一种自动归中的无人机充电平台的制作方法

1.本实用新型涉及无人机充电领域，尤其涉及一种自动归中的无人机充电平台。


背景技术：

2.随着无人机技术的快速发展，无人机的应用场景也越来越广泛，不仅应用于军用方面，还应用于农业、数据采集、救援救灾、送货、表演、摄影等领域，无人机在日常生活中扮演着越来越重要的角色，作为无人机的技术难点之一，如何快速高效自动地为无人机充电仍然是一个难题。在部分长期进行重复工作的无人机运用场景中，在无人机运行一段时间后需要飞回充电平台进行充电后再起飞继续运行，如何对无人机进行快速、便捷、自动化地充电是技术人员一直在解决的问题。
3.现有的无人机充电平台方案，主要分为三类，一是通过引导技术将无人机精确降落在充电装置上，然后人工操作对无人机进行充电，但这种方案不仅对无人机降落精度有很大的要求，对环境与无人机定位设备的精度要求较高，实现成本高，故障率高，维护麻烦；二是通过机械结构为停靠的无人机更换电池，无人机在换完电池后即可立即投入工作，但是该方案同样受到降落精度的影响，取下和插上电池，易造成电池电极与连接处磨损，多个备用电池也增加了设备成本；三是通过归中推杆对落在起落平台的无人机进行位置归中，然后让带有充电端子的推杆与无人机上的充电电极接触，对无人机进行充电，这种充电方案虽然降低了对无人机降落位置精度的要求，但由于无人机与充电平台之间是滑动摩擦，长时间工作会造成无人机机架变形、磨损，以及能量的浪费，且归中推杆推动无人机过程中由于阻力大，无人机并不能完全被推到需要的位置，导致充电端子与充电电极对不准，使二者容易损坏，且容易导致充电电极不能与归中推杆上的充电端子进行良好的接触。


技术实现要素：

4.为了解决减少无人机在归中过程中机体易磨损以及容易损坏充电端子，对降落精准度要求高的问题，本实用新型提供一种自动归中的无人机充电平台。
5.本实用新型采用的技术方案是：一种自动归中的无人机充电平台，包括基座、起落平台、归中机构和充电端子；所述起落平台与所述基座上表面滑动相连；所述归中机构与所述基座固定相连，所述归中机构包括至少一个用于推动无人机以及所述起落平台的归中推杆；所述充电端子设于所述归中推杆上。
6.作为优选地，所述归中机构包括两个第一归中推杆和至少一个第二归中推杆，两个所述第一归中推杆对称设于基座两侧，所述第二归中推杆上设有充电端子，且所述第二归中推杆按照与所述第一归中推杆垂直方向设于基座一端。
7.优选地，所述基座两端对称设有两个所述第二归中推杆，每个所述第二归中推杆上均设有所述充电端子。
8.优选地，所述基座上表面设有四个步进电机和四个第一丝杆，所述步进电机的转子与所述第一丝杆一一对应传动相连，所述步进电机的定子与所述基座固定相连，每个所
述第一丝杆上均对称套设有两个滑动块，所述第一丝杆两端设有固定轴承，所述固定轴承均与所述基座固定相连，两个所述第一归中推杆和两个所述第二归中推杆两端均与所述滑动块固定相连。
9.优选地，所述起落平台上表面设有高摩擦力层。
10.优选地，所述起落平台中设有缓冲组件。
11.优选地，所述起落平台上设有转向组件，所述转向组件包括转向电机以及转向传动单元。
12.优选地，所述起落平台下表面与所述基座上表面均设有低摩擦力层。
13.优选地，所述起落平台下表面设有若干个万向轮，所述万向轮下端与所述基座上表面转动相连。
14.优选地，所述起落平台下设有复位组件，所述复位组件与基座固定相连。
15.本实用新型的有益效果是：
16.通过在基座上水平滑动的起落平台，使无人机与起落平台保持相对静止，减少了无人机机架在归中运动中的磨损以及变形，且减少归中过程中的能量损耗。
17.优选地，通过起落平台上表面的高摩擦力层，增加了无人机与起落平台之间的摩擦力，以保证无人机与起落平台在归中过程中保持相对静止，减少无人机在起落平台上的滑动磨损。
18.优选地，通过转向组件，使无人机在归中后充电电极能更好的正对充电端子，减少充电端子以及无人机充电电极的磨损，提高充电端子正确接触的准确率；
19.优选地，通过缓冲组件，吸收无人机起降时产生的震动能量，减少无人机降起降时由于震动产生的损伤，同时降低了对无人机降落速度的限制，确保无人机以更快的速度起降时无人机机体与充电平台的安全性，提高起降效率。
附图说明
20.图1为本实用新型其中一个实施例的结构示意图。
21.图中：1、基座；2、第一丝杆；3、步进电机；4、滑动块；5、固定轴承；6、第二归中推杆；7、第一充电端子；8、充电负极；9、第一通用数据接口；10、第二充电端子；11、第二通用数据接口；12、充电正极；13、第一归中推杆；14、起落平台。
具体实施方式
22.下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
23.参见图1，是本实用新型的其中一个实施例，本实施例的无人机充电平台包括基座1、起落平台14、归中机构和充电端子；无人机上设有充电电极，起落平台14与基座1上表面滑动相连；归中机构与基座1固定相连，归中机构包括至少一个用于推动无人机以及起落平台14的归中推杆；充电端子设于归中推杆上。
24.其中，起落平台14可以在基座1上表面沿水平面自由滑动，在工作时，无人机降落在起落平台14上表面，归中机构推动无人机与起落平台14一起在基座1上滑动，使无人机运
动到基座1的正中位置，方便归中推杆上的充电端子对准无人机的充电电极，为无人机进行充电。通过在基座1上水平滑动的起落平台14，无人机与起落平台14保持相对静止，利用起落平台14与基座1之间的滑动摩擦代替了无人机与起落平台14之间的滑动摩擦，且起落平台14与基座1之间的摩擦力可以进一步降低，而无人机与起落平台14之间的摩擦力加强，从而可以减少无人机在归中运动过程中，由于无人机与起落平台14之间的摩擦导致的机架磨损以及变形，同时能够减少归中过程中的能量损耗。
25.本实施例的起落平台14与基座1上表面滑动相连，是通过起落平台14下表面与基座1上表面均设有低摩擦力层来实现的，本实施例采用光滑表面降低起落平台14与基座1之间的摩擦力，在其它实施例中，还可以采用万向轮、滚珠、双层导轨、气垫、浮力漂浮、润滑油、磁悬浮等技术或其任意组合，实现降低起落平台14与基座1之间摩擦力的目的。本实施例通过相对光滑的接触面，减小起落平台14下表面与基座1上表面的摩擦力；在另一实施例中，起落平台14下表面设有若干个万向轮或滚珠，通过复数的万向轮或滚珠的滚动，使起落平台14在基座1上表面自由运动，同样实现减小起落平台14下表面与基座1上表面的摩擦力的作用。
26.作为优选地，归中机构包括两个第一归中推杆13和两个第二归中推杆6，两个第一归中推杆13对称设于基座1两侧，每个第二归中推杆6上设有充电端子，且第二归中推杆6按照与第一归中推杆13垂直方向设于基座1一端。两个第一归中推杆13和两个第二归中推杆6呈井字型分布。
27.基座1上表面设有四个步进电机3和四个第一丝杆2，步进电机3的转子与第一丝杆2一一对应传动相连，步进电机3的定子与基座1固定相连，每个第一丝杆2上均对称套设有两个滑动块4，第一丝杆2两端设有固定轴承5，固定轴承5均与基座1固定相连，两个第一归中推杆13和两个第二归中推杆6两端均与滑动块4固定相连。步进电机3通过第一丝杆2与滑动块4的配合传动，使第一归中推杆13和第二归中推杆6分别对称向基座1中心运动，推动无人机与起落平台14一起归中运动。
28.其中，第一丝杆2的两端螺纹方向相反，使第一丝杆2转动时，第一丝杆2两端套设的两个滑动块4对称相对运动。在另一实施例中，第一丝杆2两端的螺纹方向相同，第一丝杆2的中部设有锥齿轮箱，锥齿轮箱下方与步进电机3的转子传动相连，锥齿轮箱两侧的第一丝杆2做反向的转动，此时第一丝杆2两端套设的两个滑动块4同样可以实现对称相对运动。
29.优选地，起落平台14上表面设有高摩擦力层。高摩擦力层用于增加无人机与起落平台14之间的摩擦力，高摩擦力层是上表面为磨砂面或防滑橡胶面的板层，或是具有凹槽或卡销的不规则平板。通过起落平台14上表面的高摩擦力层，增加了无人机与起落平台14之间的摩擦力，以保证无人机与起落平台14在归中过程中保持相对静止，减少无人机在起落平台14上相对滑动致使无人机磨损。
30.优选地，起落平台14中设有缓冲组件，用于为无人机起落时起到减震作用，吸收无人机起降时产生的震动能量，减少无人机降起降时由于震动产生的损伤；同时，还可以降低无人机起落时速度的限制，确保无人机以更快的速度起降时无人机机体与充电平台的安全性，提高起降效率。缓冲组件可以是弹簧组件，通过弹簧吸收无人机起降时产生的震动能量；缓冲组件也可以是阻尼层，通过柔弹性材料层吸收无人机起降时产生的震动能量。
31.优选地，起落平台14上设有转向组件，转向组件包括转向电机以及转向传动单元，
当无人机降落后充电电极朝向的方向不是正对充电端子时，转向的角度通过方位传感器或者监控充电平台的视频识别，计算出无人机需要转动的角度，用转向组件调转无人机的朝向，再通过归中组件推动无人机归中，进一步减少无人机在归中过程中的磨损，提高充电端子与充电电极相对接触的准确率。转向传动单元可以是一个在转向电机带动下转动的转盘，也可以是轮组，在转向电机的带动下，使起落平台14在基座1上做自旋运动。
32.优选地，起落平台14下还可以设有复位组件，复位组件与基座1固定相连，通过复位组件，在无人机起飞后，将起落平台14归中到基座1中心位置等待下一次无人机降落。复位组件可以是一个或多个机械臂，推动起落平台14复位；也可以是弹性机构，当无人机起飞后通过弹力自动使起落平台14复位，本实施例中起落平台14与基座1之间还设有限位装置，当无人机降落并完成归中后，启动限位装置锁定起落平台14的位置，直至无人机起飞离开起落平台14；复位组件还可以是具有动力的轮组，通过轮组转动使起落平台14在基座1上运动来实现复位。
33.优选地，充电端子上设有通用数据接口，通用数据接口用于控制无人机开关机；优选地，基座1中设有通信电路，通信电路与通用数据接口电性相连，通用数据接口还用于与无人机进行数据互联，通过通信电路实现无人机与外部设备有线或无线的数据通信。
34.作为本实用新型的又一实施例，其第二归中推杆6上的充电端子，包括第一充电端子7和第二充电端子10，第一充电端子7上设有充电负极8和第一通用数据接口9，第二充电端子10上设有第二通用数据接口11和充电正极12，无人机上的相对位置也设有对应的电极触点，第一通用数据接口9和第二通用数据接口11用于与无人机进行数据互联，控制无人机的充电过程，同时，通过基座1中设有的通信电路，还可以通过链接网络，实现无人机的在线检测维护、在线数据与系统更新，方便写入新的执行任务程序等操作。
35.上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。