[发明专利]一种旋翼无人机中继换能服务站

说明书

技术领域

本发明属于旋翼无人机技术领域，特别是涉及一种旋翼无人机的中继换能服务站。

背景技术

现有使用电池供电的旋翼无人机由于电量限制，飞行时间较短，难以完成长距离和长时间条件下的工作任务。即使增加电池容量，但由于载重量的增加也不能带来飞行时间的延长。这种使用限制使得目前旋翼无人机在使用时需要依赖于飞控手人员的操作及维护，而飞控手较高的人工成本也使得旋翼无人机的使用成本大增。随着机器视觉在旋翼无人机中的应用，以及导航精度、自动跟踪技术和自动避障的逐步提高，旋翼无人机其实已经基本具备了自动化飞行执行任务的技术条件，只要能解决电力供应难点，就可以大大拓宽旋翼无人机的用途，不仅降低使用者的劳动强度，而且可以大幅度减少使用成本，通过自动化规划任务，完全可以不再依赖飞控手的长时间人工干预。

目前现有领域的相关技术仅仅主要集中在无人机的无线慢速充电方面，有的采用了太阳能电池面板作为电力供应来源，但是对于无人机的快速更换电池、或者更换存储卡片，以及未来更换燃料电池等均无能为力。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种旋翼无人机中继服务换能服务站，可用于旋翼无人机野外工作时电力不足情况下的中继服务，为无人机提供安全停留、快速更换电池、存储模块等配件、恢复原中断工作的服务，使得无人机可以像火车停靠站点一样，短暂进行补给后继续其工作，大大延长了无人机的工作时间和工作距离，提高了无人机的工作效率，降低了使用成本。

本发明所采用的技术方案是：一种旋翼无人机中继换能服务站，其特征在于：包括服务站舱体外壳、传感器组件、太阳能电池板、蓄电池、太阳能充放电控制器、电动推杆组件、电动支架组件、升降平台、直线升降电机组件、主控电路板、摄像装置、机械臂、机械臂驱动箱；

所述传感器组件安装在所述服务站舱体外壳外部，用于对环境数据进行探测；

所述太阳能电池板设置在所述服务站舱体外壳外表面上；

所述服务站舱体外壳顶部配置有由所述电动推杆组件控制的能开合的拱顶舱门；

所述电动支架组件用于无人机降落在所述升降平台上后，对无人机进行扶正、位置微调及紧固；

所述升降平台通过所述直线升降电机组件能升降地安装在所述服务站舱体外壳内底面上，所述主控电路板通过固定托板固定安装在所述服务站舱体外壳内底面上，所述蓄电池、太阳能充放电控制器均固定安装在所述服务站舱体外壳内底面上；

所述摄像装置固定安装在所述服务站舱体外壳内，用于对无人机的位置和无人机上的配件，以及对所述机械臂的运动进行实时跟踪和图像识别，为所述主控电路板的控制提供依据；

所述机械臂和机械臂驱动箱固定安装在所述服务站舱体外壳内，所述机械臂驱动箱在所述主控电路板的控制下，控制所述机械臂自主从无人机中抽取电池块或其它配件进行更换，对更换下的配件放置到维护区空间进行充电，将充电完成的配件转移到备件区空间；

所述太阳能电池板（301）、太阳能充放电控制器（303）、蓄电池（302）、主控电路板（701）通过导线连接；所述主控电路板（701）分别与所述传感器组件（201）、电动推杆组件（401）、电动支架组件（501）、直线升降电机组件（602）连接，用于向上述组件提供适配电力，并控制上述组件工作。

作为优选，所述服务站舱体外壳上设置有外壳定位二维码图案，用于无人机降落时，根据所述外壳定位二维码图案进行服务站舱体方位解读。

作为优选，所述服务站舱体外壳下底外沿上设置有外壳辅助定位线，用于无人机在降落时准确判别定位。

作为优选，所述传感器组件包括温度传感器、湿度传感器、风力传感器和光线传感器。

作为优选，所述电动推杆组件包括包含伸缩推杆、驱动盒和红外探测装置，所述伸缩推杆一端与所述驱动盒、另一端连接到所述拱顶舱门，用于在所述主控电路板的控制下，电动开启和关闭所述拱顶舱门；所述红外探测装置与所述驱动盒连接，用于检查所述拱顶舱门是否完全打开和完全关闭。

作为优选，所述电动支架组件包括摇臂、叉杆、控制盒、力反馈传感器；所述摇臂一端与所述控制盒连接、另一端与所述控制盒连接，当无人机降落后，摇臂转动，带动所述叉杆接触无人机，对无人机进行扶正、位置微调及紧固；所述反馈传感器安装在所述叉杆上，与所述控制盒连接，用于控制所述叉杆接触无人机的力度，避免用力过大损伤无人机。