[發明專利]旋翼無人機無線充電中繼系統及方法

在審

• 申請號: 201710905117.8
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107608380A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 羅榕;朱震;齊浩然
• 申請（專利權）人: 羅榕;朱震;齊浩然
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;G07F15/00;H02J7/02
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司13100
• 代理人: 賈巍超

技術領域

本發明涉及旋翼無人機無線充電中繼系統及方法。

背景技術

無人空中飛行器（unmanned aerial vehicle，uav），又稱無人駕駛飛機，即無人機，是一種可重復使用、采用遙控駕駛或預先設置的程序飛行、能夠攜帶一定載荷、不需要駕駛員的飛行器。根據其空氣動力學結構，一般可分為固定翼無人機、無人機、撲翼無人機和混合結構無人機等四類。

無人機因其可持續續航、飛行高度高、可攜帶外接設備等一系列優點，在多個領域取得了廣泛應用。特別是近年來，隨著微機電系統（mems）、微慣導（mmu）以及控制理論的發展，對具有可垂直起降（vtol）、機動性強等優勢的小型無人機的研究取得了較大的進展。小型無人機在偵查、航拍等軍事或民用領域的應用前景受到了廣泛關注。

在民用領域，小型無人機可分為消費級無人機和工業級無人機：在消費級無人機方面，航拍功能使用最廣；在工業級無人機方面，噴灑農藥、氣象監測、物流配送等是其主要應用領域。2015年，沃爾瑪公司首次將小型無人機投放于本頓維爾的配送中心，實現了一天之內在11萬平方公里的倉庫中成功完成庫存清點任務，大大節省了人工成本；2016年，亞馬遜公司采用小型無人機戶外運送快遞測試成功，并提出了允許小型無人機自主送貨的法案，極大提高了運輸效率；2017年2月，京東公司在西安簽署了《構建智慧物流體系合作協議》，采用小型無人機打造短途航空物流網絡，降低了應用成本，加速了物流進度。根據近日發布的《2016年中國無人機行業研究報告》，我國小型無人機市場進入快速成長期，預計2025年，國內無人機市場總規模將達到750億元人民幣。可以看到，在不久的將來，小型無人機將在城市生活的各個方面得到廣泛應用。

大量小型無人機產品相繼問世，其研發過程中設計的關鍵技術逐漸成為國內外競相研究的新熱點。目前其丞待解決的主要技術難題涉及三個方面：設計穩定可靠的控制系統、精確的導航定位能力和較長的空中續航能力。續航性能是制約小型無人機發展的關鍵因素，提升無人機續航性能一直是設計優化中一個重要的研究方向。目前市場上的民用小型無人機主要選用電能為主要能源，采用無線充電技術，在戶外分布安裝充電平臺，當無人機快沒電時可以飛到最近的平臺上進行充電。通過設置適當的電壓電流，可以讓無人機其在較短的時間內完成充電，而且只要能在一定間隔的距離內都安裝充電平臺，可以保障其從事更加長途和持久的工作，達到加強續航時間的目的。

另外，《無線電能傳輸技術》、專利CN201611027085.8 無人機與CN201610439072.5 無線充電無人機雖然都提供一種無線充電方法，但是無法實現自動尋找充電平臺，無法自動充電與斷電，不適合商業化。其用的是固定翼無人機，個頭是很大的，機翼基本不會低于一米；無法實現共享平臺，其原理上復雜。

發明內容

本發明所要解決的技術問題總的來說是提供一種旋翼無人機無線充電中繼系統及方法；詳細解決的技術問題以及取得有益效果在后述內容以及結合具體實施方式中內容具體描述。

為解決上述問題，本發明所采取的技術方案是：

一種旋翼無人機無線充電中繼系統，包括設置在帶有攝像頭的無人機上的處理器和無線充電板接收端、云服務器、無人機的移動控制終端、立柱、設置在立柱上且用于放置無人機的充電平臺、以及設置在立柱上且顯示有該立柱對應的唯一固定ID的標簽裝置；

充電平臺與市電電連接和/或在立柱上設置有用于給充電平臺充電的太陽能電池板；

充電平臺向無線充電板接收端發射電磁波，無線充電板接收端接收電磁波并將電磁波轉化為電能并給無人機的電池模塊充電；

當無人機停靠在充電平臺上的時候，標簽裝置位于無人機的攝像頭拍攝區域內或移動控制終端掃描標簽裝置；

無人機的處理器與攝像頭電連接，無人機的處理器接收無人機的電池模塊的電量信息；

處理器與云服務器無線通信連接，云服務器與移動控制終端通信連接；移動控制終端通過無線控制處理器。

本發明通過平臺實現無人機的停靠，通過無線控制與云服務器實現遠程智能控制，通過太陽能實現綠色用電。

在充電平臺上集成有與市電和/或太陽能電池板電連接的充電電池、無線充電發射端、以及與云服務器通信連接的控制器；

控制器與充電電池電連接，控制器控制充電電池與無線充電發射端電連接；

無線充電發射端向對應的無線充電板接收端發射電磁波。

作為優選，標簽裝置為NFC標簽或二維碼標簽。