充电装置及无人机组合的制作方法

本发明涉及无人机领域；特别是涉及一种充电装置及无人机组合。

背景技术：

现在世界上的无人飞机巡视业务缺口非常大，无人机的使用日趋频繁和广泛，但是无人飞机本身的续航时间短，一般只有三十分钟左右，从而需经常给无人机充电保证其正常工作，而传统的无人机充电通常为人为操作，人工成本高，效率低下。

技术实现要素：

基于此，本发明在于克服现有技术的无人机充电通常为人为操作，人工成本高，效率低下缺陷，提供一种充电装置及无人机组合。

其技术方案如下：

一种充电装置，用于对无人机充电，包括：用于夹紧无人机且设有第一充电线圈的夹紧组件，设于所述夹紧组件上并用于识别无人机位置的摄像头，与所述夹紧组件连接且驱动所述夹紧组件运动的移动组件，为所述第一充电线圈、摄像头、移动组件和夹紧组件供电的电源，以及与所述第一充电线圈、摄像头、夹紧组件和移动组件连接的控制器。

本技术方案的充电装置无需人为操作即可完成自动充电，降低了人工成本的同时，提高了充电效率。具体地，当无人机电量不足时，无人机飞回本技术方案的充电装置所在处，并悬停在夹紧组件附近，本技术方案的摄像头拍摄到无人机，并通过控制器计算无人机的空间位置，然后控制器发送信号至移动组件，移动组件带动夹紧组件移动至与无人机匹配的位置后，夹紧无人机并对无人机充电。所述夹紧组件上设有对无人机进行无线充电的第一充电线圈，从而在夹紧组件夹紧无人机的同时，使无人机能够与第一充电线圈匹配对接，完成无线充电。

在其中一个实施例中，所述夹紧组件包括相对设置的第一夹臂和第二夹臂，所述第一充电线圈设于所述第一夹臂靠近所述第二夹臂一侧；和/或所述第一充电线圈设于所述第二夹臂靠近所述第一夹臂一侧。

在其中一个实施例中，所述第一夹臂靠近所述第二夹臂一侧设有防滑层；和/或所述第二夹臂靠近所述第一夹臂一侧设有防滑层。

在其中一个实施例中，所述移动组件包括用于驱动所述夹紧组件在z轴升降的升降杆，所述夹紧组件与所述升降杆的第一端连接。

在其中一个实施例中，所述移动组件还包括驱动所述升降杆在x轴和y轴所在平面内移动的平面移动件；所述x轴和y轴所在平面为与所述z轴垂直的平面，所述x轴和所述y轴互相垂直。

在其中一个实施例中，所述平面移动件包括驱动升降杆在x轴移动的x轴移动件，以及驱动所述升降杆在y轴移动的y轴移动件；所述x轴移动件与所述升降杆的第二端以及所述y轴移动件均滑动连接；所述升降杆的第二端为与所述升降杆的第一端相对的一端。

在其中一个实施例中，所述x轴移动件、y轴移动件以及升降杆为滚珠丝杠机构、气缸、电缸或液压缸中的一种或几种。

在其中一个实施例中，还包括设于无人机上且与所述第一充电线圈配合的第二充电线圈，以及与所述摄像头配合的识别标志。

本技术方案还提供一种无人机组合，包括无人机以及上所述的充电装置。本技术方案的无人机组合无需人为操作即可完成对无人机的自动充电，降低了人工成本的同时，提高了充电效率。本技术方案的无人机上设有与所述第一充电线圈配合的第二充电线圈，以及与所述摄像头配合的识别标志。当无人机电量不足时，无人机飞回本技术方案的充电装置所在处，并悬停在夹紧组件附近，本技术方案的摄像头拍摄到无人机的识别标志，并通过控制器计算无人机的空间位置，然后控制器发送信号至移动组件，移动组件带动夹紧组件移动至与无人机匹配的位置后，夹紧无人机并对无人机充电。所述夹紧组件上设有对无人机进行无线充电的第一充电线圈，从而在夹紧组件夹紧无人机的同时，无人机能够与第一充电线圈匹配对接，完成无线充电。

在其中一个实施例中，所述无人机包括机体，分别设于所述机体两相对侧且与所述机体连接的螺旋桨和起落架，以及设于所述机体上的充电块；所述第二充电线圈和所述识别标志均设于所述充电块上。

附图说明

图1为本发明实施例所述的无人机组合的结构示意图一；

图2为本发明实施例所述的无人机组合的结构示意图二；

图3为本发明实施例所述的充电装置的局部结构示意图；

图4为图1中的无人机的结构示意图。

附图标记说明：

100、充电装置；10、夹紧组件；11、第一充电线圈；12、第一夹臂；13、第二夹臂；20、摄像头；30、移动组件；31、升降杆；32、平面移动件；321、x轴移动件；322、y轴移动件；40、第二充电线圈；50、识别标志；200、无人机；210、机体；220、螺旋桨；230、起落架；240、充电块。

具体实施方式

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实施方式。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方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

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，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1-图3所示的一种充电装置100，用于对无人机200充电，包括：用于夹紧无人机200且设有第一充电线圈11的夹紧组件10，设于所述夹紧组件10上并用于识别无人机200位置的摄像头20，与所述夹紧组件10连接且驱动所述夹紧组件10运动的移动组件30，为所述第一充电线圈11、摄像头20、移动组件30和夹紧组件10供电的电源，以及与所述第一充电线圈11、摄像头20、夹紧组件10和移动组件30连接的控制器。

本实施方式的充电装置100无需人为操作即可完成自动充电，降低了人工成本的同时，提高了充电效率。具体地，当无人机200电量不足时，无人机200飞回本实施方式的充电装置100所在处，并悬停在夹紧组件10附近，本实施方式的摄像头20拍摄到无人机200，并通过控制器计算无人机200的空间位置，然后控制器发送信号至移动组件30，移动组件30带动夹紧组件10移动至与无人机200匹配的位置后，夹紧无人机200并对无人机200充电。所述夹紧组件10上设有对无人机200进行无线充电的第一充电线圈，从而在夹紧组件10夹紧无人机200的同时，使无人机200能够与第一充电线圈匹配对接，完成无线充电，当充电完成后，夹紧组件10松开，无人机200失去约束即可飞行。

如图3所示，本实施方式所述夹紧组件10包括一个第一充电线圈11以及相对设置的第一夹臂12和第二夹臂13，所述第一夹臂12和所述第二夹臂13二者可相对运动，从而形成可开闭的夹紧组件10。所述第一充电线圈11设于所述第一夹臂12靠近所述第二夹臂12一侧。在其他实施方式中，所述第一充电线圈的数量11也可为两个，即另一个所述第一充电线圈11可设于所述第二夹臂13靠近所述第一夹臂11一侧，从而当一个第一充电线圈11失效后，另一个还能继续工作，保证充电效果。即第一充电线圈11设置于第一夹臂12和/或第二夹臂13的内侧，从而实现夹紧组件10在夹紧无人机200的同时对其进行无线充电。

本实施方式所述第一夹臂12和所述第二夹臂13平行间隔设置，可通过电缸、气缸驱动夹紧。在其他实施方式中，所述第一夹臂12和所述第二夹臂13可呈v型设置。并且，在其他实施方式中，也可包括第三夹臂或第四夹臂。

本实施方式所述摄像头20设置于所述第一夹臂12和所述第二夹臂13的对称轴上，更利于对无人机200的夹紧定位。

进一步地，为保证夹紧的稳定性，避免充电过程中无人机200滑脱，所述第一夹臂12靠近所述第二夹臂13一侧设有防滑层(图中未示出)；和/或所述第二夹臂13靠近所述第一夹臂12一侧设有防滑层。并且所述防滑层的设置不与所述第一充电线圈11的设置位置重叠，避免影响充电效果。所述防滑层可为硅胶垫、橡胶垫或其他弹性软垫，也可为防滑纹。

本实施方式所述移动组件30包括用于驱动所述夹紧组件10在z轴升降的升降杆31，所述夹紧组件10与所述升降杆31的第一端连接。本实施方式的z轴为高度轴，从而当无人机200的高度与夹紧组件10的高度不匹配时，可通过升降杆31的升降带动夹紧组件10移动使之与无人机200配合并夹紧。

为提高本实施方式所述夹紧组件10在空间位置运动的灵活性，本实施方式所述移动组件30还包括驱动所述升降杆31在x轴和y轴所在平面内移动的平面移动件32；所述x轴和y轴所在平面为与所述z轴垂直的平面，所述x轴和所述y轴互相垂直。即所述夹紧组件10既可以在垂直方向移动，也可在水平面上移动，实现空间三轴运动，更好地与无人机200的位置匹配。

具体地，所述平面移动件32包括驱动升降杆31在x轴移动的x轴移动件，321以及驱动所述升降杆31在y轴移动的y轴移动件322；所述x轴移动件321与所述升降杆31的第二端以及所述y轴移动件321均滑动连接；所述升降杆31的第二端为与所述升降杆31的第一端相对的一端。所述x轴移动件321、y轴移动件322以及升降杆31为滚珠丝杠机构、气缸、电缸或液压缸中的一种或几种。本实施方式以滚珠丝杠为例，所述x轴移动件321的滑块与升降杆31的第二端连接，且x轴移动件321的机架与y轴移动件322的滑块连接，从而保证了夹紧组件10在空间三轴的移动。为保证本实施方式所述x轴移动件321在y轴方向移动的稳定性，本实施方式所述y轴移动件322的数量为两个，分别与x轴移动件321的两端连接，使x轴移动件321在y轴移动件322上平稳移动。

如图4所示，本实施方式还包括设于无人机200上且与所述第一充电线圈11配合的第二充电线圈40，以及与所述摄像头20配合的识别标志50。即所述摄像头20通过识别识别标志50对无人机200的位置进行精准定位，并通过设置在无人机200上的第二充电线圈40与第一充电线圈11配合，完成无线充电。即本实施方式所述第一充电线圈11为发射端无线充电线圈，所述第二充电线圈40为接收端无线充电线圈。

本实施方式还提供一种无人机200组合，包括无人机200以及上所述的充电装置100。本实施方式的无人机200组合无需人为操作即可完成对无人机200的自动充电，降低了人工成本的同时，提高了充电效率。本实施方式的无人机200上设有与所述第一充电线圈11配合的第二充电线圈，以及与所述摄像头20配合的识别标志。当无人机200电量不足时，无人机200飞回本技术方案的充电装置100所在处，并悬停在夹紧组件10附近，本实施方式的摄像头20拍摄到无人机200的识别标志，并通过控制器计算无人机200的空间位置，然后控制器发送信号至移动组件30，移动组件30带动夹紧组件10移动至与无人机200匹配的位置后，夹紧无人机200并对无人机200充电。所述夹紧组件10上设有对无人机200进行无线充电的第一充电线圈11，从而在夹紧组件10夹紧无人机200的同时，无人机200能够与第一充电线圈11匹配对接，完成无线充电。

本实施方式所述无人机200包括机体210，分别设于所述机体210两相对侧且与所述机体210连接的螺旋桨220和起落架230，以及设于所述机体210上且与所述夹紧组件10配合的充电块240；所述第二充电线圈40和所述识别标志50均设于所述充电块240上。具体地，所述充电块240设置于所述机体210的正下方，从而当夹紧组件10夹紧所述充电块240时，不会干涉到螺旋桨220和起落架230，充电块240所在位置起到了一定的让位效果。且本实施方式所述充电块240为与夹紧组件10配合，故设置为矩形块，所述第一充电线圈11和所述识别标志50均设置于所述充电块240的外壁上，且所述第一充电线圈11和所述识别标志50分别设置在相邻壁面。具体地，所述识别标志50设于所述充电块240的正前方壁面；利于摄像头20的识别，所述充电块240的正前方壁面所在侧为所述无人机200的正前方侧。当第一充电线圈11的数量为两个时，所述第二充电线圈40也为两个，两个所述第二充电线圈40分别设置于所述充电块240的两相对侧。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。