无人机自动对接充电装置的制作方法

1.本实用新型涉及无人机技术领域，特别涉及一种无人机自动对接充电装置。


背景技术：

2.目前，通常采用无人机机场装载无人机，以便于将无人机部署到现场作业。当无人机在执行任务期间电池电量较低时，无人机需要返回至无人机机场的平台上，由无人机机场对其进行充电。为了减少人工作业，实现对无人机的自动化操作，当前已经存在对无人机进行自动充电的技术，其一般是先通过归中杆带动无人机移动至平台上的指定位置，之后再通过充电装置携带充电器端子移动与无人机充电接口对接，从而实现自动充电。该充电方式不仅结构复杂，增加无人机机场成本，对无人机归中精度要求较高，而且该充电装置占据平台上的一定空间，可能会干涉到无人机降落到平台上，带来一定的风险；同时，在端子带电接触与分离的瞬间，触点上会产生电弧，容易烧损端子，影响充电。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种无人机自动对接充电装置，在无人机归中的同时实现充电触点结构自动对接，结构简单，而且对无人机归中的精度要求不高，此外可直接通过充电触点结构采集无人机电池电压及电量信息，进而通过控制继电器通断来控制充电启停，且不会造成触点烧损。
4.本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无人机自动对接充电装置，包括：用于停靠无人机的停靠平台和充电触点结构，所述停靠平台上沿第一方向滑动安装有相互平行的两个第一归中杆，以及沿第二方向滑动安装有相互平行的两个第二归中杆，且两个所述第二归中杆垂直布置在两个所述第一归中杆的上方；所述充电触点结构包括至少两个连接器公头，以及与两个所述连接器公头相适配的至少两个连接器母座，该至少两个连接器公头分别安装在两个所述第二归中杆上，并电连接于电源；该至少两个连接器母座安装在所述无人机底部的起落支架上，并电连接于所述无人机的电池；当两个所述第一归中杆和两个所述第二归中杆向中间靠拢使所述无人机归中到位时，所述连接器公头与所述连接器母座一一对接。
5.作为本实用新型的进一步改进，还包括：电控板、继电器和充电器，所述继电器与所述充电器串联在所述电源和所述连接器公头之间，且所述继电器与所述电控板电连接，所述电控板用于控制所述继电器通断。
6.作为本实用新型的进一步改进，所述电控板设置有电压电量检测模块，所述电压电量检测模块用于通过所述充电触点结构采集所述电池的电压及电量信号。
7.作为本实用新型的进一步改进，两个所述第二归中杆上均安装有固定块，两个所述固定块朝向彼此的一侧面上均固定有两个以上的所述连接器公头；所述起落支架位于其四角处均设置有支撑块，其中两个所述支撑块背向彼此的一侧面上均固定有两个以上的所述连接器母座。
8.作为本实用新型的进一步改进，所述连接器公头为弹簧顶针公头，所述连接器母座为铜柱母座。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述连接器公头为浮动式对插公头，所述连接器母座为插孔母座。
10.本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种无人机自动对接充电装置，通过在第二归中杆上安装有连接器公头，并在无人机的起落支架上安装有与之适配的连接器母座，在无人机归中的同时实现充电触点结构自动对接，结构非常简单，而且采用的充电触点结构能够保证稳定接触，对无人机归中的精度要求也不高，易于实现自动充电，同时作为正、负极端的连接器公头分别安装在两个第二归中杆上，有效防止出现短路，增加充电的安全性；此外，本实用新型电控板上设置有电压电量检测模块，能够直接通过充电触点结构采集电池的电压及电量信号，而无需再另外设置数据采集端，技术方案更为简单，电控板通过控制继电器的通断来控制充电的启停，使得充电触点结构不会带电接触或分断，进而在触点上不会产生电弧，避免烧损充电触点结构。
附图说明
11.图1为本实用新型无人机自动对接充电装置的立体图；
12.图2为本实用新型无人机自动对接充电装置的爆炸图；
13.图3为本实用新型无人机自动对接充电装置中充电触点结构一实施方式的立体图；
14.图4为本实用新型无人机自动对接充电装置中充电触点结构另一实施方式的立体图；
15.图5为本实用新型无人机自动对接充电装置的电控系统框图。
16.结合附图，作以下说明：
17.1、无人机；2、停靠平台；3、第一归中杆；4、第二归中杆；5、电源；6、起落支架；601、支撑块；7、电池；8、电控板；9、继电器；10、充电器；11、弹簧顶针公头；12、铜柱母座；13、浮动式对插公头；14、插孔母座；15、固定块。
具体实施方式
18.以下结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。
19.参阅图1至图5，本实用新型提供一种无人机自动对接充电装置，包括：用于停靠无人机1的停靠平台2和充电触点结构。为了便于理解，以停靠平台2的顶面上相垂直的两边延伸方向分别定义为第一方向和第二方向，以图1为参照，其中第一方向为前后边所在方向，第二方向为左右边所在方向。
20.停靠平台2上沿第一方向滑动安装有相互平行的两个第一归中杆3，以及沿第二方向滑动安装有相互平行的两个第二归中杆4，且两个第二归中杆4垂直布置在两个第一归中杆3的上方。此外，停靠平台2的底部还安装有两组驱动装置，分别用于驱动两个第一归中杆3沿第二方向相互分离或靠拢、两个第二归中杆4沿第一方向相互分离或靠拢。需要说明的是，两组驱动装置均可采用丝杆模组、同步带模组等，来实现驱动两个第一归中杆3与两个第二归中杆4的归中运动，此驱动方式均属于现有技术，不作为本技术所改进的重点，因此
不再展开详细赘述。
21.本技术中，无人机1的底部安装有起落支架6，两个第一归中杆3与两个第二归中杆4在归中运动过程中通过并靠在起落支架6相应的侧面上推动起落支架6运动，从而带动无人机1归中。
22.进一步的，充电触点结构包括至少两个连接器公头，以及与两个连接器公头相适配的至少两个连接器母座，该至少两个连接器公头分别安装在两个第二归中杆4上，并电连接于电源5。该至少两个连接器母座安装在无人机1底部的起落支架6上，并电连接于无人机1的电池7。当两个第一归中杆3和两个第二归中杆4向中间靠拢使无人机1归中到位时，连接器公头与连接器母座一一对应接触导通进行对无人机1自动充电。可见本技术在无人机1归中的同时实现充电触点结构自动对接，结构非常简单，且该充电触点结构占用空间小，不会给无人机1的降落带来风险。此外，本技术在两个第二归中杆4上分别安装有连接器公头，其中一个作为正极，另一作为负极，防止出现短路，增加无人机1充电的安全性。
23.在本实施例中，两个第二归中杆4靠近中间位置的顶部均安装有固定块15，两个固定块15朝向彼此的一侧面上均并列固定有两个连接器公头，且连接器公头的触点端均凸出于固定块15的侧面设置。起落支架6位于其四角处均设置有支撑块601，其中两个支撑块601背向彼此的一侧面上均并列固定有两个连接器母座，该连接器母座与连接器公头一一对应设置。可选的，本实用新型通过在固定块15上均设置有两个连接器公头、支撑块601上设置两个与之适配的连接器母座，在接触时正负极端均能够形成两个触点，以此来提高充电触点结构接触时的可靠性，确保充电的高稳定性。当然，在固定块15上均并列设置三个乃至更多个连接器公头、支撑块601上设置与之对应数量的连接器母座也是可以的，本技术对此不作限制。
24.参阅图3，作为本技术一个优选的实施方式，充电触点结构采用的是弹簧顶针触点式连接器，例如pogopin连接器，其连接器公头为弹簧顶针公头11，连接器母座为铜柱母座12，能够形成弹性接触，保证接触更加稳定可靠，且该充电触点结构对无人机1归中的精度要求不高。
25.参阅图4，作为本技术另一个优选的实施方式，充电触点结构采用的是浮动式板对板对插连接器，例如可采用簧中簧电子公司生产的型号为c0300-b02-f01-s的大电流浮动式板对板接插件，其中，连接器公头为浮动式对插公头13，连接器母座为插孔母座14，能够形成插拔接触，可承受更大电流。
26.参阅图5，本实用新型无人机自动对接充电装置还包括：电控板8、继电器9和充电器10，继电器9与充电器10串联在电源5和连接器公头之间，且继电器9与电控板8电连接，电控板8用于控制继电器9通断。其中，电控板8设置有电压电量检测模块，电压电量检测模块与连接器公头电连接。当无人机1归中到位时，连接器公头与连接器母座一一对应接触，电压电量检测模块能够通过充电触点结构采集电池7的电压及电量信号，电控板8根据该电压及电量信号来决定是否给无人机1的电池7充电，此方式直接通过充电触点结构采集电池7的电压及电量信号，而无需再另外设置数据采集端，技术方案更为简单。同时，电控板8通过控制继电器9的通断，来控制充电的启停，也就是说在保证充电触点结构接触后，再控制继电器9导通，使无人机1接通电源5进行充电，这样充电触点结构不会带电接触，进而在触点上不会产生电弧，避免烧损充电触点结构。
27.在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是以上描述仅是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，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、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

技术特征：
1.一种无人机自动对接充电装置，其特征在于，包括：用于停靠无人机(1)的停靠平台(2)和充电触点结构，所述停靠平台(2)上沿第一方向滑动安装有相互平行的两个第一归中杆(3)，以及沿第二方向滑动安装有相互平行的两个第二归中杆(4)，且两个所述第二归中杆(4)垂直布置在两个所述第一归中杆(3)的上方；所述充电触点结构包括至少两个连接器公头，以及与两个所述连接器公头相适配的至少两个连接器母座，该至少两个连接器公头分别安装在两个所述第二归中杆(4)上，并电连接于电源(5)；该至少两个连接器母座安装在所述无人机(1)底部的起落支架(6)上，并电连接于所述无人机(1)的电池(7)；当两个所述第一归中杆(3)和两个所述第二归中杆(4)向中间靠拢使所述无人机(1)归中到位时，所述连接器公头与所述连接器母座一一对接。2.根据权利要求1所述的无人机自动对接充电装置，其特征在于，还包括：电控板(8)、继电器(9)和充电器(10)，所述继电器(9)与所述充电器(10)串联在所述电源(5)和所述连接器公头之间，且所述继电器(9)与所述电控板(8)电连接，所述电控板(8)用于控制所述继电器(9)通断。3.根据权利要求2所述的无人机自动对接充电装置，其特征在于：所述电控板(8)设置有电压电量检测模块，所述电压电量检测模块用于通过所述充电触点结构采集所述电池(7)的电压及电量信号。4.根据权利要求1所述的无人机自动对接充电装置，其特征在于：两个所述第二归中杆(4)上均安装有固定块(15)，两个所述固定块(15)朝向彼此的一侧面上均固定有两个以上的所述连接器公头；所述起落支架(6)位于其四角处均设置有支撑块(601)，其中两个所述支撑块(601)背向彼此的一侧面上均固定有两个以上的所述连接器母座。5.根据权利要求1所述的无人机自动对接充电装置，其特征在于：所述连接器公头为弹簧顶针公头(11)，所述连接器母座为铜柱母座(12)。6.根据权利要求1所述的无人机自动对接充电装置，其特征在于：所述连接器公头为浮动式对插公头(13)，所述连接器母座为插孔母座(14)。

技术总结
本实用新型公开了一种无人机自动对接充电装置，包括：用于停靠无人机的停靠平台和充电触点结构，停靠平台上滑动安装有两个第一归中杆和两个第二归中杆；充电触点结构包括至少两个连接器公头，以及与两个连接器公头相适配的至少两个连接器母座，该至少两个连接器公头分别安装在两个第二归中杆上，并电连接于电源；该至少两个连接器母座安装在无人机底部的起落支架上，并电连接于无人机的电池；当两个第一归中杆和两个第二归中杆向中间靠拢使无人机归中到位时，连接器公头与连接器母座一一对接。本实用新型在无人机归中的同时实现充电触点结构自动对接，其结构简单，充电安全稳定，且对无人机归中的精度要求不高。且对无人机归中的精度要求不高。且对无人机归中的精度要求不高。


技术研发人员：杨小勇 王昊 张敏
受保护的技术使用者：苏州格勒普机械有限公司
技术研发日：2023.02.10
技术公布日：2023/4/19