一种无人机自动充电平台、系统及方法与流程

1.本发明涉及无人机技术领域，尤其是一种无人机自动充电平台、系统及方法。


背景技术：

2.无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。
3.现有的无人机充电平台充电时往往需要人为将充电插头与插口连接，不能实现自主充电，浪费了人力，不利于自动化控制。参考中国专利公开号为：cn206939078u的一种能够自主充电的无人机，包括无人机、电动伸缩杆、插头、插座、起降平台，所述的无人机停放于起降平台上部，所述的起降平台上表面中部设置插座，所述的插座的两侧各设置一个定位柱，所述的无人机底部相对定位柱的位置设置定位装置，所述的定位装置通过数据线连接于无人机内部的控制系统，所述的无人机底部安装电动伸缩杆，所述的电动伸缩杆的端部固定连接插头，所述的插头位于插座的插孔的正上方，所述的电动伸缩杆通过数据线连接于控制系统，所述的定位柱设置于插座的对角线连线的延长线上，总体上，该方案能够智能化进行自主充电，同时还能够避免操作人员插拔充电插头产生触电的危险，然而该自动充电平台对无人机的位置精度要求较高，需要无人机充电时处于平台特定位置，只有在这个位置才能实现充电通路，同时机器的机械结构不同，造成复杂度高、可靠性低的问题。


技术实现要素：

4.本发明解决了现有无人机自动充电平台复杂度高、可靠性低的问题，提出一种无人机自动充电平台、系统及方法，使无人机可以顺利降落在任意点位，不需要人为摆放机器于固定位置，提高自主性；并且平台可实现自动研判，准确定位充电点并安全通断电，实现高可靠充电性能。
5.为实现上述目的，提出以下技术方案：
6.一种无人机自动充电平台，包括外壳，外壳上表面设有n行n列的充电槽，所述充电槽沿外壳由外之内半径变小，所述充电槽的槽底设有通孔，所述通孔正下方设有充电触杆，所述充电触杆与设置在外壳内的总线接触连接，所述总线电连接有电流检测模块和充电模块，所述电流检测模块和充电模块分别与mcu模块电连接，所述电流检测模块用于检测总线电流流向并反馈至mcu模块，所述mcu模块用于控制充电模块对总线进行正反向充电。
7.本发明的自动充电平台在表面上设有充电槽阵列，并且充电槽沿外壳由外之内半径变小，相当于充电槽设有引导斜面，当无人机降落在平台上时，使无人机的脚架滑落到充电槽底部并与充电触杆接触，而无人机的脚架末端设有可以充电的正负极，经过电流检测模块检流后，mcu模块判断脚架对应正负极，并控制控制充电模块进行正反向充电。使无人机可以顺利降落在任意点位，不需要人为摆放机器于固定位置，提高自主性；并且平台可实现自动研判，准确定位充电点并安全通断电，实现高可靠充电性能。
8.作为优选，所述充电槽为由外向内凹陷的四棱锥型槽，相当于充电槽设有引导斜
面，当无人机降落时，脚架为了平衡，触点自动陷入棱锥底端，与充电触杆接触。
9.作为优选，所述充电槽为由外向内凹陷的圆锥型槽。相当于充电槽设有引导曲面，当无人机降落时，脚架为了平衡，触点自动陷入圆锥底端，与充电触杆接触。
10.作为优选，所述外壳内设有固定板，所述固定板对应充电槽的槽底的通孔设有若干穿孔，所述充电触杆包括接触圆板和设置在接触圆板中心的接触杆，所述接触杆滑动连接于穿孔内，所述接触杆的末端与总线接触连接，所述接触杆上套设有弹簧，所述弹簧的一端固定在接触圆板上，所述弹簧的另一端固定在固定板上。
11.本发明设置弹簧的目的是将无人机脚架与充电触杆的刚性碰撞转化为柔性碰撞，延长自动充电平台的使用寿命。
12.作为优选，所述接触杆的末端为半球体。本发明将接触杆的末端设置为半球体的目的是增大接触杆与总线的接触面积，避免接触不良，提高通电的可靠性。
13.作为优选，所述外壳上设有指示灯，所述指示灯与mcu模块电连接。本发明设置指示灯的作用是方便使用者判断充电状态，提高安全性。具体表现为无人机接通电流，亮起充电红色指示灯，充满时自动断电，红灯熄灭。
14.一种无人机自动充电系统，采用上述的一种无人机自动充电平台，包括至少设有3条脚架的无人机，所述无人机的其中2个脚架末端设有金属插片，2个金属插片作为充电正负极，通过设置在脚架内的导线连接到无人机的电源，所述无人机停靠在自动充电平台时，所有的脚架均落在充电槽内。
15.一种无人机自动充电方法，采用上述的一种无人机自动充电系统，包括以下步骤：
16.s1，无人机降落至自动充电平台，无人机的脚架滑落到充电槽底，并在重力作用下按压充电触杆；
17.s2，若干充电触杆按压至总线上，此时无人机的电源通过金属插片与总线接触形成回路，电流检测模块检测总线电流流向；
18.s3，mcu模块根据电流流向判断无人机的脚架对应的正负极，根据对应的正负极，控制充电模块对总线进行正反向充电。
19.本发明的有益效果是：使无人机可以顺利降落在任意点位，不需要人为摆放机器于固定位置，提高自主性；并且平台可实现自动研判，准确定位充电点并安全通断电，实现高可靠充电性能。
附图说明
20.图1是,自动充电平台的俯视图；
21.图2是自动充电平台的剖视图；
22.其中：1、外壳；2、充电触杆；3、脚架；4、固定板；5、总线；6、接触圆板；7、弹簧；8、指示灯。
具体实施方式
23.实施例1：
24.本实施例提出一种无人机自动充电平台，参考图1和图2，包括外壳1，外壳1上表面设有n行n列的充电槽，充电槽沿外壳由外之内半径变小，充电槽的槽底设有通孔，通孔正下
方设有充电触杆2，充电触杆2与设置在外壳1内的总线5接触连接，总线5电连接有电流检测模块和充电模块，电流检测模块和充电模块分别与mcu模块电连接，电流检测模块用于检测总线电流流向并反馈至mcu模块，mcu模块用于控制充电模块对总线进行正反向充电。充电槽为由外向内凹陷的四棱锥型槽，相当于充电槽设有引导斜面，当无人机降落时，脚架为了平衡，触点自动陷入棱锥底端，与充电触杆2接触。外壳1上设有指示灯8，指示灯8与mcu模块电连接。本发明设置指示灯的作用是方便使用者判断充电状态，提高安全性。具体表现为无人机接通电流，亮起充电红色指示灯，充满时自动断电，红灯熄灭。
25.本发明的自动充电平台在表面上设有充电槽阵列，并且充电槽沿外壳由外之内半径变小，相当于充电槽设有引导斜面，当无人机降落在平台上时，使无人机的脚架滑落到充电槽底部并与充电触杆2接触，而无人机的脚架末端设有可以充电的正负极，经过电流检测模块检流后，mcu模块判断脚架对应正负极，并控制控制充电模块进行正反向充电。使无人机可以顺利降落在任意点位，不需要人为摆放机器于固定位置，提高自主性；并且平台可实现自动研判，准确定位充电点并安全通断电，实现高可靠充电性能。
26.本实施例还提出一种无人机自动充电系统，采用上述的一种无人机自动充电平台，包括至少设有3条脚架3的无人机，无人机的其中2个脚架3末端设有金属插片，2个金属插片作为充电正负极，通过设置在脚架3内的导线连接到无人机的电源，无人机停靠在自动充电平台时，所有的脚架3均落在充电槽内。
27.本实施例还提出一种无人机自动充电方法，采用上述的一种无人机自动充电系统，包括以下步骤：
28.s1，无人机降落至自动充电平台，无人机的脚架3滑落到充电槽底，并在重力作用下按压充电触杆2；
29.s2，若干充电触杆2按压至总线5上，此时无人机的电源通过金属插片与总线5接触形成回路，电流检测模块检测总线电流流向；
30.s3，mcu模块根据电流流向判断无人机的脚架3对应的正负极，根据对应的正负极，控制充电模块对总线进行正反向充电。
31.实施例2：
32.本实施例在实施例1的基础上对充电触杆2进行改进，参考图2，外壳1内设有固定板4，固定板4对应充电槽的槽底的通孔设有若干穿孔，充电触杆2包括接触圆板6和设置在接触圆板6中心的接触杆，接触杆滑动连接于穿孔内，接触杆的末端与总线5接触连接，接触杆的末端为半球体，接触杆上套设有弹簧7，弹簧的一端固定在接触圆板6上，弹簧7的另一端固定在固定板4上。
33.本发明设置弹簧7的目的是将无人机脚架与充电触杆2的刚性碰撞转化为柔性碰撞，延长自动充电平台的使用寿命。
34.本发明将接触杆的末端设置为半球体的目的是增大接触杆与总线的接触面积，避免接触不良，提高通电的可靠性。
35.实施例3：
36.本实施例在实施例1的基础上对充电槽进行改进，充电槽为由外向内凹陷的圆锥型槽。相当于充电槽设有引导曲面，当无人机降落时，脚架为了平衡，触点自动陷入圆锥底端，与充电触杆2接触。