[发明专利]无人机基站及其电池更换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种无人机(即，无人飞行器，unmanned aerial vehicle)基站(Dock)，特别涉及一种可以自动更换无人机的电池的无人机基站及其电池更换装置。

背景技术

一般小型无人飞行器的电池续航能力有限，为了无人飞行器更适应全自动化的飞行作业，现有市面上已经有科研机构及部分商业公司尝试设计一种能够自动更换无人机的电池的无人机地面基站。

然而，传统的无人机地面基站都采用旋转式电池仓去存储待用电池并充电，其结构较为复杂，占用空间大，且在固定空间内布局电池数量少，从而整体增加了地面基站垂直方向上的高度和整体尺寸的要求。

发明内容

本发明提供一种无人机基站的电池更换装置，以达到结构较为紧凑，占用空间较小，便于无人机基站的小型化设计的目的。

一种无人机基站的电池更换装置，用于更换无人机的电池，其特征在于，所述电池更换装置包括：

用于抓取所述电池的抓取机构；

用于带动所述抓取机构在第一轴方向平移的第一平移机构；

用于带动所述抓取机构在第二轴方向平移的第二平移机构；以及

用于带动所述抓取机构在第三轴方向平移的第三平移机构；

其中，所述第一轴方向、所述第二轴方向、以及所述第三轴方向构成三维笛卡尔坐标系；所述抓取机构在所述三维笛卡尔坐标系内的坐标位置通过所述第一平移机构、所述第二平移机构以及所述第三平移机构调节。

相较于传统技术，上述无人机基站至少存在如下优点：

(1)上述无人机基站的电池更换装置采用三个平移机构，并且该三个平移机构构成笛卡尔坐标系，通过该三个平移机构带动抓取机构，使抓取机构较为方便地将无人机的电池放入电池仓内，或者从电池仓内取出，无需采用占用空间较大的旋转式电池仓；并且，当电池更换装置完成电池更换操作，或不工作的时候，通过三个平移机构的平移而移动到无人机基站的内部空间的边缘，并且收缩在一起，以节省无人机基站的内部空间。因此，上述无人机基站的电池更换装置的结构较为紧凑，占用空间较小，便于无人机基站的小型化设计。

(2)上述无人机基站的电池更换装置采用三个平移机构，并且该三个平移机构构成笛卡尔坐标系，可以直接将无人机的电池的插入电池仓内，而无需采用额外的驱动结构调节电池的摆放方向，因此，上述无人机基站的电池更换装置结构较为简单，成本较低。

在其中一个实施例中，所述第一平移机构、所述第二平移机构以及所述第三平移机构依次移动；

或者，所述第一平移机构、所述第二平移机构以及所述第三平移机构中的至少两个同时移动。

在其中一个实施例中，所述三维笛卡尔坐标系为直角坐标系或斜角坐标系。

在其中一个实施例中，所述第一平移机构为旋转电机平移驱动机构、皮带平移机构、气缸平移驱动机构或直线电机平移驱动机构。

在其中一个实施例中，所述第二平移机构为旋转电机平移驱动机构、皮带平移机构、气缸平移驱动机构或直线电机平移驱动机构。

在其中一个实施例中，所述第三平移机构为旋转电机平移驱动机构、皮带平移机构、气缸平移驱动机构或直线电机平移驱动机构。

在其中一个实施例中，所述抓取机构为真空吸盘抓取机构、磁铁抓取机构或机械夹爪抓取机构。

在其中一个实施例中，所述抓取机构设于所述第三平移机构上，所述第三平移机构设于所述第二平移机构上，所述第二平移机构设于所述第一平移机构上，所述第一平移机构设于承载基底上；

其中，所述第三平移机构与所述第一平移机构平行于所述承载基底移动，所述第二平移机构朝向远离或靠近所述承载基底的方向移动。

在其中一个实施例中，所述抓取机构设于所述第三平移机构上，所述第三平移机构设于所述第二平移机构上，所述第二平移机构设于所述第一平移机构上，所述第一平移机构设于承载基底上；

其中，所述第二平移机构与所述第一平移机构平行于所述承载基底移动，所述第三平移机构朝向远离或靠近所述承载基底的方向移动。

在其中一个实施例中，所述抓取机构设于所述第三平移机构上，所述第三平移机构设于所述第二平移机构上，所述第二平移机构设于所述第一平移机构上，所述第一平移机构设于承载基底上；

其中，所述第三平移机构与所述第二平移机构平行于所述承载基底移动，所述第一平移机构朝向远离或靠近所述承载基底的方向移动。

同时，本发明还提供另外一种无人机基站的电池更换装置。