[发明专利]一种无人机停机库

说明书

技术领域

本发明涉及无人机降落辅助装置，具体地说，涉及一种具有自动充电装置的无人机停机库。

背景技术

无人驾驶飞机，即无人机，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操作的不载人飞机，因具有成本低、效费比好、风险低、生存能力强、机动性能好等优点，而广泛应用于高空拍摄，且在快递送货领域具有很强的应用前景。

无人机通常由搭载在其上电池进行供电，受限于可搭载电池重量有限，且耗电量随着辅助设备的增加而不断增大，导致其单次航程偏短，限制其应用前景与发展。

为了延长无人机的续航能力，公开号为CN106368478A的专利文献中公开了一种无人值守的分布式无人机充电机库，其包括机库保护箱体、停机坪、可滑盖的太阳能电池板、电池组、GPS/北斗定位通信单元、控制单元及无线充电单元，电池组与太阳能电池板电连接以对其进行充电，无线充电单元与电池组电连接且受控制单元控制地对停靠在停机坪上的无人机进行充电。

通过分布式设置无人机充电机库，可有效地延长无人机的续航能力，但是其为无线充电，与有线充电相比，不仅充电效率较低，且充电设备成本偏高。

发明内容

本发明的目的是提供一种无人机停机库，以在为无人机提供降落辅助的同时，能为其进行自动有线充电。

为了实现上述目的，本发明提供的无人机停机库包括控制器、停机坪及受控制器控制的自动充电装置，控制器包括存储器与处理器；自动充电装置包括一对卡压组件，卡压组件包括卡压无人机起落架横向杆或支撑脚的卡爪、致动器及充电电极，致动器驱动卡爪在卡压充电位置与释放位置间移动，充电电极固设在卡爪上。

在工作过程中，随着致动器驱动卡爪移动至卡压充电位置处，卡爪卡压在无人机起落架横向杆或支撑脚上，并通过充电电极与设于起落架上的开放式电极接触而对无人机进行充电，同时通过一对卡爪从相对方向上卡压两侧起落架，使无人机在充电过程中被固持在停机坪上，有效确保充电过程的连续性、稳定性，及可有效防止因外部震动而引起无人机在停机坪上滑动，确保其降落后的安全；在完成充电后，致动器驱动卡爪移至释放位置，无人机可继续飞行而延长其续航能力。

具体的方案为卡爪上安装有向控制器输出温度检测数据的温度检测传感器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时能实现以下步骤：在充电过程中，若检测到卡爪的温度高于第一温度阈值时，控制致动器驱动卡爪释放起落架，并重新移至卡压充电位置进行充电，重复释放步骤与重新卡压充电步骤直至卡爪的温度低于第一温度阈值；若连续两次以上的充电过程都检测到卡爪的温度超过第二温度阈值，则发送更换电极的提醒；第一温度阈值高于第二温度阈值；其中，温度检测传感器可选自热电偶、NTC等。以通过监控卡爪在充电过程的温度变化情况，用于判断两电极的接触情况是否良好或电极是否老化至更换阈值，不仅能确保有效、高效地充电，而且便于对整个设备进行运行状态进行监控。

另一个具体的方案为卡爪上的充电电极采用四线以上带有电压补偿的反馈检测充电结构。

另一个具体的方案为停机坪上设有供卡爪滑动通过的槽口，槽口两侧间固设有滑动件受卡爪拉动或推动的封口拉链，以在卡爪移至释放位置时，停机坪上槽口将会被拉链闭合，以防无人机在降落过程中，未停至预设位置而出现起落架嵌入该槽口中，有效地确保后续充电过程中卡爪移动路径不会被阻挡，也确保了无人机降落后能够正常起飞。

另一个具体的方案为充电电极为附着在卡爪卡压面上的导电纤维布或网状金属结构。使用导电纤维布或网状金属结构作为充电电极，便于其与设于起落架上横向杆上的电极卡压接触，确保充电过程中的接触效果；此外，使用导电纤维布作为充电电极，可充分利用其具有一定的柔软性，使其与设于起落架上的电极卡压接触更充分，进一步提高充电过程的接触效果。

另一个具体的方案为卡压组件包括行走机构和位置矫正机构，行走机构包括纵向导轨及可沿纵向导轨滑动的纵向滑块，卡爪与纵向滑块固定连接；位置矫正机构包括横向导轨、两根沿纵向布置的推杆、横向滑块及驱动横向滑块沿横向导轨滑动的致动器，两根推杆分布于停机坪的停机位两侧且与横向滑块固定连接。当无人机降落至停机坪上时，控制器位置矫正机构的致动器通过推杆将无人机推至停机坪在横向位置上的中心处，而后控制行走机构卡爪将无人机推至纵向位置上的中心处并卡压住起落架横向杆或支撑杆，从而对无人机降落位置偏差的容错性增加，进一步确保充电过程能正常进行。