自动更换电池装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无人机应用领域，特别是涉及一种用于无人机的自动更换电池装置及方法。
【背景技术】
[0002]随着无人机在民用与工业等领域的日益普及，特别是旋转翼无人机在各行各业得到广泛推广与应用，如很多企业开始计划使用无人机来自动完成安保巡逻工作，旋转翼无人机的续航能力逐渐成为大家关注的焦点。由于电池技术的瓶颈还未突破，旋转翼无人机的续航时间一直受到限制，目前常用的旋转翼无人机续航能力大多在30分钟以内，因此需要人工经常更换电池，增加了人工的劳动强度，给人们使用带来很大的不便，也限制了旋转翼无人机自动完成不间断巡航的工作。
【发明内容】
[0003]基于此，有必要提供一种自动更换电池的自动更换电池装置及方法。
[0004]一种自动更换电池装置，用于自动更换无人机的电池，无人机设有电池仓，所述自动更换电池装置包括:
[0005]电池更换平台；
[0006]起落平台，用于放置无人机，所述起落平台可相对所述电池更换平台升降，从而使所述起落平台能处于高于所述电池更换平台的位置或与所述电池更换平台基本平齐的位置或所述起落平台低于所述电池更换平台的位置，且在所述起落平台低于所述电池更换平台的位置无人机的电池仓与所述电池更换平台基本平齐；
[0007]电池充电座，可对从无人机取出的电池进行充电；及
[0008]电池装取机构，可将亏电电池从无人机的电池仓取出并置于所述电池充电座上充电，并将所述电池充电座上充满电的电池安装到无人机的电池仓。
[0009]上述自动更换电池装置，开始更换电池时，起落平台向上运动至高于电池更换平台以供无人机降落在起落平台上，然后起落平台向下运动至无人机的电池仓与电池更换平台基本平齐以进行电池更换，电池装取机构将亏电电池从无人机的电池仓取出，并将电池充电座上的满电电池安装到无人机的电池仓，更换电池结束后起落平台向上运动至与电池更换平台基本平齐以归位。因此上述自动更换电池装置，不需要人工更换电池，减少了人力，方便了无人机等设备的使用，实现了旋转翼无人机自动不间断巡航。
[0010]在其中一个实施例中，所述电池更换平台设有贯通的第一孔槽，所述起落平台与所述电池更换平台的所述第一孔槽配合，所述起落平台还可相对所述电池更换平台沿第一方向旋转角度，以使无人机精确降落。
[0011]在其中一个实施例中，所述起落平台的边缘设有缺口，所述起落平台的缺口与所述电池更换平台的所述第一孔槽卡合，所述起落平台相对所述电池更换平台沿与所述第一方向相反的方向旋转角度以与所述电池更换平台的所述第一孔槽卡合。
[0012]在其中一个实施例中，所述电池装取机构包括电池推送位、电池退出位、电池推送机构和电池抓取机构，所述电池推送位和所述电池退出位设置于同一直线上，所述电池推送机构可将所述电池充电座上充满电的电池从所述电池推送位推送至无人机，同时将亏电电池从无人机退出到所述电池退出位，所述电池抓取机构可将亏电电池从所述电池退出位抓取至所述电池充电座充电。
[0013]在其中一个实施例中，所述电池推送机构和所述电池抓取机构相隔所述起落平台地设于所述电池更换平台同一直线上的相对位置，所述电池推送机构包括第一伸缩机构，所述第一伸缩机构可将所述电池充电座上充满电的电池从所述电池推送位推送至无人机，同时将亏电电池从无人机退出到所述电池退出位；所述电池抓取机构包括第二伸缩机构，所述第二伸缩机构可将电池从所述电池退出位推送到所述电池充电座。
[0014]在其中一个实施例中，所述电池更换平台上还设有电池充电平台，所述电池充电座设于所述电池充电平台上，且所述电池充电平台可相对所述电池更换平台转动从而自动将空留的所述电池充电座转动到所述电池装取机构的所述电池退出位或将带有满电电池的所述电池充电座转动到所述电池装取机构的所述电池推送位。
[0015]在其中一个实施例中，所述电池充电平台设有贯通的第二孔槽，所述电池更换平台沿周向往外延伸有台阶，所述电池充电平台的所述第二孔槽与所述电池更换平台配合，且所述电池充电平台置于所述台阶上。
[0016]在其中一个实施例中，所述电池充电平台设有沿圆周方向延伸的齿轮条，所述台阶上设有齿轮盘和第三驱动机构，所述齿轮盘和所述齿轮条啮合，所述第三驱动机构驱动所述齿轮盘的转动，所述齿轮盘带动所述齿轮条转动，从而使所述电池充电平台相对所述电池更换平台转动。
[0017]在其中一个实施例中，所述电池充电座沿周向设于所述电池充电平台上，所述电池充电座远离所述起落平台的一端为固定端，所述电池充电座的所述固定端可与电池电连接并对电池进行充电，所述电池充电座的另一端为开口。
[0018]一种自动更换电池方法，包括以下步骤:
[0019]驱动起落平台向上运动至高于电池更换平台，使无人机降落在起落平台上；
[0020]接收无人机降落在所述起落平台的信号；
[0021]驱动所述起落平台向下运动至无人机的电池仓与所述电池更换平台基本平齐；
[0022]控制电池装取机构将亏电电池从无人机的电池仓取出并置于电池充电座上充电，并将所述电池充电座上充满电的电池安装到无人机的电池仓。
【附图说明】
[0023]图1为一实施方式的自动更换电池装置的结构示意图；
[0024]图2为图1所示的自动更换电池装置的一状态的结构示意图；
[0025]图3为图1所示的自动更换电池装置的又一状态的结构示意图；
[0026]图4为图1所示的自动更换电池装置的使用的电池的结构示意图；
[0027]图5为一实施方式的自动更换电池方法的步骤示意图。
【具体实施方式】
[0028]为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
[0029]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0030]参照图1，一实施方式的自动更换电池装置10，用于自动更换无人机600 (见图2)电池，无人机600设有电池仓610 (见图2)。该自动更换电池装置10包括电池更换平台100、起落平台200、电池装取机构及电池充电座520。起落平台200用于放置无人机，起落平台200可相对电池更换平台100升降，从而使起落平台200能处于高于电池更换平台100的位置或与电池更换平台100基本平齐的位置