无人机停机坪及无人机更换电池方法与流程

1.本发明涉及无人机应用技术领域，尤其涉及一种无人机停机坪及一种无人机 更换电池方法。


背景技术：

2.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称之为无人驾 驶飞机，简称为“无人机”。小尺寸的无人机结合人工智能(ai)，运用其搭载之无 线模块(wifi)，摄像模块(camera)，达到巡逻，救灾，交通指挥甚至军事用途等多 项功能。更换电池时仍需手动对连接器进行插拔。不但耗费时间且易造成连接器 损坏。换电池时施力不当破坏机体与螺旋桨结构，亦为常见损坏原因。


技术实现要素：

3.有鉴于此，有必要提供一种无人机停机坪，实现自动更换无人机电池。
4.本发明一实施方式提供一种无人机停机坪，包括：
5.降落台，设置有第一电磁铁，用于吸附无人机；
6.上层滑行轨道，与所述降落台相连，用于供所述无人机滑行；
7.下层滑行轨道，设置于所述上层滑行轨道的上方，所述下层滑行轨道的顶部 设置有第二电磁铁，用于拆卸所述无人机的电池；所述下层滑行轨道的末端设置 有第三电磁铁，用于上推备用电池，使得所述备用电池吸附至所述无人机。
8.优选地，所述下层滑行轨道还包括：
9.金属充电条，设置于所述下层滑行轨道的两侧，用于给电池充电。
10.优选地，还包括：
11.控制单元，电连接于所述第一电磁铁，第二电磁铁及第三电磁铁，用于控制 所述第一电磁铁，第二电磁铁及第三电磁铁的通断。
12.优选地，所述控制单元还用于：
13.当所述无人机飞行至所述降落台预设的停机范围时，致能所述第一电磁铁， 通过所述第一电磁铁吸附所述无人机以使所述无人机降落在所述降落台上；
14.当所述无人机降落在所述降落台后，禁能所述第一电磁铁同时开启所述第二 电磁铁，所述无人机从所述降落台滑动至所述上层滑行轨道的顶部时，并通过所 述第二电磁铁吸附拆卸所述无人机的电池。
15.优选地，当所述第一电磁铁禁能时，所述无人机失去电磁力吸附，受重力影 响下滑至所述上层滑行轨道的末端；
16.当所述无人机滑行至所述上层滑行轨道末端时，所述控制单元还用于致能所 述第三电磁铁以上推所述备用电池直至所述无人机上的永磁铁吸附住所述备用电 池；
17.当所述永磁铁吸附了所述备用电池，所述控制单元还用于禁能所述第三电磁 铁。
18.优选地，当所述第二磁铁吸附了所述无人机的电池后，所述控制单元还用于 禁能
所述第二磁铁，所述无人机的电池因重力落至所述下层滑行轨道；
19.所述电池的充电点与所述下层滑行轨道的金属充电条碰触，开始充电。
20.本发明一实施方式还提供一种无人机更换电池方法，应用于无人机停车坪， 所述无人机停车坪包括：降落台，设置有第一电磁铁；上层滑行轨道，与所述降 落台相连；下层滑行轨道，设置于所述上层滑行轨道的上方，顶部设置有第二电 磁铁，末端设置有第三电磁铁，所述方法包括：
21.通过所述第一电磁铁吸附所述无人机，使得所述无人机降落在所述降落台；
22.通过所述下层滑行轨道顶部设置的第二电磁铁吸附拆卸所述无人机的电池；
23.当所述无人机滑行至所述下层滑行轨道的末端时，通过所述下层滑行轨道末 端的第三电磁铁上推备用电池，使得所述备用电池吸附至所述无人机。
24.优选地，所述无人机停车坪还包括控制单元，所述通过所述第一电磁铁吸附 所述无人机，使得所述无人机降落在所述降落台的步骤，具体包括：
25.当所述无人机飞行至停机坪预设的停机范围时，所述控制单元致能所述第一 电磁铁；
26.所述第一电磁铁吸附所述无人机以使所述无人机降落在所述降落台上。
27.所述通过所述下层滑行轨道顶部设置的第二电磁铁吸附拆卸所述无人机的电 池的步骤，具体包括：
28.当所述无人机降落在所述降落台后，禁能所述第一电磁铁同时开启所述第二 电磁铁；
29.当所述无人机从所述降落台滑动至所述上层滑行轨道的顶部时，并通过所述 第二电磁铁吸附拆卸所述无人机的电池。
30.优选地，当所述无人机滑行至所述下层滑行轨道的末端时，通过所述下层滑 行轨道末端的第三电磁铁上推备用电池，使得所述备用电池吸附至所述无人机的 步骤，具体包括：
31.当所述第一电磁铁禁能时，所述无人机失去电磁力吸附，受重力影响下滑至 所述上层滑行轨道的水平处；
32.当所述无人机滑行至所述上层滑行轨道的末端水平处时，所述控制单元致能 所述第三电磁铁以上推所述备用电池直至所述无人机上的永磁铁吸附住所述备用 电池；
33.当所述永磁铁吸附了所述备用电池，所述控制单元禁能所述第三电磁铁。
34.优选地，所述下层滑行轨道还包括金属充电条，所述方法还包括：
35.当所述第二磁铁吸附了所述无人机的电池后，所述控制单元禁能所述第二磁 铁，所述无人机的电池因重力落至所述下层滑行轨道；
36.所述电池的充电点与所述下层滑行轨道的金属充电线碰触，开始充电。
37.相对于现有技术，本发明实施方式提供的无人机停机坪，通过在降落台设置 第一电磁铁以吸附无人机；进而通过与所述降落台相连的上层滑行轨道供所述无 人机滑行；然后通过下层滑行轨道顶部的第二电磁铁拆卸所述无人机的电池；通 过所述下层滑行轨道的末端的第三电磁铁上推备用电池，使得所述备用电池吸附 至所述无人机，从而实现自动更换无人机电池。
附图说明
38.图1为本发明无人机停机坪一实施方式的结构侧试图。
39.图2为本发明无人机停机坪电池一实施方式的正面示意图。
40.图3为本发明电池与无人机对应一实施方式的示意图。
41.图4为本发明无人机停机坪电池一实施方式的背面示意图。
42.图5为本发明无人机停机坪一实施方式的结构俯视图。
43.图6为本发明无人机更换电池一实施方式的流程示意图。图7为本发明无人机更换电池方法一实施方式的流程示意图。
44.主要组件符号说明
45.无人机停机坪
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10
46.无人机
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20
47.电池
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30
48.降落台
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100
49.上层滑行轨道
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101
50.下层滑行轨道
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102
51.第一电磁铁
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103
52.第二电磁铁
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104
53.第三电磁铁
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105
54.备用电池
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106
55.充电金属条
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106
56.充电点
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a-f
57.铁片
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301
58.永磁铁
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302、201
59.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
60.参见图1所示，图1为本发明无人机停机坪10一实施方式的结构示意图。在 本实施方式中，无人机停机坪10包括降落台100、上层滑行轨道101及下层滑行 轨道102。
61.在本实施方式中，降落台100设置有第一电磁铁103，用于吸附无人机20。 具体地，无人机20的电池设置有永磁铁，当无人机20飞行降落至降落台100预 设的停机范围时，通过第一电磁铁103吸附无人机20电池上的永磁铁，使得无人 机20降落在降落台100上。上层滑行轨道101，与降落台100相连，用于供无人 机20滑行。下层滑行轨道102，设置于上层滑行轨道101的上方，下层滑行轨道 102的顶部设置有第二电磁铁104，用于拆卸无人机20的电池；下层滑行轨道102 的末端设置有第三电磁铁105，用于上推备用电池106，使得备用电池106吸附至 无人机20。在本实施方式中，降落台100为斜面台，与上层滑行轨道101平滑连 接。上层滑行轨道101与下层滑行轨道102的倾斜系数不同。
62.在本实施方式中，无人机停机坪10还包括控制单元(图未示)，所述控制单 元电连接于第一电磁铁103，第二电磁铁104及第三电磁铁105，用于控制第一电 磁铁103，第二电磁铁104及第三电磁铁105的通断以实现自动更换无人机20的 电池。具体地，当无人机20飞
行至降落台100预设的停机范围时，所述控制单元 致能第一电磁铁103，通过第一电磁铁103吸附无人机20机身上的永磁铁以使无 人机20降落在降落台100上；当无人机20降落在降落台100后，禁能第一电磁 铁103，同时开启第二电磁铁104，由于第一电磁铁103禁能了，降落台100没有 吸附力，无人机20在斜面的降落台100随重力滑落至上层滑行轨道101上，当无 人机20从降落台100滑动至上层滑行轨道101的顶部时，由于第二电磁铁104已 开启，通过第二电磁铁104吸附并拆卸无人机20的电池。即通过第二电磁铁104 的磁力将电池由无人机20上吸附下来。在本实施方式中，电池采用磁吸式电池。
63.为了更好的理解电池的吸附与拆卸，一并参见附图2-4，附图2为电池30的 正面，正面与无人机20连接。正面包括铁片301，用于吸附于无人机20机身的永 磁铁201，充电点a、b分别与无人机20的充点电c、d对应，详见附图3所示。 附图4为电池30的背面，背面设置有永磁铁302，以使得电池30能够被第一电磁 铁103吸附，从而牵引无人机20降落在降落台100上，还能够被下层滑行轨道102 顶部的第二电磁铁104吸附，从而完成电池30从无人机20上被拆卸；充电点e、 f用于给电池30充电，电池30的充电过程将会在下文做叙述。
64.同时，当第一电磁铁103禁能时，无人机20失去电磁力吸附，受重力影响在 上层滑行轨道101滑行至上层滑行轨道101的末端；当无人机20滑行至上层滑行 轨道101的末端时，所述控制单元还用于致能第三电磁铁105以上推备用电池106 直至所述无人机上的永磁铁吸附住备用电池106；当所述永磁铁吸附了备用电池 106，所述控制单元还用于禁能第三电磁铁105，以完成电池的更换。
65.参见图5所示，在本实施方式中，所述下层滑行轨道102包括金属充电条107， 设置于所述下层滑行轨道的两侧，用于给电池30充电。具体地，当第二磁铁104 吸附了无人机20的电池30后，所述控制单元禁能第二磁铁104，无人机20的电 池30因重力落至下层滑行轨道102上；所述电池30的充电点与下层滑行轨道102 的金属充电条107碰触，开始充电。一并参见附图6，如图6所示，多个备用电池 106在下层滑行轨道连接金属充电条107充电。
66.参见图7所示，图7为本发明无人机更换电池方法一实施方式的流程示意图。 在本实施方式中，所述无人机更换电池方法应用于无人机停机坪10，该无人机停 机坪10包括降落台100，设置有第一电磁铁103；上层滑行轨道101，与降落台 100相连；下层滑行轨道102，设置于上层滑行轨道101的上方，下层滑行轨道102 的顶部设置有第二电磁铁104；下层滑行轨道102的末端设置有第三电磁铁105。
67.在本实施方式中，所述无人机更换电池方法包括以下步骤：
68.步骤s700：通过所述第一电磁铁吸附所述无人机，使得所述无人机降落在所 述降落台。
69.在本实施方式中，无人机停机坪10还包括控制单元，步骤s700具体包括： 当所述无人机飞行至停机坪预设的停机范围时，所述控制单元致能所述第一电磁 铁；所述第一电磁铁吸附所述无人机以使所述无人机降落在所述降落台上。
70.步骤s702：通过所述下层滑行轨道顶部设置的第二电磁铁吸附拆卸所述无人 机的电池。
71.在本实施方式中，步骤s702具体包括：当所述无人机降落在所述降落台后， 禁能所述第一电磁铁同时开启所述第二电磁铁；
72.当所述无人机从所述降落台滑动至所述上层滑行轨道的顶部时，并通过所述 第
二电磁铁吸附拆卸所述无人机的电池。
73.步骤s704：当所述无人机滑行至所述下层滑行轨道的末端时，通过所述下层 滑行轨道末端的第三电磁铁上推备用电池，使得所述备用电池吸附至所述无人机。
74.在本实施方式中，步骤s704具体包括：当所述第一电磁铁禁能时，所述无人 机失去电磁力吸附，受重力影响下滑至所述上层滑行轨道的水平处；当所述无人 机滑行至所述上层滑行轨道的末端水平处时，所述控制单元致能所述第三电磁铁 以上推所述备用电池直至所述无人机上的永磁铁吸附住所述备用电池；当所述永 磁铁吸附了所述备用电池，所述控制单元禁能所述第三电磁铁。
75.在本实施方式中，下层滑行轨道102还包括金属充电条107，所述方法还包括： 当第二磁铁104吸附了无人机20的电池30后，所述控制单元禁能第二磁铁104， 无人机20的电池30因重力落至下层滑行轨道102；电池30的充电点与下层滑行 轨道102的金属充电条碰触，开始充电。
76.相对于现有技术，本发明实施方式提供的无人机停机坪，通过在降落台设置 第一电磁铁以吸附无人机；进而通过与所述降落台相连的上层滑行轨道供所述无 人机滑行；然后通过下层滑行轨道顶部的第二电磁铁拆卸所述无人机的电池；通 过所述下层滑行轨道的末端的第三电磁铁上推备用电池，使得所述备用电池吸附 至所述无人机，从而实现自动更换无人机电池。
77.本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发 明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上 实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

技术特征：
1.一种无人机停机坪，其特征在于，包括：降落台，设置有第一电磁铁，用于吸附无人机；上层滑行轨道，与所述降落台相连，用于供所述无人机滑行；下层滑行轨道，设置于所述上层滑行轨道的下方，所述下层滑行轨道的顶部设置有第二电磁铁，用于拆卸所述无人机的电池；所述下层滑行轨道的末端设置有第三电磁铁，用于上推备用电池，使得所述备用电池吸附至所述无人机。2.如权利要求1所述的无人机停机坪，其特征在于，所述下层滑行轨道还包括：金属充电条，设置于所述下层滑行轨道的两侧，用于给电池充电。3.如权利要求2所述的无人机停机坪，其特征在于，还包括：控制单元，电连接于所述第一电磁铁，第二电磁铁及第三电磁铁，用于控制所述第一电磁铁，第二电磁铁及第三电磁铁的通断。4.如权利要求3所述的无人机停机坪，其特征在于，所述控制单元还用于：当所述无人机飞行至所述降落台预设的停机范围时，致能所述第一电磁铁，通过所述第一电磁铁吸附所述无人机以使所述无人机降落在所述降落台上；当所述无人机降落在所述降落台后，禁能所述第一电磁铁同时致能所述第二电磁铁，所述无人机从所述降落台滑动至所述上层滑行轨道的顶部时，并通过所述第二电磁铁吸附拆卸所述无人机的电池。5.如权利要求4所述的无人机停机坪，其特征在于：当所述第一电磁铁禁能时，所述无人机失去电磁力吸附，受重力影响下滑至所述上层滑行轨道的末端；当所述无人机滑行至所述上层滑行轨道末端时，所述控制单元还用于致能所述第三电磁铁以上推所述备用电池直至所述无人机上的永磁铁吸附住所述备用电池；当所述永磁铁吸附了所述备用电池，所述控制单元还用于禁能所述第三电磁铁。6.如权利要求4所述的无人机停机坪，其特征在于：当所述第二磁铁吸附了所述无人机的电池后，所述控制单元还用于禁能所述第二磁铁，所述无人机的电池因重力落至所述下层滑行轨道；所述电池的充电点与所述下层滑行轨道的金属充电条碰触，开始充电。7.一种无人机更换电池方法，应用于无人机停车坪，所述无人机停车坪包括：降落台，设置有第一电磁铁；上层滑行轨道，与所述降落台相连；下层滑行轨道，设置于所述上层滑行轨道的上方，顶部设置有第二电磁铁，末端设置有第三电磁铁，所述方法包括：通过所述第一电磁铁吸附所述无人机，使得所述无人机降落在所述降落台；通过所述下层滑行轨道顶部设置的第二电磁铁吸附拆卸所述无人机的电池；当所述无人机滑行至所述下层滑行轨道的末端时，通过所述下层滑行轨道末端的第三电磁铁上推备用电池，使得所述备用电池吸附至所述无人机。8.如权利要求7所述的无人机更换电池方法，其特征在于，所述无人机停车坪还包括控制单元，所述通过所述第一电磁铁吸附所述无人机，使得所述无人机降落在所述降落台的步骤，具体包括：当所述无人机飞行至停机坪预设的停机范围时，所述控制单元致能所述第一电磁铁；所述第一电磁铁吸附所述无人机以使所述无人机降落在所述降落台上；
所述通过所述下层滑行轨道顶部设置的第二电磁铁吸附拆卸所述无人机的电池的步骤，具体包括：当所述无人机降落在所述降落台后，禁能所述第一电磁铁同时开启所述第二电磁铁；当所述无人机从所述降落台滑动至所述上层滑行轨道的顶部时，并通过所述第二电磁铁吸附拆卸所述无人机的电池。9.如权利要求8所述的无人机更换电池方法，其特征在于，当所述无人机滑行至所述下层滑行轨道的末端时，通过所述下层滑行轨道末端的第三电磁铁上推备用电池，使得所述备用电池吸附至所述无人机的步骤，具体包括：当所述第一电磁铁禁能时，所述无人机失去电磁力吸附，受重力影响下滑至所述上层滑行轨道的水平处；当所述无人机滑行至所述上层滑行轨道的末端水平处时，所述控制单元致能所述第三电磁铁以上推所述备用电池直至所述无人机上的永磁铁吸附住所述备用电池；当所述永磁铁吸附了所述备用电池，所述控制单元禁能所述第三电磁铁。10.如权利要求9所述的无人机更换电池方法，其特征在于，所述下层滑行轨道还包括金属充电条，所述方法还包括：当所述第二磁铁吸附了所述无人机的电池后，所述控制单元禁能所述第二磁铁，所述无人机的电池因重力落至所述下层滑行轨道；所述电池的充电点与所述下层滑行轨道的金属充电线碰触，开始充电。

技术总结
一种无人机停机坪，包括：降落台，设置有第一电磁铁，用于吸附无人机；上层滑行轨道，与所述降落台相连，用于供所述无人机滑行；下层滑行轨道，设置于所述上层滑行轨道的上方，所述下层滑行轨道的顶部设置有第二电磁铁，用于拆卸所述无人机的电池；所述下层滑行轨道的末端设置有第三电磁铁，用于上推备用电池，使得所述备用电池吸附至所述无人机，从而实现自动更换无人机电池。换无人机电池。换无人机电池。


技术研发人员：许智渊 洪健闵
受保护的技术使用者：南宁富联富桂精密工业有限公司
技术研发日：2021.10.14
技术公布日：2023/4/20