[发明专利]无人机电池定位装置、电池操控系统及其定位和操控方法

说明书

本公开涉及一种无人机电池定位装置、电池操控系统及其定位和操控方法，其中的定位装置包括定位叉、驱动机构、角度传感器以及控制器。定位叉被配置为使得电池能够被插入到其中；驱动机构能够驱动定位叉在X‑Y平面内运动，定位叉能够在X‑Y平面内转动；角度传感器用于监测定位叉的转动角度，以根据定位叉在沿Y方向运动到预定距离时的转动角度，反馈定位叉沿X方向偏离于电池的距离；控制器分别与驱动机构和角度传感器连接。本公开的定位装置采用直接对电池进行定位的方式，相较于现有技术中通过对无人机定位而间接对电池进行定位，精度更高，且在结构和定位方式上更加简单，提高了定位的速度。

技术领域

本公开涉及无人机技术领域，具体地，涉及一种无人机电池定位装置、电池操控系统及其定位和操控方法。

背景技术

在对无人机进行换电或者充电操控时，首先需要对无人机的电池进行定位。相关技术中通常采用对无人机的机身进行定位，从而间接的获取电池的位置。例如通过在能量供应站的上表面布置图标或LED图案等标记，通过无人机自带的图像采集设备，计算相对应的位置，指引无人机降落至标记处，或者通过在能量供应站的上表面设置圆锥形的缺口，用于与无人机端的圆锥形限位件匹配，以实现无人机的定位。然而在上述定位方式中，无人机的限位件很难精准降落在圆锥形的缺口上，实际降落位置和目标位置之间存在较大偏差，导致定位不准，而采用图像识别的定位方式则具有视角较小，计算速度慢等缺点，且采用工业相机CCD的成本较高。此外，无人机的机身与电池仓的装配本身可能存在一定误差，通过对机身的定位来反馈电池仓的位置这种方式本身就存在一定的不确定性，当装配精度较差时，可能导致电池抓取失败、换电不成功。

发明内容

本公开的第一个目的是提供一种无人机电池定位装置，能够提高无人机电池定位的精确性。

为了实现上述目的，本公开提供一种无人机电池定位装置，包括：

定位叉，被配置为使得电池能够被插入到其中；

驱动机构，能够驱动所述定位叉在X-Y平面内运动，所述定位叉被配置为能够在X-Y平面内转动，其中，Y方向为所述定位叉插向所述电池的方向，所述定位叉包括沿X方向相对设置的两个叉爪；

角度传感器，用于监测所述定位叉的转动角度，以根据所述定位叉在沿Y方向运动到预定距离时的转动角度，反馈所述定位叉沿X方向偏离于所述电池的距离；以及

控制器，所述控制器分别与所述驱动机构和角度传感器连接。

可选地，所述驱动机构包括用于驱动所述定位叉沿X方向运动的第一驱动部和用于驱动所述定位叉沿Y方向运动的第二驱动部。

可选地，所述第一驱动部包括沿X方向延伸的第一导轨；所述第二驱动部包括沿Y方向延伸并可沿X方向移动地连接在所述第一导轨上的第二导轨，所述第二导轨上连接有可沿Y方向移动的滑动件；所述定位叉可转动地连接在所述滑动件上。

可选地，所述定位叉通过垂直于X-Y平面的转轴与所述驱动机构可转动地连接。

可选地，所述定位叉包括连接两个所述叉爪的连接件，所述连接件可转动地连接在所述驱动机构上。

可选地，所述定位叉和所述驱动机构之间设置有转动复位结构。

可选地，所述转动复位结构包括设置在所述定位叉的转动中心两侧的弹性件，所述弹性件的两端分别连接所述定位叉和所述驱动机构。

可选地，两个所述叉爪的内壁之间的距离与所述电池的外轮廓相适应。

可选地，两个所述叉爪被配置为能够相互接近或远离，以使所述定位叉能够适应不同尺寸的所述电池。

本公开的第二个目的是提供一种无人机电池操控系统，包括：

无人机电池定位装置，为上述的无人机电池定位装置；以及