一种无人机充电装置的制作方法

本发明属于无人机充电技术领域，特别涉及一种无人机充电装置。

背景技术：

目前无人机发展迅速，在很多领域都有应用，但是无人机存在最大的缺陷是飞行时间很短，主要原因是电池储能达不到要求，而解决这个问题的一般方案有三种，一是研发出轻质高储量电池，二是对于无人机进行更换电池，三是对无人机进行快速充电。

现有技术中，公开了专利名称为“一种结合照明灯杆的普适性全天候无人机充电平台”，授权公告号为cn208393634u，授权公告日为2019.01.18的中国发明专利，此充电平台安装在灯杆上，可根据交通流量需求选择不同的安装数量，充电平台包括抱箍、连接杆、底座和无线充电板，抱箍表面安装有连接杆，连接杆远离连接抱箍一端安装有遮阳板，底座固定安装于连接杆中间位置，底座上表面固定安装有无线充电板，无人机需要充电时，根据需要选择充电平台，选择好充电平台后，无人机停在对应充电平台的无线充电板上，无线充电板无法升降，当无线充电板与无人机的充电接收端之间的距离超过充电传送距离时，就无法给无人机充电，工作不可靠。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，提供一种无人机充电装置，解决了现有技术中工作不可靠的技术问题，本发明的无线充电器可升降，工作更加可靠，方便无人机的充电。

本发明的目的是这样实现的:一种无人机充电装置，包括具有容纳腔的充电壳体和可上下移动的移动盖，所述充电壳体上设有无线充电器，无线充电器可穿过移动盖上下移动；所述充电壳体内设有两个检测机构，两个检测机构分别设置在无线充电器的两端，所述检测机构包括固定套筒，所述固定套筒内可滑动地连接有升降支撑套，所述移动盖抵触在升降支撑套上侧，当有物体在上方时，升降支撑套下降；所述固定套筒内壁的底侧连接有回位电磁铁，所述升降支撑套的下侧连接有回位磁铁，回位电磁铁通电时，回位电磁铁相对回位磁铁设置一侧的磁性与回位磁铁相对回位电磁铁设置一侧的磁性相斥。

本发明中，可将充电装置连接在路灯灯杆上；当有停留物停在移动盖上时，升降支撑套下降，升降支撑套在停留物的重力作用下下降至指定高度时，判断此时停在移动盖上的为无人机，无线充电器上升，使无线充电器与无人机的充电接收端相接触，无线充电器给无人机进行充电，无人机充电结束后，回位电磁铁通电，回位电磁铁和磁铁的磁性相斥，升降支撑套在回位电磁铁的作用下上升，当移动盖回到原位时，回位电磁铁停止通电；若升降支撑套没有下降至指定高度，则无线充电器不做任何动作；本发明中给无人机充电前，先判断停留在移动盖上的是否为无人机，若是无人机才将无线充电器提升上去，更加安全可靠，方便无人机的充电；移动盖可自动回位；可应用于无人机飞行过程中给无人机充电的工作中。

为了进一步实现升降支撑套的升降，所述检测机构还包括设置在充电壳体内的连接架，所述连接架的下部固定连接有下直线电机，所述下直线电机上连接有可移动的下驱动轴，所述下驱动轴的外侧可滑动地连接有下移动杆，所述下驱动轴相对下移动杆的一端开有下容纳槽，下容纳槽内设有下弹簧，所述下弹簧的一端与下驱动轴连接，下弹簧的另一端与下移动杆连接，下弹簧处于自然状态时，下移动杆抵触在下驱动轴向外伸出的端部，下移动杆在升降支撑套的外侧，所述固定套筒上开有滑动孔，升降支撑套的上部和下部分别开有上卡槽和下卡槽，下移动杆可穿过滑动孔卡进下卡槽内；连接架的上部固定连接有上直线电机，所述上直线电机上连接有可移动的上驱动轴，所述上驱动轴的外侧可滑动地连接有上移动杆，所述上驱动轴相对上移动杆的一端开有上容纳槽，上容纳槽内设有上弹簧，上弹簧的一端与上驱动轴连接，上弹簧的另一端与上移动杆连接，上弹簧处于自然状态时，上移动杆卡进上卡槽内，连接架上侧设有支撑座，所述上移动杆支撑设置在支撑座上；此设计中，没有物体停留在移动盖上时，上驱动轴不动作，上弹簧处于自然状态，上移动杆卡在上卡槽内，升降支撑套无法下降，无线充电器不充电，同时，下直线电机不动作，下弹簧处于自然状态；若有无人机停留在移动盖上侧时，上直线电机动作，使上驱动轴往远离升降支撑套所在方向移动，弹簧被拉伸，上移动杆远离升降支撑套，升降支撑套在停留物的重力作用下下降，同时下直线电机动作，使下驱动轴朝着升降支撑套所在方向移动，刚开始，下驱动轴压缩下弹簧，下移动杆不会在下弹簧的作用下移动，当下弹簧被压缩至一定程度时，下移动杆在下弹簧的作用下被推出，下移动杆抵触在升降支撑套外侧，升降支撑套下降，当下卡槽下降至下移动杆的位置时，下移动杆迅速卡进下卡槽内，下移动杆碰撞升降支撑套发出声响，移动盖下降至指定的高度，移动盖不再移动，无线充电器给无人机充电，无人机充电结束且无人机离开移动盖后，下直线电机反向动作，使下移动杆离开升降支撑套，回位电磁铁得电，升降支撑套在回位电磁铁的作用下上升，当升降支撑套刚上升至上移动杆可与升降支撑套接触的高度时，上直线电机反向动作，使上移动杆抵触在升降支撑套外侧，当上卡槽与上移动杆的位置对应时，上移动杆迅速被推出，上移动杆卡进上卡槽内，回位电磁铁断电，升降支撑套回到原来的位置，即移动杆回到原来的位置；若不是无人机停留在移动盖上，如小鸟停留在移动盖上，小鸟的重量较轻，下卡槽不会下降至下移动杆所在高度，无线充电器不会做任何动作。

为了进一步提高本发明的可靠性，所述固定套筒上连接有声音传感器，所述充电壳体外连接有用于感应移动盖上侧是否有停留物的红外传感器；此设计中，红外传感器感应移动盖上是否有停留物，若有停留物，上直线电机动作，上驱动轴朝着远离升降支撑套所在方向移动；当下移动杆碰撞升降支撑套发出声响，声音传感器采集到声音信号，无线充电器动作。

为了实现无线充电器的升降，所述无线充电器的朝下的一侧连接有两个上滑动座，充电壳体内部朝上的一侧连接有两个下滑动座，所述下滑动座上铰接有铰接杆一和铰接杆二，铰接杆一远离下滑动座的所在一端可转动地连接有可沿着上滑动座滚动的上滚动轮一，铰接杆二远离下滑动座的所在一端连接有可沿着上滑动座滚动的上滚轮二，铰接杆一上铰接有升降杆一，铰接杆二铰接有升降杆二，所述升降杆一的上部与上滑动座铰接，升降杆一的下部可转动地连接有可沿着下滑动座滚动的下滚动轮一，升降杆二的上部与上滑动座铰接，升降杆二的下部可转动地连接有可沿着下滑动座滚动的下滚轮二，下滚轮一和下滚轮二分别在铰接杆一两端朝外的方向上；此设计中，驱动铰接杆一或铰接杆二摆动时，铰接杆一和铰接杆二同时往相反或相对的方向同步摆动，铰接杆一和铰接杆二往相反的方向摆动时，下滚轮一和下滚轮二相背滚动，上滑动座降低，无线充电器下移，铰接杆一和铰接杆二相向摆动时，下滚动轮一和下滚动轮二相向滚动，上滑动座上升，无线充电器上移。

为了进一步实现无线充电器的升降，所述充电壳体内连接有驱动电机，两个升降杆一相对设置，两个升降杆二相对设置，两个升降杆一之间连接驱动块一，两个升降杆二之间连接有驱动块二，所述驱动电机的输出轴依次与驱动块一和驱动块二螺纹连接。

为了稳定住无人机，所述移动盖的下侧连接有至少一个固定电磁铁；此设计中，无人机停在移动盖上时，固定电磁铁通电产生磁力将无人机固定住。

附图说明

图1是本发明的立体结构图。

图2是本发明的俯视图。

图3为本发明中的a-a向视图。

图4为图3中c处的局部放大图。

图5为本发明中的b-b向视图。

图6为图4中d处的局部放大图。

图7为图5中e处的局部放大图。

图8为本发明中隐藏掉移动盖后的立体结构图一。

图9为本发明中下卡接部卡进下卡槽内的结构图。

图10为本发明中上卡接部卡进上卡槽内的结构图。

图11为图8中f处的局部放大图。

图12为本发明中隐藏掉移动盖后的立体结构图二。

图13为图12中g处的局部放大图。

图14为本发明中固定套筒和升降支撑套连接的立体结构图。

图15为本发明中升降支撑套的立体结构图。

图16为本发明中固定套筒和升降支撑套连接的俯视图。

图17为图16中的h-h向视图。

图18为本发明中红外感应信号调理电路的电路图。

图19为本发明9中隐藏掉移动盖后的立体结构图三。

图20为图19中i处的局部放大图。

图中：1路灯灯杆，2充电装置，201太阳能发电板，202移动盖，203红外传感器，204充电壳体，205固定电磁铁，206无线充电器，207下铰接耳，208下滑动座，209下滚轮一，210升降杆一，211铰接杆一，212输出轴，213铰接杆二，214升降杆二，215驱动电机，216下滚轮二，217上滚轮一，218上铰接耳，219上滑动座，220上滚轮二，221驱动块一，222驱动块二，3连接板，4检测机构，401固定套筒，402升降支撑套，403连接架，404上直线电机，405上驱动轴，406上移动杆，407支撑座，408下驱动轴，409下弹簧，410下移动杆，411下卡接部，412上弹簧，413上卡接部，414下直线电机，415声音传感器，416滑动孔，417上卡槽，418下卡槽，419回位电磁铁，420回位磁铁。

具体实施方式

如图1～图20所示的一种无人机充电装置2，包括路灯灯杆1，路灯灯杆1上连接有四个充电装置2，实现无人机充电的结构具体为，充电装置2包括具有容纳腔的充电壳体204和可上下移动的移动盖202，移动盖202的下侧连接两个固定电磁铁205，充电壳体204上设有无线充电器206，无线充电器206可穿过移动盖202上下移动；充电壳体204内设有两个检测机构4，两个检测机构4分别设置在无线充电器206的两端，检测机构4包括固定套筒401，固定套筒401内可滑动地连接有升降支撑套402，移动盖202抵触在升降支撑套402上侧，当有物体在上方时，升降支撑套402下降；固定套筒401内壁的底侧连接有回位电磁铁419，升降支撑套402的下侧连接有回位磁铁420，回位电磁铁419通电时，回位电磁铁419相对回位磁铁420设置一侧的磁性与回位磁铁420相对回位电磁铁419设置一侧的磁性相斥，回位电磁铁419相对回位磁铁420设置的一侧为n极，回位磁铁420相对回位电磁铁419相对设置一侧也为n极，固定套筒401和升降支撑套402没有磁性。

为了进一步实现升降支撑套402的升降，检测机构4还包括设置在充电壳体204内的连接架403，连接架403的下部固定连接有下直线电机414，下直线电机414上连接有可移动的下驱动轴408，下驱动轴408的外侧可滑动地连接有下移动杆410，下移动杆410伸进固定套筒401内的端部设有下卡接部411，下驱动轴408相对下移动杆410的一端开有下容纳槽，下容纳槽内设有下弹簧409，下弹簧409的一端与下驱动轴408连接，下弹簧409的另一端与下移动杆410连接，下弹簧409处于自然状态时，下移动杆410抵触在下驱动轴408向外伸出的端部，下移动杆410在升降支撑套402的外侧，固定套筒401上开有滑动孔416，升降支撑套402的上部和下部分别开有上卡槽417和下卡槽418，下卡接部411可穿过滑动孔416卡进下卡槽418内；连接架403的上侧固定连接有上直线电机404，连接架403的上侧设有支撑座407，上直线电机404上连接有可移动的上驱动轴405，上驱动轴405的外侧可滑动地连接有上移动杆406，上移动杆406可沿着支撑座407移动，上移动杆406可伸进升降支撑套402内的端部设有上卡接部413，上驱动轴405相对上移动杆406的一端开有上容纳槽，上容纳槽内设有上弹簧412，上弹簧412的一端与上驱动轴405连接，上弹簧412的另一端与上移动杆406连接，上弹簧412处于自然状态时，上卡接部413卡进上卡槽417内；固定套筒401上连接有声音传感器415，充电壳体204外连接有用于感应移动盖202上侧是否有停留物的红外传感器203。

为了实现无线充电器206的升降，无线充电器206朝下的一侧连接有两个上滑动座219，充电壳体204内部朝上的一侧连接有两个下滑动座208，下滑动座208上设有下铰接耳207，下铰接耳207上铰接有铰接杆一211和铰接杆二213，铰接杆一211远离下滑动座208的所在一端可转动地连接有可沿着上滑动座219滚动的上滚动轮一，铰接杆二213远离下滑动座208的所在一端连接有可沿着上滑动座219滚动的上滚轮二220，铰接杆一211上铰接有升降杆一210，铰接杆二213铰接有升降杆二214，上滑动座219上设有上铰接耳218，升降杆一210向上伸出的端部与上铰接耳218座铰接，升降杆一210朝下的端部可转动地连接有可沿着下滑动座208滚动的下滚动轮一，升降杆二214向上伸出的端部与上铰接耳218铰接，升降杆二214向下伸出的端部可转动地连接有可沿着下滑动座208滚动的下滚轮二216，下滚轮一209和下滚轮二216分别在下铰接耳207左右两端朝外的方向上；充电壳体204内连接有驱动电机215，两个升降杆一210在前后方向上相对设置，两个升降杆二214在前后方向上相对设置，两个升降杆一210之间连接驱动块一221，两个驱动杆一可转动地连接在驱动块一221的两端，两个升降杆二214之间连接有驱动块二222，两个升降杆二214可转动地连接在驱动块二222的两端，驱动电机215的输出轴212依次与驱动块一221和驱动块二222螺纹连接，驱动块一221和驱动块二222的螺旋方向相反，驱动块一221向上伸出的一端在下铰接耳207的左侧，驱动块二222向上伸出的一端在下铰接耳207的右侧（这里的左右方向以主视图为参考）。

本实施例中，充电壳体204内连接有控制器，控制器根据声音传感器415、红外传感器203的信号控制上直线电机404、下直线电机414、驱动电机215和无线充电器206的动作；太阳能发电板201经电源转换电路输出电源vcc，电源vcc给红外传感器203供电，红外传感器203的接地端接地，红外感应信号调理电路包括滤波电路和放大电路，滤波电路包括并联的电阻r1和电容c4，电容c4的两端并联有串接在一起的电阻r2和电容c2，红外传感器203的信号输出端连接电阻r1一端，放大电路包括运算放大器op1，电阻r1一端与运算放大器op1的同相输入端连接，电阻r1另一端与运算放大器op1的反相输入端连接，运算放大器op1的反相输入端连接电阻r7一端，电阻r7另一端与运算放大器op1的输出端连接，电阻r7的两端并联有电容c3，运算放大器op1的输出端连接电容c4一端，电容c4另一端连接电阻r3一端，电阻r3另一端连接运算放大器op2的反相输入端，运算放大器的同相输入端分别连接电阻r4一端和电阻r5一端，电阻r5另一端分别连接电源vcc和电阻r6一端，电阻r6另一端连接运算放大器op3的反向输入端，运算放大器op2的反相输入端连接电阻r8一端，电阻r8另一端连接运算放大器op2的输出端，电阻r8的两端并接有电容c5，运算放大器op2的输出端与运算放大器的同相输入端连接，运算放大器op3的输出端与控制器的pc0口连接，电阻r1另一端、电阻r4另一端和运算放大器op1的反相输入端均接地；此设计中，红外传感器203检测到的信号经调理电路放大滤波后转成控制器可接收的信号，若没有停留物在移动盖202上，红外传感器203几乎无信号输出，控制器不做任何动作；有停留物停在移动盖202上时，红外传感器203有信号输出，控制器接收红外传感器203的输出信号，控制器控制上直线电机404和下直线电机414动作。

本发明的充电装置2连接在路灯灯杆1上，充电壳体204的外侧设有连接板3，充电壳体204的下侧设有太阳能发电板201，太阳能发电板201给无线充电器206充电，具体实施时可将充电装置2可转动地连接在路灯灯杆1上，不需要使用充电装置2时，可将充电装置2向上转动，使太阳能充电板朝外，可在灯杆外侧连接电机，电机的输出轴212与连接板3连接，电机动作，输出轴212转动，带动充电壳体204的转动；本发明中，初始状态下，充电壳体204朝向路灯灯杆1，基本处于竖直状态，太阳能发电板201朝外，太阳能发电板201在太阳光照的作用下发电，太阳能发电板201给无线充电器206充电，无线充电器206充电结束，将充电壳体204展开，方便无人机的停留；无人机在天空中飞行时，若无人机需要充电，则无人机就近选择移动盖202停留，固定电磁铁205通电，固定电磁铁205将无人机吸住，稳定无人机；红外传感器203感应到移动盖202上有停留物，红外传感器203给控制器发出信号，控制器控制上直线电机404动作，使上驱动轴405往远离升降支撑套402所在方向移动，上弹簧412被拉伸，上移动杆406远离升降支撑套402，升降支撑套402在停留物的重力作用下下降，同时下直线电机414动作，使下驱动轴408朝着升降支撑套402所在方向移动，刚开始，下驱动轴408压缩下弹簧409，下移动杆410不会在下弹簧409的作用下移动，当下弹簧409被压缩至一定程度时，下移动杆410在下弹簧409的作用下被推出，下移动杆410抵触在升降支撑套402外侧，升降支撑套402下降，当下卡槽418下降至下移动杆410的位置时，下移动杆410迅速卡进下卡槽418内，下移动杆410碰撞升降支撑套402发出声响，声音传感器415检测到声音信号，声音传感器415将声音信号发送给控制器，控制器控制下直线电机414停止动作，移动盖202不再移动，升降支撑套402在下降的过程中，无线充电器206下降至指定位置即可（此时无线充电器206在无人机的充电接收端下方），驱动无线充电器206下降的动作过程具体为，驱动电机215动作，驱动块一221和驱动块二222往相反的方向移动，驱动杆一向左摆动，驱动杆二向右摆动，下滚轮一209和上滚轮一217分别沿着下滑动座208和上滑动座219向左滚动，下滚轮二216和上滚轮二220分别沿着下滑动座208和上滑动座219向右滚动，无线驱动器下降至设定位置后，驱动电机215停止动作；控制器接收到声音信号后，控制驱动电机215反向动作，无线充电器206上升，无线充电器206的上升过程与下降过程相反，在此不再赘述；当无线充电器206与无人机的充电接收端相接触时，控制驱动电机215停止动作，无线充电器206给无人机进行充电；充电结束后，驱动电机215再次动作，下降至指定位置；红外传感器203不再感应到有停留物时，下直线电机414反向动作，使下移动杆410离开升降支撑套402，回位电磁铁419得电，回位电磁铁419和磁铁相互排斥，升降支撑套402在回位电磁铁419的作用下上升，当升降支撑套402刚上升至上移动杆406可与升降支撑套402接触的高度时，上直线电机404反向动作，使上移动杆406抵触在升降支撑套402外侧，当上卡槽417与上移动杆406的位置对应时，上移动杆406迅速被推出，上移动杆406卡进上卡槽417内，回位电磁铁419断电，升降支撑套402回到原来的位置，即移动杆回到原来的位置，控制器控制上直线电机404停止动作；若不是无人机停留在移动盖202上，如小鸟停留在移动盖202上，小鸟的重量较轻，下卡槽418不会下降至下移动杆410所在高度，无线充电器206不会做任何动作；无线充电器206需要充电时，转动电机反向动作，使充电壳体204向上翻转至指定位置，太阳能发电板201朝外，转向电机停止动作；本发中无人机在充电前，先判断停留物是否为无人机，再控制无线充电器206的动作，更加安全可靠；无人机离开移动盖202后，移动盖202会自动回位，以便下一次的停留物判断；无线充电器206可升降，可根据该款无人机的充电接收端升降无线充电器206，适应性强，适用范围广；可应用于无人机飞行过程中给无人机充电的工作中。

以上对本发明的具体实施例进行了描述，需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。