本实用新型涉及一种新型经济高效无人机充电桩硬件设备,具体涉及一种无人机电池更换装置。
背景技术:
现今无人机的应用在全世界越来越广泛,它被应用于空中调查和报告,粮食作物管理,房地产评估,运动摄影、快递投递等多项领域。但是受当前无人机续航的问题(当前无人机的续航时间大约为30分钟左右),它的应用多局限在小范围的尝试与短时间的工作。这就导致一块重量在半斤左右的外接电池,虽能满足一些航拍的需要,但在发生自然灾害和深入抢险的现场救灾时,由于电池续航问题,就不能很好地发挥作用。即使是亚马逊的送货无人机也只能覆盖库房附近数公里的范围。因此,现在世界很多国家与公司都开始投入建设专门应用于无人机的半途充电装置。
但是现有的无人机充电桩多采用纯充电模式,即需要让缺电的无人机在充电桩内等待较久的时间,才可完成充电。即使非电池结构的无人机,也需要在一个固定地点等待较久才可继续航行。
现有的无人机充电桩多为十分复杂的充电结构,致使建造每一个充电装置都需要较多的成本。同时,若该台充电桩的充电设备有个别处损坏,则整台充电桩都将无法使用。另外,现有的无人机充电桩因为建造成本较高,导致不能在较大区域内建设多台充电桩,这同样使得无人机的工作范围受到了很大的限制。
技术实现要素:
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种无人机电池更换装置,能够更快捷的完成充电,即更换电池;可以在处理紧急情况时,遇到带电量不足后可更快补足电量返回处理紧急情况其整体设计较为简便,占地小,易生产。
为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:
一种无人机电池更换装置,包括依次设置的定位夹紧部、电池装卸部和机械手;
所述定位夹紧部结构为:在无人机降落的平板上固定有第一定导轨和第二定导轨;与第一定导轨和第二定导轨相垂直设置有第一动导轨和第二动导轨;
所述第一动导轨和第二动导轨的两端都固定有滑块,所述滑块安装在第一定导轨和第二定导轨上;
在第一动导轨设置有能沿其移动的第一推板,在第二动导轨上设置有能沿其移动的第二推板;
所述电池装卸部结构为:第四电机固定在架子上,所述第四电机连接到轴,轴穿过轴承,在所述轴承上固定有顶板。
进一步的,所述机械手结构为:夹指、小臂、中臂、大臂依次活动连接;
在底板上设置有大臂转动齿轮,所述大臂转动齿轮连接到第三电机;在大臂上固定有大臂定齿轮,所述大臂定齿轮与大臂转动齿轮啮合;
在大臂上还设置有中臂转动齿轮,所述中臂转动齿轮连接到第二电机,在中臂上固定有中臂定齿轮;所述中臂定齿轮与中臂转动齿轮啮合;
在小臂与中臂之间的连接杆上同轴固定有小臂齿轮;所述小臂齿轮与链条、第一电机依次相连。
进一步的,还设置有履带,所述履带设置在底板底部。
进一步的,所述履带为4个。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:能够更快捷的完成充电,从而可以在处理紧急情况时,遇到带电量不足后可更快补足电量返回处理紧急情况。同时,该充电桩可以给进行作业的无人机提供较全面的信息,而让无人机综合选择以进行充电。此外该充电桩的整体设计较为简便,占地小,易生产,制作技术要求不高,可在一定区域内多生产,以让无人机的应用更为广泛。
附图说明
图1是本实用新型一种无人机电池更换装置整体结构示意图。
图2是本实用新型一种无人机电池更换装置之机械手结构示意图。
图3是本实用新型一种无人机电池更换装置之定位夹紧部示意图。
图4是本实用新型一种无人机电池更换装置电池装卸部结构示意图。
图5是图4的剖面图。
图6是本实用新型工作过程示意图。
图中:1-夹指;2-小臂;3-小臂齿轮;4-中臂;5-中臂定齿轮;6-第一电机;7-大臂;8-底板;9-履带;10-第三电机;11-大臂转动齿轮;12-大臂定齿轮;13-第二电机;14-中臂转动齿轮;15-链条;16-第一动导轨;17-第一推板;18-第一定导轨;19-第二推板;20-第二动导轨;21-第二定导轨;22-导轨滑块;23-第四电机;24-架子;25-轴;26-顶板;27-轴承。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
本实用新型具有高效性、简易性和可量化性等特点。一、高效性:将直接为无人机充电改为通过更换电池来为无人机充电,这大大的提高了电池的利用效率以及给无人机充电的效率,并使得其可应用于无人机处理紧急情况。二、简易性:正因为其为更换电池的方式充电,使得整个充电桩设备仅需要一套简易的机械设备,而对于电池充电,也可直接应用现有的电池充电装置,而无需过多的考虑无人机的内部电池结构。这将大大的降低了充电桩的搭建难度。三、可量化性:因为其结构的简易型,使得其整体的制造成本与难度降低,并且因为其结构简易,使得其占地面积也得到了缩小,这便可以在更大区域面积内量化生产该充电桩,并投射使用。以进一步的解决无人机作业的局限性。
本实用新型一种无人机电池更换装置,包括依次设置的定位夹紧部、电池装卸部和机械手;
所述定位夹紧部结构为:在无人机降落的平板上固定有第一定导轨18和第二定导轨21;与第一定导轨18和第二定导轨21相垂直设置有第一动导轨16和第二动导轨20;
所述第一动导轨16和第二动导轨20的两端都固定有导轨滑块22,所述导轨滑块22安装在第一定导轨18和第二定导轨21上;
在第一动导轨16设置有能沿其移动的第一推板17,在第二动导轨20上设置有能沿其移动的第二推板19;
所述电池装卸部结构为:第四电机23固定在架子24上,所述第四电机连接到轴25,轴25穿过轴承27,在所述轴承27上固定有顶板26。
所述机械手结构为:夹指1、小臂2、中臂4、大臂7依次活动连接;
在底板8上设置有大臂转动齿轮11,所述大臂转动齿轮11连接到第三电机10;在大臂7上固定有大臂定齿轮12,所述大臂定齿轮12与大臂转动齿轮11啮合;
在大臂7上还设置有中臂转动齿轮14,所述中臂转动齿轮14连接到第二电机13,在中臂4上固定有中臂定齿轮5;所述中臂定齿轮5与中臂转动齿轮14啮合;
在小臂2与中臂4之间的连接杆上同轴固定有小臂齿轮3;所述小臂齿轮3与链条15、第一电机6依次相连。
还设置有履带9,所述履带9设置在底板8底部。所述履带9为4个。
图6为本实用高效无人机充电桩充电中,硬件设施为无人机更换电池的流程图,该流程图包含无人机被其固定到更换电池完毕全过程。包括:1、固定无人机(Fix into place):通过电机驱动内部滚轴,使得两横向导轨向中心靠拢来将无人机横向固定;横向导轨上的挡板将无人机固定在设定位置)。2、取电池(Remove the battery):包括:a、待无人机内部电磁铁松动后,利用电磁铁将电池从无人机中吸出(因距离足够短,速度足够慢不会对电池造成冲击伤害)。B、利用预先设定好的操作步骤,通过齿轮间相互配合旋转机械手杆,并利用其头部小齿轮,调整机械手张缩大小来夹取电池,后再利用齿轮间相互配合旋转机械手杆将所夹持的缺电电池放置在固定充电接口处进行后续充电。3、装电池(Insert the battery):包括a、与第二步控制操作相同,机械手将其余充满电的电池按照预先设定的步骤通过夹取,并将电池放到无人机入口处。b、推杆将电池推入无人机。