[发明专利]无人安防组合设备的无线充电方法及系统

权利要求书

1.一种无人安防组合设备的无线充电方法，所述无人安防组合设备包括无人机和安防机器人，其特征在于，所述无线充电方法包括如下步骤：

于地面设置充电桩，所设置的充电桩包括第一无线电能发射模块；

于所述安防机器人上设置可与所述第一无线电能发射模块耦合连接的第一无线电能接收模块，进而通过所述第一无线电能发射模块和所述第一无线电能接收模块为所述安防机器人进行无线充电；

于所述安防机器人上设置供停放所述无人机的停机坪；

于所述停机坪上设置第二无线电能发射模块；以及

于所述无人机上设置可与所述第二无线电能发射模块耦合连接的第二无线电能接收模块，进而通过所述第二无线电能发射模块和所述第二无线电能接收模块为所述无人机进行无线充电；

所述第二无线电能发射模块包括第二非共振线圈和第二共振线圈，所述第二无线电能接收模块包括第二接收端共振线圈，第二非共振线圈和第二共振线圈耦合连接，作为发射端；第二接收端共振线圈与第二共振线圈耦合连接，作为接收端；所述第二共振线圈和所述第二接收端共振线圈的本征频率相同；还包括：

实时监测所述无人机的电量，并对所述无人机的电量进行判断；

当所述无人机的电量低于一设定值时，控制所述无人机飞行至所述第二无线电能发射模块的上方进行无线充电，实现边飞边充电；

当所述无人机的电量低于一极限值时，控制所述无人机停放在所述停机坪上进行无线充电，实现停在安防机器人的停机坪上进行充电；

所述无人机在充电的过程中，可对空中进行侦查实现不间断的执行任务；

在所述无人机进行无线充电时，实时监测所述第二无线电能发射模块和所述第二无线电能接收模块间的耦合强度；

判断监测得到的耦合强度是否超出预定范围，若是，则控制调整所述无人机的位置，直至所述耦合强度处于所述预定范围内；

在设置第二无线电能发射模块时，将所述第二无线电能发射模块通过一位移调节机构安装于所述停机坪上；

通过所述位移调节机构调节所述第二无线电能发射模块的位置以使得所述第二无线电能发射模块与所述第二无线电能接收模块相对应；在无人机进行无线充电的过程中，安防机器人保持移动以持续的进行巡逻工作，在遇到颠簸情况时，通过位移调节机构调节第二无线电能发射模块让其与第二无线电能接收模块相对应，以实现快速的对位校准；

还包括：

实时监测所述无人机进行无线充电时的充电电压；

判断所述充电电压是否超出设定电压范围，若是，则通过所述位移调节机构调节所述第二无线电能发射模块的位置，直至所述充电电压处于所述设定电压范围内；

停机坪通过升降调节机构安装在安防机器人上，所述升降调节机构能够调节所述停机坪的支设高度，在无人机停放在所述停机坪上时，通过升降调节机构能够调节无人机的所在高度，以满足无人机执行空中侦查任务。

2.一种无人安防组合设备的无线充电系统，所述无人安防组合设备包括无人机和安防机器人，其特征在于，所述无线充电系统包括：

设于地面处的充电桩，所述充电桩包括第一无线电能发射模块；

设于所述安防机器人上并可与所述第一无线电能发射模块耦合连接的第一无线电能接收模块，通过所述第一无线电能接收模块和所述第一无线电能发射模块为所述安防机器人进行无线充电；

设于所述安防机器人上且供停放所述无人机的停机坪；

设于所述停机坪处的第二无线电能发射模块；以及

设于所述无人机上并可与所述第二无线电能发射模块耦合第二无线电能接收模块，通过所述第二无线电能接收模块和所述第二无线电能发射模块为所述无人机进行无线充电；

所述第二无线电能发射模块包括第二非共振线圈和第二共振线圈，所述第二无线电能接收模块包括第二接收端共振线圈，第二非共振线圈和第二共振线圈耦合连接，作为发射端；第二接收端共振线圈与第二共振线圈耦合连接，作为接收端；所述第二共振线圈和所述第二接收端共振线圈的本征频率相同；

还包括设于所述无人机上的电量监测单元和处理单元，所述处理单元与所述电量监测单元连接；

所述电量监测单元用于实时监测所述无人机的电量；

所述处理单元用于对所述无人机的电量进行判断，当所述无人机的电量低于一设定值时，控制所述无人机飞行至所述第二无线电能发射模块的上方进行无线充电，实现边飞边充电；

当所述无人机的电量低于一极限值时，控制所述无人机停放在所述停机坪上进行无线充电，实现停在安防机器人的停机坪上进行充电；

所述无人机在充电的过程中，可对空中进行侦查实现不间断的执行任务；

还包括设于所述无人机上的强度检测单元和处理单元，所述处理单元与所述强度检测单元连接；

所述强度检测单元用于实时检测所述第二无线电能发射模块和所述第二无线电能接收模块间的耦合强度；

所述处理单元用于判断所述耦合强度是否超出预定范围，若是，则控制调整所述无人机的位置，直至所述耦合强度处于所述预定范围内；

所述第二无线电能发射模块通过一位移调节机构安装于所述停机坪上，通过所述位移调节机构可调节所述第二无线电能发射模块的位置以使得所述第二无线电能发射模块与所述第二无线电能接收模块相对应；

在无人机进行无线充电的过程中，安防机器人保持移动以持续的进行巡逻工作，在遇到颠簸情况时，通过位移调节机构调节第二无线电能发射模块让其与第二无线电能接收模型相对应，以实现快速的对位校准；

还包括设于所述无人机上的电压检测单元和设于所述停机坪并与所述位移调节机构控制连接的控制单元，所述控制单元与所述电压检测单元连接；

所述电压检测单元用于实时检测所述无人机进行无线充电时的充电电压；

所述控制单元用于判断所述充电电压是否超出设定电压范围，若是，则控制所述位移调节机构调节所述第二无线电能发射模块的位置，直至所述充电电压处于所述设定电压范围内；

停机坪通过升降调节机构安装在安防机器人上，所述升降调节机构能够调节所述停机坪的支设高度，在无人机停放在所述停机坪上时，通过升降调节机构能够调节无人机的所在高度，以满足无人机执行空中侦查任务。