[实用新型]无人机基站及其电池更换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无人机(即，无人飞行器，unmanned aerial vehicle)基站(Dock)，特别涉及一种可以自动更换无人机的电池的无人机基站及其电池更换装置。

背景技术

一般小型无人飞行器的电池续航能力有限，为了无人飞行器更适应全自动化的飞行作业，现有市面上已经有科研机构及部分商业公司尝试设计一种能够自动更换无人机的电池的无人机地面基站。

然而，传统的无人机地面基站都采用旋转式电池仓去存储待用电池并充电，其结构较为复杂，占用空间大，且在固定空间内布局电池数量少，从而整体增加了地面基站垂直方向上的高度和整体尺寸的要求。

实用新型内容

本实用新型提供一种无人机基站的电池更换装置，以达到结构较为紧凑，占用空间较小，便于无人机基站的小型化设计的目的。

一种无人机基站的电池更换装置，用于更换无人机的电池，所述电池更换装置包括：

第一平移机构，包括第一驱动件、以及第一承载件，所述第一驱动件能够驱动所述第一承载件沿第一轴方向移动；

安装在所述第一承载件上的第二平移机构，所述第二平移机构包括第二驱动件、以及第二承载件，所述第二驱动件能够驱动所述 第二承载件沿第二轴方向移动；

安装在所述第二承载件上的第三平移机构，所述第三平移机构包括第三驱动件、以及第三承载件，所述第三驱动件能够驱动所述第三承载件沿第三轴方向移动；以及

安装在所述第三承载件上、且用于抓取所述电池的抓取机构；

其中，所述第一轴方向、所述第二轴方向、以及所述第三轴方向构成三维笛卡尔直角坐标系；所述抓取机构在所述三维笛卡尔直角坐标系上的坐标位置分别通过所述第一驱动件、所述第二驱动件及所述第三驱动件调节。

相较于传统技术，上述无人机基站的电池更换装置至少存在如下优点：

(1)上述电池更换装置采用三个平移机构，并且该三个平移机构构成笛卡尔坐标系，通过该三个平移机构带动抓取机构，使抓取机构较为方便地将无人机的电池放入电池仓内，或者从电池仓内取出，无需采用占用空间较大的旋转式电池仓；并且，当电池更换装置完成电池更换操作，或不工作的时候，通过三个平移机构的平移而移动到无人机基站的内部空间的边缘，并且收缩在一起，以节省无人机基站的内部空间。因此，上述无人机基站的电池更换装置的结构较为紧凑，占用空间较小，便于无人机基站的小型化设计。

(2)上述电池更换装置采用三个平移机构，并且该三个平移机构构成笛卡尔坐标系，可以直接将无人机的电池的插入电池仓内，而无需采用额外的驱动结构调节电池的摆放方向，因此，上述无人机基站的电池更换装置结构较为简单，成本较低。

(3)上述电池更换装置采用三个独立的驱动件，分别驱动三个承载件，其中两个承载件用于承载两个平移机构，另外一个用于承载抓取机构，三个承载件可以分别独立平移，使得抓取机构移动 时稳定性、灵活性均较好。

在其中一个实施例中，所述第一平移机构还包括第一导向件，所述第一导向件平行于所述第一轴方向设置，所述第一承载件上设有与所述第一导向件相配合的第一配合部，使所述第一承载件沿所述第一导向件可滑动。

在其中一个实施例中，所述第一导向件为平行于所述第一轴方向设置的导轨，所述第一配合部为固定在所述第一承载件的底部上的滑块，所述滑块设有与所述导轨形状相配合的滑槽；

或者，所述第一导向件为平行于所述第一轴方向设置的导向杆，所述第一配合部为设于所述第一承载件上的导向孔，所述导向杆穿过所述导向孔，并且在所述导向孔内可自由滑动。

在其中一个实施例中，所述第一驱动件为旋转电机，所述第一平移机构还包括第一丝杆及套设在所述第一丝杆上的第一丝母，所述第一驱动件的驱动轴与所述第一丝杆的一端共轴固定连接，所述第一丝母与所述第一承载件固定连接；

其中，所述第一驱动件驱动所述第一丝杆旋转，所述第一丝杆与所述第一丝母螺纹配合而带动所述第一丝母移动，所述第一丝母带动所述第一承载件平移。

在其中一个实施例中，所述第一平移机构还包括一个丝杆支座以及两个电机支架；

所述丝杆支座上设有轴承，所述第一丝杆远离所述第一驱动件的一端穿设所述丝杆支座上的所述轴承；

所述两个电机支架固定在承载基底上，并且相对间隔设置；所述第一驱动件的相对两侧分别设有一个安装凸耳，两个所述安装凸耳分别与所述两个电机支架固定连接，以将所述第一驱动件固定在 所述承载基底上；

所述第一丝母固定在所述第一承载件上。