[發(fā)明專(zhuān)利]四旋翼無(wú)人機(jī)移動(dòng)式著陸平臺(tái)及自動(dòng)更換電池方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810500932.0
• 申請(qǐng)日: 2018-05-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108945500B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳洋;潘凱文;梅壯;任詩(shī)文;嚴(yán)雷
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B64F1/00
• 分類(lèi)號(hào): B64F1/00;B60L53/80
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專(zhuān)利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡琳萍

1.一種四旋翼無(wú)人機(jī)移動(dòng)式著陸平臺(tái)，底部為輪式移動(dòng)平臺(tái)，其特征在于包括：

定位著陸機(jī)構(gòu)，用于無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)降落，其中包括輪式移動(dòng)平臺(tái)上設(shè)置的定位圖像標(biāo)志，用于使無(wú)人機(jī)通過(guò)視覺(jué)識(shí)別對(duì)所述定位圖像標(biāo)志進(jìn)行識(shí)別與定位，讓無(wú)人機(jī)進(jìn)行有方向性的自主降落；以及分置于輪式移動(dòng)平臺(tái)縱向中心線兩側(cè)的懸置著陸槽，無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)降落時(shí)將四個(gè)腳落架承載在著陸槽內(nèi)；

平移框，設(shè)置于兩側(cè)著陸槽下方的中間空間內(nèi)，用于承載裝有電池套裝的無(wú)人機(jī)電池倉(cāng)，并帶動(dòng)無(wú)人機(jī)進(jìn)入精定位導(dǎo)向塊；平移框固定在滑臺(tái)上并能夠沿滑臺(tái)直線移動(dòng)；滑臺(tái)設(shè)置方向與陸平臺(tái)縱向中心線平行；精定位導(dǎo)向塊，懸空設(shè)置于兩側(cè)著陸槽之間，與無(wú)人機(jī)電池倉(cāng)匹配，通過(guò)伸入無(wú)人機(jī)電池倉(cāng)的直線導(dǎo)軌槽而對(duì)無(wú)人機(jī)移動(dòng)方向進(jìn)行導(dǎo)向，使無(wú)人機(jī)移動(dòng)到電池拔出工作位上方；平移框和精定位導(dǎo)向塊構(gòu)成平移機(jī)構(gòu)；平移框?yàn)榕c電池倉(cāng)相匹配的多邊形框；平移框固定的滑臺(tái)設(shè)置于其中一側(cè)著陸槽下方，滑臺(tái)與第一驅(qū)動(dòng)單元連接而驅(qū)動(dòng)；精定位導(dǎo)向塊呈懸臂狀設(shè)置在兩側(cè)懸空著陸槽中間的空間內(nèi)，且位于平臺(tái)長(zhǎng)軸的中心線上方，精定位導(dǎo)向塊懸臂狀根部固定在橫向門(mén)型架上，懸空固定精定位導(dǎo)向塊與門(mén)型架的連接點(diǎn)位于靠近著陸槽的末端方向；門(mén)型架上標(biāo)示電池正負(fù)極標(biāo)志；

電池拔出機(jī)構(gòu)：設(shè)置于精定位導(dǎo)向塊下方的電池拔出工作位，用于將無(wú)人機(jī)上電池倉(cāng)內(nèi)的無(wú)電電池套裝沿豎直方向往下拔出并讓其滑入無(wú)電電池存放槽中；無(wú)電電池存放槽設(shè)置于電池拔出工作位靠近平移框的一側(cè)；

電池推入機(jī)構(gòu)，設(shè)置于電池拔出工作位相鄰的滿(mǎn)電電池放置處下方，用于將滿(mǎn)電電池放置處的滿(mǎn)電電池沿豎直方向向上推入無(wú)人機(jī)電池倉(cāng)里；

系統(tǒng)控制單元，分別與定位著陸機(jī)構(gòu)、平移機(jī)構(gòu)、電池拔出裝置以及電池推入裝置連接，用于接收定位與著陸機(jī)構(gòu)檢測(cè)到的降落信息，同時(shí)控制平移機(jī)構(gòu)、電池拔出機(jī)構(gòu)和電池推入機(jī)構(gòu)工作；

電源，用于驅(qū)動(dòng)平移機(jī)構(gòu)、電池拔出機(jī)構(gòu)和電池推入機(jī)構(gòu)，同時(shí)給系統(tǒng)控制單元供電。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四旋翼無(wú)人機(jī)移動(dòng)式著陸平臺(tái)，其特征在于：系統(tǒng)控制單元還包括一個(gè)設(shè)置在輪式移動(dòng)平臺(tái)的顯示器，用于顯示電源電量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四旋翼無(wú)人機(jī)移動(dòng)式著陸平臺(tái)，其特征在于：還設(shè)置有與輪式移動(dòng)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)輪連接的動(dòng)力機(jī)構(gòu)或電池電源，用于使移動(dòng)平臺(tái)自主移動(dòng)；或者輪式移動(dòng)平臺(tái)上設(shè)置連接塊，輪式移動(dòng)平臺(tái)通過(guò)連接塊可選擇地與移動(dòng)機(jī)器人或其他動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接而移動(dòng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的四旋翼無(wú)人機(jī)移動(dòng)式著陸平臺(tái)，其特征在于：輪式移動(dòng)平臺(tái)上還設(shè)置有電池裝載機(jī)構(gòu)，包括設(shè)置于兩側(cè)著陸槽下方的中間空間內(nèi)的拉桿驅(qū)動(dòng)裝置和電池裝載空間，拉桿穿過(guò)兩個(gè)支撐板后末端設(shè)置推板，在兩推板之間的拉桿上套置彈簧，當(dāng)拉桿右側(cè)方向被拉動(dòng)時(shí)，彈簧受壓縮而使得電池裝載空間空置；電池裝載空間內(nèi)電池套裝由于彈簧推力保持向滿(mǎn)電電池放置處移動(dòng)的趨勢(shì)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的四旋翼無(wú)人機(jī)移動(dòng)式著陸平臺(tái)，其特征在于：電池拔出機(jī)構(gòu)和第二驅(qū)動(dòng)單元組成電池拔出裝置；電池拔出機(jī)構(gòu)底部固定連接第二驅(qū)動(dòng)單元并由其驅(qū)動(dòng)上升或下降，電池拔出機(jī)構(gòu)包括上部的水平卡板和下部的滑板，電池拔出機(jī)構(gòu)設(shè)置為能夠?qū)⑺娇ò逅酱钌w在電池上并沿豎直方向?qū)o(wú)人機(jī)電池倉(cāng)里的無(wú)電電池拔出，并讓無(wú)電電池沿著滑板滑入無(wú)電電池存放槽；所述第二驅(qū)動(dòng)單元設(shè)置在輪式移動(dòng)平臺(tái)的平面下方，所述第二驅(qū)動(dòng)單元首先驅(qū)動(dòng)電池拔出機(jī)構(gòu)上移，再驅(qū)動(dòng)電池拔出機(jī)構(gòu)下移，通過(guò)下移操作將無(wú)人機(jī)電池倉(cāng)里的無(wú)電電池拔出；電池推入機(jī)構(gòu)和第三驅(qū)動(dòng)單元組成電池推入裝置，電池推入機(jī)構(gòu)底部連接第三驅(qū)動(dòng)單元并由其驅(qū)動(dòng)上升或下降，電池推入機(jī)構(gòu)包括一個(gè)水平設(shè)置的推板，第三驅(qū)動(dòng)單元豎直設(shè)置并與電池推入機(jī)構(gòu)的推板垂直，電池推入裝置設(shè)置為將滿(mǎn)電電池放置處里的滿(mǎn)電電池推入無(wú)人機(jī)電池倉(cāng)里；在電池推入機(jī)構(gòu)右側(cè)為滿(mǎn)電電池放置處，滿(mǎn)電電池放置處上方設(shè)置有正負(fù)極標(biāo)志；同時(shí)當(dāng)上一塊滿(mǎn)電電池被推入無(wú)人機(jī)電池倉(cāng)后，后一塊滿(mǎn)電電池將自動(dòng)往前推動(dòng)一個(gè)電池寬度的距離。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四旋翼無(wú)人機(jī)移動(dòng)式著陸平臺(tái)，其特征在于：平移機(jī)構(gòu)、電池拔出裝置以及電池推入裝置上設(shè)置限位傳感器，定位著陸機(jī)構(gòu)的著陸槽和平移框上設(shè)置重力感應(yīng)器。