[發明專利]一種用于無人機降落充電的防滑多孔充電板

有效

• 申請號: 202010350745.6
• 申請日: 2020-04-28
• 公開（公告）號: CN111404239B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 張衛東;陸海博;張愛東;李勝全;黃裘俊;朱華;賈澤華
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;B60L53/30;B60L53/16;H01R4/48
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

本發明涉及一種用于無人機降落充電的防滑多孔充電板，該充電板包括多孔結構的引導層和多孔結構的充電層，所述引導層由多個均勻排列的引導孔構成，用以使得無人機起落架底部的多個充電桿滑入多個對應的引導孔內，并經由引導層落入充電層，所述充電層由多個充電孔構成，每個充電孔與位于其上方的引導孔一一對應且相互固接連通，共同構成一個引導充電單元，實現對充電桿的限位和接觸式充電。與現有技術相比，降低高精度降落對接要求、保持無人機在充電板上穩固充電、抗干擾能力強、結構簡單實用、適用范圍廣、可擴展性好等優點。

技術領域

本發明涉及充電式無人機領域，尤其是涉及一種用于無人機降落充電的防滑多孔充電板。

背景技術

無人機是一種近年來得到快速發展的飛行器，具有成本較低、功能多樣和使用方便等優點，被廣泛應用于科研、工業、物流運輸、農業、軍事等多個領域。目前應用最為廣泛的是多旋翼無人機，多采用電池作為動力來源，工作續航時間一般為15～30分鐘，難以滿足許多常規任務對續航時間的需求。

目前增加無人機續航時間主要通過攜帶更大容量電池或充電兩種方法來實現。通過攜帶更大容量電池來增加無人機續航時間實現簡單，但面臨很大的限制，因為電池體積的增大會占用有限的載荷掛載空間，而重量的增加又會降低無人機的續航能力。充電方法的優勢是可以多次進行無人機能源補給，更加適用于需要多次短時間飛行的間歇性任務，如果要求連續飛行，則要采用多架無人機輪流起降。

目前無人機充電最常用的方法仍是傳統的電源線連接方式進行充電，需要有操作人員。無人機自動充電技術尚不成熟，現有無人機自動充電技術多采用平面網格充電板，充電板表面為金屬鍍層，被劃分為多個均勻分布且具有相同幾何形狀(如正方形)的網格。無人機降落在充電平板上時，無人機上的兩個充電引腳與充電板表面不同的網格區域接觸，并通過引腳底部的彈簧壓緊來保持緊密接觸，通過電極識別后進行接觸式充電。

但是，在戶外或水上作業任務場景中，充電需要在戶外或者移動平臺(車、水面艇等)上進行，在風場氣流干擾下或移動平臺運動中搖擺振蕩影響下，現有充電板方案因缺少固定限位功能，無法保證充電中的無人機在充電板上保持穩定，極易頻繁出現滑動現象，從而導致充電過程頻繁中斷，嚴重影響充電效率及電池壽命。此外，外界風干擾或者搖擺振蕩嚴重時容易導致無人機從充電板上脫離、傾倒甚至跌落的情況，對無人機造成損壞。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種用于無人機降落充電的防滑多孔充電板。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種用于無人機降落充電的防滑多孔充電板，該充電板包括多孔結構的引導層和多孔結構的充電層，所述引導層由多個均勻排列的引導孔構成，用以使得無人機起落架底部的多個充電桿滑入多個對應的引導孔內，并經由引導層落入充電層，所述充電層由多個充電孔構成，每個充電孔與位于其上方的引導孔一一對應且相互固接連通，共同構成一個引導充電單元，實現對充電桿的限位和接觸式充電。

所述充電孔的橫截面形狀與充電桿的橫截面形狀匹配，具體為圓形和/或多邊形。

所述引導孔頂部橫截面形狀為正六邊形、五邊形、四邊形、三角形和/或圓形。

當引導孔頂部橫截面形狀為正六邊形時，排列方式呈蜂窩狀排布。

所述充電孔的軸心位于正六邊形孔中心位置。

所述引導孔從上至下由頂部平滑過渡到底部，引導孔底部的橫截面形狀與充電孔的橫截面形狀一致，且引導孔底部與充電孔頂部固結連通。

每個充電單元的充電孔底部均與底部接線層連接。

該充電板還包括充電板邊框，所述的引導層、充電層和底部接線層均布設在充電板邊框內。

所述的充電桿的數量為2-10個。