小型多旋翼無(wú)人機(jī)的電池自動(dòng)更換系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開(kāi)了一種小型多旋翼無(wú)人機(jī)的電池自動(dòng)更換系統(tǒng)，包括多履帶小車、電池存儲(chǔ)盤、無(wú)人機(jī)用起落架、起落架固定板、起落架固定板支架、電池存儲(chǔ)盤支架和機(jī)械手，所述多履帶小車上方設(shè)置起落架固定板，該起落架固定板通過(guò)起落架固定板支架與多履帶小車相固連，起落架固定板上方設(shè)置無(wú)人機(jī)用起落架，該固定板中心設(shè)置與電池大小相配合的電池入口，起落架固定板的下方設(shè)置電池存儲(chǔ)盤，該電池存儲(chǔ)盤通過(guò)電池存儲(chǔ)盤的支架與多履帶小車相固連，電池存儲(chǔ)盤下方設(shè)置機(jī)械手，本實(shí)用新型專利技術(shù)采用轉(zhuǎn)盤式電池儲(chǔ)備倉(cāng)，一次最多可以進(jìn)行5次電池的更換，本實(shí)用新型專利技術(shù)采用盲插式電池安裝方便快捷，效率高。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于無(wú)人機(jī)
，特別是一種小型多旋翼無(wú)人機(jī)的電池自動(dòng)更換系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
近年來(lái)，隨著地震、洪水、核污染等大型自然災(zāi)害頻發(fā)，小型多旋翼無(wú)人機(jī)的研究逐漸成為無(wú)人機(jī)研究的熱點(diǎn)。小型多旋翼無(wú)人機(jī)具有成本低、效費(fèi)比高、無(wú)人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)及可以涉足到有人機(jī)無(wú)法到達(dá)的區(qū)域(核，化學(xué)，細(xì)菌感染區(qū)域)等優(yōu)點(diǎn)。在軍用和民用領(lǐng)域也具有廣泛的應(yīng)用前景，如低空偵察、氣象勘測(cè)、航空攝影、交通巡邏等。但是局限于機(jī)體大小原因，小型多旋翼無(wú)人機(jī)在空中飛行時(shí)間很短，需要經(jīng)常更換電池，比較麻煩，浪費(fèi)好多人力物力資源。針對(duì)小型多旋翼無(wú)人機(jī)的電池自動(dòng)更換系統(tǒng)的研究相當(dāng)必要。目前沒(méi)有針對(duì)小型多旋翼無(wú)人機(jī)的電池自動(dòng)更換平臺(tái)系統(tǒng)，都是通過(guò)人工去安裝電池，因?yàn)樾⌒投嘈頍o(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)比較小，能夠承載的電池也比較小，所以供電時(shí)間相對(duì)很短一般維持在15分鐘到20分鐘，這樣就需要人工不斷的去更換電池，大大浪費(fèi)人力資源。申請(qǐng)?zhí)枮?01010603039.4的中國(guó)專利公開(kāi)了一種電動(dòng)汽車電池的自動(dòng)快換系統(tǒng)及自動(dòng)快換方法。該專利公開(kāi)了一種電動(dòng)汽車電池的自動(dòng)快換方案，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)單個(gè)的電池自動(dòng)更換，但是每一次更換完之后還需要不斷的人工往換電池運(yùn)輸機(jī)上擺放電池，自動(dòng)化程度不高，非常不方便。用在電動(dòng)汽車上的電池更換裝置，雖然可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)安裝。但是只能一次對(duì)應(yīng)一個(gè)，安裝完了還需要重新裝配，基于電動(dòng)汽車的電力需求量，就需要很多這樣的更換裝置，成本相對(duì)很高并且制作復(fù)雜。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種小型多旋翼無(wú)人機(jī)的電池自動(dòng)更換系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)本技術(shù)目的的技術(shù)解決方案為:一種小型多旋翼無(wú)人機(jī)的電池自動(dòng)更換系統(tǒng)，包括固定裝置、電池存儲(chǔ)盤、無(wú)人機(jī)用起落架固定裝置、起落架固定板、起落架固定板支架、電池存儲(chǔ)盤支架和機(jī)械手，所述固定裝置上方設(shè)置起落架固定板，起落架固定板通過(guò)起落架固定板支架與固定裝置相固連，起落架固定板上方設(shè)置無(wú)人機(jī)用起落架固定裝置，該固定板中心設(shè)置與電池大小相配合的電池入口，起落架固定板的下方設(shè)置電池存儲(chǔ)盤，該電池存儲(chǔ)盤通過(guò)電池存儲(chǔ)盤的支架與固定裝置相固連，電池存儲(chǔ)盤下方設(shè)置機(jī)械手；電池存儲(chǔ)盤上設(shè)置六個(gè)存儲(chǔ)電池的卡槽，該六個(gè)卡槽均勻分布在電池存儲(chǔ)盤上，每個(gè)卡槽的中心線均位于電池存儲(chǔ)盤的直徑上，卡槽上裝載電池，卡槽下方開(kāi)有通孔，機(jī)械手可從卡槽下方的通孔穿出并將電池抓緊后從固定板中心的電池入口處推出，最終推送給無(wú)人機(jī)；所述電池存儲(chǔ)盤的中心設(shè)置連桿，連桿上固連齒輪，電池存儲(chǔ)盤的下方設(shè)置電機(jī)，電機(jī)可帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，最終帶動(dòng)電池存儲(chǔ)盤旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選的，機(jī)械手包括抓手、攝像頭、伺服電機(jī)、齒條、機(jī)械手電機(jī)、機(jī)械手齒輪、滑軌和升降桿，抓手位于升降桿的一端，抓手的中心設(shè)置攝像頭，抓手與固連在升降桿上的伺服電機(jī)相連接，在伺服電機(jī)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，升降桿位于滑軌上并可沿滑軌移動(dòng)，升降桿上設(shè)置齒條，滑軌上設(shè)置機(jī)械手電機(jī)，機(jī)械手電機(jī)的輸出軸上固連機(jī)械手齒輪，機(jī)械手齒輪與齒條相嚙合，機(jī)械手電機(jī)工作時(shí)，電機(jī)輸出軸帶動(dòng)機(jī)械手齒輪旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)齒條運(yùn)動(dòng)，最終帶動(dòng)升降桿上下移動(dòng)，滑軌上還設(shè)置譯碼器，該譯碼器與攝像頭相連接。優(yōu)選的，所述無(wú)人機(jī)用起落架固定裝置包括兩個(gè)抓手，該兩個(gè)抓手相對(duì)設(shè)置，每個(gè)抓手均呈“V”字形，“V”字形的角度為120度，起落架固定板的下方設(shè)置抓手電機(jī)、齒輪和抓手桿子，抓手電機(jī)輸出軸上固連齒輪，齒輪與抓手桿子相連接，抓手電機(jī)輸出軸帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)從而驅(qū)動(dòng)抓手桿子前進(jìn)或者后退，最終抓手桿子帶動(dòng)抓手運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選的，所述固定裝置為多履帶小車，所述多履帶小車上方設(shè)置起落架固定板，該起落架固定板通過(guò)起落架固定板支架與多履帶小車相固連。優(yōu)選的，所述攝像頭為C⑶攝像頭。本技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為:1)本技術(shù)采用轉(zhuǎn)盤式電池儲(chǔ)備倉(cāng)，一次最多可以進(jìn)行5次電池的更換，本技術(shù)采用盲插式電池安裝方便快捷效率高；2)本技術(shù)的裝置實(shí)現(xiàn)了小型多旋翼無(wú)人機(jī)電池的自動(dòng)裝載和卸載，從而實(shí)現(xiàn)小型多旋翼無(wú)人機(jī)電池的自動(dòng)更換；3)本技術(shù)的小型多旋翼無(wú)人機(jī)的電池自動(dòng)更換系統(tǒng)在一個(gè)履帶小車上，能夠適應(yīng)各種復(fù)雜環(huán)境；4)本技術(shù)方便可靠，可以有效解決小型多旋翼無(wú)人機(jī)人工頻繁更換電池的問(wèn)題，能夠讓小型多旋翼無(wú)人機(jī)更長(zhǎng)時(shí)間自主的在野外執(zhí)行偵測(cè)任務(wù)。以下結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)描述。附圖說(shuō)明圖1小型多旋翼無(wú)人機(jī)的總體結(jié)構(gòu)圖。圖2為電池結(jié)構(gòu)圖。圖3為電池剛進(jìn)入小型多旋翼無(wú)人機(jī)的鏤空俯瞰圖。圖4為電池接通圖。圖5為小型多旋翼無(wú)人機(jī)的電池自動(dòng)更換系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖。圖6為起落架固定板正面圖。圖7為無(wú)人機(jī)用起落架抓取無(wú)人機(jī)的示意圖。圖8為起落架固定板背面圖。圖9為存放備用電池的電池存儲(chǔ)盤正面圖。圖10為存放備用電池的電池存儲(chǔ)盤背面圖。圖11為機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式結(jié)合圖1，小型多旋翼無(wú)人機(jī)包括起落架底座1.1、電池插頭1.2、電池槽1.3、電池壓縮板1.4、彈簧1.5、控制單元1.6。小型多旋翼無(wú)人機(jī)中間的控制單元1.6下方是電池槽1.3，電池槽1.3下方是電池大小的鏤空，電池安裝進(jìn)去與鏤空成十字交叉放置，電池插座與插頭采用盲插方式，電池上的插頭與多旋翼無(wú)人機(jī)上的插座為一對(duì)接的組合插件，當(dāng)與鏤空成十字交叉放置時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)接通。電池槽上通過(guò)彈簧驅(qū)動(dòng)的電池壓縮板1.4自動(dòng)實(shí)現(xiàn)電池的壓縮固定。多旋翼無(wú)人機(jī)上可以設(shè)置數(shù)碼相機(jī)，無(wú)線發(fā)射/接收裝置通過(guò)小型多旋翼無(wú)人機(jī)的控制單元連接。供電的電池倉(cāng)安裝在多旋翼無(wú)人機(jī)的控制單元下方。整體通過(guò)起落架與地面接觸。當(dāng)進(jìn)行完90度旋轉(zhuǎn)之后電池上的插孔與小型多旋翼無(wú)人機(jī)電池槽1.3里面的插頭正好實(shí)現(xiàn)對(duì)接，然后通過(guò)電池槽1.3里面的彈簧1.5帶動(dòng)電池壓縮板1.4進(jìn)行壓縮固定實(shí)現(xiàn)接通。結(jié)合圖2、圖3、圖4，電池2.0上設(shè)有電池插座正極2.1和電池插座負(fù)極2.2，電池槽上通過(guò)彈簧驅(qū)動(dòng)的電池壓縮板1.4自動(dòng)實(shí)現(xiàn)電池的壓縮固定。結(jié)合圖5、圖9、圖10，一種小型多旋翼無(wú)人機(jī)的電池自動(dòng)更換系統(tǒng)，包括多履帶小車6.0、電池存儲(chǔ)盤4.0、無(wú)人機(jī)用起落架固定裝置3.3、起落架固定板3.0、起落架固定板支架7.0、電池存儲(chǔ)盤支架8.0和機(jī)械手5.0，所述多履帶小車6.0上方設(shè)置起落架固定板3.0，該起落架固定板3.0通過(guò)起落架固定板支架7.0與多履帶小車6.0相固連，起落架固定板3.0上方設(shè)置無(wú)人機(jī)用起落架固定裝置3.3，該固定板中心設(shè)置與電池大小相配合的電池入口，起落架固定板3.0的下方設(shè)置電池存儲(chǔ)盤4.0，該電池存儲(chǔ)盤4.0通過(guò)電池存儲(chǔ)盤的支架與多履帶小車6.0相固連，電池存儲(chǔ)盤4.0下方設(shè)置機(jī)械手5.0 ；電池存儲(chǔ)盤4.0上設(shè)置六個(gè)存儲(chǔ)電池的卡槽，該六個(gè)卡槽均勻分布在電池存儲(chǔ)盤上，每個(gè)卡槽的中心線均位于電池存儲(chǔ)盤4.0的直徑上，卡槽上裝載電池，卡槽下方開(kāi)有通孔，機(jī)械手5.0可從卡槽下方的通孔穿出并將電池抓緊后從固定板中心的電池入口處推出，最終推送給無(wú)人機(jī)；所述電池存儲(chǔ)盤4.0的中心設(shè)置連桿4.4，連桿上固連齒輪4.5，電池存儲(chǔ)盤4.0的下方設(shè)置電機(jī)4.3，電機(jī)4.3可帶動(dòng)齒輪4.5旋轉(zhuǎn)，最終帶動(dòng)電池存儲(chǔ)盤4.0旋轉(zhuǎn)。每換一次電池，電池存儲(chǔ)盤4.0轉(zhuǎn)動(dòng)30度。所述多履帶車6.0在正常的履帶式小車兩個(gè)前輪增加了 一個(gè)成45度向上偏角的履帶，通過(guò)前輪驅(qū)動(dòng)增加的履帶輪進(jìn)行障礙物的本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種小型多旋翼無(wú)人機(jī)的電池自動(dòng)更換系統(tǒng)，其特征在于，包括固定裝置、電池存儲(chǔ)盤、無(wú)人機(jī)用起落架固定裝置、起落架固定板、起落架固定板支架、電池存儲(chǔ)盤支架和機(jī)械手，所述固定裝置上方設(shè)置起落架固定板，起落架固定板通過(guò)起落架固定板支架與固定裝置相固連，起落架固定板上方設(shè)置無(wú)人機(jī)用起落架固定裝置，該固定板中心設(shè)置與電池大小相配合的電池入口，起落架固定板的下方設(shè)置電池存儲(chǔ)盤，該電池存儲(chǔ)盤通過(guò)電池存儲(chǔ)盤的支架與固定裝置相固連，電池存儲(chǔ)盤下方設(shè)置機(jī)械手；電池存儲(chǔ)盤上設(shè)置六個(gè)存儲(chǔ)電池的卡槽，該六個(gè)卡槽均勻分布在電池存儲(chǔ)盤上,每個(gè)卡槽的中心線均位于電池存儲(chǔ)盤的直徑上，卡槽上裝載電池，卡槽下方開(kāi)有通孔，機(jī)械手可從卡槽下方的通孔穿出并將電池抓緊后從固定板中心的電池入口處推出，最終推送給無(wú)人機(jī)；所述電池存儲(chǔ)盤的中心設(shè)置連桿，連桿上固連齒輪，電池存儲(chǔ)盤的下方設(shè)置電機(jī)，電機(jī)可帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，最終帶動(dòng)電池存儲(chǔ)盤旋轉(zhuǎn)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種小型多旋翼無(wú)人機(jī)的電池自動(dòng)更換系統(tǒng)，其特征在于，包括固定裝置、電池存儲(chǔ)盤、無(wú)人機(jī)用起落架固定裝置、起落架固定板、起落架固定板支架、電池存儲(chǔ)盤支架和機(jī)械手，所述固定裝置上方設(shè)置起落架固定板，起落架固定板通過(guò)起落架固定板支架與固定裝置相固連，起落架固定板上方設(shè)置無(wú)人機(jī)用起落架固定裝置，該固定板中心設(shè)置與電池大小相配合的電池入口，起落架固定板的下方設(shè)置電池存儲(chǔ)盤，該電池存儲(chǔ)盤通過(guò)電池存儲(chǔ)盤的支架與固定裝置相固連，電池存儲(chǔ)盤下方設(shè)置機(jī)械手； 電池存儲(chǔ)盤上設(shè)置六個(gè)存儲(chǔ)電池的卡槽，該六個(gè)卡槽均勻分布在電池存儲(chǔ)盤上，每個(gè)卡槽的中心線均位于電池存儲(chǔ)盤的直徑上，卡槽上裝載電池，卡槽下方開(kāi)有通孔，機(jī)械手可從卡槽下方的通孔穿出并將電池抓緊后從固定板中心的電池入口處推出，最終推送給無(wú)人機(jī)；所述電池存儲(chǔ)盤的中心設(shè)置連桿，連桿上固連齒輪，電池存儲(chǔ)盤的下方設(shè)置電機(jī)，電機(jī)可帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，最終帶動(dòng)電池存儲(chǔ)盤旋轉(zhuǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型多旋翼無(wú)人機(jī)的電池自動(dòng)更換系統(tǒng)，其特征在于，機(jī)械手包括抓手、攝像頭、伺服電機(jī)、齒條、機(jī)械手電機(jī)、機(jī)械手齒輪、滑軌和升降桿，抓手位于升降桿的一端，抓手的中心...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王偉，朱海飛，翁理國(guó)，胡凱，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南京信息工程大學(xué)，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：