專利名稱：無人機及其自動充電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及無人機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無人機及其自動充電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
無人機應(yīng)用于安防，偵查，森林防火等領(lǐng)域，無人機可以深入監(jiān)測地進行實時監(jiān)視。它依靠裝在機上的可見光照相機、電影攝影機、標準或微光電視攝像機、紅外掃描器和雷達等設(shè)備，完成各種偵察和監(jiān)視任務(wù)。一般來說，一架無人機可攜帶一種或幾種偵察設(shè)備，按預(yù)定的程序或地面指令進行工作，最后將所獲得的信息和圖像隨時傳送回地面，供有關(guān)部門使用；也可以將獲得的所有信息記錄下來，待無人機回收時一次取用。在隱患高峰期或遇到突發(fā)事件時，需要無人機定時或連續(xù)工作，但是無人機的工作電量是有限的，若要保證其定時或連續(xù)工作，需要有人監(jiān)管保證其在工作工程中沒電時回收充電，這樣不但影響工作效率，而且在外工作時充電也不方便。

實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的是提供一種無人機及其自動充電系統(tǒng)，旨在提供控制無人機定時起飛巡航，定時返航充電的無人機自動充電系統(tǒng)。本實用新型提供了一種無人機自動充電系統(tǒng)，包括:供電模塊，用于為所述無人機提供充電電源；無人機充電模塊，用于安裝在無人機上接收所述供電模塊提供的電能；時間控制模塊，用于控制所述無人機定時起飛和定時回航充電。優(yōu)選地，所述無人機自動充電系統(tǒng)還包括電量檢測模塊，用于檢測無人機充電時的電量狀況，并輸出當前的電量信息；電量指示燈模塊，用于根據(jù)電量檢測模塊檢測到的電量狀況信息發(fā)出相應(yīng)的控制命令控制電量指示燈的亮暗；顯示模塊，用于接收并顯示無人機當前的電量信息。優(yōu)選地，所述供電模塊及所述無人機充電模塊均設(shè)有電極片。優(yōu)選地，所述無人機充電模塊的電極片設(shè)置在所述無人機的底座支架上。優(yōu)選地，所述無人機上設(shè)有定位模塊，用于獲取所述供電模塊電極片的位置信息并根據(jù)所述位置信息調(diào)整無人機姿態(tài)使所述供電模塊的電極片與所述無人機充電模塊的電極片對接。優(yōu)選地，所述定位模塊包括:定位單元，用于獲取所述無人機的位置信息，以控制該無人機的返航線路；攝像單元，用于獲取所述充電模塊上預(yù)設(shè)的定位圖像信息；控制單元，用于根據(jù)返航的線路控制無人機返航，根據(jù)所述定位圖像信息發(fā)出控制命令控制所述無人機調(diào)整降落位置。優(yōu)選地，所述定位圖像為“T”字型圖像。優(yōu)選地，所述供電模塊及所述無人機充電模塊均設(shè)有用于進行無線充電的電磁感應(yīng)線圈。優(yōu)選地，所述無人機上還設(shè)有定位模塊，該定位模塊包括:定位單元，用于獲取所述無人機的位置信息，以控制該無人機的返航線路；控制單元，用于根據(jù)返航的線路返航并控制所述無人機降落的位置。本實用新型還提供一種無人機，包括無人機自動充電系統(tǒng)，該無人機自動充電系統(tǒng)包括:供電模塊，用于為所述無人機提供充電電源；無人機充電模塊，用于安裝在無人機上接收所述供電模塊提供的電能；時間控制模塊，用于控制所述無人機定時起飛和定時回航充電。本實用新型提供的無人機自動充電系統(tǒng)通過供電模塊為所述無人機提供充電電源，安裝在無人機上的無人機充電模塊接收所述供電模塊提供的電能，同時，通過時間控制模塊控制無人機定時起飛和定時回航充電。因此，所述無人機自動充電系統(tǒng)可控制無人機定時起飛巡航，定時返航充電，無需人員監(jiān)管便可自動巡航，確保實時監(jiān)控或者定時監(jiān)控，提高了無人機工作效率。

圖1是本實用新型無人機自動充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的實施例中電極片充電方式中無人機定位模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。
具體實施方式
以下結(jié)合說明書附圖及具體實施例進一步說明本實用新型的技術(shù)方案。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。請參閱圖1，圖1是本實用新型無人機自動充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型提供了一種無人機自動充電系統(tǒng)，包括:供電模塊10，用于為所述無人機提供充電電源；無人機充電模塊11，用于安裝在無人機上接收所述供電模塊提供的電能；時間控制模塊12，用于控制所述無人機定時起飛和定時回航充電。無人機根據(jù)時間控制模塊12預(yù)設(shè)的飛行時間和充電時間控制無人機定時起飛和定時回航充電，供電模塊10為無人機提供充電電源，無人機充電模塊11將從供電模塊10獲得的電量提供給無人機，從而使無人機可以定時獲得電量，連續(xù)飛行。供電模塊10可以是充電基站，以下實施例均以供電模塊10為充電基站為例進行說明。所述無人機自動充電系統(tǒng)還包括電量檢測模塊13，該電量檢測模塊13用于檢測無人機充電時的電量狀況，并輸出當前的電量信息；電量指示燈模塊14，用于根據(jù)電量檢測模塊13檢測到的電量狀況信息發(fā)出相應(yīng)的控制命令控制電量指示燈的亮暗；顯示模塊15，用于接收并顯示無人機當前的電量信息。當電量充滿時，無人機上的充指示燈亮；當時間控制模塊12預(yù)設(shè)的飛行時間到，但是無人機剩余電量不夠提供下一次飛行所需電量時，無人機上的電量報警燈亮。應(yīng)當說明的是，本實施例中，上述顯示模塊15可設(shè)置在操作員操控的遙控器上，也可在充電基站對應(yīng)的位置設(shè)置顯示模塊15。通過設(shè)置顯示模塊15，可便于操控員實時監(jiān)測無人機的充電狀況。請一并參閱圖2，圖2是本實用新型的實施例中電極片充電方式中無人機定位模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。采用電極片連接的方式進行充電時，充電基地及所述無人機充電模塊11均設(shè)有電極片，所述無人機充電模塊11的電極片設(shè)置在所述無人機的底座支架上。所述無人機上設(shè)有定位模塊2，用于獲取所述供電模塊10電極片的位置信息并根據(jù)所述位置信息調(diào)整無人機姿態(tài)使所述供電模塊10的電極片與所述無人機充電模塊11的電極片對接。所述定位模塊2包括:定位單元21，用于獲取所述無人機的位置信息，以控制該無人機的返航線路；攝像單元22，用于獲取所述充電模塊上預(yù)設(shè)的定位圖像信息；控制單元23，用于根據(jù)返航的線路控制無人機返航，根據(jù)所述定位圖像信息發(fā)出控制命令控制所述無人機調(diào)整降落位置。本實施例中定位單元21可包括衛(wèi)星定位、雷達定位和超聲波定位，當無人機離充電基站較遠時，可由衛(wèi)星進行定位，確定返航線路，由控制單元23控制無人機從該返航線路返航；當無人機靠近充電基站時，可通過預(yù)置的雷達或超聲波進行較為準確的定位，從而使無人機向充電基站運行；最后通過控制單元23對無人機降落的位置進行精確的定位，從而使得無人機降落后，無人機上的電極片與所述無人機充電模塊11的電極片準確對接，進而實現(xiàn)充電。應(yīng)當說明的是，上述定位圖像為“T”字型圖像，“T”字型圖像便于無人機近距離識別定位及調(diào)整姿態(tài)，以便準確降落來充電，另外，在降落過程中，無人機保持垂直降落，以保證充電基地和無人機充電模塊11的電極片可以順利的連接。具體地，可根據(jù)無人機當前的速度、時間、相對于充電基站的距離、電量消耗的速度以及當前的電量判斷當前的電量是否足以返回充電基站，若是，則繼續(xù)按照預(yù)置的參數(shù)進行飛行；若否，則發(fā)出警報，并自動返航進行充電。在無人機充電的過程中，無人機首先檢測本身的電量，并根據(jù)預(yù)置的參數(shù)判定是否要充電，若否，則按照設(shè)定的參數(shù)進行飛行；若是，則進行充電，當充電完成時停止充電，或者當當前的電量足以完成一次設(shè)定的任務(wù)(即巡航一次)，則停止充電，并按照設(shè)定的參數(shù)進行飛行。以上所述為無人機自動充電系統(tǒng)可采用電極片連接的方式進行充電，還可采用無線充電的方式進行充電。當采用無線充電的方式進行充電時，則充電基地及所述無人機充電模塊均需要設(shè)置電磁感應(yīng)線圈，充電基地及所述無人機充電模塊之間所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)充電距離不超過50cm，無人機只要降落在電磁感應(yīng)充電范圍之內(nèi)便可以自由的進行充電。若采用無線充電，則不需要定位模塊2對飛機降落進行精確的定位保證無人機充電模塊11與充電基地的對接，只需要保證無人機落在電磁感應(yīng)充電范圍之內(nèi)即可。當無人機為無線充電的方式進行充電時，則上述定位模塊2中的定位單元21，用于獲取所述無人機的位置信息，以控制該無人機的返航線路；控制單元23，用于根據(jù)返航的線路返航并控制所述無人機降落的位置。本實施例中，通過上述定位單元21確定返航路線后，由控制單元23控制無人機根據(jù)該返航路線返航至充電基站，并控制無人機在無線充電區(qū)域范圍內(nèi)降落。應(yīng)當說明的是，上述供電模塊10還可存在智能管理，例如，該供電模塊10實時監(jiān)測是否存在需要充電的無人機，若存在，則打開供電系統(tǒng)對相應(yīng)的無人機進行充電，若不存在，則關(guān)閉供電系統(tǒng)。具體地，首先可判斷充電基站上是否降落有無人機，若否則關(guān)閉供電系統(tǒng)，是則判斷無人機的位置是否準確，當無人機的位置不正確時，將向無人機發(fā)出調(diào)整信號，以調(diào)整無人機的位置。直到無人機的位置正確時，則檢測無人機充電模塊11是否正常工作，若否，則向無人機發(fā)出警告信息以通知飛控人員處理；若是則打開供電系統(tǒng)進行充電工作。本實用新型還提供一種無人機，包括前面所述的無人機自動充電系統(tǒng)，無人機自動充電系統(tǒng)的詳細描述請參閱前面所述以及圖1-圖2，這里不再贅述。本實用新型實施例供電模塊10為所述無人機提供充電電源，安裝在無人機上的無人機充電模塊11接收所述供電模塊10提供的電能，同時，通過時間控制模塊12控制無人機定時起飛和定時回航充電，電量檢測模塊13檢測無人機充電過程中的電量狀況并發(fā)出相應(yīng)的控制命令，因此，所述無人機自動充電系統(tǒng)可控制無人機定時起飛巡航，定時返航充電，無需人員監(jiān)管便可自動巡航，確保實時監(jiān)控或者定時監(jiān)控，也提高了無人機的工作效率。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制其專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.人機自動充電系統(tǒng)，其特征在于，包括: 供電模塊，用于為所述無人機提供充電電源； 無人機充電模塊，用于安裝在無人機上接收所述供電模塊提供的電能； 時間控制模塊，用于控制所述無人機定時起飛和定時回航充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機自動充電系統(tǒng)，其特征在于，所述無人機自動充電系統(tǒng)還包括電量檢測模塊，用于檢測無人機充電時的電量狀況，并輸出當前的電量信息；電量指示燈模塊，用于根據(jù)電量檢測模塊檢測到的電量狀況信息發(fā)出相應(yīng)的控制命令控制電量指示燈的亮暗；顯示模塊，用于接收并顯示無人機當前的電量信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無人機自動充電系統(tǒng)，其特征在于，所述供電模塊及所述無人機充電模塊均設(shè)有電極片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無人機自動充電系統(tǒng)，其特征在于，所述無人機充電模塊的電極片設(shè)置在所述無人機的底座支架上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無人機自動充電系統(tǒng)，其特征在于，所述無人機上設(shè)有定位模塊，用于獲取所述供電模塊電極片的位置信息并根據(jù)所述位置信息調(diào)整無人機姿態(tài)使所述供電模塊的電極片與所述無人機充電模塊的電極片對接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無人機自動充電系統(tǒng)，其特征在于，所述定位模塊包括: 定位單元，用于獲取所述無人機的位置信息，以控制該無人機的返航線路； 攝像單元，用于獲取所述充電模塊上預(yù)設(shè)的定位圖像信息； 控制單元，用于根據(jù)返航的線路控制無人機返航，根據(jù)所述定位圖像信息發(fā)出控制命令控制所述無人機調(diào)整降落位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無人機自動充電系統(tǒng)，其特征在于，所述定位圖像為“T”字型圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無人機自動充電系統(tǒng)，其特征在于，所述供電模塊及所述無人機充電模塊均設(shè)有用于進行無線充電的電磁感應(yīng)線圈。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無人機自動充電系統(tǒng)，其特征在于，所述無人機上還設(shè)有定位模塊，該定位模塊包括: 定位單元，用于獲取所述無人機的位置信息，以控制該無人機的返航線路； 控制單元，用于根據(jù)返航的線路返航并控制所述無人機降落的位置。
10.一種無人機，其特征在于，包括權(quán)利要求1-9任一項所述的無人機自動充電系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型公開了一種無人機自動充電系統(tǒng)，包括供電模塊，用于為所述無人機提供充電電源；無人機充電模塊，用于安裝在無人機上接收所述供電模塊提供的電能；時間控制模塊，用于控制所述無人機定時起飛和定時回航充電。本實用新型還提供一種無人機，包括前面所述的無人機自動充電系統(tǒng)。采用本實用新型所述技術(shù)方案，實現(xiàn)了無人機定時起飛巡航，定時返航充電，無需人員監(jiān)管便可自動巡航，確保實時監(jiān)控或者定時監(jiān)控，提高了無人機工作效率。
文檔編號G05B19/04GK202929383SQ20122046111
公開日2013年5月8日 申請日期2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月11日
發(fā)明者張顯志 申請人:深圳一電科技有限公司