[發明專利]一種無人機自動無線充電方法及系統

有效

• 申請號: 201710254569.4
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN106896828B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 吳開章;楊文輝
• 申請（專利權）人: 廈門領夏智能科技有限公司
• 主分類號: G05D1/12
• 分類號: G05D1/12
• 代理公司: 廈門市精誠新創知識產權代理有限公司 35218
• 代理人: 何家富

本發明涉及無人機無線充電技術領域。本發明公開了一種無人機自動無線充電方法及系統，其中無人機自動無線充電方法中，采用四步定位法進行定位：首先，通過衛星進行粗步定位，得到粗步定位區域；其次，在粗步定位區域采用紅外線強度進行細定位，得到細定位區域；接著，在細定位區域采用圍合成一定面積的激光進行更細定位，得到更細定位區域；最后，在更細定位區域檢測點激光得到最終定位。最終定位后再進行自動無線充電。本發明的定位精度非常高，算法簡單，計算量少，定位速度快，大大提高了無線充電效率和無人機續航能力，對硬件性能要求低，大大降低了成本。

技術領域

本發明屬于無人機無線充電技術領域，具體地涉及一種無人機自動無線充電方法及系統。

背景技術

無人機是一種有動力、可控制、能攜帶多種任務設備、執行多種任務并能重復使用的飛行器。能夠利用無線遙控設備和自身的控制裝置進行控制的不載人飛行器，例如無人直升機、無人固定翼機、無人傘翼機等等。廣泛應用于航拍、監測、偵查等領域。

但受到電池技術和充電技術的限制，無人機持續工作時間極短，使得其在應用上受到了大大的制約。無人機飛行一段時間后就必須返回進行電能補充，而現有的無人機電能補充大多數都是采用換電池或插線充電來實現的，這樣操作較為麻煩，且無法實現無人機全自主控制。為此，出現了采用無線充電的無人機，解決了無人機充電需要人工參與的問題。

但在無線充電過程中，則要求無人機要精準定位降落到無線充電點，才能提高無線充電效果。而現有的全自主控制的無人機大多數都是采用GPS進行定位，如公開專利：CN205958757U，但GPS的定位精度不夠高，誤差可以達到幾米，為了提高無人機定位精度，現在有的采用紅外進行輔助定位，如公開專利：CN106371463A，也有的采用圖標進行輔助定位，雖然在一定程度上提高了定位精度，但精度還是不夠高，無法使無線充電發射模塊與無線充電接收模塊精確對位，從而降低無線充電效率，此外，現有的無人機為了提高定位精確度，算法復雜，計算量大。

發明內容

本發明的目的在于為解決上述問題而提供一種定位精度非常高，算法簡單，計算量少，大大提高無線充電效率的無人機自動無線充電方法及系統。

為此，本發明公開了一種無人機自動無線充電方法，包括如下步驟：

S1，在定點處設置紅外線發射裝置并使紅外線發射裝置以一定發光角度豎直向上發射紅外線，在定點處設置激光發射裝置，并使激光發射裝置豎直向上發射準直激光，所述準直激光在水平面的投影圖案包含一中心點和一圍合該中心點的圍合線，所述中心點與定點位于同一豎直線；

S2，無人機根據定點的衛星定位坐標，通過衛星定位飛至定點上方的粗步定位區域；

S3，無人機在粗步定位區域的水平面內檢測紅外線的強度，并飛至紅外線強度最大的區域；

S4，無人機在紅外線強度最大的區域的水平面內檢測圍合線的激光，并根據檢測到圍合線的激光確定中心點的預判位置；

S5，無人機飛至中心點的預判位置，在預判位置檢測中心點的激光；

S6，無人機檢測到中心點的激光后垂直降落至定點；

S7，定點處的無線充電發射模塊發射無線電能給無人機的無線充電接收模塊，為無人機無線充電。

進一步的，所述衛星定位模塊包括GPS定位模塊或北斗衛星定位模塊。

進一步的，紅外線發射裝置為紅外發光二極管。

進一步的，所述步驟S3具體為：無人機采用攝像機或紅外接收二極管在水平面內檢測紅外線的強度，并飛至紅外線強度最大的區域。

進一步的，所述圍合線為圓形，所述中心點位于圓心處。