JP6527153B2 - 無人航空機のドック - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
Claims (35)
- 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。
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