自动收桨机巢及收桨方法与流程

1.本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种自动收桨机巢及收桨方法。


背景技术：

2.当前无人机的机巢在回收无人机时，如果不收桨，即不将桨叶收拨至几个电机围设形成的区域内部，则需要平台和机巢的空间足够大，以防止桨叶与机巢发生碰撞以至损坏桨叶。如果平台和机巢的空间不够大，则需要人工收拨无人机的桨叶，势必会增加人力投入，增加经济成本，且由于人工操作可能存在疏忽，还是存在损坏桨叶的可能。
3.因此，亟需一种自动收桨机巢及收桨方法，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的在于：提供一种自动收桨机巢，能够在平台和机巢的空间不够大时，避免人力投入，且能避免损坏桨叶。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.提供一种自动收桨机巢，包括：
7.机巢本体；
8.第一顶门和第二顶门，所述第一顶门和所述第二顶门均滑动连接于所述机巢本体，所述第一顶门和所述第二顶门能够沿第一方向相互靠近或远离；
9.四个拨桨件，两个所述拨桨件连接于所述第一顶门的内侧面，其余两个所述拨桨件连接于所述第二顶门的内侧面，四个所述拨桨件与无人机的四组桨叶一一对应设置，以使所述第一顶门和所述第二顶门靠近闭合的过程中，四个所述拨桨件能够分别迎着四组所述桨叶的转动方向接触所述桨叶，并使所述桨叶位于所述无人机的四个电机围设的区域内。
10.作为自动收桨机巢的一种优选方案，还包括第一滑轨以及第二滑轨，所述第一滑轨设置在所述第一顶门的内侧面处，所述第二滑轨设置在所述第二顶门的内侧面处，所述第一滑轨以及所述第二滑轨均沿第二方向延伸设置，所述第二方向垂直于所述第一方向，两个所述拨桨件滑动设置在所述第一滑轨上，其余两个所述拨桨件滑动设置在所述第二滑轨上。
11.作为自动收桨机巢的一种优选方案，还包括四组驱动装置，四组所述驱动装置的输出端分别连接于四个所述拨桨件，以调节四个所述拨桨件分别在所述第一滑轨和所述第二滑轨上的位置。
12.作为自动收桨机巢的一种优选方案，还包括第一检测装置，所述第一检测装置用于检测四组所述桨叶的转动方向，所述第一检测装置与四组所述驱动装置均通讯连接。
13.作为自动收桨机巢的一种优选方案，还包括第二检测装置，所述第二检测装置用于检测四个所述电机的位置，所述第二检测装置与四组所述驱动装置均通讯连接。
14.作为自动收桨机巢的一种优选方案，还包括升降台，所述无人机位于所述升降台
上，所述升降台能够上升至第一位置，以使所述拨桨件所在位置的高度与所述桨叶所在位置的高度一致，所述升降台能够下降至第二位置，以使所述无人机位于所述第一顶门以及所述第二顶门的内侧。
15.作为自动收桨机巢的一种优选方案，还包括第三检测装置，所述第三检测装置能够检测所述无人机的桨叶所在位置的高度以及所述无人机的整体高度，所述第三检测装置与所述升降台通讯连接。
16.本发明的另一个目的在于：提供一种收桨方法，能够应用于机巢，在平台和机巢的空间不够大时，能够避免人力投入，且能避免损坏桨叶。
17.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
18.提供一种收桨方法，应用于上述的自动收桨机巢，所述收桨方法包括以下步骤：
19.s01、第一顶门和第二顶门分别位于打开位置，所述自动收桨机巢发送低速转桨指令至无人机，所述无人机控制桨叶转动；
20.s02、所述第一顶门和所述第二顶门相互靠近至收桨位置，以使四个拨桨件能够分别迎着四组所述桨叶的转动方向接触所述桨叶，并使所述桨叶位于所述无人机的四个电机围设的区域内；
21.s03、所述自动收桨机巢发送停止转动指令至所述无人机。
22.作为收桨方法的一种优选方案，步骤s01中，所述无人机控制所述桨叶转动后，还包括：
23.第一检测装置检测四组所述桨叶的转动方向，并将转动方向的信息传输至四组驱动装置，四组所述驱动装置带动四个所述拨桨件分别位于能够迎着四组所述桨叶的位置。
24.作为收桨方法的一种优选方案，步骤s02中，在所述第一顶门和所述第二顶门相互靠近之前，还包括升降台先调节至第一位置；
25.步骤s03中，在所述无人机停止转动之后，还包括升降台下降至第二位置，所述第一顶门和所述第二顶门继续相互靠近直至关闭。
26.本发明的有益效果：
27.本发明提供了一种自动收桨机巢，包括机巢本体、第一顶门、第二顶门以及四个拨桨件。其中，第一顶门和第二顶门均滑动连接于机巢本体，第一顶门和第二顶门能够沿第一方向相互靠近或远离。两个拨桨件连接于第一顶门的内侧面，其余两个拨桨件连接于第二顶门的内侧面，四个拨桨件与无人机的四组桨叶一一对应设置，以使第一顶门和第二顶门靠近闭合的过程中，四个拨桨件能够分别迎着四组桨叶的转动方向接触桨叶，并使桨叶位于无人机的四个电机围设的区域内。无人机的桨叶在转动状态下，两个顶门开始相互靠近，四个拨桨件就能随着两个顶门的移动接触并拨动桨叶，以使桨叶收拢。该自动收桨机巢能够在平台和机巢的空间不够大时，自动收拨桨叶，避免人力投入，且能避免损坏桨叶。
28.本发明还提供了一种收桨方法，应用于上述的自动收桨机巢，收桨方法包括以下步骤：s01、第一顶门和第二顶门分别位于打开位置，自动收桨机巢发送低速转桨指令至无人机，无人机控制桨叶转动；s02、第一顶门和第二顶门相互靠近至收桨位置，以使四个拨桨件能够分别迎着四组桨叶的转动方向接触桨叶，并使桨叶位于无人机的四个电机围设的区域内；s03、自动收桨机巢发送停止转动指令至无人机。上述的自动收桨机巢应用上述的收桨方法，即可实现自动化收桨，且步骤简单，拨桨件随着顶门移动，不需要单独设置收桨设
备，付出较低的成本即可实现收桨效果。
附图说明
29.图1是本发明实施例所提供的自动收桨机巢的第一视角的部分结构示意图；
30.图2是本发明实施例所提供的自动收桨机巢的第二视角的部分结构示意图；
31.图3是本发明实施例所提供的收桨方法的流程图。
32.图中：
33.1、机巢本体；2、第一顶门；3、第二顶门；4、拨桨件；5、升降台；
34.800、无人机；801、桨叶；8011、第一桨叶组；8012、第二桨叶组；8013、第三桨叶组；8014、第四桨叶组；802、电机。
具体实施方式
35.下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
38.如图1-图2所示，本实施例的自动收桨机巢包括机巢本体1、第一顶门2、第二顶门3以及四个拨桨件4。其中，图1为俯视视角，图2为仰视视角，图1中的ab方向为第一方向，cd方向为第二方向。
39.第一顶门2和第二顶门3均滑动连接于机巢本体1，第一顶门2和第二顶门3能够沿第一方向相互靠近或远离。两个拨桨件4连接于第一顶门2的内侧面，其余两个拨桨件4连接于第二顶门3的内侧面，四个拨桨件4与无人机800的四组桨叶801一一对应设置，以使第一顶门2和第二顶门3靠近闭合的过程中，四个拨桨件4能够分别迎着四组桨叶801的转动方向接触桨叶801，并使桨叶801位于无人机800的四个电机802围设的区域内。
40.优选地，拨桨件4接触桨叶801的部分设置有弹性材质的防撞层，以避免接触桨叶801对拨桨件4造成损伤。优选地，拨桨件4接触桨叶801的位置还设置有接触凹槽，接触凹槽的形态与桨叶801的侧壁随型，以增大拨桨件4对桨叶801的接触面积，进一步避免接触和推动桨叶801对拨桨件4造成损伤。
41.如图2所示的无人机800机型为例，位于图的左上角的第一桨叶组8011为顺时针转
动，当拨桨件4刚刚进入第一桨叶组8011的转动区域时，靠近拨桨件4的桨叶801将直接接触拨桨件4，并随着拨桨件4的移动而收拢，远离拨桨件4的桨叶801将继续沿顺时针转动，直到接触拨桨件4，并随着拨桨件4的移动而收拢，直至第一桨叶组8011的所有桨叶801均被收拢至无人机800的四个电机802围设的区域内，且指向图中向下的方向。同理，位于图的左下角的第二桨叶组8012为逆时针转动，最终会被收拢且指向图中向上的方向。位于图的右上角的第三桨叶组8013为逆时针转动，最终会被收拢且指向图中向下的方向。位于图的右下角的第四桨叶组8014为顺时针转动，最终会被收拢且指向图中向上的方向。至此，全部桨叶801都被收拢至无人机800的四个电机802围设的区域内。当然，该自动收桨机巢对应的无人机800的桨叶801转动方向不限于如上所述的情况，上述讲解只为举例讲明拨桨件4的设置位置与桨叶801的转动方向的关系。
42.无人机800的桨叶801在转动状态下，两个顶门开始相互靠近，四个拨桨件4就能随着两个顶门的移动而接触并拨动桨叶801，以使桨叶801收拢。该自动收桨机巢能够在平台和机巢的空间不够大时，自动收拨桨叶801，避免人力投入，且能避免损坏桨叶801。不仅如此，该自动收桨机巢的拨桨件4能够随着两个顶门的移动完成收桨动作，并不需要单独设置拨桨件4沿第一方向移动的动力设备，能够降低成本投入，且在关门的过程中完成收桨，更加省时便捷。
43.当自动收桨机巢对应的无人机800的型号固定时，即可根据拨桨件4的设置位置与桨叶801的转动方向的关系，设置拨桨件4的位置，即左侧的拨桨件4可位于第一桨叶组8011与第二桨叶组8012之间或两边，同样地，右侧的拨桨件4可位于第三桨叶组8013与第四桨叶组8014之间或两边。当然也可以先固定拨桨件4的设置位置，再控制无人机800的各组桨叶801的转动方向，以使拨桨件4能够迎向桨叶801转动的方向。
44.当然也可根据无人机800的各组桨叶801的转动方向实时调整拨桨件4的位置，可选地，该自动收桨机巢还可包括第一滑轨以及第二滑轨，第一滑轨设置在第一顶门2的内侧面处，第二滑轨设置在第二顶门3的内侧面处，第一滑轨以及第二滑轨均沿第二方向延伸设置，第二方向垂直于第一方向，两个拨桨件4滑动设置在第一滑轨上，其余两个拨桨件4滑动设置在第二滑轨上，以使四个拨桨件4在第二方向上相对四个电机802的位置可调。
45.为了实现拨桨件4位置的自动调节，优选地，该自动收桨机巢还包括四组驱动装置，四组驱动装置的输出端分别连接于四个拨桨件4，以调节四个拨桨件4分别在第一滑轨和第二滑轨上的位置。
46.优选地，该自动收桨机巢还包括第一检测装置，第一检测装置用于检测四组桨叶801的转动方向，第一检测装置与四组驱动装置均通讯连接，四组驱动装置即可根据四组桨叶801的转动方向，调节四个拨桨件4的位置。
47.可选地，第一检测装置包括相机，使用相机来拍摄桨叶801，桨叶801在低速转动状态下，相机连续拍摄两张照片，然后通过特征提取桨叶801，再将桨叶801的图像输入到图像分析控制单元中进行计算，以得到桨叶801的转动方向的判断结果。当然在其他实施例中，也可使用不同的设备作为第一检测装置，只要能够判断桨叶801的转动方向即可。
48.为了确保拨桨件4的位置准确，以保证其对桨叶801的收拨动作的有效性，优选地，该自动收桨机巢还包括第二检测装置，第二检测装置用于检测四个电机802的位置，第二检测装置与四组驱动装置均通讯连接。即通过对电机802位置的检测，可判断在第二方向上拨
桨件4是否位于电机802的正确方位，且相对电机802的距离是否符合预设，以便驱动装置对拨桨件4的位置进行精确调整。
49.为了使拨桨件4在竖直方向上的尺寸不至过大，在保证能够接触桨叶801的基础上，不至于在顶门进一步关闭的过程中干涉无人机800的其他结构，或占用自动收桨机巢内的过多空间，优选地，该自动收桨机巢还包括升降台5。具体地，无人机800位于升降台5上，升降台5能够上升至第一位置，以使拨桨件4所在位置的高度与桨叶801所在位置的高度一致，升降台5能够下降至第二位置，以使无人机800位于第一顶门2以及第二顶门3的内侧。
50.为了保证升降台5的升降动作能够精准符合无人机800的尺寸，以使自动收桨机巢能够适用于不同型号的无人机800，且能自动调节以适应不同型号的无人机800的尺寸，优选地，该自动收桨机巢还包括第三检测装置。第三检测装置能够检测无人机800的桨叶801所在位置的高度以及无人机800的整体高度，第三检测装置与升降台5通讯连接，以便于升降台5确定第一位置和第二位置的具体高度。可知的是，第三检测装置的检测任务可在无人机800落入自动收桨机巢时进行，提前确定升降台5的升降位置。
51.可选地，第三检测装置采用激光测距技术，对整个无人机800进行扫描，然后从点云数据中提取无人机800的最顶端和最底端的位置，即可计算出无人机800的整体高度。通过提取桨叶801的顶端位置，即可计算得到桨叶801所在的高度。
52.可选地，第二检测装置与第三检测装置可以为同一套装置，根据扫描出来的无人机800的点云数据，提取桨叶801位置，即可通过桨叶801位置计算中心点，得到电机802在自动收桨机巢内的具体位置。当然在其他实施例中，第二检测装置和第三检测装置也可为不同的两套装置，或采用不同的检测手段，均为现有技术，在此不做赘述。
53.当然在其他实施例中，针对于固定型号无人机800设计的自动收桨机巢可不设置第一检测装置、第二检测装置以及第三检测装置，以进一步降低材料成本、装配难度和重量等。
54.如图3所示，本实施例还提供了一种收桨方法，应用于上述的自动收桨机巢，该收桨方法包括以下步骤：
55.s01、第一顶门2和第二顶门3分别位于打开位置，自动收桨机巢发送低速转桨指令至无人机800，无人机800控制桨叶801进行低速转动。
56.优选地，无人机800控制桨叶801转动后，对于设置有第一检测装置的自动收桨机巢，还需通过第一检测装置检测四组桨叶801的转动方向，并将转动方向的信息传输至四组驱动装置，四组驱动装置带动四个拨桨件4分别位于能够迎着四组桨叶801的位置。
57.优选地，对于设置有第二检测装置的自动收桨机巢，还可通过第二检测装置检测四个电机802的位置，并将电机802的位置信息传输至四组驱动装置，以便四组驱动装置精确调节四个拨桨件4的位置。
58.s02、第一顶门2和第二顶门3相互靠近以至位于收桨位置，即第一顶门2和第二顶门3共同形成半打开状态，以使四个拨桨件4能够分别迎着四组桨叶801的转动方向接触桨叶801，并使桨叶801位于无人机800的四个电机802围设的区域内。
59.优选地，在第一顶门2和第二顶门3相互靠近之前，升降台5需要先调节至第一位置，以确保拨桨件4与桨叶801处于同一高度，能够接触桨叶801。
60.s03、完成收桨动作后，自动收桨机巢发送停止转动指令至无人机800，保证桨叶
801不再继续转动。
61.优选地，在无人机800停止转动之后，升降台5即可下降至第二位置，此时拨桨件4与桨叶801脱离，第一顶门2和第二顶门3继续相互靠近直至关闭。
62.上述的自动收桨机巢应用上述的收桨方法，即可实现自动化收桨，且步骤简单，拨桨件4随着顶门移动，不需要单独设置收桨设备，付出较低的成本即可实现收桨效果。
63.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.自动收桨机巢，其特征在于，包括：机巢本体(1)；第一顶门(2)和第二顶门(3)，所述第一顶门(2)和所述第二顶门(3)均滑动连接于所述机巢本体(1)，所述第一顶门(2)和所述第二顶门(3)能够沿第一方向相互靠近或远离；四个拨桨件(4)，两个所述拨桨件(4)连接于所述第一顶门(2)的内侧面，其余两个所述拨桨件(4)连接于所述第二顶门(3)的内侧面，四个所述拨桨件(4)与无人机(800)的四组桨叶(801)一一对应设置，以使所述第一顶门(2)和所述第二顶门(3)靠近闭合的过程中，四个所述拨桨件(4)能够分别迎着四组所述桨叶(801)的转动方向接触所述桨叶(801)，并使所述桨叶(801)位于所述无人机(800)的四个电机(802)围设的区域内。2.根据权利要求1所述的自动收桨机巢，其特征在于，还包括第一滑轨以及第二滑轨，所述第一滑轨设置在所述第一顶门(2)的内侧面处，所述第二滑轨设置在所述第二顶门(3)的内侧面处，所述第一滑轨以及所述第二滑轨均沿第二方向延伸设置，所述第二方向垂直于所述第一方向，两个所述拨桨件(4)滑动设置在所述第一滑轨上，其余两个所述拨桨件(4)滑动设置在所述第二滑轨上。3.根据权利要求2所述的自动收桨机巢，其特征在于，还包括四组驱动装置，四组所述驱动装置的输出端分别连接于四个所述拨桨件(4)，以调节四个所述拨桨件(4)分别在所述第一滑轨和所述第二滑轨上的位置。4.根据权利要求3所述的自动收桨机巢，其特征在于，还包括第一检测装置，所述第一检测装置用于检测四组所述桨叶(801)的转动方向，所述第一检测装置与四组所述驱动装置均通讯连接。5.根据权利要求3所述的自动收桨机巢，其特征在于，还包括第二检测装置，所述第二检测装置用于检测四个所述电机(802)的位置，所述第二检测装置与四组所述驱动装置均通讯连接。6.根据权利要求1所述的自动收桨机巢，其特征在于，还包括升降台(5)，所述无人机(800)位于所述升降台(5)上，所述升降台(5)能够上升至第一位置，以使所述拨桨件(4)所在位置的高度与所述桨叶(801)所在位置的高度一致，所述升降台(5)能够下降至第二位置，以使所述无人机(800)位于所述第一顶门(2)以及所述第二顶门(3)的内侧。7.根据权利要求6所述的自动收桨机巢，其特征在于，还包括第三检测装置，所述第三检测装置能够检测所述无人机(800)的桨叶(801)所在位置的高度以及所述无人机(800)的整体高度，所述第三检测装置与所述升降台(5)通讯连接。8.收桨方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7任一项所述的自动收桨机巢，所述收桨方法包括以下步骤：s01、第一顶门(2)和第二顶门(3)分别位于打开位置，所述自动收桨机巢发送低速转桨指令至无人机(800)，所述无人机(800)控制桨叶(801)转动；s02、所述第一顶门(2)和所述第二顶门(3)相互靠近至收桨位置，以使四个拨桨件(4)能够分别迎着四组所述桨叶(801)的转动方向接触所述桨叶(801)，并使所述桨叶(801)位于所述无人机(800)的四个电机(802)围设的区域内；s03、所述自动收桨机巢发送停止转动指令至所述无人机(800)。9.根据权利要求8所述的收桨方法，其特征在于，步骤s01中，所述无人机(800)控制所
述桨叶(801)转动后，还包括：第一检测装置检测四组所述桨叶(801)的转动方向，并将转动方向的信息传输至四组驱动装置，四组所述驱动装置带动四个所述拨桨件(4)分别位于能够迎着四组所述桨叶(801)的位置。10.根据权利要求8所述的收桨方法，其特征在于，步骤s02中，在所述第一顶门(2)和所述第二顶门(3)相互靠近之前，还包括升降台(5)先调节至第一位置；步骤s03中，在所述无人机(800)停止转动之后，还包括升降台(5)下降至第二位置，所述第一顶门(2)和所述第二顶门(3)继续相互靠近直至关闭。

技术总结
本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种自动收桨机巢，包括机巢本体、第一顶门、第二顶门以及四个拨桨件。其中，第一顶门和第二顶门均滑动连接于机巢本体，第一顶门和第二顶门能够沿第一方向相互靠近或远离。两个拨桨件连接于第一顶门的内侧面，其余两个拨桨件连接于第二顶门的内侧面，四个拨桨件与无人机的四组桨叶一一对应设置，以使第一顶门和第二顶门靠近闭合的过程中，四个拨桨件能够分别迎着四组桨叶的转动方向接触桨叶，并使桨叶位于无人机的四个电机围设的区域内。本发明还提供了一种收桨方法，应用于上述的自动收桨机巢。上述的自动收桨机巢应用上述的收桨方法，即可实现自动化收桨，且步骤简单，成本低。成本低。成本低。


技术研发人员：胡冬 程亮 吉累 夏林涛
受保护的技术使用者：复亚智能技术发展（江苏）有限公司
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/7/4