[發明專利]一種無人機外定位系統

有效

• 申請號: 202010215786.4
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111392050B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 馮陸穎;平雪良;孫明春;田森文;李海琳;陳壯;任志俊
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B64D47/00
• 分類號: B64D47/00;B60L53/80;F16H37/12;F16C35/00;G05D1/10
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 林娟

本發明公開了一種無人機外定位系統，屬于機械技術領域。所述無人機外定位系統包括無人機外定位裝、全方位移動平臺車、無人機、卡位。本發明解決了相關技術中無人機定位困難，無人機外定位系統體積較大、結構復雜、控制困難，成本高，適應性差等問題，以及無人機視覺定位算法復雜，成本高，抗外界干擾性大等問題，在減小體積減輕質量縮減成本的基礎上提高了無人機定位精度、抗干擾性以及無人機外定位系統的兼容性。

技術領域

本發明涉及一種無人機外定位系統，屬于機械技術領域。

背景技術

近年來，無人機技術發展迅速，無人機憑借體積輕便、用途廣泛和使用方便等優點，在工業生產和日常生活中的應用廣泛。然而，由于目前無人機電池技術未取得實質性突破，多旋翼無人機滯空時間普遍在20-30分鐘左右，遠遠無法滿足工業級應用需求；因此準備多塊電池供給一架無人機成為了如今最簡單，成本也相對較低的方式。傳統采用手動進行無人機電池更換，無人機與電池連接復雜，電池更換不方便，浪費時間，效率低下，也無法在飛躍路途偏遠地區過程中安排人駐守。因此目前市場上出現了無人機電池更換系統，節約人力資源，無人機自動換電池裝置逐步流行，然而不管是何種換電池系統，都對無人機與換電池裝置之間的相對位置精度有較高要求，需要一種可以使無人機相對于換電池裝置準確定位的系統。

市面上大多數專利都從提高無人機自身定位精度或是在周圍布置攝像機入手，雖然隨著人工智能技術和機器深度學習技術的發展，無人機的成像組件和測距組件現階段都已成熟，但一些高精度設備所需配件價格不菲，且并不一定能使無人機滿足自動換電池所需精度。因此將無人機自身的定位系統配合外部的定位系統實施對無人機的定位將有效節約成本、簡化系統算法、提高定位精度及抗外界干擾性、滿足正常工業生產需求。

現已有與此種無人機外部定位系統相關的專利，如專利CN 209617530 U，但其對無人機四腿及定位系統外部的錐形部件斜度及表面摩擦系數提出了較高要求，從腿內側開槽的方式使無人機腿相對變粗且影響了其腿部強度。

因此，急需找到一種新的在不影響無人機重量及構造的情況下，能提高無人機定位精度、防止外界因素干擾、實現成本低、占地面積小、體積輕的方法。

發明內容

本發明的第一個目的是提供一種無人機外定位裝置，包括：定位桿、絲杠、導球、定位軸承座、電機、錐齒輪、定位輪、支撐軸承座、絲杠螺母；

所述定位軸承座包括：軸承座頭、兩對稱的軸承座肩、兩對稱的軸承座腳；所述軸承座頭設有用于安裝絲杠螺母的絲杠螺母安裝孔和用于供絲杠穿過的絲杠通孔；所述定位軸承座設有連通兩軸承座肩的用于固定定位桿的定位桿固定通孔；所述軸承座腳設有用于安裝定位輪的定位輪安裝孔，定位輪可自由滾動；

所述定位軸承座有4個，呈十字形放置，所述定位桿共有4根，定位桿穿過相對的定位軸承座上的定位桿固定通孔并固定于定位軸承座上，4根定位桿呈井字形結構，在定位桿間相交的節點間設有導球，所述導球為球狀結構，設有上下相互垂直的兩個定位通孔，所述定位桿固定通孔的直徑大于定位桿的直徑，所述定位桿可沿定位通孔自由移動；

所述絲杠有4根，4根絲杠分別穿過4個定位軸承座上的絲杠通孔，絲杠的一端與錐齒輪相連，另一端通過支撐軸承座上的第二軸承孔與支撐軸承座連接，所述絲杠螺母固定于定位軸承座；所述4根絲杠呈十字形排布，其中一根絲杠通過聯軸器與電機連接，其余3根絲杠的末端固定有固定頭；通過電機帶動一根絲杠轉動，4根絲杠所連接的錐齒輪呈十字形，當一個錐齒輪旋轉時帶動相鄰的兩個同步沿相反方向旋轉，帶動其余三根絲杠轉動，從而使與絲杠螺母固定的定位軸承座沿絲杠爬行，進而實現定位桿的移動。

在本發明的一種實施方式中，所述4根定位桿為兩兩平行的上下兩對，且上下兩對相互垂直，一對定位桿間的距離與另一對定位桿間的距離相等。