[发明专利]适用于无人机视觉引导着陆的无线充电装置及充电方法

说明书

本发明公开了一种适用于无人机视觉引导着陆的无线充电装置和充电方法，包含2个无线充电模块(1)、1个停机坪(6)、指向灯(4)、2个卡位装置(5)，在无人机需要充电时，停机坪(6)上的着陆信标(3)为无人机提供定位信息，指向灯(4)为无人机提供定位信息，当无人机在停机坪(6)着陆后，卡位装置(5)对无人机进行位置纠正，无线充电装置对无人机进行充电。该无线充电装置可以引导无人机着陆并进行无线充电，该充电方法能够使视觉引导着陆的无人机自动地进行能量补给，减少人工干预，为充电过程实现全自动。

技术领域

本发明属于无人机应用技术领域，特别是涉及一种适用于视觉引导着陆无人机的无线充电装置及适用于视觉引导着陆无人机的充电方法。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。目前，无人机在救灾救援、消防抢险、反恐防暴、高速公路交通监控、大型活动现场监控、城市综合治理、环保监控、航拍航测、地质灾害监测、电力巡线、事故现场勘察等多个行业领域中得到了广泛应用。由于无人机受负重能力的限制，需消耗更多的功率来保障自身的正常飞行，因此续航能力不足、巡航范围受限逐渐成为了限制无人机进一步发展的因素之一，而大多数无人机采用的有线充电方式并不便利、便携性较差，需要人工干预。

发明内容

针对无人机的有效充电方式需做出进一步改善，本发明的发明目的在于提供了一种适用于无人机视觉引导着陆的无线充电装置及一种适用于无人机视觉引导着陆的充电方法，该无线充电装置可以引导无人机着陆并进行基于无线充电原理的无线充电，该充电方法能够使视觉引导着陆的无人机自动地进行能量补给，减少人工干预，为充电过程实现全自动的可能性。

本发明的其中一个发明目的通过以下技术方案实现：

一种适用于无人机视觉引导着陆的无线充电装置，包含2个无线充电模块1、1个停机坪6、指向灯4和2个卡位装置5，其中：

停机坪6上方的中间位置处设有1个着陆信标3，指向灯4用于提示停机坪的前后方位；

停机坪的前后左右各有一对凹槽，2个无线充电模块1通过插脚插入左右凹槽，2个卡位装置5通过插脚插入前后凹槽；

停机坪的内部设有无线通信模块、重力传感器和推动装置，当重力传感器感应到无人机着陆在停机坪上时，启动推动装置将无线充电模块1和卡位装置5向内推进，当无线通信模块接收到无人机电源充满信号后，启动推动装置将无线充电模块1和卡位装置5向外推开。

本发明的另一个发明目的通过以下技术方案实现：

一种适用于无人机视觉引导着陆的充电方法，由上述的无线充电装置对无人机进行充电，包含以下步骤：

步骤1：无人机在飞行过程中实时监测电池剩余电量；

步骤2：当检测到电量过低时，无人机将位置坐标发送至地面着陆控制系统，地面控制系统将距离无人机最近的无线充电装置的坐标信息发送至无人机；

步骤3：无人机通过自主导航和GPS组合导航，飞至无线充电装置上空；

步骤4：无人机通过视觉引导技术与停机坪上着陆信标进行对接，待云台摄像头与着陆信标重合；

步骤5：无人机通过光学引导技术与指向灯进行方向定位，待准确调整无人机的方位后，开始下降；

步骤6：无人机平稳着陆后，停机坪上方的卡位装置对无人机进行位置纠正，锁定其停靠位置；

步骤7：无人机起落架与无线充电模块进行无缝对接，立即启动无线充电模块进行无线充电；

步骤8：待无人机充电完成后，通知无线充电模块停止充电，与无线充电装置断开连接后无人机起飞。