本實用新型涉及一種無人機作業(yè)輔助平臺，尤其是一種省時省力且可有效延長續(xù)航時間、提高工作效率的無人機電池自動交換、數(shù)據(jù)傳輸及故障檢測平臺。

背景技術：

近年來無人機產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，已廣泛應用于城市管理、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、氣象、電力、搶險救災、視頻拍攝等行業(yè)，無人機的續(xù)航（連續(xù)航行）能力是重要的性能指標。以往，人們大多采用提高電池蓄電量以提高無人機的續(xù)航能力,如采用氫燃料電池等,但存在著成本高、安全性差等問題。公開號為CN104898690A的中國實用新型專利申請，公開了一種“基于APM平臺的旋翼無人機自主續(xù)航實現(xiàn)方法”，是當“無人機檢測到自身電量不足后，開啟尋找充電樁的模式，在充電樁數(shù)據(jù)庫中找到與當前位置距離最近的充電樁的GPS 坐標位置；無人機到達GPS 的誤差范圍內(nèi)的位置后，先進行懸停并啟動圖像識別，通過PID 控制調(diào)整無人機的飛行姿勢，使無人機處于充電平臺的正上方并降落，降落過程中，充電樁對旋翼無人機進行身份識別，識別通過后，充電樁對無人機進行充電；無人機在充電過程中檢測電池電量，充滿后向充電樁發(fā)送停止充電的信號，并啟動自主起飛的模式……使無人機的續(xù)航時間大大加長。但是存在如下不足：1.降落后再開始充電需要較長的時間；2.沒有對無人機拍攝數(shù)據(jù)導出的功能，有時會因為數(shù)據(jù)存儲空間不足而影響無人機續(xù)航；3.不具備故障檢測功能，不能及時發(fā)現(xiàn)無人機外觀故障。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型是為了解決現(xiàn)有技術所存在的上述技術問題，提供一種省時省力且可有效延長續(xù)航時間、提高工作效率的無人機電池自動交換、數(shù)據(jù)傳輸及故障檢測平臺。

本實用新型的技術解決方案是：一種無人機電池自動交換、數(shù)據(jù)傳輸及故障檢測平臺，有總控制中心及無人機降落平臺，其特征在于：設有可與總控制中心通信的平臺控制中心，與平臺控制中心相接有多個子系統(tǒng)；所述平臺控制中心設有控制及通信模塊，與控制及通信模塊相接有存儲器和360度全景攝像機；所述子系統(tǒng)設有與控制及通信模塊相接的充電裝置及電池自動交換裝置，充電裝置的輸出與電池相接；在無人機降落平臺上設有無人機定位傳感器，無人機定位傳感器的輸出與控制及通信模塊相接。

所述無人機降落平臺為旋轉(zhuǎn)平臺，所述子系統(tǒng)均布于無人機降落平臺的周邊外側(cè)。

所述子系統(tǒng)還設有通信模塊及攝像機，所述充電裝置、電池自動交換裝置、無人機定位傳感器及攝像機均通過通信模塊與控制及通信模塊相接;所述無人機降落平臺有多個，每個無人機降落平臺上對應設置一個子系統(tǒng)。

本實用新型可建立在無人機的航線上，當無人機電量低時，平臺控制中心根據(jù)多個子系統(tǒng)的電池電量選擇無人機可以對接的子系統(tǒng)，并通過360度全景攝像機對無人機進行由遠到近的定位，引導無人機準確降落在平臺上可自動更換電池的位置，可同時對多個無人機實現(xiàn)電池的自動更換；同時將無人機中的視頻數(shù)據(jù)通過WiGig或WiFi等無線技術快速傳輸至存儲器中進行保存，清空無人機存儲空間；同時可對無人機進行故障檢測，便于及時發(fā)現(xiàn)故障。本實用新型可實現(xiàn)全自動化，無需手動，省時省力且可有效延長續(xù)航時間、提高工作效率。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例1的電路原理圖。

圖2是本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型實施例2的電路原理圖。

圖4是本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

實施例1：

如圖1、2所示：有總控制中心及無人機降落平臺，總控制中心與現(xiàn)有技術相同，與總控制中心通信相接有平臺控制中心，與平臺控制中心相接有N個子系統(tǒng)，如本實施例為5個子系統(tǒng)；平臺控制中心設有控制及通信模塊，與控制及通信模塊相接有存儲器和360度全景攝像機，子系統(tǒng)設有與控制及通信模塊相接的充電裝置及電池自動交換裝置（如機械手等裝置），充電裝置的輸出與電池相接；在無人機降落平臺上設有無人機定位傳感器（紅外線感應器等），無人機定位傳感器的輸出與控制及通信模塊相接。無人機降落平臺為旋轉(zhuǎn)平臺，5個子系統(tǒng)均布于無人機降落平臺周邊外側(cè)，整個平臺的電路可通過太陽能電源或普通220V電源供電。

工作原理：

當無人機電池電量低于一定值時，無人機通過前期導入的平臺控制中心的位置坐標信息結(jié)合GNSS移動到平臺控制中心的上方，開啟WiFi與藍牙功能與平臺控制中心建立通信。通信初始驗證身份密碼，驗證通過后，平臺控制中心識別無人機的型號，允許匹配的無人機降落到平臺上。同時平臺控制中心檢查各子系統(tǒng)電池電量，選擇其中與無人機匹配且滿電的子系統(tǒng)，如本實施例1確定為子系統(tǒng)５。平臺控制中心通過360度攝像機對無人機進行由遠到近的定位，引導無人機精確降落在平臺上的指定位置。平臺控制中心收到無人機定位傳感器感知到無人機已經(jīng)降落的信號后，啟動無人機降落平臺的電機驅(qū)動平臺旋轉(zhuǎn)，當無人機對準子系統(tǒng)５后停止旋轉(zhuǎn)，由平臺控制中心控制機械手進行電池交換；平臺控制中心通過WiGig或WiFi等無線通信將無人機存儲器中視頻數(shù)據(jù)等快速傳輸給平臺控制中心存儲器保存，并根據(jù)設定執(zhí)行清空無人機中存儲器。之后，平臺控制中心再控制降落平臺旋轉(zhuǎn)，由360度攝像機對無人機外觀狀態(tài)進行攝像，對無人機外觀進行有無故障的檢測。

數(shù)據(jù)傳輸、更換電池、故障檢測完畢后，子系統(tǒng)５為更換下來的電池繼續(xù)充電，平臺控制中心通知無人機繼續(xù)起飛工作，并將更換電池、視頻數(shù)據(jù)、檢測結(jié)果傳輸?shù)娇偪刂浦行摹?/p>

實施例2：

如圖3、圖4所示，實施例2的原理與實施例1相同，不同之處在于子系統(tǒng)還設有通信模塊及攝像機，所述充電裝置、電池自動交換裝置、無人機定位傳感器及攝像機均通過通信模塊與控制及通信模塊相接；無人機降落平臺有多個，每個無人機降落平臺上對應設置一個子系統(tǒng)。如圖4設有9個無人機降落平臺，就設有9個子系統(tǒng)，即在每個無人機降落平臺上均設有一個子系統(tǒng)，在每個無人機降落平臺上也都設有無人機定位傳感器。

工作原理：當無人機電池電量低于一定值時，無人機通過前期導入的平臺控制中心的位置坐標信息結(jié)合GNSS移動到平臺控制中心的上方，開啟WiFi與藍牙功能與平臺控制中心建立通信。通信初始驗證身份密碼，驗證通過后，平臺控制中心識別無人機的型號，允許匹配的無人機降落到平臺上。同時平臺控制中心檢查各子系統(tǒng)電池電量，選擇其中匹配且滿電的子系統(tǒng)，如本實施例2確定為子系統(tǒng)3。平臺控制中心通過360度攝像機對無人機進行由遠到近的定位，引導無人機至系統(tǒng)3對應的平臺上方，再由子系統(tǒng)3所設置的攝像機引導，使無人機精確降落在子系統(tǒng)3對應的平臺上的指定位置。平臺控制中心收到無人機定位傳感器感知到無人機已經(jīng)降落的信號后，控制機械手進行電池交換；平臺控制中心通過WiGig或WiFi等無線通信將無人機存儲器中視頻數(shù)據(jù)等快速傳輸給平臺控制中心存儲器保存，并根據(jù)設定執(zhí)行清空無人機中存儲器。之后，由子系統(tǒng)的攝像機對無人機外觀狀態(tài)進行攝像，對無人機外觀進行有無故障的檢測。

數(shù)據(jù)傳輸、更換電池、故障檢測完畢后，子系統(tǒng)3為更換下來的電池繼續(xù)充電，平臺控制中心通知無人機繼續(xù)起飛工作，并將更換電池、視頻數(shù)據(jù)、檢測結(jié)果傳輸?shù)娇偪刂浦行摹?/p>