[发明专利]旋翼无人机无线充电中继系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及旋翼无人机无线充电中继系统及方法。

背景技术

无人空中飞行器（unmanned aerial vehicle，uav），又称无人驾驶飞机，即无人机，是一种可重复使用、采用遥控驾驶或预先设置的程序飞行、能够携带一定载荷、不需要驾驶员的飞行器。根据其空气动力学结构，一般可分为固定翼无人机、无人机、扑翼无人机和混合结构无人机等四类。

无人机因其可持续续航、飞行高度高、可携带外接设备等一系列优点，在多个领域取得了广泛应用。特别是近年来，随着微机电系统（mems）、微惯导（mmu）以及控制理论的发展，对具有可垂直起降（vtol）、机动性强等优势的小型无人机的研究取得了较大的进展。小型无人机在侦查、航拍等军事或民用领域的应用前景受到了广泛关注。

在民用领域，小型无人机可分为消费级无人机和工业级无人机：在消费级无人机方面，航拍功能使用最广；在工业级无人机方面，喷洒农药、气象监测、物流配送等是其主要应用领域。2015年，沃尔玛公司首次将小型无人机投放于本顿维尔的配送中心，实现了一天之内在11万平方公里的仓库中成功完成库存清点任务，大大节省了人工成本；2016年，亚马逊公司采用小型无人机户外运送快递测试成功，并提出了允许小型无人机自主送货的法案，极大提高了运输效率；2017年2月，京东公司在西安签署了《构建智慧物流体系合作协议》，采用小型无人机打造短途航空物流网络，降低了应用成本，加速了物流进度。根据近日发布的《2016年中国无人机行业研究报告》，我国小型无人机市场进入快速成长期，预计2025年，国内无人机市场总规模将达到750亿元人民币。可以看到，在不久的将来，小型无人机将在城市生活的各个方面得到广泛应用。

大量小型无人机产品相继问世，其研发过程中设计的关键技术逐渐成为国内外竞相研究的新热点。目前其丞待解决的主要技术难题涉及三个方面：设计稳定可靠的控制系统、精确的导航定位能力和较长的空中续航能力。续航性能是制约小型无人机发展的关键因素，提升无人机续航性能一直是设计优化中一个重要的研究方向。目前市场上的民用小型无人机主要选用电能为主要能源，采用无线充电技术，在户外分布安装充电平台，当无人机快没电时可以飞到最近的平台上进行充电。通过设置适当的电压电流，可以让无人机其在较短的时间内完成充电，而且只要能在一定间隔的距离内都安装充电平台，可以保障其从事更加长途和持久的工作，达到加强续航时间的目的。

另外，《无线电能传输技术》、专利CN201611027085.8 无人机与CN201610439072.5 无线充电无人机虽然都提供一种无线充电方法，但是无法实现自动寻找充电平台，无法自动充电与断电，不适合商业化。其用的是固定翼无人机，个头是很大的，机翼基本不会低于一米；无法实现共享平台，其原理上复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种旋翼无人机无线充电中继系统及方法；详细解决的技术问题以及取得有益效果在后述内容以及结合具体实施方式中内容具体描述。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种旋翼无人机无线充电中继系统，包括设置在带有摄像头的无人机上的处理器和无线充电板接收端、云服务器、无人机的移动控制终端、立柱、设置在立柱上且用于放置无人机的充电平台、以及设置在立柱上且显示有该立柱对应的唯一固定ID的标签装置；

充电平台与市电电连接和/或在立柱上设置有用于给充电平台充电的太阳能电池板；

充电平台向无线充电板接收端发射电磁波，无线充电板接收端接收电磁波并将电磁波转化为电能并给无人机的电池模块充电；

当无人机停靠在充电平台上的时候，标签装置位于无人机的摄像头拍摄区域内或移动控制终端扫描标签装置；

无人机的处理器与摄像头电连接，无人机的处理器接收无人机的电池模块的电量信息；

处理器与云服务器无线通信连接，云服务器与移动控制终端通信连接；移动控制终端通过无线控制处理器。

本发明通过平台实现无人机的停靠，通过无线控制与云服务器实现远程智能控制，通过太阳能实现绿色用电。

在充电平台上集成有与市电和/或太阳能电池板电连接的充电电池、无线充电发射端、以及与云服务器通信连接的控制器；

控制器与充电电池电连接，控制器控制充电电池与无线充电发射端电连接；

无线充电发射端向对应的无线充电板接收端发射电磁波。

作为优选，标签装置为NFC标签或二维码标签。