一种自动巡检无人机无人值守机库

本实用新型属于无人机领域，尤其是涉及一种自动巡检无人机无人值守机库。

背景技术：

近年来，随着无人机技术的发展与成熟，无人机广泛应用于环境监测、交通监察、电力巡查、石油巡线等巡检工作领域，具有广阔的应用前景。无人机自动巡检是指无人机能够按照预先设定的时间、路线和工作任务等参数进行自行起飞、自行完成户外巡线工作和自行降落的过程。无人机自动巡检避免了人工操作无人机巡检方式所需投入的对飞手培养的时间与成本，降低无人机操作门槛，降低人员经验对于巡检工作的影响，进一步提升无人机巡检作业效率。

然而，目前针对无人机自动巡检配套的基础设施——无人值机库发展还比较缓慢，存在如下问题：无人值守机库，因其放置于户外，工作环境较为恶劣，其结构设计需要适应户外工作环境；需要在有限面积的降落平台，保证无人机的精准定位；需要具备全自主的起降飞行、无人机储存以及自动充电功能；需要保障畅通、频繁、可靠的信息通信。因此，急需与自动巡检无人机配套的无人值守机库，以进一步提高户外无人机巡检工作效率。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决现有技术的不足，而提供一种自动巡检无人机无人值守机库。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案是：一种自动巡检无人机无人值守机库，包括机库本体，机库本体外壁围成长方体，外壁的四个侧表面为太阳能光伏电池板，外壁的上表面有上翻盖，上翻盖表面为太阳能光伏电池板，上翻盖上有四向天线，外壁的上表面有外检测器，机库本体内两侧有分别由一号电机、一号联轴器、一号丝杠、一号导轨、一号滑块、一号限位开关、二号限位开关和二号电机、二号联轴器、二号丝杠、二号导轨、二号滑块、三号限位开关、四号限位开关构成的可上下运动的装置，停机坪为圆形，用于承载无人机，停机坪两端分别固定在一号滑块和二号滑块上，在运动装置的驱动下可上下运动，停机坪上有八个激光测距传感器，八个激光测距传感器分别位于停机坪的外圆周上间隔45°角的八等分圆周点，停机坪上有无线充电线圈，停机坪下方位于机库本体底面上有主控制器、电机驱动器、光伏电源控制器、电源变换器、内检测器、蓄电池和风扇，三号限位开关上面有转轴和三号电机，上翻盖可在转轴和三号电机的驱动下进行上翻开启或关闭，机库本体内部一号导轨与外壁间、二号导轨与外壁间分别有一号布线空间和二号布线空间。

进一步的，所述四向天线为2.4ghz和5.8ghz双频天线，用于与无人机和外界进行信息通信；所述一号电机、二号电机、三号电机均与电机驱动器连接，由电机驱动器驱动运行；所述光伏电源控制器与外壁的四个侧表面太阳能光伏电池板和上翻盖表面太阳能光伏电池板连接，且与蓄电池连接，用于将太阳能光伏电池板产生的电能存储到蓄电池；所述电源变换器与蓄电池相互连接，并可不接或接入外部交流220v电源，用于电源管理并提供所需各种电压变换，向各用电装置供电；所述四向天线、电机驱动器、光伏电源控制器、电源变换器均与主控制器输入和输出引脚相互电连接；所述外检测器、一号限位开关、二号限位开关、三号限位开关、四号限位开关、激光测距传感器、内检测器均与主控制器输入引脚电连接；所述无线充电线圈、风扇均与主控制器输出引脚电连接。

进一步的，所述激光测距传感器使用vl53l0x芯片，其中位于停机坪的外圆周上0°角、90°角、180°角、270°角对应的八等分圆周点的四个激光测距传感器水平放置，用于对上翻盖开启或关闭状态进行检测；其余位于停机坪的外圆周上45°角、135°角、225°角、315°角对应的八等分圆周点的四个激光测距传感器，在水平放置情况下按照其上远离内部停机坪圆心端垂直向上抬起，使激光测距传感器倾斜5～30°放置，用于无人机起飞或降落时对无人机进行定位。

进一步的，所述外检测器由温湿度传感器、风速传感器、光照度传感器、雨滴传感器构成，通过检测外部环境信息是否有利于巡检工作对无人机起飞或降落进行控制；所述内检测器由gps+北斗双模定位传感器、温湿度传感器构成，用于机库本体定位和检测内部环境状态，并可联动风扇进行调节。

进一步的，所述主控制器通过四向天线与无人机和外界设备如计算机、手机进行无线信息通信，外界设备可以对主控制器的控制操作进行设置，由主控制器完成对无人机的起飞、降落、存储和巡检工作的控制操作，外界设备也可以从主控制器获取相应的状态信息。

本实用新型具有的优点和积极效果是：提供一种能够在户外安全收纳无人机并自动控制无人机起飞或降落，并且具有太阳能光伏自发电、无线自充电和内外环境检测的自动巡检无人机无人值守机库，能够提高户外无人机巡检工作效率，节约能源，提高自动化水平。

附图说明

图1为本实用新型的外部结构示意图(上翻盖关闭)；

图2为本实用新型的外部结构示意图(上翻盖开启)；

图3为本实用新型的内部结构示意图；

图4为本实用新型的电连接框图。

图中：1-机库本体；2-外壁；3-太阳能光伏电池板；4-上翻盖；5-四向天线；6-外检测器；7-一号电机；8-一号联轴器；9-一号丝杠；10-一号导轨；11-一号滑块；12-一号限位开关；13-二号限位开关；14-二号电机；15-二号联轴器；16-二号丝杠；17-二号导轨；18-二号滑块；19-三号限位开关；20-四号限位开关；21-停机坪；22-激光测距传感器；23-无线充电线圈；24-主控制器；25-电机驱动器；26-光伏电源控制器；27-电源变换器；28-内检测器；29-蓄电池；30-转轴；31-三号电机；32-一号布线空间；33-二号布线空间；34-风扇。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细说明：

如图1所示，一种自动巡检无人机无人值守机库，包括机库本体1，机库本体1外壁2围成长方体，外壁2的四个侧表面为太阳能光伏电池板3，外壁2的上表面有上翻盖4，上翻盖4表面为太阳能光伏电池板，上翻盖4上有四向天线5，外壁2的上表面有外检测器6。

如图2所示，上翻盖4可进行上翻开启或关闭。

如图3所示，机库本体1内两侧有分别由一号电机7、一号联轴器8、一号丝杠9、一号导轨10、一号滑块11、一号限位开关12、二号限位开关13和二号电机14、二号联轴器15、二号丝杠16、二号导轨17、二号滑块18、三号限位开关19、四号限位开关20构成的可上下运动的装置，停机坪21为圆形，用于承载无人机，停机坪21两端分别固定在一号滑块11和二号滑块18上，在运动装置的驱动下可上下运动，停机坪21上有八个激光测距传感器22，八个激光测距传感器分别位于停机坪21的外圆周上间隔45°角的八等分圆周点，停机坪21上有无线充电线圈23，停机坪21下方位于机库本体1底面上有主控制器24、电机驱动器25、光伏电源控制器26、电源变换器27、内检测器28、蓄电池29和风扇34，三号限位开关19上面有转轴30和三号电机31，上翻盖4可在转轴30和三号电机31的驱动下进行上翻开启或关闭，机库本体1内部一号导轨10与外壁2间、二号导轨17与外壁2间分别有一号布线空间32和二号布线空间33。

本实用新型无人机起飞、降落及存储工作流程为：

对于无人机自行起飞，首先上翻盖4进行上翻开启，然后停机坪21承载无人机运动到顶部，使无人机的旋翼完全探出机库本体1，最后无人机完成起飞，无人机起飞后上翻盖4可进行关闭；对于无人机自行降落，首先上翻盖4进行上翻开启，然后无人机降落到停机坪21上，接着停机坪21承载无人机运动到底部，最后上翻盖4进行关闭；对于无人机存储，可进行自动无线充电，并根据内部环境检测结果联动风扇进行调节。

如图4所示，所述四向天线5为2.4ghz和5.8ghz双频天线，用于与无人机和外界进行信息通信；所述一号电机7、二号电机14、三号电机31均与电机驱动器25连接，由电机驱动器25驱动运行；所述光伏电源控制器26与外壁2的四个侧表面太阳能光伏电池板3和上翻盖4表面太阳能光伏电池板连接，且与蓄电池29连接，用于将太阳能光伏电池板产生的电能存储到蓄电池；所述电源变换器27与蓄电池29相互连接，并可不接或接入外部交流220v电源，用于电源管理并提供所需各种电压变换，向各用电装置供电；所述四向天线5、电机驱动器25、光伏电源控制器26、电源变换器27均与主控制器24输入和输出引脚相互电连接；所述外检测器6、一号限位开关12、二号限位开关13、三号限位开关19、四号限位开关20、激光测距传感器22、内检测器28均与主控制器24输入引脚电连接；所述无线充电线圈23、风扇34均与主控制器24输出引脚电连接。

所述激光测距传感器22使用vl53l0x芯片，其中位于停机坪21的外圆周上0°角、90°角、180°角、270°角对应的八等分圆周点的四个激光测距传感器水平放置，用于对上翻盖4开启或关闭状态进行检测；其余位于停机坪21的外圆周上45°角、135°角、225°角、315°角对应的八等分圆周点的四个激光测距传感器，在水平放置情况下按照其上远离内部停机坪21圆心端垂直向上抬起，使激光测距传感器倾斜5～30°放置，用于无人机起飞或降落时对无人机进行定位。

所述外检测器6由温湿度传感器、风速传感器、光照度传感器、雨滴传感器构成，通过检测外部环境信息是否有利于巡检工作对无人机起飞或降落进行控制；所述内检测器28由gps+北斗双模定位传感器、温湿度传感器构成，用于机库本体1定位和检测内部环境状态，并可联动风扇34进行调节。

所述主控制器24通过四向天线5与无人机和外界设备如计算机、手机进行无线信息通信，外界设备可以对主控制器24的控制操作进行设置，由主控制器24完成对无人机的起飞、降落、存储和巡检工作的控制操作，外界设备也可以从主控制器24获取相应的状态信息。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。