[實(shí)用新型]小型無人機(jī)自動(dòng)更換電池的移動(dòng)機(jī)巢及其停機(jī)坪

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202021926496.2
• 申請(qǐng)日: 2020-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN213502945U
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)波;郭可貴;李路遙;徐海明;孟蔣輝;陳永保;唐旭明;萬能;蘭自冉;程廣良;王浩宇;吳進(jìn)錢;程浩;蔣柯;蔣銳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)安徽省電力有限公司淮南供電公司;國網(wǎng)安徽省電力有限公司檢修分公司;中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): B64F1/00
• 分類號(hào): B64F1/00;B60L53/80
• 代理公司: 合肥市上嘉專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34125
• 代理人: 李璐;郭華俊

1.一種小型無人機(jī)自動(dòng)更換電池的移動(dòng)機(jī)巢，其特征在于，包括移動(dòng)機(jī)巢、控制單元；

所述移動(dòng)機(jī)巢包括底板、底板框架、滑動(dòng)連接在底板框架上的移動(dòng)式頂蓋、設(shè)置在底板上的停機(jī)坪、三維模組單元；所述停機(jī)坪內(nèi)設(shè)有充電倉，三維模組單元包括機(jī)械夾爪；

所述控制單元包括依次相連的工控機(jī)、控制模塊、若干伺服控制器，工控機(jī)發(fā)送指令至控制模塊，由控制模塊執(zhí)行工控機(jī)的指令控制各伺服控制器，完成控制無人機(jī)在停機(jī)坪上的精準(zhǔn)降落與固定、三維模組單元的移動(dòng)、機(jī)械夾爪將無人機(jī)移動(dòng)至固定降落位置及在無人機(jī)與充電倉之間取放電池、監(jiān)控充電倉內(nèi)的電池信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型無人機(jī)自動(dòng)更換電池的移動(dòng)機(jī)巢，其特征在于，所述底板框架的一側(cè)上方安裝有同步帶，同步帶上設(shè)置有頂蓋連接板，同步帶的一端安裝在一步進(jìn)電機(jī)的輸出軸上，與同步帶相對(duì)的一側(cè)底板框架上安裝有滑軌；

所述移動(dòng)式頂蓋包括第一頂蓋、第二頂蓋，第一頂蓋與第二頂蓋均通過頂蓋連接板及滑軌與底板框架滑動(dòng)連接，當(dāng)移動(dòng)式頂蓋全部打開時(shí)，第一頂蓋與第二頂蓋分別位于滑軌的兩端側(cè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型無人機(jī)自動(dòng)更換電池的移動(dòng)機(jī)巢，其特征在于，所述三維模組單元還包括X軸模組、Y軸模組、Z1軸模組、Z2軸模組；

所述X軸模組設(shè)置在與充電倉相對(duì)的底板上，用于三維模組單元水平方向上的移動(dòng)；

所述Y軸模組設(shè)置在X軸模組與充電倉之間的底板上，用于三維模組單元垂直方向上的移動(dòng)；

所述Z1軸模組垂直安裝在X軸模組的外側(cè)，用于實(shí)現(xiàn)安裝在Z1軸模組上的機(jī)械夾爪在Z1軸模組上的上下移動(dòng)；

所述Z2軸模組包括滑動(dòng)連接在X軸模組與Z1軸模組之間的模組間連接件，用于實(shí)現(xiàn)Z1軸模組的上下運(yùn)動(dòng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小型無人機(jī)自動(dòng)更換電池的移動(dòng)機(jī)巢，其特征在于，所述Z1軸模組的頂端還安裝有雙目相機(jī)，用于識(shí)別無人機(jī)降落在停機(jī)坪上的位置、輔助機(jī)械夾爪完成無人機(jī)電池的取放、輔助控制單元監(jiān)測充電倉內(nèi)電池的充電狀態(tài)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型無人機(jī)自動(dòng)更換電池的移動(dòng)機(jī)巢，其特征在于，所述伺服控制器包括頂蓋伺服控制器、三維模組伺服控制器、機(jī)械夾爪伺服控制器、停機(jī)坪伺服控制器、視覺系統(tǒng)伺服控制器；

所述頂蓋伺服控制器用于控制頂蓋的開合；

所述三維模組伺服控制器用于控制三維模組單元的運(yùn)動(dòng)；

所述機(jī)械夾爪伺服控制器用于控制機(jī)械夾爪的抓取動(dòng)作；

所述停機(jī)坪伺服控制器用于完成無人機(jī)固定在停機(jī)坪上；

所述視覺系統(tǒng)伺服控制器用于控制雙目相機(jī)的啟動(dòng)與停止。

6.一種小型無人機(jī)自動(dòng)更換電池的停機(jī)坪，位于如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的小型無人機(jī)自動(dòng)更換電池的移動(dòng)機(jī)巢上，其特征在于，包括底面開口的箱體；

箱體的前端設(shè)有充電倉，箱體的上頂面設(shè)有無人機(jī)的降落平臺(tái)，位于降落平臺(tái)位置的箱體內(nèi)部設(shè)置有無人機(jī)機(jī)架緊固裝置，用于無人機(jī)停落在降落平臺(tái)的位置歸中與固定；

所述充電倉包括若干個(gè)為無人機(jī)電池充電或容納的充電槽、設(shè)置于充電槽內(nèi)的光電傳感器、電流傳感器；

所述光電傳感器用于確認(rèn)電池是否在充電槽內(nèi)；

所述電流傳感器用于檢測電池是否處于充電狀態(tài)及充電量；

所述無人機(jī)機(jī)架緊固裝置包括兩臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、兩組機(jī)架固定爪；

所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定安裝在箱體內(nèi)，兩臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的軸線位于同一條直線上；

每組機(jī)架固定爪包括兩個(gè)機(jī)架固定爪，分別安裝在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)軸的兩端。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的小型無人機(jī)自動(dòng)更換電池的停機(jī)坪，其特征在于，所述機(jī)架固定爪的一端設(shè)有套圈、另一端設(shè)有鉤爪，套圈與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)軸固定連接，機(jī)架固定爪的中部設(shè)有通槽。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的小型無人機(jī)自動(dòng)更換電池的停機(jī)坪，其特征在于，所述降落平臺(tái)的中部開有陣列排布的四個(gè)腰型槽，用于機(jī)架固定爪伸出腰型槽固定無人機(jī)機(jī)架。