一种具有无线充电功能的多仓无人机机场

技术领域

本发明属于无人机机场技术领域，具体涉及一种具有无线充电功能的多仓无人机机场。

背景技术

无人驾驶飞机，即无人机，是利用无线电遥控的不载人飞机，因具有成本低、风险低、生存能力强、机动性能好等优点，无人机被广泛应用于航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄等领域。

无人机通常由搭载在其上的电池进行供电，受限于可搭载电池的重量，无人机的单次航程较短，为了延长无人机的续航能力，现有的很多无人机充电平台可供无人机停靠充电，如CN106542109A一种无人机自主充电平台，该专利方案中当无人机要停靠充电时，滑盖打开，无人机停靠在升降平台上，再对无人机进行充电。上述的充电平台，仅能停靠一台无人机，仅能为一台无人机进行充电，而且采用的是有线充电方式，这样的有线充电方式具有接触不良，可靠性低的缺点。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种具有无线充电功能的多仓无人机机场，具有可推拉的多层停机坪，不仅可供多台无人机停靠，可同时为多台无人机进行无线充电，而且采用无线充电的方式，结构简单，充电可靠性高。

本发明提供了一种具有无线充电功能的多仓无人机机场，包括机场主体和设置在所述机场主体上的无线充电装置；

所述机场主体包括壳体以及设置在所述壳体内的多层停机坪，每层所述停机坪在推动装置的推动下从所述壳体内移出或移入所述壳体内；

所述无线充电装置包括依次电连接的电源接口、逆变器和发射线圈，每层所述停机坪上均设有独立的发射线圈，所述逆变器在控制器的控制下将直流电逆变为高频交流电，所述发射线圈通过磁场耦合形式将电能传输给无人机的接收线圈。

优选地，每层所述停机坪上均设有一个逆变器；

所述电源接口与每个所述逆变器分别电连接，每层所述停机坪上的所述逆变器和所述发射线圈电连接。

优选地，所述机场主体内设有多个摄像头，多个所述摄像头分别朝向多层所述停机坪，多个所述摄像头分别与所述控制器电连接。

优选地，所述机场主体内设有烟雾传感器，所述烟雾传感器与所述控制器电连接。

优选地，所述机场主体内设有空调装置和温湿度传感器，所述空调装置、所述温湿度传感器分别与所述控制器电连接。

优选地，所述机场主体内设有扬声器，所述扬声器与所控制器电连接。

优选地，所述机场主体内设有驱动模块，所述控制器、所述驱动模块和所述推动装置依次电连接。

优选地，所述推动装置包括滑轨、滑座和坪驱动机构；

所述壳体的相对两侧内壁上分别设有一滑轨，所述停机坪的相对两侧分别设有一滑座，所述滑座可滑动的设置在所述滑轨上；

所述坪驱动机构位于所述停机坪下方，在所述坪驱动机构的驱动下所述停机坪沿所述滑轨移动，从所述壳体内移出或移入所述壳体内。

优选地，所述坪驱动机构包括齿条、齿轮和直流电机；

两所述滑轨之间设有所述齿条，所述齿条与所述滑轨平行，所述停机坪上设有所述直流电机，所述直流电机的竖向输出轴上设有齿轮，所述齿轮与所述齿条啮合连接。

优选地，多层所述停机坪将壳体的内部空间从上至下划分为多个可容纳无人机的停机仓；

所述壳体的侧面上正对每个所述停机仓的位置均设有一仓门，所述仓门与所述壳体转动连接，所述仓门和所述壳体之间设有复位机构，所述停机坪从所述壳体内移出时，所述仓门打开，所述停机坪移入所述壳体内时，所述仓门在所述复位机构的作用下自动关闭。

本发明的具有无线充电功能的多仓无人机机场，具有可推拉的多层停机坪，不仅可供多台无人机停靠，可同时为多台无人机进行无线充电，而且采用无线充电的方式，结构简单，充电可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实施例中多仓无人机机场的内部结构示意图；

图2为本实施例中多仓无人机机场的左视结构示意图；

图3为本实施例中多仓无人机机场的正视结构示意图；

图4为本实施例中多仓无人机机场的停机坪推出的结构示意图一；

图5为本实施例中多仓无人机机场的停机坪推出的结构示意图二；

图6为本实施例中多仓无人机机场的停机坪推出的结构示意图三；

图7为本实施例中多仓无人机机场的俯视结构示意图；

图8为本实施例中停机坪的仰视结构示意图；

图9为本实施例中多仓无人机机场内的电路原理框图。

附图标记：

1-壳体、2-停机坪、3-滑轨、4-滑座、5-坪驱动机构、6-支撑板、7-推动杆、8-杆驱动机构、9-仓门、10-扭簧、11-检修门、12-万向轮、13-控制器、14-电源接口、15-逆变器、16-发射线圈、17-摄像头、18-烟雾传感器、19-空调装置、20-驱动模块

51-齿条、52-齿轮、53-直流电机

71-左侧推动杆、72-右侧推动杆、73-前侧推动杆、74-后侧推动杆

81-滑动杆、82-传送带、83-滑块Ⅰ、84-滑块Ⅱ、85-主动轮、86-被动轮、87-驱动电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

本实施例提供了一种具有无线充电功能的多仓无人机机场，如图1-图9所示，包括机场主体和设置在所述机场主体上的无线充电装置；

所述机场主体包括壳体1以及设置在所述壳体1内的多层停机坪2，多层所述停机坪2将壳体1的内部空间从上至下划分为多个可容纳无人机的停机仓,每层所述停机坪2在推动装置的推动下从所述壳体1内移出或移入所述壳体1内。

本实施例的无人机机场内设有多层停机坪2，每层停机坪2可停靠一台无人机，多层停机坪2就可以停靠多台无人机。以两层停机坪2为例，如图5所示，当第一台无人机靠近时，上层停机坪2从壳体1内移出，第一台无人机停靠在上层停机坪2，上层停机坪2回到壳体1内。当第二台无人机靠近时，下层停机坪2从壳体1内移出，第二台无人机停靠在下层停机坪2，下层停机坪2回到壳体1内。

本实施例的无人机机场采用的是无线充电方式。所述无线充电装置包括依次电连接的电源接口14、逆变器15和发射线圈16，每层所述停机坪2上均设有独立的发射线圈16，所述电源接口14外接电源，所述逆变器15在所述控制器13的控制下将直流电逆变为高频交流电，所述发射线圈16通过磁场耦合形式将电能传输给无人机的接收线圈。

本实施例中每层所述停机坪2上均设有一个逆变器15；所述电源接口14与每个所述逆变器15分别电连接，每层所述停机坪2上的所述逆变器15和所述发射线圈16电连接(如图8所示，发射线圈位于停机坪的背面)。本实施例两层停机坪，则设有两个逆变器15和两个发射线圈16。本实施例的电源接口14与两个逆变器15的输入端分别电连接，两个逆变器15的输出端分别与两发射线圈16电连接。

本实施例为每个停机坪2设有一个推动装置，因此共设有两个推动装置，本实施例的控制器13通过驱动模块20来控制两推动装置的工作状态。当无人机到达无人机机场附近时，控制器13通过驱动模块20控制推动装置工作，在推动装置的推动下停机坪2从壳体1内移出到壳体1外，无人机停靠在停机坪2上。当无人机停靠后，推动装置反向推动，停机坪2从壳体1外移入到壳体1内。当无人机停靠在停机坪2上时，停机坪2上的发射线圈16对准无人机上的接收线圈，控制器13控制逆变器15工作，逆变器15将直流电逆变为高频交流电，然后通过发射线圈16将电能无线传输给接收线圈，从而实现对无人机的无线充电。当无人机充满电后，停机坪2从壳体1内移出到壳体1外，无人机起飞后，停机坪2再次回到壳体1内。

本实施例的无人机机场内还设有与控制器13电连接的摄像头17、烟雾传感器18、温湿度传感器、空调装置19、扬声器等。本实施例为了监控每一层停机坪2上的无人机的充电状态，因此设有两红外摄像头17，两红外摄像头17的镜头分别朝向两停机坪2(如图1所示)。本实施例的烟雾传感器18用于采集无人机机场内的烟雾浓度，温湿度传感器用于采集无人机机场内的温湿度。无人机机场内的控制器13不仅与无人机进行无线通信，还与远程服务器进行无线通信，将摄像头17采集的仓内图像和烟雾传感器18采集的烟雾浓度发送给远程服务器，从而便于远程管理人员了解无人机机场的内部情况。控制器13可通过仓内图像和烟雾浓度进行异常分析，当出现异常状况时，通过扬声器进行语音报警或通过无线通信进行远程报警。本实施例的控制器13根据温湿度来控制空调装置19的工作状态，空调装置19用于调节无人机机场内的温度，当无人机机场内的温度过高时，进行降温处理，当无人机机场内的温度过低时，进行升温处理，从而使无人机机场内的温度保持在一定范围内，延长无人机机场内的电子元器件的使用寿命。

本实施例中，所述推动装置包括滑轨3、滑座4和坪驱动机构5；

所述壳体1的相对两侧内壁上分别设有一滑轨3，所述停机坪2的相对两侧分别设有一滑座4，所述滑座4可滑动的设置在所述滑轨3上；

所述坪驱动机构5位于所述停机坪2下方，所述坪驱动机构5包括齿条51、齿轮52和直流电机53；两所述滑轨3之间设有所述齿条51，所述齿条51与所述滑轨3平行，所述停机坪2上设有所述直流电机53，所述直流电机53的竖向输出轴上设有齿轮52，所述齿轮52与所述齿条51啮合连接；

在所述坪驱动机构5的驱动下所述停机坪2沿所述滑轨3移动，从所述壳体1内移出或移入所述壳体1内。

本实施例中，停机坪2的前后两侧边均设有一个支撑板6，所述停机坪2通过所述支撑板6固定在所述滑座4上。停机坪2上的两滑座4可滑动的设置在壳体1的两滑轨3上，当控制器13通过驱动模块20控制直流电机53正转时，齿轮52与直流电机53同轴转动，齿轮52沿所述齿条51向右移动，停机坪2沿齿条51和滑轨3向右移动，从而使停机坪2从壳体1内移出。当控制器13通过驱动模块20控制直流电机53反转时，齿轮52与直流电机53同轴转动，齿轮52沿所述齿条51向左移动，停机坪2沿齿条51和滑轨3向左移动，从而使停机坪2回到壳体1内。本实施例设置的滑轨3和滑座4，一方面便于支撑停机坪2，另一方面有助于停机坪2的滑动。

本实施例的无人机机场，在壳体1的侧面设有一个或多个检修门11。在壳体1的前侧面设有对开式的检修门11，在壳体1的后侧面设有对开式的检修门11，在壳体1的左侧面设有单开式的检修门11。本实施例的无人机机场，通过多个检修门11的设置，便于检修人员从各个角度对壳体1内的设备零件进行检修。

本实施例的无人机机场，在所述壳体1的底部设有万向轮12。通过万向轮12，便于无人机机场的移动，用户可以根据需要，将无人机机场推动到合适的位置，以便于无人机停靠。

综上所述，本实施例的无人机机场，通过可推拉式的多层停机坪2的设计，能够同时供多台无人机停靠，可同时为多台无人机进行无线充电。本实施例的无人机机场，采用无线充电的方式为无人机进行充电，充电可靠性高，结构简单，生产成本低。壳体1上多侧面检修门11的设置，便于检修人员对无人机机场的检修。壳体1下万向轮12的设置，便于无人机机场的移动，在对无人机机场进行安放时，省时省力。

实施例二：

本实施例提供了一种具有无线充电功能的多仓无人机机场，在实施例一的基础上，如图6和图7所示，每层所述停机坪2上均设有位置调节装置，所述位置调节装置包括多个推动杆7和多个杆驱动机构8，多个所述推动杆7分别沿所述停机坪2的边沿设置，在无人机停靠在所述停机坪2上后，多个所述杆驱动机构8分别驱动多个所述推动杆7向所述停机坪2的中部移动。

所述停机坪2为方形板状结构；所述驱动机构和所述推动杆7均设有四个，其中两所述杆驱动机构8分别设置在所述停机坪2的前后两侧边沿，另外两所述杆驱动机构8分别设置在所述停机坪2的左右两侧边沿；

四所述推动杆7设置在所述停机坪2上方，其中两所述推动杆7前后平行设置，另外两所述推动杆7左右平行设置；

前后两侧边沿的两所述杆驱动机构8驱动左右平行的两所述推动杆7左右相向或背向移动，左右两侧边沿的两所述杆驱动机构8驱动前后平行的两所述推动杆7前后相向或背向移动。

本实施例中，当无人机停靠在停机坪2上后，控制器13控制四个杆驱动机构8工作，停机坪2的左侧推动杆71和右侧推动杆72相向的朝停机坪2中部移动，停机坪2的前侧推动杆73和后侧推动杆74相向的朝停机坪2中部移动。在四个推动杆7的推动下，没有停靠在停机坪2中部的无人机朝向中部移动，因为无线发射线圈设置在停机坪2中部，因此通过位置调节装置，使无人机居中，更有利于对无人机进行无线充电。在将无人机居中后，在四个杆驱动机构8的驱动下，四个推动杆7回到原位，回到靠近停机坪2边沿的位置。

其中，所述杆驱动机构8包括滑动杆81、传送带82、滑块Ⅰ83和滑块Ⅱ84，所述滑动杆81平行设置在所述传送带82上方；所述滑块Ⅰ83和所述滑块Ⅱ84可滑动的套设在所述滑动杆81上，所述滑块Ⅰ83固定在所述传送带82的上半带上，所述滑块Ⅱ84固定在所述传送带82的下半带上，垂直于所述传送带82的两相互平行的推动杆7分别固定在滑块Ⅰ83和滑块Ⅱ84上；

所述传送带82的两端分别设有主动轮85和被动轮86，所述主动轮85上设有驱动电机87，所述主动轮85在所述驱动电机87的驱动下转动，所述传送带82和所述被动轮86随所述主动轮85的转动而转动，所述滑块Ⅰ83和所述滑块Ⅱ84随所述传送带82的转动沿所述滑动杆81相向或背向移动。

所述滑动杆81的两端固定在所述停机坪2上，所述主动轮85和所述被动轮86可转动的固定在所述停机坪2上。

本实施例中，滑动杆81起到支撑滑块的作用，传送带82起到带动滑块移动的作用。以停机坪2的左右侧推动杆和前后杆驱动机构8为例，进行举例说明。控制器13通过驱动模块20控制驱动电机87顺时针转动，主动轮85与驱动电机87同轴顺时针转动，传送带82和被动轮86随之顺时针转动，传送带82上半带上的滑块Ⅰ83沿着滑动杆81向右移动，固定在滑块Ⅰ83上的左侧推动杆71向右移动，同时，传送带82下半带上的滑块Ⅱ84沿着滑动杆81向左移动，固定在滑块Ⅱ84上的右侧推动杆72向左移动，从而使左侧推动杆71和右侧推动杆72在左右方位上相向移动，使无人机在左右方位上居中。

本实施例中，在无人机居中后，控制器13通过驱动模块20控制驱动电机87逆时针转动，主动轮85和驱动电机87同轴逆时针转动，传送带82和被动轮86随之逆时针转动，传送带82上半带上的滑块Ⅰ83沿着滑动杆81向左移动，固定在滑块Ⅰ83上的左侧推动杆71向左移动，同时，传送带82下半带上的滑块Ⅱ84沿着滑动杆81向右移动，固定在滑块Ⅱ84上的右侧推动杆72向右移动，从而使左侧推动杆71和右侧推动杆72在左右方位上相背移动，回到原位。

综上所述，本实施例的具有无线充电功能的多仓无人机机场，在实施例一的基础上，为每个停机坪2设置的位置调节装置，能够在无人机停靠在停机坪2上后，推动无人机居于停机坪2中部，从而使停机坪2上的无线发射线圈更好的为无人机进行无线充电。

实施例三：

本实施例提供了一种具有无线充电功能的多仓无人机机场，在实施例一或实施例二的基础上，如图3-图6所示，所述壳体1的侧面上正对每个所述停机仓的位置均设有一个仓门9，所述仓门9与所述壳体1转动连接，所述仓门9和所述壳体1之间设有复位机构，所述停机坪2从所述壳体1内移出时，所述仓门9打开，所述停机坪2移入所述壳体1内时，所述仓门9在所述复位机构的作用下自动关闭。

其中，所述复位机构采用扭簧10；所述扭簧10设有一个或多个，所述扭簧10的一端固定在所述壳体1上，所述扭簧10的另一端固定在所述仓门9上。

本实施例的无人机机场设有两层停机坪2，则有两个停机仓，对应设有两个仓门9。因为仓门9与壳体1转动连接，停机坪2从壳体1内移出时，停机坪2的推动力克服了扭簧10的拉力，仓门9向右转动至水平面上。当停机坪2回到壳体1内时，扭簧10要恢复到初始状态，仓门9随扭簧10的拉力向左转动，回到原始竖直平面上。

综上所述，本实施例的具有无线充电功能的多仓无人机机场，可转动的仓门9和仓门9上复位机构的设计，使仓门9不随停机坪2移动，仓门9在停机坪2移出时打开，在停机坪2回到壳体1内时自动关闭，不会妨碍无人机的停靠(如果仓门9随停机坪2移动，则无人机停靠时，会受到竖立于停机坪2边沿处的仓门9的影响)，而且结构简单，使用方便。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。