無人機(jī)電池更換系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種無人機(jī)電池更換系統(tǒng)，包括：導(dǎo)軌，用于裝載無人機(jī)電池的電池凹槽，用于驅(qū)動電池凹槽在導(dǎo)軌上移動的第一驅(qū)動單元，用于容納新無人機(jī)電池的電池容納箱，以及用于驅(qū)動新無人機(jī)電池從電池容納箱進(jìn)入電池凹槽的第二驅(qū)動單元。其利用電池凹槽結(jié)構(gòu)裝載電池進(jìn)行整體移動，方便快捷地實現(xiàn)了新舊電池的更換，整體結(jié)構(gòu)簡單，占據(jù)空間小，便于無人機(jī)電池更換平臺的小型化設(shè)計。
【專利說明】
無人機(jī)電池更換系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別公開一種無人機(jī)電池更換系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]無人駕駛飛機(jī)簡稱“無人機(jī)”，英文縮寫為“UAV”，是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)。續(xù)航時間是無人機(jī)越來越關(guān)注的核心指標(biāo)。目前，無人機(jī)電池普遍存在續(xù)航性較低，并傾向于用戶手動更換電池的方式。
[0003]隨著無人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的拓展以及無人機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，電池更換方式也到了序列深入的研究。比如，專利CN 102909540A公開了一種小型多旋翼無人機(jī)的電池自動更換系統(tǒng)，包括多履帶小車、電池存儲盤、無人機(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)置電池存儲盤，該電池存儲盤通過電池存儲盤的支架與多履帶小車相固連，電池存儲盤下方設(shè)置機(jī)械手，其采用轉(zhuǎn)盤式電池儲備倉，一次最多可以進(jìn)行5次電池的更換。專利CN 104981403A公開了一種無人機(jī)基站的電池更換裝置，用于更換無人機(jī)的電池，包括:用于抓取所述電池的抓取機(jī)構(gòu)；用于帶動所述抓取機(jī)構(gòu)在第一軸方向平移的第一平移機(jī)構(gòu)；用于帶動所述抓取機(jī)構(gòu)在第二軸方向平移的第二平移機(jī)構(gòu)；以及用于帶動所述抓取機(jī)構(gòu)在第三軸方向平移的第三平移機(jī)構(gòu)；其中，所述第一軸方向、所述第二軸方向以及所述第三軸方向構(gòu)成三維笛卡爾坐標(biāo)系；所述抓取機(jī)構(gòu)在所述三維笛卡爾坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)位置通過所述第一平移機(jī)構(gòu)、所述第二平移機(jī)構(gòu)以及所述第三平移機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)。專利CN 104973263A公開了一種自動更換電池裝置用于自動更換無人機(jī)的電池，無人機(jī)設(shè)有電池倉，自動更換電池裝置包括:電池更換平臺、起落平臺、電池充電座及電池裝取機(jī)構(gòu)，起落平臺可相對電池更換平臺升降，從而使起落平臺能處于高于電池更換平臺的位置或與電池更換平臺基本平齊的位置或起落平臺低于電池更換平臺的位置；電池充電座可對從無人機(jī)取出的電池進(jìn)行充電；電池裝取機(jī)構(gòu)可將虧電電池從無人機(jī)的電池倉取出并置于電池充電座上充電，并將電池充電座上充滿電的電池安裝到無人機(jī)的電池倉。
[0004]所述專利技術(shù)在一定程度上實現(xiàn)了更換電池操作的自動化，但是其更換電池主要依賴機(jī)械手的抓取，導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占據(jù)空間大，電池更換效率不高。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種無人機(jī)電池更換系統(tǒng)，其利用電池凹槽結(jié)構(gòu)裝載電池進(jìn)行整體移動，方便快捷地實現(xiàn)了新舊電池的更換，整體結(jié)構(gòu)簡單，占據(jù)空間小，便于無人機(jī)電池更換平臺的小型化設(shè)計。
[0006]本實用新型提供一種無人機(jī)電池更換系統(tǒng)，包括:
[0007]導(dǎo)軌；
[0008]電池凹槽，用于裝載無人機(jī)電池，可移動地設(shè)置于導(dǎo)軌上；
[0009]第一驅(qū)動單元，用于驅(qū)動電池凹槽在導(dǎo)軌上移動；
[0010]電池容納箱，用于容納新無人機(jī)電池，其內(nèi)設(shè)有開放通道以供新無人機(jī)電池進(jìn)入電池凹槽；以及
[0011]第二驅(qū)動單元，用于驅(qū)動新無人機(jī)電池從電池容納箱進(jìn)入電池凹槽。
[0012]較佳的，電池凹槽沿第一軸方向在導(dǎo)軌上移動，新無人機(jī)電池沿第二軸方向移動從電池容納箱進(jìn)入電池凹槽。
[0013]較佳的，電池凹槽在第一軸方向的兩側(cè)設(shè)有凸出部，用于固定無人機(jī)電池；電池凹槽在第二軸方向設(shè)有開口，用于新無人機(jī)電池進(jìn)入電池凹槽的同時頂出舊無人機(jī)電池。
[0014]較佳的，第二驅(qū)動單元設(shè)置于電池容納箱的底部，用于驅(qū)動位于電池容納箱底部的新無人機(jī)電池沿第二軸方向的開放通道移動。
[0015]較佳的，電池容納箱內(nèi)設(shè)有多顆新無人機(jī)電池，并沿著第三軸方向累疊。
[0016]較佳的，電池容納箱頂部設(shè)有用于夾持新無人機(jī)電池的夾緊件，夾緊件的閉合、張開對應(yīng)夾持、卸載新無人機(jī)電池。
[0017]較佳的，電池容納箱底部設(shè)有電池承接板，電池承接板由第三驅(qū)動單元驅(qū)動以使其沿著第三軸方向往復(fù)移動。
[0018]較佳的，第一驅(qū)動單元、第二驅(qū)動單元、或第三驅(qū)動單元為驅(qū)動電機(jī)。
[0019]較佳的，所述第一軸方向、所述第二軸方向以及所述第三軸方向構(gòu)成三維笛卡爾坐標(biāo)系;優(yōu)選為所述三維笛卡爾坐標(biāo)系為直角坐標(biāo)系。
[0020]本實用新型的有益效果有:
[0021 ] 1、利用電池凹槽結(jié)構(gòu)裝載電池進(jìn)行整體移動，方便快捷地實現(xiàn)了新舊電池的更換，整體結(jié)構(gòu)簡單，占據(jù)空間小，便于無人機(jī)電池更換平臺的小型化設(shè)計。
[0022]2、電池凹槽在沿著新無人機(jī)電池移動的開放通道方向上設(shè)置開口，便于新無人機(jī)電池進(jìn)入電池凹槽的同時頂出舊無人機(jī)電池，使得新舊電池更換的操作簡單便捷。
[0023]下面將結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的無人機(jī)電池更換系統(tǒng)電池凹槽獲取舊電池狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為本實用新型的無人機(jī)電池更換系統(tǒng)電池凹槽到達(dá)更換位置狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3為本實用新型的無人機(jī)電池更換系統(tǒng)新舊電池更換狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖4為本實用新型的無人機(jī)電池更換系統(tǒng)電池凹槽傳送新電池狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖5為本實用新型的無人機(jī)電池更換系統(tǒng)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖6a、6b、6c、6d為本實用新型的無人機(jī)電池更換系統(tǒng)探取新無人機(jī)電池的工作過程不意圖。
[0030]圖中，1-導(dǎo)軌，2-電池凹槽，3-第一驅(qū)動單元，4-電池容納箱，5-第二驅(qū)動單元，6_夾緊件，7-電池承接板，8-第三驅(qū)動單元，21-凸出部，22-開口，41_開放通道，31、51、81_驅(qū)動電機(jī)，32、52、82-推桿，a-舊無人機(jī)電池，b_新無人機(jī)電池。
【具體實施方式】
[0031]本實施例為本實用新型優(yōu)選實施方式，其他凡其原理和基本結(jié)構(gòu)與本實施例相同或近似的，均在本實用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0032]請結(jié)合參看附圖1至6，本實用新型的無人機(jī)電池更換系統(tǒng)，包括:
[0033]導(dǎo)軌1，
[0034]電池凹槽2，用于裝載無人機(jī)電池(a，b)，可移動地設(shè)置于導(dǎo)軌上；
[0035]第一驅(qū)動單元3，用于驅(qū)動電池凹槽2在導(dǎo)軌I上移動；
[0036]電池容納箱4，用于容納新無人機(jī)電池(b)，其內(nèi)設(shè)有開放通道(41)以供新無人機(jī)電池(b)進(jìn)入電池凹槽2;以及
[0037]第二驅(qū)動單元5，用于驅(qū)動新無人機(jī)電池(b)從電池容納箱4進(jìn)入電池凹槽2。
[0038]其中，電池凹槽2沿第一軸方向在導(dǎo)軌I上移動，新無人機(jī)電池(b)沿第二軸方向移動從電池容納箱4進(jìn)入電池凹槽2。
[0039]作為本實施例的優(yōu)選方案，電池凹槽2在第一軸方向的兩側(cè)設(shè)有凸出部21，用于固定無人機(jī)電池；電池凹槽2在第二軸方向設(shè)有開口22，用于新無人機(jī)電池(b)進(jìn)入電池凹槽2的同時頂出舊無人機(jī)電池(a)。對于第一軸方向、第二軸方向并沒有限定，僅需兩者方向錯開即可，最主要是能實現(xiàn)新無人機(jī)電池(b)沿著開放通道(41)移動時可以頂出舊無人機(jī)電池(a)即可。
[0040]作為本實施例的進(jìn)一步優(yōu)選方案，第二驅(qū)動單元5設(shè)置于電池容納箱4的底部，SP開放通道(41)也形成于電池容納箱4的底部，并在與導(dǎo)軌I上的電池凹槽2的開口 22連接處設(shè)有通道，以供位于電池容納箱4底部的新無人機(jī)電池(b)沿第二軸方向移動至電池凹槽2內(nèi)。
[0041]本實施例中，電池容納箱4內(nèi)設(shè)有多顆新無人機(jī)電池(b)，并沿著第三軸方向累疊。當(dāng)?shù)撞康男聼o人機(jī)電池(b)移出后，則可以從第三軸方向補(bǔ)充一顆新無人機(jī)電池(b)，從而實現(xiàn)自動電池更換的循環(huán)操作。電池容納箱4頂部設(shè)有用于夾持新無人機(jī)電池(b)的夾緊件6，夾緊件6的閉合、張開對應(yīng)夾持、卸載新無人機(jī)電池(b)，本實施例中采用電磁閥控制夾緊件6的閉合、張開。電池容納箱4底部設(shè)有電池承接板7，電池承接板7由第三驅(qū)動單元驅(qū)動8以使其沿著第三軸方向往復(fù)移動。
[0042]本實用新型中的第一驅(qū)動單元3、第二驅(qū)動單元5、第三驅(qū)動單元驅(qū)動8可以是現(xiàn)有技術(shù)中任意的驅(qū)動設(shè)備或組件，請結(jié)合參看附圖1至5，本實施例優(yōu)選采用驅(qū)動電機(jī)(31，51，81)來驅(qū)動，并采用推桿(32，52，82)結(jié)構(gòu)來推動電池凹槽2、新無人機(jī)電池(b)的移動。
[0043]本實用新型的所述第一軸方向、所述第二軸方向以及所述第三軸方向構(gòu)成三維笛卡爾坐標(biāo)系；笛卡爾直角坐標(biāo)系或笛卡爾斜角坐標(biāo)系即可。處于美觀和便于工作過程控制的考慮，一般選擇所述第一軸方向、所述第二軸方向以及所述第三軸方向構(gòu)成笛卡爾直角坐標(biāo)系，即通常采用的X/Y/Z三維直角坐標(biāo)系。
[0044]請結(jié)合參看附圖1至4，其示出了本實用新型的無人機(jī)電池更換系統(tǒng)進(jìn)行新舊電池更換的全過程:如圖1所示，舊無人機(jī)電池(a)進(jìn)入到電池凹槽2的位置。如圖2所示，電機(jī)
(31)推桿(51)推動電池凹槽2沿導(dǎo)軌移動，到達(dá)指定到的更換位置。如圖3所示，電機(jī)(81)推桿(82)驅(qū)動電池承接板7沿著Z軸向上移動，探取到新無人機(jī)電池后往回移動并復(fù)位；電機(jī)(51)推桿(53)推動新無人機(jī)電池(b)到達(dá)電池凹槽2，同時將舊無人機(jī)電池(a)推出電池凹槽2。如圖4所示，電機(jī)(31)推桿(51)收回，帶動電池凹槽2回到初始位置。至此，無人機(jī)電池更換完畢。
[0045 ]圖6a、6b、6c、6d示出了本實用新型的無人機(jī)電池更換系統(tǒng)探取新無人機(jī)電池的工作過程，具體為:首先，電機(jī)(81)推桿(82)驅(qū)動電池承接板7沿著Z軸向上移動，托住新無人機(jī)電池(b)的底部;然后，電磁閥控制夾緊件6張開以便卸載新無人機(jī)電池(b)，電機(jī)(81)推桿(82)驅(qū)動電池承接板7沿著Z軸往下移動;接著，當(dāng)新無人機(jī)電池(b)完全脫離電池承接板7時，電磁閥7控制夾緊件6閉合以便對應(yīng)地夾持上面的一顆新無人機(jī)電池(b);最后，電機(jī)(81)推桿(82)驅(qū)動電池承接板7繼續(xù)沿著Z軸往下移動，到達(dá)新無人機(jī)電池更換位置。
[0046]本實用新型的無人機(jī)電池更換系統(tǒng)具有如下特點:
[0047]1、利用電池凹槽結(jié)構(gòu)裝載電池進(jìn)行整體移動，方便快捷地實現(xiàn)了新舊電池的更換，整體結(jié)構(gòu)簡單，占據(jù)空間小，便于無人機(jī)電池更換平臺的小型化設(shè)計。
[0048]2、電池凹槽在沿著新無人機(jī)電池移動的開放通道方向上設(shè)置開口，便于新無人機(jī)電池進(jìn)入電池凹槽的同時頂出舊無人機(jī)電池，使得新舊電池更換的操作簡單便捷。
[0049]以上所揭露的僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實用新型之權(quán)利范圍，因此依本實用新型申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種無人機(jī)電池更換系統(tǒng)，其特征在于:包括: 導(dǎo)軌； 電池凹槽，用于裝載無人機(jī)電池，可移動地設(shè)置于導(dǎo)軌上； 第一驅(qū)動單元，用于驅(qū)動電池凹槽在導(dǎo)軌上移動； 電池容納箱，用于容納新無人機(jī)電池，其內(nèi)設(shè)有開放通道以供新無人機(jī)電池進(jìn)入電池凹槽；以及 第二驅(qū)動單元，用于驅(qū)動新無人機(jī)電池從電池容納箱進(jìn)入電池凹槽。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機(jī)電池更換系統(tǒng)，其特征在于:電池凹槽沿第一軸方向在導(dǎo)軌上移動，新無人機(jī)電池沿第二軸方向移動從電池容納箱進(jìn)入電池凹槽。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無人機(jī)電池更換系統(tǒng)，其特征在于:電池凹槽在第一軸方向的兩側(cè)設(shè)有凸出部，用于固定無人機(jī)電池；電池凹槽在第二軸方向設(shè)有開口，用于新無人機(jī)電池進(jìn)入電池凹槽的同時頂出舊無人機(jī)電池。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的無人機(jī)電池更換系統(tǒng)，其特征在于:第二驅(qū)動單元設(shè)置于電池容納箱的底部，用于驅(qū)動位于電池容納箱底部的新無人機(jī)電池沿第二軸方向的開放通道移動。5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的無人機(jī)電池更換系統(tǒng)，其特征在于:電池容納箱內(nèi)設(shè)有多顆新無人機(jī)電池，并沿著第三軸方向累疊。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無人機(jī)電池更換系統(tǒng)，其特征在于:電池容納箱頂部設(shè)有用于夾持新無人機(jī)電池的夾緊件，夾緊件的閉合、張開對應(yīng)夾持、卸載新無人機(jī)電池。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無人機(jī)電池更換系統(tǒng)，其特征在于:電池容納箱底部設(shè)有電池承接板，電池承接板由第三驅(qū)動單元驅(qū)動以使其沿著第三軸方向往復(fù)移動。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無人機(jī)電池更換系統(tǒng)，其特征在于:第一驅(qū)動單元、第二驅(qū)動單元、或第三驅(qū)動單元為驅(qū)動電機(jī)。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無人機(jī)電池更換系統(tǒng)，其特征在于:所述第一軸方向、所述第二軸方向以及所述第三軸方向構(gòu)成三維笛卡爾坐標(biāo)系。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無人機(jī)電池更換系統(tǒng)，其特征在于:所述三維笛卡爾坐標(biāo)系為直角坐標(biāo)系。
【文檔編號】B64F1/36GK205651023SQ201620418118
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年5月10日 公開號201620418118.0, CN 201620418118, CN 205651023 U, CN 205651023U, CN-U-205651023, CN201620418118, CN201620418118.0, CN205651023 U, CN205651023U
【發(fā)明人】文放, 魏俊豪
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