
前記第３の平行移動機構は更に、二つのガイド部材取付ホルダを含み、二つの前記ガイド部材取付ホルダは前記第２の載置部材に固定されており、且つ間隔を開けて対向して設置されており、
前記第３の駆動部材は前記ガイド部材取付ホルダのうちの一つに取り付けられ、他の前記ガイド部材取付ホルダには軸受が設けられており、前記第３のねじ軸が前記第３の駆動部材から離れる一端には他の前記ガイド部材取付ホルダの前記軸受を貫通して設けられており、
前記第３のガイド部材の両端はそれぞれ二つの前記ガイド部材取付ホルダに固定されており、
前記第３のナットは前記第３の載置部材に固定されている
請求項２２に記載の無人航空機のドック。
前記第３の平行移動機構は更に、二つの電池ホルダを含み、無人航空機の電池を支持するのに用いられており、前記二つの電池ホルダは前記第３の駆動部材から離れる側の前記ガイド部材取付ホルダに取り付けられ、且つ間隔を開けて対向して設置されている
請求項２３に記載の無人航空機のドック。
前記第３のガイド部材は一つであり、前記第３のガイド部材は前記第３のねじ軸に対向して設置されており、且つ前記第３のねじ軸に平行している
請求項２２に記載の無人航空機のドック。
前記第３の平行移動機構は更に、第３の位置制限スイッチと位置制限スイッチ載置板とを含み、前記位置制限スイッチ載置板の両端はそれぞれ二つの前記ガイド部材取付ホルダに固定連結されており、前記第３の位置制限スイッチは、前記位置制限スイッチ載置板に取り付けられている
請求項２３に記載の無人航空機のドック。
無人航空機が停留する停留領域を含む外面を有する筐体と、
前記筐体の内部空間に配置される載置ベースと、
前記筐体の内部空間に配置され、前記無人航空機の電池を交換するのに用いられ、第１の平行移動機構と、第２の平行移動機構と、第３の平行移動機構と、掴み取り機構とを含む電池交換装置と、
前記筐体の内部空間に配置され、前記載置ベースに取り付けられており、前記電池を収納することと、前記電池を充電することとに用いられる電池保管室と、を含み、
前記第１の平行移動機構は前記載置ベースに取り付けられ、前記第１の平行移動機構は第１の駆動部材と第１の載置部材とを含み、前記第１の駆動部材が前記第１の載置部材を駆動して第１の軸方向に沿って移動させ、
前記第１の載置部材に取り付けられている前記第２の平行移動機構は、第２の駆動部材と、第２の載置部材とを含み、前記第２の駆動部材が前記第２の載置部材を駆動して第２の軸方向に沿って移動させ、
前記第２の載置部材に取り付けられている前記第３の平行移動機構は、第３の駆動部材と、第３の載置部材とを含み、前記第３の駆動部材が前記第３の載置部材を駆動して第３の軸方向に沿って移動させ、前記第１の軸方向と、前記第２の軸方向と、前記第３の軸方向とは、３次元のデカルト座標系を構成し、
前記第１の載置部材及び前記第２の載置部材は、前記載置ベースに平行して移動し、
前記第３の載置部材は、前記載置ベースから離れる又は接近する方向に移動し、
前記電池保管室は、前記外面の前記停留領域の下方に配置され、
前記第３の載置部材に取り付けられ、且つ前記電池を掴み取ることに用いられる前記掴み取り機構は、前記３次元のデカルト座標系での座標の位置がそれぞれ前記第１の駆動部材と、前記第２の駆動部材と、前記第３の駆動部材で調整されており、
ここで、前記電池交換装置によって前記電池を掴み取り、且つ前記電池を前記電池保管室内から取り出すか、又は前記電池保管室内に入れる
無人航空機のドック。
前記電池保管室は複数の電池収納室を含み、前記複数の電池収納室はマトリックス状に配置されており、前記複数の電池収納室のそれぞれには一つの収納口があり、且つ前記収納口は前記電池交換装置の位置する片側に向けて設置されている
請求項２７に記載の無人航空機のドック。
前記複数の電池収納室のそれぞれには前記電池を充電するのに用いられる充電装置が設けられており、前記電池を前記複数の電池収納室内に入れると、前記充電装置は前記電池を充電することができる
請求項２８に記載の無人航空機のドック。
前記充電装置は非接触式の充電装置であり、前記非接触式の充電装置は電磁誘導回路、磁気共鳴誘導回路及びマイクロ波誘導回路のうちの一種類を含む
請求項２９に記載の無人航空機のドック。
前記充電装置は接触式の充電装置であり、前記接触式の充電装置は前記複数の電池収納室のそれぞれの前記収納口の内壁に設けられている充電触点を含み、前記電池には前記充電触点との電気接続に用いられる充電電極が設けられている
請求項２９に記載の無人航空機のドック。
前記複数の電池収納室のそれぞれの前記収納口の内壁には係合構造が設けられており、前記係合構造は前記電池と係合して、前記電池を前記複数の電池収納室内に位置決めする
請求項２８に記載の無人航空機のドック。
前記係合構造は弾性クリップ、電動ロック又は電磁ロックである
請求項３２に記載の無人航空機のドック。
前記電池保管室は、前記第１の平行移動機構に沿って配置され、
前記筐体の前記外面は、前記電池保管室の上方に前記無人航空機が停留する前記停留領域を含み、
前記電池交換装置は、前記停留領域に前記無人航空機を停留させた状態で、前記無人航空機の前記電池を交換する、請求項２７から３３のいずれか一項に記載の無人航空機のドック。
前記筐体は、立方体または角錐形である、請求項１から３４のいずれか一項に記載の無人航空機のドック。