無人機(jī)電池更換系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)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(dòng)電池凹槽在導(dǎo)軌上移動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)單元。其利用電池凹槽結(jié)構(gòu)裝載電池進(jìn)行整體移動(dòng)，方便快捷地實(shí)現(xiàn)了新舊電池的更換，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占據(jù)空間小，便于無人機(jī)電池更換平臺(tái)的小型化設(shè)計(jì)。
【專利說明】
無人機(jī)電池更換系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)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(jiǎn)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(shí)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(dòng)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(dòng)更換系統(tǒng)，包括多履帶小車、電池存儲(chǔ)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(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(chǔ)盤，該電池存儲(chǔ)盤通過電池存儲(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，其采用轉(zhuǎn)盤式電池儲(chǔ)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)更換電池裝置用于自動(dòng)更換無人機(jī)的電池，無人機(jī)設(shè)有電池倉，自動(dòng)更換電池裝置包括:電池更換平臺(tái)、起落平臺(tái)、電池充電座及電池裝取機(jī)構(gòu)，起落平臺(tái)可相對(duì)電池更換平臺(tái)升降，從而使起落平臺(tái)能處于高于電池更換平臺(tái)的位置或與電池更換平臺(tái)基本平齊的位置或起落平臺(tái)低于電池更換平臺(tái)的位置；電池充電座可對(duì)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(shí)現(xiàn)了更換電池操作的自動(dòng)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(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)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(dòng)，方便快捷地實(shí)現(xiàn)了新舊電池的更換，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占據(jù)空間小，便于無人機(jī)電池更換平臺(tái)的小型化設(shè)計(jì)。
[0006]本實(shí)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(dòng)地設(shè)置于導(dǎo)軌上；
[0009]第一驅(qū)動(dòng)單元，用于驅(qū)動(dòng)電池凹槽在導(dǎo)軌上移動(dòng)；
[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(dòng)單元，用于驅(qū)動(dòng)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(dòng)，新無人機(jī)電池沿第二軸方向移動(dòng)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(shí)頂出舊無人機(jī)電池。
[0014]較佳的，第二驅(qū)動(dòng)單元設(shè)置于電池容納箱的底部，用于驅(qū)動(dòng)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(dòng)。
[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(duì)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(dòng)單元驅(qū)動(dòng)以使其沿著第三軸方向往復(fù)移動(dòng)。
[0018]較佳的，第一驅(qū)動(dòng)單元、第二驅(qū)動(dòng)單元、或第三驅(qū)動(dòng)單元為驅(qū)動(dòng)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(shí)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(dòng)，方便快捷地實(shí)現(xiàn)了新舊電池的更換，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占據(jù)空間小，便于無人機(jī)電池更換平臺(tái)的小型化設(shè)計(jì)。
[0022]2、電池凹槽在沿著新無人機(jī)電池移動(dòng)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(shí)頂出舊無人機(jī)電池，使得新舊電池更換的操作簡(jiǎn)單便捷。
[0023]下面將結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(dòng)單元，4-電池容納箱，5-第二驅(qū)動(dòng)單元，6_夾緊件，7-電池承接板，8-第三驅(qū)動(dòng)單元，21-凸出部，22-開口，41_開放通道，31、51、81_驅(qū)動(dòng)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(shí)施方式】
[0031]本實(shí)施例為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式，其他凡其原理和基本結(jié)構(gòu)與本實(shí)施例相同或近似的，均在本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0032]請(qǐng)結(jié)合參看附圖1至6，本實(shí)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(dòng)地設(shè)置于導(dǎo)軌上；
[0035]第一驅(qū)動(dòng)單元3，用于驅(qū)動(dòng)電池凹槽2在導(dǎo)軌I上移動(dòng)；
[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(dòng)單元5，用于驅(qū)動(dòng)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(dòng)，新無人機(jī)電池(b)沿第二軸方向移動(dòng)從電池容納箱4進(jìn)入電池凹槽2。
[0039]作為本實(shí)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(shí)頂出舊無人機(jī)電池(a)。對(duì)于第一軸方向、第二軸方向并沒有限定，僅需兩者方向錯(cuò)開即可，最主要是能實(shí)現(xiàn)新無人機(jī)電池(b)沿著開放通道(41)移動(dòng)時(shí)可以頂出舊無人機(jī)電池(a)即可。
[0040]作為本實(shí)施例的進(jìn)一步優(yōu)選方案，第二驅(qū)動(dòng)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(dòng)至電池凹槽2內(nèi)。
[0041]本實(shí)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(duì)應(yīng)夾持、卸載新無人機(jī)電池(b)，本實(shí)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(dòng)單元驅(qū)動(dòng)8以使其沿著第三軸方向往復(fù)移動(dòng)。
[0042]本實(shí)用新型中的第一驅(qū)動(dòng)單元3、第二驅(qū)動(dòng)單元5、第三驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)8可以是現(xiàn)有技術(shù)中任意的驅(qū)動(dòng)設(shè)備或組件，請(qǐng)結(jié)合參看附圖1至5，本實(shí)施例優(yōu)選采用驅(qū)動(dòng)電機(jī)(31，51，81)來驅(qū)動(dòng)，并采用推桿(32，52，82)結(jié)構(gòu)來推動(dòng)電池凹槽2、新無人機(jī)電池(b)的移動(dòng)。
[0043]本實(shí)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(qǐng)結(jié)合參看附圖1至4，其示出了本實(shí)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(dòng)電池凹槽2沿導(dǎo)軌移動(dòng)，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(dòng)電池承接板7沿著Z軸向上移動(dòng)，探取到新無人機(jī)電池后往回移動(dòng)并復(fù)位；電機(jī)(51)推桿(53)推動(dòng)新無人機(jī)電池(b)到達(dá)電池凹槽2，同時(shí)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(dòng)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(shí)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(dòng)電池承接板7沿著Z軸向上移動(dòng)，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(dòng)電池承接板7沿著Z軸往下移動(dòng);接著，當(dāng)新無人機(jī)電池(b)完全脫離電池承接板7時(shí)，電磁閥7控制夾緊件6閉合以便對(duì)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(dòng)電池承接板7繼續(xù)沿著Z軸往下移動(dòng)，到達(dá)新無人機(jī)電池更換位置。
[0046]本實(shí)用新型的無人機(jī)電池更換系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):
[0047]1、利用電池凹槽結(jié)構(gòu)裝載電池進(jìn)行整體移動(dòng)，方便快捷地實(shí)現(xiàn)了新舊電池的更換，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占據(jù)空間小，便于無人機(jī)電池更換平臺(tái)的小型化設(shè)計(jì)。
[0048]2、電池凹槽在沿著新無人機(jī)電池移動(dòng)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(shí)頂出舊無人機(jī)電池，使得新舊電池更換的操作簡(jiǎn)單便捷。
[0049]以上所揭露的僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，因此依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所作的等同變化，仍屬本實(shí)用新型所涵蓋的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
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(dòng)地設(shè)置于導(dǎo)軌上； 第一驅(qū)動(dòng)單元，用于驅(qū)動(dòng)電池凹槽在導(dǎo)軌上移動(dòng)； 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(dòng)單元，用于驅(qū)動(dòng)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(dòng)，新無人機(jī)電池沿第二軸方向移動(dòng)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(shí)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(xiàng)所述的無人機(jī)電池更換系統(tǒng)，其特征在于:第二驅(qū)動(dòng)單元設(shè)置于電池容納箱的底部，用于驅(qū)動(dòng)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(dòng)。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(duì)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(dòng)單元驅(qū)動(dòng)以使其沿著第三軸方向往復(fù)移動(dòng)。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(dòng)單元、第二驅(qū)動(dòng)單元、或第三驅(qū)動(dòng)單元為驅(qū)動(dòng)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(hào)】B64F1/36GK205651023SQ201620418118
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2016年5月10日 公開號(hào)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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