[发明专利]一种无人机电池自动更换装置及方法

说明书

本发明提供一种无人机电池自动更换装置，所述装置包括导轨、外壳、导轮、视觉定位器、控制器、安全锁和电池架。本发明还提供一种无人机电池自动更换的方法，能够实现电池充电、更换、传输的同时进行，提供无人机高强度的连续飞行作业，集自动定位、充电、更换于一体。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机电池自动更换装置及方法。

背景技术

随着科学技术的进步与发展，人们的生活越来越智能化，无人机便是这一智能生活时代背景下的产物。近年来，无人机技术发展势不可挡，凭借着其体积轻便、携带方便和易于使用等优点，无人机在工业生产和日常生活中的应用越来越广泛。在无人机技术日趋发展的同时，其应用却一直收到续航能力的限制。由于电池电量的有限性，无人机无法实现远距离飞行和超长待机飞行，这就使得无人机电池的及时更换问题成为了相关技术领域所需要面对的首要问题。目前，对于无人机电池的更换都是手动进行，需要人工拆卸电池仓，再将电量充满的电池替换电量不足的电池以持续使用，而这种人工方式费时费力、操作繁琐，在智能电池更换技术方面目前还是空白。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种无人机电池自动更换装置及方法，目的在于填补无人机电池智能更换技术方面的空白，减少繁琐的人工操作，有效地节省时间和人力。

为实现以上目的，本发明提供一种无人机电池自动更换装置，包括导轨、外壳、导轮、视觉定位器、控制器、安全锁和电池架；

所述导轨包括横向导轨和竖向导轨，所述横向导轨和所述竖向导轨之间垂直交叉连接；所述外壳顶部设置有视觉定位器和控制器，所述视觉定位器和所述控制器电连接；所述外壳底部设有导轮，导轮与所述控制器电连接，所述外壳通过导轮卡合在所述导轨上；所述安全锁设置于所述外壳前端，与所述控制器电连接；所述外壳后端设有一通孔，所述电池架位于所述外壳内，电池架设有电源连接线，电源连接线通过所述通孔延伸到所述外壳外部，并连接所述控制器和外部电源；

所述电池架设有传动滑轨和运输架，电池架包括传送区、充电区和待机区，所述传动滑轨与外部电源电连接，设置在电池架内部，所述运输架设有挂钩，滑动连接在所述传动滑轨上；所述传送区位于外壳内前端，所述充电区位于外壳内后端上部，所述待机区位于外壳内后端下部。

进一步地，所述装置包括电池，电池设有凹槽，所述运输架通过挂钩与所述凹槽卡合。

进一步地，无人机上设有所述视觉定位器对应识别的定位符号。

进一步地，所述运输架包括无线接收装置、无线控制装置和动力驱动装置，底部设有金属导轮，所述金属导轮与与无线控制装置电连接。

进一步地，所述导轨前端设有停机区，末端设有所述电源。

同时，本发明还提供一种无人机电池自动更换的方法，包括步骤：

一、无人机降落在导轨前端的停机区内；

二、降落完成后，控制器接收指令，控制视觉定位器启动，同时控制导轮在导轨上移动，至导轨前端；

三、视觉控制器检测定位符号，如果无法检测到所述定位符号，持续控制导轮移动；如果检测到所述定位符号，控制装置驻车实现对接，并锁紧安全锁；

四、控制器驱动空置的运输架移动至无人机电池仓中，将飞行器中待充电电池取出，途径传送区转移电池至充电区，由外接电源对电池进行充电；

五、控制器驱动运输架将刚刚充满电的电池移动至待机区，并将待机区的电池送至飞行器电池仓中，运输架退出电池仓；

六、完成电池更换后，控制安全锁脱离，控制导轮向后端移动，装置脱离飞行器，留出无人机起飞安全距离。

进一步地，无人机的停机方向为：电池仓口正对所述导轨。