本发明涉及无人机,具体涉及无人机任意朝向接触式自充电机库控制系统。
背景技术:
1、无人机的应用方兴未艾,特别是配合无人机库实现了自动起降,正在消防、巡检、定点监控等领域推广应用,实现了无人机无人操作的定时、定航线全自动起降巡检,给工作带来极大方便。但是无人机普遍存在着续航时间短的问题,因此发展无人机自主充电技术很具有必要性。
2、无人机一般自主降落并停靠在机库中进行充电,现有的自主充电装置可分为无线式和接触式:
3、1)无线充电方式所需的机械结构简单,但充电效率较低;
4、2)接触式充电方式效率高,但需要较为复杂的机械结构,且对定位精准性要求较高。要求无人机以较小的位置和方向误差,准确的降落在机库的特定位置或对位装置上,或者通过推杆等机械装置将降落的无人机再次推移到准确的充电位置上,才能进行充电。
5、在定航线全自动起降巡检回到机库时,由于受到自然环境以及信号扰动的影响,无人机并不是每次都能降到机库的指定范围内,这对进行无人操作提出了更高的要求。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种无人机任意朝向接触式自充电机库控制系统,能够用简单的结构实现无人机的任意朝向停放充电。
2、为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
3、无人机任意朝向接触式自充电机库控制系统,机库包括分设在上下两端的收纳式机库顶板和下支撑板,下支撑板用于停放无人机,无人机顶部设有充电杆,无人机的底部设有充电电极,收纳式机库顶板在无人机未停在下支撑板上时收纳于机库一侧,当无人机停在下支撑板上后,收纳式机库顶板移至无人机上方,充电杆可与收纳式机库顶板接触,收纳式机库顶板下端面和下支撑板上端面设有可用于无人机充电的正负极板,下支撑板下端面与升降装置连接,升降装置的升起位置时下支撑板不低于机库边缘;
4、机库呈长方体或者正方体框架,在机库顶端四角设有降落监测装置,降落监测装置用于对无人机降落时的空间位置进行定位以及对无人机是否超出降落区域进行检测。
5、上述的充电杆为可收放充电杆,无人机不充电时可收放充电杆收纳至无人机内。
6、上述的收纳式机库顶板为由多块转动连接的板材连接而成,可以进行弯折,收纳式机库顶板由收纳电机驱动使其能在机库侧壁和顶部之间进行转位移动。
7、上述的降落监测装置包括与机库四角顶部固定连接的支撑杆体,支撑杆体上设有光幕组件,光幕组件成“l”形,“l”形两端面设有发射或接收装置,且“l”一端面为发射装置,另一端面为接收装置,四角的光幕组件两两相对并可在机库四角形成长方形或正方形的警戒光幕。
8、上述的支撑杆体和光幕组件之间还设有升降杆,升降杆顶端与光幕组件底部固定连接,升降杆下端与支撑杆体滑动连接,升降杆可受控升降。
9、上述的光幕组件上端设有探测传感器,探测传感器可向上发送探测信号以感知与降落中的无人机之间的距离。
10、上述的探测传感器在机库四角处的光幕组件上各设一个。
11、上述的探测传感器在机库四角中的两个对角处各设一个,共计个。
12、上述的探测传感器与探测信号处理器电连接,探测信号处理器与控制器通讯连接,发射或接收装置与控制器输入端电连接,控制器与无线模块通讯连接,无线模块可与无人机通讯连接,控制器通过输出端连接的中间继电器对升降装置和收纳式机库顶板进行控制。
13、上述的收纳式机库顶板下端面和下支撑板上端面设有可用于无人机充电的正负极板通过控制器控制是否接通电压。
14、本发明提供的一种无人机任意朝向接触式自充电机库控制系统,通过在下支撑板和收纳式机库顶板上设置接触式充电极板,可以让无人机降落时无需精准与特定的充电结构对接即可实现任意朝向的充电,通过探测传感器和发射或接收装置对降落过程中的无人机空间位置和数据进行检测,并生成无人机降落过程的调节数据,通过无线模块发送控制调节信号,并探测是否超出降落区域。
1.无人机任意朝向接触式自充电机库控制系统,其特征在于,机库(1)包括分设在上下两端的收纳式机库顶板(6)和下支撑板(2),下支撑板(2)用于停放无人机(3),无人机(3)顶部设有充电杆,无人机(3)的底部设有充电电极,收纳式机库顶板(6)在无人机(3)未停在下支撑板(2)上时收纳于机库一侧,当无人机(3)停在下支撑板(2)上后,收纳式机库顶板(6)移至无人机(3)上方,充电杆可与收纳式机库顶板(6)接触,收纳式机库顶板(6)下端面和下支撑板(2)上端面设有可用于无人机充电的正负极板,下支撑板(2)下端面与升降装置(5)连接,升降装置(5)的升起位置时下支撑板(2)不低于机库边缘;
2.根据权利要求1所述的无人机任意朝向接触式自充电机库控制系统,其特征在于,所述的充电杆为可收放充电杆(4),无人机(3)不充电时可收放充电杆(4)收纳至无人机(3)内。
3.根据权利要求2所述的无人机任意朝向接触式自充电机库控制系统,其特征在于,所述的收纳式机库顶板(6)为由多块转动连接的板材连接而成,可以进行弯折,收纳式机库顶板(6)由收纳电机(61)驱动使其能在机库(1)侧壁和顶部之间进行转位移动。
4.根据权利要求3所述的无人机任意朝向接触式自充电机库控制系统,其特征在于,所述的降落监测装置(7)包括与机库(1)四角顶部固定连接的支撑杆体(8),支撑杆体(8)上设有光幕组件(9),光幕组件(9)成“l”形,“l”形两端面设有发射或接收装置(10),且“l”一端面为发射装置,另一端面为接收装置,四角的光幕组件(9)两两相对并可在机库(1)四角形成长方形或正方形的警戒光幕。
5.根据权利要求4所述的无人机任意朝向接触式自充电机库控制系统,其特征在于,所述的支撑杆体(8)和光幕组件(9)之间还设有升降杆(12),升降杆(12)顶端与光幕组件(9)底部固定连接,升降杆(12)下端与支撑杆体(8)滑动连接,升降杆(12)可受控升降。
6.根据权利要求5所述的无人机任意朝向接触式自充电机库控制系统,其特征在于,所述的光幕组件(9)上端设有探测传感器(11),探测传感器(11)可向上发送探测信号以感知与降落中的无人机(3)之间的距离。
7.根据权利要求6所述的无人机任意朝向接触式自充电机库控制系统,其特征在于,所述的探测传感器(11)在机库(1)四角处的光幕组件(9)上各设一个。
8.根据权利要求6所述的无人机任意朝向接触式自充电机库控制系统,其特征在于,所述的探测传感器(11)在机库(1)四角中的两个对角处各设一个,共计2个。
9.根据权利要求7或8中任一所述的无人机任意朝向接触式自充电机库控制系统,其特征在于,所述的探测传感器(11)与探测信号处理器(14)电连接,探测信号处理器(14)与控制器(13)通讯连接,发射或接收装置(10)与控制器(13)输入端电连接,控制器(13)与无线模块(16)通讯连接,无线模块(16)可与无人机通讯连接,控制器(13)通过输出端连接的中间继电器(15)对升降装置(5)和收纳式机库顶板(6)进行控制。
10.根据权利要求9所述的无人机任意朝向接触式自充电机库控制系统,其特征在于,所述的收纳式机库顶板(6)下端面和下支撑板(2)上端面设有可用于无人机充电的正负极板通过控制器(13)控制是否接通电压。
