一种无人机库系统的制作方法

1.本实用新型涉及无人机辅助装置技术领域，具体的说，是一种无人机库系统。


背景技术：

2.随着无人机在户外的应用越来越广，有必要提供能保障无人机户外起降及收纳充电的无人机库，来确保无人机能够更好地在户外执行任务。为了提高无人机户外执行任务时的自动化程度，减少人工操作维护成本，有必要提高无人机库的自动化运行功能。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种无人机库系统，其中工控机通过通讯装置接收远端服务下发信息和指令，进而向运动控制器和充电控制器下发执行命令，运动控制器根据接收的指令相应得地控制开合驱动组件对开合舱门、控制升降机构驱动停机平台升降或控制归中机构将无人机推移夹持到停机平台的中央；并通过充电控制控制供电装置对无人机进行充电或停止充电；实现了对无人机的提供户外起降及收纳充电平台的功能。
4.本实用新型通过下述技术方案实现：
5.一种无人机库系统，所示无人机库系统包括：
6.机库舱体，用于收纳无人机，所述机库舱体顶部开口设有通过滑动实现开合的舱门及驱动所述舱门运动的开合驱动组件；
7.停机平台，用于停放无人机；
8.升降机构，包括用于固定安装停机平台的移动件、用于驱动所述移动件实现升降运动的垂直驱动组件；所述垂直驱动组件固定安装在所述机库舱体内部，所述移动件与所述垂直驱动组件连接以使所述停机平台在所述机库舱体内升降；
9.归中机构，包括用于推动所述无人机沿x轴方向移动的x轴推杆和用于驱动所述x轴推杆的x轴驱动组件、用于推动所述无人机沿y轴方向移动的y轴推杆和用于驱动所述y轴推杆上的y轴驱动组件，且所述x轴方向、y轴方向相互垂直且均与所述停机平台表面平行；所述x轴驱动组件、y轴驱动组件固定安装在所述停机平台上，所述x轴推杆与所述x轴驱动组件的移动部连接且所述y轴推杆与所述y轴驱动组件的移动部连接以使所述无人机移动到所述停机平台中央；
10.供电装置，包括供电装置、充电控制器和安装于所述x轴推杆或y轴推杆上的用于与所述无人机电连接的充电接头，所述供电装置、充电控制器和充电接头依次电连接；
11.运动控制器，所述供电装置与所述运动控制器电连接，所述运动控制器分别与所述开合驱动组件、垂直驱动组件、x轴驱动组件和y轴驱动组件电连接；
12.工控机，所述供电装置与所述工控机电连接，所述工控机分别与所述充电控制器、运动控制器电连接；
13.通讯装置，所述通讯装置与所述工控机电连接，所述通讯装置与所述无人机和/或远端服务器通讯连接。
14.其中，起飞时，工控机通过通讯装置接收远端服务器的指令和信息，信息中包含诸如待作业时间段天气状况、风力等级和是否处于限制飞行区域等；如上述信息满足飞行任务执行条件：工控机控发送指令使电控制器停止断开供电装置向充电接头供电；工控机向运动控制器发送指令，使得x轴向驱动组件、y轴驱动组件与无人机脱离接触，运动控制器控制控制开合驱动组件打开舱门，运动控制器控制垂直驱动组件抬升停机平台；待停机平台到达设定高度后，无人机开始气动执行飞行任务；
15.待无人机起飞后，舱门关闭；
16.无人机执行完飞行任务准备返回无人机库时，工控通讯装置接收无人机或远端服务器发送的返回信息后，打开舱门待无人机降落在停机平台上，运动控制器控制x轴驱动组件、y轴驱动组件将无人机夹持并推到停机平台的中央，然后运动控制器控制垂直驱动组件让停机平台下降到机库舱体底部，此时充电控制器检测通过充电机头与无人机充电口接触形成的回路检测到无人机处于待充电状态，充电控制器接通供电装置和充电接头之间的供电电路，对无人机进行充电；关闭舱门。
17.为了更好地实现本实用新型，更进一步的，还包括位置传感器、第一限位开关和第二限位开关，所述位置传感器、第一限位开关安装于所述机库舱体的顶部开口内侧，所述位置传感器，所述第二限位开关位于所述机库舱体的内或停机平台的底部，所述位置传感器、第一限位开关、第二限位开关均与所述运动控制器电连接。
18.位置传感器用于检测无人机或停机平台位置，当无人机或停机平台到达安装位置传感器的预设位置时，位置传感器向运动控制器发送检测信号，以便运动传感器发出下一步控制指令，如制动垂直驱动组件；而第一限位开关、第二限位开关是为了防止垂直驱动组件驱动停机平台时超过限制行程区间而出现碰撞损伤，能够起到保护无人机库和无人机的作用。
19.为了更好地实现本实用新型，更进一步的，所述机库舱体内部设有定位装置，所述定位装置与所述工控机电连接。定位装置用于检测无人机库所在实时位置，是对无人机自身定位功能的补充，当无人机库处于特定限制飞行区域内时，制止工控机发出执行飞行任务的指令。
20.为了更好地实现本实用新型，更进一步的，所述机库舱体内部设有红外传感器和烟雾传感器，所述红外传感器和所述烟雾传感器与所述工控机电连接。红外传感器实时检测到无人机库内部存在的异常热源并及时向工控机反馈，防止无人机库内局部过热起火；烟雾报警器检测无人机库内烟雾浓度，当无人机库内已经开始着火时，工控机根据烟雾报警器传递出的信号能够快速控制无人机库做出动作反馈，防止损失扩大。
21.为了更好地实现本实用新型，更进一步的，所述机库舱体的顶部开口内侧设有摄像头，所述摄像头与所述工控机电连接，所述摄像头与所述通讯装置通讯连接。摄像头对无人机库内部的工作状态进行实时监测，摄像头采集的图像可以通过工控机的屏幕进行查看，也可以直接通过通讯装置上传至远端服务器，当无人机库内部出现异常状态时方便操作人员直接查看。
22.为了更好地实现本实用新型，更进一步的，所述机库舱体内底部设有水浸传感器，所述水浸传感器与所述工控机电连接。水浸传感器检测机库舱体内部积水情况，当舱门密闭不严导致机库舱体进水时，能够快速将积水情况以电信号的形式发送给工控机，工控机
根据设定程序执行相应操作，如通过通讯装置将积水情况进一步上报给远端服务器，以便远程操作人员能够根据该信息及时派出维护人员进行查看和检修。
23.为了更好地实现本实用新型，更进一步的，所述机库舱体内部设有灯带及灯带控制器，所述工控机与所述灯带控制器连接，所述灯带控制器与所述灯带电连接。为摄像头提供充足的光线条件，以便摄像头获得清晰成像。
24.为了更好地实现本实用新型，更进一步的，所述机库舱体内部设有温度控制器和温度调节装置，所述供电装置、温度控制器和温度调节装置依次电连接，所述温度控制器与所述工控机电连接。温度调节装装置诸如空调、风扇或半导体制冷装置，力求机库舱体内部热量能够快速被排出，防止无人机库中的各电子元件高温工作出现故障或者使用寿命缩短。
25.本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
26.本实用新型提供的一种无人机库系统，其中工控机通过通讯装置接收远端服务下发信息和指令，进而向运动控制器和充电控制器下发执行命令，运动控制器根据接收的指令相应得地控制开合驱动组件对开合舱门、控制升降机构驱动停机平台升降或控制归中机构将无人机推移夹持到停机平台的中央；并通过充电控制控制供电装置对无人机进行充电或停止充电；实现了对无人机的提供户外起降及收纳充电平台的功能。
附图说明
27.下面将结合附图对技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
28.图1为本实用新型提供的一种无人机库系统的结构示意图；
29.图2为本实用新型中一种升降机构的结构示意图；
30.图3为本实用新型中一种升降机构的结构示意图；
31.图4为本实用新型中另一种升降机构的结构示意图；
32.图5为本实用新型中归中机构的结构示意图；
33.图6为本实用新型中位置传感器、第一限位开关和第二限位开关的安装位置示意图。
34.其中：100、机库舱体；101、舱门；102、开合驱动组件；200、停机平台；300、升降机构；301、升降电机；302、传动带轮机构；303、升降丝杆螺母副；400、归中机构；401、x轴电机；402、x轴同步带轮机构；403、x轴推杆；404、y轴电机；405、y轴同步带轮机构；406、y轴推杆；500、充电接头；601、位置传感器；602、第一限位开关；603、第二限位开关；700、摄像头。
具体实施方式
35.以下结合实施例的具体实施方式，对本实用新型的上述内容再做进一步的详细说明。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本实用新型上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段作出的各种替换或变更，均应包括在本实用新型的范围内。
36.实施例1：
37.本实施例提供了一种无人机库系统，所示无人机库系统包括：
38.机库舱体100，用于收纳无人机，所述机库舱体100顶部开口设有通过滑动实现开合的舱门101及驱动所述舱门101运动的开合驱动组件102；该开合驱动组件102包括作为动力源的开合电机、作为传动机构的齿轮齿条机构，开合电机通过驱动齿轮齿条机构中的齿轮转动，齿轮齿条机构中的齿条与舱门固定连接，因此启动开合电机并控制正反转方向即可实现舱门101的开合；
39.停机平台200，用于停放无人机；
40.升降机构300，包括用于固定安装停机平台200的移动件、用于驱动所述移动件实现升降运动的垂直驱动组件；所述垂直驱动组件固定安装在所述机库舱体100内部，所述移动件与所述垂直驱动组件连接以使所述停机平台200在所述机库舱体100内升降；垂直驱动组件包括作为动力源的升降电机301、作为传动机构的升降丝杠螺母副303，其中移动件固定安装在所述丝杠螺母上，升降电机301正反转以驱动丝杠螺母在传动丝杠上升降往复运动；此外，传动机构还可以采用传动带轮机构302，升降电机301驱动传动带轮机构302中的主动带轮正反转时，竖直设置的同步带一侧固定的移动件做上下往复运动，移动件带动停机平台200实现升降；
41.归中机构400，包括用于推动所述无人机沿x轴方向移动的x轴推杆403和用于驱动所述x轴推杆403的x轴驱动组件、用于推动所述无人机沿y轴方向移动的y轴推杆406和用于驱动所述y轴推杆406上的y轴驱动组件，且所述x轴方向、y轴方向相互垂直且均与所述停机平台200表面平行；所述x轴驱动组件、y轴驱动组件固定安装在所述停机平台200上，所述x轴推杆403与所述x轴驱动组件的移动部连接且所述y轴推杆406与所述y轴驱动组件的移动部连接以使所述无人机移动到所述停机平台200中央；其中，x轴驱动组件包括作为动力源头的x轴电机401和作为末端传动件的x轴同步带轮机构402，在x轴同步带轮机构402的x轴传动带的相对两侧各固定一个x轴移动部，当x轴电机401转动时，x轴移动部沿x轴做相向靠近或相背远离的运动，每个x轴移动部均安装一根x轴推杆403，则实现在x轴上对无人机的夹紧归中或松开无人机；为了提高x轴推杆403夹持力的均一和运动稳定性，还可增设x轴传动轴，通过x轴电机401驱动x轴传动轴，再在x轴传动轴两端各设一组x轴同步带轮机构402，以同步固定x轴推杆403的两端；其中，y轴驱动组件包括作为动力源头的y轴电机404和作为末端传动件的y轴同步带轮机构405，在y轴同步带轮机构405的y轴传动带的相对两侧各固定一个y轴移动部，当y轴电机404转动时，y轴移动部沿y轴做相向靠近或相背远离的运动，每个y轴移动部均安装一根y轴推杆406，则实现在y轴上对无人机的夹紧归中或松开无人机；为了提高y轴推杆406夹持力的均一和运动稳定性，还可增设y轴传动轴，通过y轴电机404驱动y轴传动轴，再在y轴传动轴两端各设一组y轴同步带轮机构405，以同步固定y轴推杆406的两端；
42.供电装置，包括供电装置、充电控制器和安装于所述x轴推杆403或y轴推杆406上的用于与所述无人机电连接的充电接头500，所述供电装置、充电控制器和充电接头500依次电连接；
43.运动控制器，所述供电装置与所述运动控制器电连接，所述运动控制器分别与所述开合驱动组件102、垂直驱动组件、x轴驱动组件和y轴驱动组件电连接；运动控制器包括用于控制开合驱动组件102运动的开合控制器、用于控制升降电机301的升降控制器、用于控制x轴电机401的x向归中控制器和用于控制y轴电机404的y向归中控制器；
44.工控机，所述供电装置与所述工控机电连接，所述工控机分别与所述充电控制器、运动控制器电连接；
45.通讯装置，所述通讯装置与所述工控机电连接，所述通讯装置与所述无人机和/或远端服务器通讯连接。
46.其中，起飞时，工控机通过通讯装置接收远端服务器的指令和信息，信息中包含诸如待作业时间段天气状况、风力等级和是否处于限制飞行区域等；如上述信息满足飞行任务执行条件：工控机控发送指令使电控制器停止断开供电装置向充电接头500供电；工控机向运动控制器发送指令，使得x轴向驱动组件、y轴驱动组件与无人机脱离接触，运动控制器控制控制开合驱动组件102打开舱门101，运动控制器控制垂直驱动组件抬升停机平台200；待停机平台200到达设定高度后，无人机开始气动执行飞行任务；
47.待无人机起飞后，舱门101关闭；
48.无人机执行完飞行任务准备返回无人机库时，工控通讯装置接收无人机或远端服务器发送的返回信息后，打开舱门101待无人机降落在停机平台200上，运动控制器控制x轴驱动组件、y轴驱动组件将无人机夹持并推到停机平台200的中央，然后运动控制器控制垂直驱动组件让停机平台200下降到机库舱体100底部，此时充电控制器检测通过充电机头与无人机充电口接触形成的回路检测到无人机处于待充电状态，充电控制器接通供电装置和充电接头500之间的供电电路，对无人机进行充电；关闭舱门101。
49.实施例2：
50.本实施例是在实施例1的基础上进一步优化实现的，所述无人机库系统还包括位置传感器601、第一限位开关602和第二限位开关603，所述位置传感器601、第一限位开关602安装于所述机库舱体100的顶部开口内侧，所述位置传感器601，所述第二限位开关603位于所述机库舱体100的内或停机平台200的底部，所述位置传感器601、第一限位开关602、第二限位开关603均与所述运动控制器电连接。
51.位置传感器601用于检测无人机或停机平台200位置，当无人机或停机平台200到达安装位置传感器601的预设位置时，位置传感器601向运动控制器发送检测信号，以便运动传感器发出下一步控制指令，如制动垂直驱动组件；而第一限位开关602、第二限位开关603是为了防止垂直驱动组件驱动停机平台200时超过限制行程区间而出现碰撞损伤，能够起到保护无人机库和无人机的作用。
52.更进一步的，所述机库舱体100内部设有定位装置，所述定位装置与所述工控机电连接。定位装置用于检测无人机库所在实时位置，是对无人机自身定位功能的补充，当无人机库处于特定限制飞行区域内时，制止工控机发出执行飞行任务的指令。
53.更进一步的，所述机库舱体100内部设有红外传感器和烟雾传感器，所述红外传感器和所述烟雾传感器与所述工控机电连接。红外传感器实时检测到无人机库内部存在的异常热源并及时向工控机反馈，防止无人机库内局部过热起火；烟雾报警器检测无人机库内烟雾浓度，当无人机库内已经开始着火时，工控机根据烟雾报警器传递出的信号能够快速控制无人机库做出动作反馈，防止损失扩大。
54.更进一步的，所述机库舱体100的顶部开口内侧设有摄像头，所述摄像头与所述工控机电连接，所述摄像头与所述通讯装置通讯连接。摄像头对无人机库内部的工作状态进行实时监测，摄像头采集的图像可以通过工控机的屏幕进行查看，也可以直接通过通讯装
置上传至远端服务器，当无人机库内部出现异常状态时方便操作人员直接查看。
55.更进一步的，所述机库舱体100内底部设有水浸传感器，所述水浸传感器与所述工控机电连接。水浸传感器检测机库舱体100内部积水情况，当舱门101密闭不严导致机库舱体100进水时，能够快速将积水情况以电信号的形式发送给工控机，工控机根据设定程序执行相应操作，如通过通讯装置将积水情况进一步上报给远端服务器，以便远程操作人员能够根据该信息及时派出维护人员进行查看和检修。
56.更进一步的，所述机库舱体100内部设有灯带及灯带控制器，所述工控机与所述灯带控制器连接，所述灯带控制器与所述灯带电连接。为摄像头提供充足的光线条件，以便摄像头获得清晰成像。
57.更进一步的，所述机库舱体100内部设有温度控制器和温度调节装置，所述供电装置、温度控制器和温度调节装置依次电连接，所述温度控制器与所述工控机电连接。温度调节装装置诸如空调、风扇或半导体制冷装置，力求机库舱体100内部热量能够快速被排出，防止无人机库中的各电子元件高温工作出现故障或者使用寿命缩短。
58.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种无人机库系统，其特征在于，所示无人机库系统包括：机库舱体（100），用于收纳无人机，所述机库舱体（100）顶部开口设有通过滑动实现开合的舱门（101）及驱动所述舱门（101）运动的开合驱动组件（102）；停机平台（200），用于停放无人机；升降机构（300），包括用于固定安装停机平台（200）的移动件、用于驱动所述移动件实现升降运动的垂直驱动组件；所述垂直驱动组件固定安装在所述机库舱体（100）内部，所述移动件与所述垂直驱动组件连接以使所述停机平台（200）在所述机库舱体（100）内升降；归中机构（400），包括用于推动所述无人机沿x轴方向移动的x轴推杆（403）和用于驱动所述x轴推杆（403）的x轴驱动组件、用于推动所述无人机沿y轴方向移动的y轴推杆（406）和用于驱动所述y轴推杆（406）上的y轴驱动组件，且所述x轴方向、y轴方向相互垂直且均与所述停机平台（200）表面平行；所述x轴驱动组件、y轴驱动组件固定安装在所述停机平台（200）上，所述x轴推杆（403）与所述x轴驱动组件的移动部连接且所述y轴推杆（406）与所述y轴驱动组件的移动部连接以使所述无人机移动到所述停机平台（200）中央；供电装置，包括供电装置、充电控制器和安装于所述x轴推杆（403）或y轴推杆（406）上的用于与所述无人机电连接的充电接头（500），所述供电装置、充电控制器和充电接头（500）依次电连接；运动控制器，所述供电装置与所述运动控制器电连接，所述运动控制器分别与所述开合驱动组件（102）、垂直驱动组件、x轴驱动组件和y轴驱动组件电连接；工控机，所述供电装置与所述工控机电连接，所述工控机分别与所述充电控制器、运动控制器电连接；通讯装置，所述通讯装置与所述工控机电连接，所述通讯装置与所述无人机和/或远端服务器通讯连接。2.根据权利要求1所述的一种无人机库系统，其特征在于，还包括位置传感器（601）、第一限位开关（602）和第二限位开关（603），所述位置传感器（601）、第一限位开关（602）安装于所述机库舱体（100）的顶部开口内侧，所述位置传感器（601），所述第二限位开关（603）位于所述机库舱体（100）的内或停机平台（200）的底部，所述位置传感器（601）、第一限位开关（602）、第二限位开关（603）均与所述运动控制器电连接。3.根据权利要求1所述的一种无人机库系统，其特征在于，所述机库舱体（100）内部设有定位装置，所述定位装置与所述工控机电连接。4.根据权利要求1所述的一种无人机库系统，其特征在于，所述机库舱体（100）内部设有红外传感器和烟雾传感器，所述红外传感器和所述烟雾传感器与所述工控机电连接。5.根据权利要求1所述的一种无人机库系统，其特征在于，所述机库舱体（100）的顶部开口内侧设有摄像头，所述摄像头与所述工控机电连接，所述摄像头与所述通讯装置通讯连接。6.根据权利要求1所述的一种无人机库系统，其特征在于：所述机库舱体（100）内底部设有水浸传感器，所述水浸传感器与所述工控机电连接。7.根据权利要求1所述的一种无人机库系统，其特征在于，所述机库舱体（100）内部设有灯带及灯带控制器，所述工控机与所述灯带控制器连接，所述灯带控制器与所述灯带电连接。
8.根据权利要求1所述的一种无人机库系统，其特征在于，所述机库舱体（100）内部设有温度控制器和温度调节装置，所述供电装置、温度控制器和温度调节装置依次电连接，所述温度控制器与所述工控机电连接。

技术总结
本实用新型涉及无人机辅助装置技术领域，公开了一种无人机库系统，其中工控机通过通讯装置接收远端服务下发信息和指令，进而向运动控制器和充电控制器下发执行命令，运动控制器根据接收的指令相应得地控制开合驱动组件对开合舱门、控制升降机构驱动停机平台升降或控制归中机构将无人机推移夹持到停机平台的中央；并通过充电控制控制供电装置对无人机进行充电或停止充电；实现了对无人机的提供户外起降及收纳充电平台的功能，提高了无人机户外执行任务时的自动化程度，减少人工操作维护成本。本。本。


技术研发人员：胡延鑫 梁可 文朋
受保护的技术使用者：四川天惠云泽智能科技有限公司
技术研发日：2022.12.07
技术公布日：2023/4/19