[发明专利]一种无人机自动充电平台及自动充电方法

说明书

本发明公开了一种无人机自动充电平台及自动充电方法，其对无人机降落精度要求低，结构相对简单，故障率低。该无人机自动充电平台包括停机平台、设置在停机平台上多个约束部件、用于驱动各约束部件的驱动单元以及设于至少一约束部件上充电单元，各约束部件围绕形成一降落区域，驱动单元通过驱动约束部件移动以缩放降落区域，当停在降落区域的无人机在各约束部件的约束下移动到降落区域的中部时，无人机上的充电口与约束部件上的充电单元电接触。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机自动充电平台及自动充电方法。

背景技术

随着无人机行业的快速发展，无人机正日益广泛地应用于人们的生产生活中，目前旋翼无人机主要采用电力作为动力。目前无人机通常由人工操作进行充电，但是人工操作增加了人力成本，不利于实现自动化。现有技术中，有一些能够实现无人机自动充电的方案，无人机自动充电的方式一般有以下几种：

(1)通过机械手自动装卸电池，该方式由于机械结构多、设计机构复杂、成本相对高，而且需要较高的定位精度才能完成自动更换电池，由于机械结构以及电路结构较为复杂，使得该方式的故障率高，检修周期短；此外，该方式受限于机械手的安全行程，所需安装空间较大。

(2)充电接口自动直插进行直连充电，该方式通过将无人机电源线引出到一端，通过定位校准，将两端充电口进行直连充电，该种充电方式同样需要较高的定位精度，只有无人机正常降落在指定区域内才可以进行匹配充电，或者是通过地面充电端进行移动校准，但是这样也增加了结构的复杂性，相应地成本、故障率、安装空间等问题也出现；另外，直连式充电大多会将电源置于同一位置，由于定位精度的偏差，电源的错充，正负极接错等都会对整个充电系统造成较大的电流冲击，甚至导致整个充电系统的崩溃和损坏，不安全性较高。

在申请号为201610376486.8的中国专利中，公开了一种适用于无人机的充电起落架，其横杆上设置有多个充电接触件，内部还设有充电电路模块，可直接通过起落架完成无人机的充电接口的转接；同时，该专利还公开了一种与上述起落架相匹配的充电平台，包括定位标以及与起落架上充电接触件匹配的接触件，其定位标用于为无人机提供定位数据以停靠在台面上的指定位置。

在上述专利中，是通过识别充电平台上的定位标实现无人机的定位，其对无人机降落精度要求极高，当无人机降落的误差较大时，起落架上充电接触件与充电平台上的接触件错位，就无法实现充电功能。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种无人机自动充电平台及自动充电方法，其对无人机降落精度要求低，结构相对简单，故障率低。

根据本发明的一个方面，提供一种无人机自动充电平台，适于对一无人机进行自动充电，该无人机包括起落架以及设置在起落架上的充电口，所述自动充电平台包括停机平台、设置在所述停机平台上多个约束部件、用于驱动各所述约束部件的驱动单元以及设于至少一所述约束部件上充电单元，各所述约束部件围绕形成一降落区域，所述驱动单元通过驱动所述约束部件移动以缩放所述降落区域，当停在所述降落区域的无人机在各所述约束部件的约束下移动到所述降落区域的中部时，无人机上的充电口与所述约束部件上的所述充电单元电接触。

在无人机未降落时，可以适当扩大所述降落区域的面积，使所述降落区域的面积大于无人机降落所占的面积，允许无人机的降落位置与预设的位置有一定的误差，从而降低了对无人机降落精度的要求；无人机最初降落在所述降落区域时，可能并不是处于所述降落区域的中部，然后通过向内移动所述约束部件，使所述降落区域收缩，所述约束部件内向移动的过程中与无人机的起落架接触，并将无人机约束到降落区域的中部；当各所述约束部件将无人机约束到降落区域的中部时，无人机充电口刚好与所述约束部件上的所述充电单元电接触，实现所述充电单元对无人机的充电。本发明的所述自动充电平台可以满足多种无人机的使用，而且由于其对定位精度的要求较低，可摆脱人为干预和定位辅助传感器的使用，其结构简单，故障率和成本相对较低，实用性强。