[实用新型]一种植保无人机及自动更换电池的植保无人机系统

说明书

本实用新型公开了一种植保无人机及自动更换电池的植保无人机系统，该植保无人机包括机体、用于对机体定位的定位模块、设置在机体上的电池仓、置于电池仓中与电池仓相匹配的电池、实现植保无人机与控制平台实现信息交互的第一信号传送模块、用于检测电池电量的传感器，所述机体上固定有圆形的用于二次定位的定位件，所述电池顶部设置有吸附装置，所述电池仓的中心与定位件的圆心在同一铅垂线上；其可实现自动更换电池。

技术领域

本实用新型涉及植保无人机领域，具体涉及一种植保无人机及自动更换电池的植保无人机系统。

背景技术

中国作为农业大国，拥有18亿亩基本农田，每年需大量的农业植保作业。现有的无人机在药物喷洒完毕后，需要飞到指定区域由工作人员逐一进行更换电池。而在大面积的农场作业，工作量大，工作时长，需要更换新的电池以保障植保无人机的长时间工作。如果我们能够找到一种方法，解决植保机在无人值守的情况下能够自动更换电池的问题，将能够进一步地提高植保机的作业效率和经济效益。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术问题提供一种植保无人机及自动更换电池的植保无人机系统。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种植保无人机，包括机体、用于对机体定位的定位模块、设置在机体上的电池仓、置于电池仓中与电池仓相匹配的电池、实现植保无人机与控制平台实现信息交互的第一信号传送模块、用于检测电池电量的传感器，所述机体上固定有圆形的用于二次定位的定位件，所述电池顶部设置有吸附装置，所述电池仓的中心与定位件的圆心在同一铅垂线上。本方案在现有植保无人机结构的基础上做了优化，以使其满足自动更换电池的需求。植保无人机体积小，电池仓的仓口小，要实现植保无人机自动更换电池，定位精确是前提。但是，现有的定位技术其不能实现精确定位，最优的技术其也存在厘米级的误差，但是，针对电池仓口小的无人机，厘米级的误差也会影响自动更换电池。本方案要解决上述问题，采用定位模块对植保无人机的初次定位，并在机体上设置圆形的定位件，定位件与控制平台配合，以实现精确定位。

作为优选，为了提高更换电池速度且实现电池的有效运作，所述电池包括依次连接且一体成型的第一圆柱端、第二圆柱端、第三圆柱端，所述第一圆柱端、第二圆柱端、第三圆柱端同轴设置且第一圆柱端的直径小于第二圆柱端的直径、第二圆柱端的直径小于第三圆柱端的直径，所述第二圆柱端端面上设置有正极触电环/负极触电环，所述第三圆柱端与第二圆柱端的连接端面上设置有负极/正极触电环且第三圆柱端的另一端设置有吸附装置。正极触电环、负极触电环成环装，不管植保无人机的停放方向是怎样，电池仓上内的正极触电、负极触电均能实现与电池的有效解除，提高更换电池速度。

作为优选，所述定位环还包括设置在边沿的防撞圈。利用防撞圈减弱定位结构对植保无人机的撞击力，保护无人机。

作为优选，所述定位模块包括GPS定位或RTK定位模块。RTK（Real - timekinematic）载波相位差分技术，误差范围可以精确到厘米级，实现较小范围的精准降落，本方案利用GPS定位或RTK定位模块实现植保无人机降落时的大致定位，精度较高。

作为优选，吸附装置为铁片或磁铁片。采用铁片或磁铁片的设计，其结构简单，且吸附效果好，确保电池的有效更换。

一种自动更换电池的植保无人机系统，包括控制平台和上述的植保无人机，所述控制平台包括用于更换电池仓内电池的机械臂、设置在机械臂上对吸附装置进行吸附的吸附结构、实现对植保无人机精确定位的定位结构、实现控制平台与植保无人机实现信息交互的第二信号传送模块和用于控制更换电池机械臂、吸附结构、定位结构的控制器；

所述定位结构包括第一定位板、第二定位板、第三定位板、第四定位板，所述第一定位板、第二定位板、第三定位板、第四定位板可由控制器控制在水平和竖直方向之间转动且4个定位板均转至竖直方向时围成一个正方形，所述正方形的边长与定位件的直径相等且正方形的中心与电池仓的圆心在一个铅垂线上。