[发明专利]小型无人机自动更换电池的移动机巢及其停机坪

说明书

本发明公开了一种小型无人机自动更换电池的移动机巢，包括移动机巢、控制单元；所述移动机巢包括底板、底板框架、移动式顶盖、设置在底板上的停机坪、三维模组单元、机械夹爪；所述停机坪内设有充电仓；所述控制单元包括依次相连的工控机、控制模块、若干伺服控制器，工控机发送指令至控制模块，由控制模块执行工控机的指令控制各伺服控制器，完成控制无人机在停机坪上的精准降落与固定、三维模组单元的移动、机械夹爪将无人机移动至固定降落位置及在无人机与充电仓之间取放电池、监控充电仓内的电池信息。本发明为无人机提供了一个可精准降落及紧固的平台，且能为无人机电池持续充电，为一种真正意义上的无人值守、可移动无人机智能停机坪系统。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别是涉及一种小型无人机自动更换电池的移动机巢及其停机坪。

背景技术

目前无人机已被广泛应用到电网巡检、测绘、巡航、环境监测、快递投放等多个领域，无人机的精准降落和续航能力是影响现阶段无人机在各行业应用发展的重要因素。但受到无人机自身结构和重量及其电池技术的限制，无人机最多智能飞行半个小时，航程较短，严重影响了无人机在各个行业执行任务的能力。因此出现了各种各样的能为无人机充电续航及精准降落的停机坪。现有的无人机降落位置的定位技术主要在无人机上实施，通过提高无人机自身定位精度，达到准确降落的目的，但即使使用RTK达到了厘米级定位，对于降落面积较小且配备无线充电技术的停机坪来说，其精度仍不够高。

公开号为CN109502039A的发明专利公开了一种车载无人机停机箱设备、自动更换电池的方法和系统，具有以下技术缺陷：

(1)虽然停机箱设备设置了壳体，解决了无人机停放充电时易受环境干扰的问题，但停机箱设备的壳体四周是封闭式，顶部设有开口，极大限制了无人机降落的空间范围，无人机在下降的过程中由于此结构的空间限制，导致气流反冲，无人机不容易挺稳，增加了无人机降落的难度；

(2)无人机必须降落在在停机坪上设置的四个定位滑杆围成的矩形区域内，同时利用四个定位滑杆将无人机推动到指定位置，由设置在滑杆上的启程开关锁紧无人机支架腿，一方面在停机区域设置滑杆影响无人机的平稳降落，另一方面在由定位滑杆推动的过程中，并不能保证无人机停机时的稳定性，且紧固效果差；

(3)充电柜设置在机械臂的后方位置，机械臂夹取无人机电池后还需要经过旋转动作将取下的电池放入充电柜的充电槽中，增加了机械臂的取放的行程和难度，且机械臂依靠升缩杆定位，定位精度很低。

因此该专利在实际应用中尚存有诸多问题，针对上述技术问题，亟需提供一种新型的无人值守、可移动无人机智能停机坪系统来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种小型无人机自动更换电池的移动机巢及其停机坪，能够实现无人机的精准降落及智能化充电。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种小型无人机自动更换电池的移动机巢，包括移动机巢、控制单元；

所述移动机巢包括底板、底板框架、滑动连接在底板框架上的移动式顶盖、设置在底板上的停机坪、三维模组单元；所述停机坪内设有充电仓，三维模组单元包括机械夹爪；

所述控制单元包括依次相连的工控机、控制模块、若干伺服控制器，工控机发送指令至控制模块，由控制模块执行工控机的指令控制各伺服控制器，完成控制无人机在停机坪上的精准降落与固定、三维模组单元的移动、机械夹爪将无人机移动至固定降落位置及在无人机与充电仓之间取放电池、监控充电仓内的电池信息。

在本发明一个较佳实施例中，所述底板框架的一侧上方安装有同步带，同步带上设置有顶盖连接板，同步带的一端安装在一步进电机的输出轴上，与同步带相对的一侧底板框架上安装有滑轨；