电池取放机构、无人机机库以及车辆

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其是涉及一种电池取放机构、无人机机库以及车辆。

背景技术

相关技术中，无人机技术在军事侦查、环境测量、救援搜寻、影视拍摄、娱乐表演等场景广泛应用，因电池电量有限，无人机续航问题一直制约无人机工作时长及飞行距离，无人机需由人工频繁更换电池。高效快捷的无人机自动电池换电技术对提升单个无人机使用效率以及无人机机群使用场景下的快速整备等方面具有积极作用，可有效节约时间及人力成本，满足更多无人机工作场景。

然而，现有的电池取放机构，在电池更换过程中电池的姿态难以保持稳定，容易出现电池的翻转、滑落，换电效率以及换电可靠性均较低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电池取放机构，所述电池取放机构可以托举无人机电池，保持无人机电池姿态稳定，提高换电效率。

本发明还提出了一种具有上述电池取放机构的无人机机库。

本发明进一步提出了一种采用上述无人机机库的车辆。

根据本发明第一方面实施例的电池取放机构，所述电池取放机构用于更换无人机的电池，所述电池取放机构包括：夹持单元和托举单元，所述夹持单元包括第一驱动组件和两个夹持件，所述第一驱动组件分别与两个所述夹持件配合以带动所述夹持件在夹持状态和释放状态切换，在所述夹持状态两个所述夹持件适于夹持所述电池，在所述释放状态所述夹持件适于与所述电池脱离；所述托举单元包括托举件，所述托举件可被驱动至位于多个所述夹持件的正下方以适于支撑所述电池。

根据本发明实施例的电池取放机构，通过设置夹持单元以及托举单元，并通过夹持件与托举件的配合，可以使电池更换过程中的姿态保持稳定，避免电池出现滑落、翻转，可以提高电池更换的效率以及可靠性，并提高换电精度，且电池的重量可以通过下方的托举件承载，夹持件在换电过程中仅需要提供将取出电池以及安装电池的力，可以选用小驱动力的第一驱动组件，以降低托举单元的成本以及空间占用，便于夹持单元的小型化、紧凑化设置，以进一步降低电池取放机构的空间占用。

根据本发明的一些实施例，所述电池取放机构还包括锁止组件，所述锁止组件具有锁止状态和避让状态，所述锁止组件处于所述锁止状态时，所述锁止组件与所述夹持单元配合以将所述夹持单元锁止，所述锁止组件处于所述避让状态时，所述两个夹持件自由可在所述夹持状态和释放状态之间切换。。

进一步地，所述第一驱动组件包括：驱动件、第一转动件以及传动组件，所述驱动件驱动所述第一转动件转动；每个所述夹持件通过所述传动组件与所述第一转动件配合，所述传动组件被构造成将所述第一转动件的转动转换成所述夹持件的移动。

进一步地，所述锁止组件包括：第二转动件和锁止件，所述第二转动件与所述第一转动件配合以与所述第一转动件同步转动；所述锁止件与所述第二转动件配合或脱离，所述锁止件与所述第二转动件配合时锁止所述第二转动件以使所述第二转动件静止，所述锁止件与所述第二转动件脱离时所述第二转动件可转动。

进一步地，所述锁止组件还包括：第三驱动组件，所述第三驱动组件与所述锁止件配合，所述第三驱动组件控制所述锁止件与所述第二转动件配合或脱离。

进一步地，所述第三驱动组件包括：安装座和锁止移动件、第一弹性件，所述安装座上设有第一磁吸件；所述锁止移动件可往复移动地设于所述安装座，所述锁止件设于所述锁止移动件以与所述锁止移动件同步移动，所述锁止移动件设有第二磁吸件，所述第一磁吸件和所述第二磁吸件中的至少一个可通电以使得所述第一磁吸件和所述第二磁吸件磁吸配合以推动所述锁止移动件朝向第一方向移动；所述第一弹性件分别与所述锁止移动件和所述安装座配合以对所述锁止移动件施加朝向第二方向移动的作用力，所述第一方向和所述第二方向方向相反。

进一步地，所述锁止件设有啮合齿，所述第二转动件形成为齿轮形状，所述锁止件与所述第二转动件啮合或脱离。

在一些实施例中，所述传动组件形成为多连杆结构，所述传动组件包括动力杆和输出杆，所述动力杆偏离所述第一转动件的旋转中心安装至所述第一转动件，所述输出杆与所述夹持件相连以带动所述夹持件往复移动。

进一步地，所述传动组件还包括：限位杆和推动杆，所述限位杆与所述输出杆相连以限制所述输出杆的运动方向，所述推动杆与所述限位杆相连并适于带动所述夹持件。

进一步地，还包括第一导向件，每个所述推动杆与所述第一导向件配合以由所述第一导向件限定其移动方向。

进一步地，所述驱动件包括：齿条和动力件，所述齿条与构造为齿轮的所述第一转动件啮合配合，所述动力件与所述齿条配合以推动所述齿条往复移动。

在一些实施例中，所述电池取放机构还包括第一安装基座，所述第一驱动组件固定至所述第一安装基座，所述托举单元安装至所述第一安装基座的底壁。

进一步地，所述托举单元还包括第二安装基座，所述第二安装基座安装至第一安装基座的底壁，所述第二驱动组件与所述托举件配合以驱动所述托举件活动，所述第二安装基座和所述第一安装基座之间设有活动空间，所述第二驱动组件和所述托举件分别位于所述活动空间内，所述第二驱动组件固定至所述第二安装基座。

进一步地，所述第二安装基座上设有第二导向件，所述托举件设有第三导向件，所述第二导向件和所述第三导向件配合以导引所述托举件的移动轨迹。

根据本发明第二方面实施例的无人机机库，包括上述实施例中所述的电池取放机构。

根据本发明第三方面实施例的车辆，包括上述实施例中所述的无人机机库。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的电池取放机构的拆分示意图；

图2是根据本发明实施例的电池取放机构与电池的配合示意图；

图3是根据本发明实施例的电池取放机构的一个示意图；

图4是根据本发明实施例的电池取放机构的另一个示意图；

图5是根据本发明实施例的电池取放机构的夹持单元、锁止组件以及安装基座的配合示意图；

图6是根据本发明实施例的电池取放机构的锁止组件的一个示意图；

图7是根据本发明实施例的电池取放机构的锁止组件的另一个示意图；

图8是根据本发明实施例的电池取放机构的托举单元、上壳以及夹持件的示意图；

图9是根据本发明实施例的电池取放机构的托举单元的主视图；

图10是根据本发明实施例的电池取放机构的托举单元以及第二位置传感器的示意图；

图11是根据本发明实施例的电池取放机构的工作逻辑图。

附图标记：

电池取放机构100，电池200，

夹持单元10，第一驱动组件11，驱动件111，齿条1111，动力件1112，第一转动件112，传动组件113，动力杆1131，输出杆1132，限位杆1133，推动杆1134，夹持件12，

托举单元20，第二驱动组件21，托举件22，第三导向件221，

锁止组件30，第二转动件31，锁止件32，第三驱动组件33，安装座331，锁止移动件332，第二磁吸件333，第一磁吸件334，第一弹性件335，

第一导向件40，第一安装基座50，第二安装基座60，第二导向件61，控制器70,第一位置传感器81，第二位置传感器82，上壳91，下壳92。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图11描述根据本发明实施例的电池取放机构100以及无人机机库。

如图1、图2和图3所示，根据本发明第一方面实施例的电池取放机构100，电池取放机构100用于更换无人机的电池200，无人机机库用于停放带有可拆卸电池200的无人机，无人机机库包括充电机构以及电池取放机构100，充电机构可以实现对多块电池200的同步充电或依次充电，而电池取放机构100可以将无人机上需要更换的电池200取下，并将充电机构内多个电池200中的任一个安装至无人机以实现对无人机的电池200的更换，提高无人机的使用便利性以及续航时间。

其中，电池取放机构100可以包括上壳91和下壳92，上壳91内用于安装夹持单元10，下壳92内用于安装托举单元20，以使夹持单元10与托举单元20分隔开，避免出现彼此干涉，且下壳92位于上壳91下方，上壳91或下壳92可以通过装配板固定在无人机机库的台架上，台架可以实现水平方向和竖直方向上的运动，带动电池取放机构100运动，以调整电池取放机构100与无人机的电池仓或者无人机机库存放电池200的充电口正对，便于电池200的拿取以及在无人机上的安装，上壳91和下壳92均可以构造为盒型结构，上壳91可以通过凹凸台阶配合实现对第一安装基座50所在的空间的密封，下壳92可以通过凹凸台阶配合实现对第二安装基座60所在的空间的密封，以提高夹持单元10的可靠性。

需要指出的是，装配板可以设置成翻转结构，以使电池取放机构100可以在水平方向或竖直方向上进行电池200的拿取以及安装，对应无人机的电池仓和无人机机库的充电口可以位于不同平面上，如一个竖向设置，一个水平设置，可以改善无人机机库的空间占用，并适用于电池仓位于不同位置的多种规格尺寸的无人机，可以实现对多种类型的无人机的电池200更换。

如图1和图4所示，电池取放机构100包括：夹持单元10和托举单元20，夹持单元10包括第一驱动组件11和两个夹持件12，第一驱动组件11分别与两个夹持件12配合以带动夹持件12在夹持状态和释放状态切换，在夹持状态两个夹持件12适于夹持电池200，在释放状态夹持件12适于与电池200脱离。

可以理解的是，夹持状态与释放状态本发明并未对其进行具体限定，释放状态与夹持状态应该为相对概念，即夹持于电池200的状态为夹持状态，而夹持前、夹持后的脱离过程均应理解为释放状态，即第一驱动组件11带动两个夹持件12背向运动或相向运动以逐渐开启用于夹持电池200的夹持空间的过程、相向或背向运动以逐渐收缩用于夹持电池200的夹持空间的过程均应理解为释放状态，而在开启或收缩的调整过程直至使夹持件12夹紧电池200时，夹持件12才切换至夹紧状态。

此外，夹持件12夹持固定电池200可以是在电池200上设置夹持槽，而两个夹持件12背向运动至推抵在夹持槽的两侧以实现电池200的固定，也可以是电池200上设置夹持槽，两个夹持件12分别伸入至对应的夹持槽内，并在电池200的宽度方向、长度方向或高度方向上通过两个夹持件12夹紧电池200。

第一驱动组件11与夹持件12的配合可以是齿轮齿条啮合等啮合传动的动力传递，也可以是推板导轮的推抵配合的动力传递，也可以是多连杆结构的动力依次传递，本发明对此不做具体限定。

夹持单元10通过第一驱动组件11带动夹持件12运动，以使夹持件12可以在夹紧状态和释放状态之间切换，台架带动电池取放机构100朝向电池200运动，并在电池取放机构100运动至合适位置后，夹持件12由释放状态切换至夹紧状态，夹持件12夹持在电池200的对应位置上，以实现电池200的拿取(可以由电池仓取下电池200，或由充电口取出电池200)，而拿取完毕的电池200可以在电池取放机构100的带动下安装至无人机的电池仓或安装至无人机机库的充电口，以提高电池200在无人机上的拆装以及无人机机库的充电口内的拆装的便利性。

可以理解的是，电池200一般构造为条形电池，而夹持件12一般夹持在电池200远离无人机的端部上，电池200的重心与端部之间具有一定的距离，仅通过夹持件12夹持电池200，电池200容易绕夹持件12翻转或滑落，基于此，进一步设置托举单元20，如图8所示，托举单元20包括托举件22，托举件22可移动至位于两个夹持件12的正下方以适于支撑电池200。

也就是说，通过设置托举单元20，并可以使托举单元20的托举件22凸出下壳92朝向电池200的端面设置，以通过托举件22在电池200的下方托举电池200，实现对电池200在水平面上的平托，通过托举件22与夹持件12的配合，保证电池200的夹取姿态稳定，可以避免电池200出现翻转或滑落现象，提高电池取放机构100对电池200的固定稳定性，并使电池200可以精准进入充电口或电池仓，可以进一步提高电池取放机构100的电池200安装精度。

其中，托举件22朝向电池200的一侧表面上可以设置缓冲层，且缓冲层上可以设置防滑纹理以提高对电池200的托举稳定性并有效提供缓冲，托举件22可以通过传动结构实现在凸出位置和位于下壳92内的缩回位置之间切换，也可以常处于凸出位置，托举件22的两侧可以设置挡板以为电池200进行限位，进一步提高电池200的固定效果。

根据本发明实施例的电池取放机构100，通过设置夹持单元10以及托举单元20，并通过夹持件12与托举件22的配合，可以使电池200更换过程中的姿态保持稳定，避免电池200出现滑落、翻转，可以提高电池200更换的效率以及可靠性，并提高换电精度，且电池200的重量可以通过下方的托举件22承载，夹持件12在换电过程中仅需要提供将取出电池200以及安装电池200的力，可以选用小驱动力的第一驱动组件11，以降低托举单元20的成本以及空间占用，便于夹持单元10的小型化、紧凑化设置，以进一步降低电池取放机构100的空间占用。

示例性地，托举件22可以通过与其配合的第二驱动件21驱动，第二驱动组件21与托举件22的配合可以是齿轮齿条啮合等啮合传动的动力传递，也可以是推板导轮等推抵配合的动力传递，也可以是多连杆结构的动力依次传递，本发明对此不做具体限定，第二驱动组件21可以构造为齿轮齿条传动结构和转动电机，且齿条的自由端上设置托举件22，第二驱动组件21也可以构造为直线电机，直线电机用于直接带动托举件22运动。

如图5、图6和图7所示，根据本发明的一些实施例，电池取放机构100还包括锁止组件30，锁止组件30具有锁止状态和避让状态，锁止组件30处于锁止状态时，锁止组件30与夹持单元10配合以将夹持单元10锁止，锁止组件30处于避让状态时，两个夹持件12自由可在夹持状态和释放状态之间切换。

锁止组件30处于锁止状态时可以通过对位于夹紧状态的夹持件12进行限位，或对用于驱动夹持件12的第一驱动组件11进行限位，避让状态下对应解除对夹持件12的限位，或解除对第一驱动件111的限位，即可通过锁止组件30控制夹持单元10。

由此，在夹持件12处于夹紧状态以稳定夹持电池200时，第一驱动组件11或夹持件12被锁止组件30限位，以使夹持件12被定位在夹紧状态，此时第一驱动组件11可以中断动力输出，而夹持件12可以仍然维持在夹紧状态下，可以提高夹持单元10的夹持稳定性，提高电池200的固定稳定性，即便出现突然断电现象，也能确保稳定夹持电池200。

此外，第一驱动组件11带动夹持件12运动至夹紧状态后即可中断动力输出，可以避免第一驱动组件11内的驱动件111(例如：电机)处于堵转状态，可以提高夹持单元10的工作稳定性、延长使用安全性，避免出现驱动件111损坏现象，并可以降低夹持单元10工作过程中的能耗。

如图4所示，进一步地，第一驱动组件11包括：驱动件111、第一转动件112以及传动组件113，驱动件111驱动第一转动件112转动；每个夹持件12通过传动组件113与第一转动件112配合，传动组件113被构造成将第一转动件112的转动转换成夹持件12的移动。

具体地，驱动件111用于产生动力，而传动组件113用于将转动转换为直线运动，以使夹持件12可以背向或相向运动，以实现在释放状态和夹紧状态之间的切换。

示例性地，传动组件113可以为丝杠螺母传动副、齿轮齿条传动副、涡轮蜗杆传动副等可以实现将转动转换为直线运动的传动副结构，也可以采用多连杆结构与偏心机构配合(例如：凸轮)，实现转动切换为直线运动，本发明不做具体限定。

如图11所示，本发明的电池取放机构100还包括：第一位置传感器81、第二位置传感器82以及与第一位置传感器81和第二位置传感器82、第一驱动组件11、第二驱动组件21电连接的控制器70，第一位置传感器81用于获取夹持件12的第一位置信号，第二位置传感器82用于获取托举件22的第二位置信号，控制器70适于根据第一位置信号控制第一驱动组件11，根据第二位置信号控制第二驱动组件21。

第一位置传感器81可以邻近或设置于夹持件12、第一驱动组件11，第二位置传感器82可以邻近或设置于托举件22、第二驱动组件21，以在夹持件12运动至夹紧状态后，控制器70根据第一位置信号控制驱动件111断电，以避免驱动件111出现堵转现象损坏，并同时控制第二驱动组件21开始工作，在台架带动电池取放机构100以及电池200远离电池仓或充电口运动的同时，同步推动托举件22伸出下壳92，并运动至电池200下方托举电池200，托举件22伸出下壳92的长度应该超出电池200长度的一半，以通过托举件22在电池200下方稳定托举，夹持件12提供的夹紧力可以更小，而托举件22运动至极限位置或预定位置后，控制器70可以根据第二位置信号，控制第二驱动组件21断电。

由此，在提高电池200的固定稳定性的同时，可以简化托举单元20结构，降低托举单元20的空间占用，并可以选取成本更低的驱动件111，降低托举单元20成本。

如图5、图6和图7所示，进一步地，锁止组件30包括：第二转动件31和锁止件32，第二转动件31与第一转动件112配合以与第一转动件112同步转动；锁止件32与第二转动件31配合或脱离，锁止件32与第二转动件31配合时锁止第二转动件31以使第二转动件31静止，锁止件32与第二转动件31脱离时第二转动件31可转动。

其中，第二转动件31可以与多个第一转动件112中的任一个同轴设置，以通过锁止件32与第二转动件31的可选择配合，锁止第二转动件31，实现对第一驱动组件11的锁止，以使夹持件12可以定位在夹紧状态下。

可以理解的是，第二转动件31与锁止件32之间可以通过推抵限位、啮合锁止、棘轮棘爪结构等实现配合和脱离位置之间的切换，结构简单，且可以使夹持件12的定位效果更加稳定、可靠。

在一些实施例中，锁止组件30还包括：第三驱动组件33，第三驱动组件33与锁止件32配合，第三驱动组件33控制锁止件32与第二转动件31配合或脱离，以通过第三驱动组件33带动锁止件32运动，实现锁止组件30与夹持单元10的配合，在提高夹持稳定性的同时，锁止组件30完成锁止的同时，第一驱动组件11的驱动件111可以断电，节能的同时，避免驱动件111出现堵转现象损坏。

示例性地，第二转动件31构造为棘轮，锁止件32构造为棘爪，棘爪可以在第三驱动组件33的带动下与棘轮可选择锁止配合，以实现夹持件12的锁止，而第一驱动组件11带动夹持件12运动时，第三驱动组件33带动棘爪远离棘轮运动，夹持件12处于夹紧状态后，第一驱动组件11断电，而第三驱动组件33带动棘爪与棘轮锁止即可。

可以理解的是，推抵限位、啮合锁止等限位结构的工作原理与棘轮棘爪类似，在此不再赘述。

如图6所示，进一步地，第三驱动组件33包括：安装座331和锁止移动件332、第一弹性件335，安装座331上设有第一磁吸件334；锁止移动件332可往复移动地设于安装座331，锁止件32设于锁止移动件332以与锁止移动件332同步移动，锁止移动件332设有第二磁吸件333，第一磁吸件334和第二磁吸件333中的至少一个可通电以使得第一磁吸件334和第二磁吸件333磁吸配合以推动锁止移动件332朝向第一方向移动；第一弹性件335分别与锁止移动件332和安装座331配合以对锁止移动件332施加朝向第二方向移动的作用力，第一方向和第二方向方向相反。

具体地，锁止移动件332的一端与锁止件32连接，另一端伸入安装座331内并与安装座331滑动配合，第一弹性件335设置在安装座331与锁止移动件332之间，并用于向锁止移动件332施加远离安装座331运动的力，第一磁吸件334和第二磁吸件333一个设置于安装座331，一个设置于锁止移动件332，且其中一个磁吸件构造为电磁件，一个磁吸件构造为磁性件，从而可以通过调整电磁件的磁性以及磁性力大小，使锁止移动件332在第一方向和第二方向上移动。

由此，通过设置安装座331、锁止移动件332、第一磁吸件334以及第二磁吸件333可以控制锁止移动件332朝向或远离第一转动件112运动，锁止组件30在配合位置和脱离位置之间的切换更加简单、方便，而通过设置第一弹性件335，在夹持件12处于夹持状态时，如果基于外力导致(例如：电池200膨胀变形)夹持件12受到的反作用力较大时，反作用力可以推动第一转动件112、第二转动件31转动，并反向压缩第一弹性件335，以通过第一弹性件335吸收反向力，有效保护夹持单元10。

此外，通过第一磁吸件334和第二磁吸件333配合驱动锁止移动件332运动，第一磁吸件334与第一驱动组件11可以同步控制，即第一驱动组件11带动夹持件12运动时，对应第一磁吸件334控制锁止件32与第二转动件31脱离，而在夹持件12运动至夹紧状态后，第一驱动组件11断电，对应第一磁吸件334同步断电，锁止件32可以在第一弹性件335的作用下与第二转动件31配合锁止，使第一驱动组件11和第三驱动组件33可以同步控制，控制难度更低，电池取放机构100内各个单元和组件之间的同步性更好。

第一方向和第二方向为背向，第一方向可以是位于第二转动件31的周侧上的任意方向，沿第一方向运动，锁止件32可以与第二转动件31锁止，沿第二方向运动，锁止件32可以与第二转动件31脱离。

需要指出的是，第一磁吸件334和第二磁吸件333配合可以通过磁性吸力或磁性斥力在第一方向运动和第二方向运动之间切换(朝向或远离第二转动件31运动)，也可以仅通过磁性吸力或磁吸斥力实现第一方向或第二方向上的运动，并通过第一弹性件335实现对应第二方向或第一方向上的运动。

如图6和图7所示，锁止件32设有啮合齿，第二转动件31形成为齿轮形状，锁止件32与第二转动件31啮合或脱离。由此，在反向力作用于第二转动件31时，第二转动件31可与锁止件32的啮合齿产生滑齿以释放电池200变形或外力导致的反向力增大问题，有效保护夹持单元10。

如图4和图5所示，在一些实施例中，传动组件113形成为多连杆结构，传动组件113包括动力杆1131和输出杆1132，动力杆1131偏离第一转动件112的旋转中心安装至第一转动件112，输出杆1132与夹持件12相连以带动夹持件12往复移动。

进一步地，传动组件113还包括：限位杆1133和推动杆1134，限位杆1133与输出杆1132相连以限制输出杆1132的运动方向，推动杆1134与限位杆1133相连并适于带动夹持件12。

其中，第一转动件112与第一驱动组件11动力连接，动力杆1131偏心设置于第一转动件112，且动力杆1131的另一端与输出杆1132的一端铰接，输出杆1132的另一端与推动杆1134的一端铰接，而推动杆1134的另一端与夹持件12相连，输出杆1132的中间区域与限位杆1133铰接，限位杆1133的另一端铰接在周围部件上，从而第一转动件112带动动力杆1131，动力杆1131带动输出杆1132、输出杆1132带动推动杆1134,的同时通过限位杆1133限制输出杆1132的自由度，以通过输出杆1132带动推动杆1134，推动杆1134推动夹持件12往复运动以收缩或扩张夹持空间，便于电池200伸入夹持空间以及伸入后对电池200进行夹持。

示例性地，夹持件12可以为两个，两个夹持件12分别通过一组传动组件113与驱动件111动力连接，而两个夹持件12对应的多连杆结构可以带动两个驱动件111相向或背向运动。

在另一些实施例中，可以通过楔形板与导轮的配合结构替换传动组件113，楔形板与齿条1111相连，而导轮与夹持件12相连。

进一步地，电池取放机构100还包括第一导向件40，每个推动杆1134与第一导向件40配合以由第一导向件40限定其移动方向。

第一导向件40构造为固定块，而推动杆1124形成为滑轨，固定块固定在上壳91，滑轨可滑动地设置在固定块上，滑轨的一端与夹持件12连接，另一端与输出杆1132铰接，以通过输出杆1132拉动滑轨，滑轨带动夹持件12做直线运动，通过设置第一导向件40，可以提高夹持件12的运动平稳性，并限制夹持件12的运动行程以及运动方向，使夹持件12可以稳定、可靠夹持电池200。

如图4所示，驱动件111包括：齿条1111和动力件1112，齿条1111与构造为齿轮的第一转动件112啮合配合，动力件1112与齿条1111配合以推动齿条1111往复移动。

动力件1112可以构造为直线电机、推杆或转动电机，齿条1111与动力件1112直接相连或通过传动件相连，并使齿条1111可以相对动力件1112直线运动，第一转动件112形成为齿轮形状并与齿条1111啮合传动，以通过齿条1111带动第一转动件112，第一转动件112带动动力杆1131，动力杆1131带动输出杆1132以实现夹持件12的运动。

需要指出的是，第一位置传感器81可以设置在夹持件12、第一转动件112或第二转动件31上或周侧以进行位置检测，夹持件12的运动位置可以对应为第一转动件112的转角、第二转动件31的转角。

如图1所示，电池取放机构100还包括第一安装基座50，第一驱动组件11固定至第一安装基座50，托举单元20安装至第一安装基座50的底壁，电池取放机构100还包括第二安装基座60和第二驱动组件21，第二驱动组件21与托举件22配合以驱动托举件22运动，第二安装基座60安装至第一安装基座50的底壁，第二安装基座60和第一安装基座50之间设有活动空间，第二驱动组件21和托举件22分别位于活动空间内，第二驱动组件21固定至第二安装基座60。

具体地，上壳91具有第一安装空间，第一安装基座50设置在第一安装空间内，夹持单元10设置于第一安装基座50的顶壁，夹持件12位于第一安装空间外，第一驱动组件11位于第一安装空间内，锁止组件30位于第一安装基座50的底壁上，第一安装基座50固定在上壳91，上壳91的下方设置有下壳92，下壳92具有第二安装空间(即活动空间)，托举单元20设置在第二安装空间内，第二安装基座60形成为下壳92的一部分或设置在下壳92内，托举件22可选择地伸出或缩回第二安装空间，第二驱动组件21设置在第二安装基座60上，以将托举单元20和夹持单元10间隔设置，避免两者出现干涉，且空间上使托举件22位于夹持件12下方，便于托举件22托举电池200。

如图8和图9所示，第二安装基座60上设有第二导向件61，托举件22设有第三导向件221，第二导向件61和第三导向件221配合以导引托举件22的移动轨迹。

其中，第二导向件61与第三导向件221形成为导轨滑槽滑动配合，第二驱动组件21可以包括电机、齿轮齿条传动副，电机带动齿轮，齿条固定在托举件22上，以通过齿条1111带动托举件22伸出或缩回活动空间，而第二导向件61与第三导向件221的导向配合，可以提高托举件22的运动平稳性，避免托举件22运动过程中出现晃动或窜动，也可以提高对电池200的固定稳定性。

在另一些实施例中，还可以通过推杆结构替代齿轮齿条传动副。

其中，第二位置传感器82可以设置在托举件22、齿条1111或第二安装基座60上，以便于检测托举件22的位置。

根据本发明第二方面实施例的无人机机库，包括上述实施例中的电池取放机构100，可以提高无人机机库的换电效率、换电稳定性和可靠性。

根据本发明第三方面实施例的车辆，包括上述实施例中的无人机机库。

其中，无人机机库可以设置在建筑物墙体等固定载体上，也可以固定在车辆、船只等移动载体上。

随着车辆在娱乐化、智能化上的要求不断提高，车载设备也越来越多样化，无人机机库可以作为一种车载设备固定在车辆的顶棚、围板等部位上，以弥补车辆在“视觉”区域上的限制，有效提高车辆的视界，可以较好的获取车辆周围难以获取的环境信息，减少盲区，提升驾驶安全性，同时无人机在人们的日常生活中也越来越普及作为拍摄、表演等，其与车辆的结合也能满足无人机的搭载转运便利性。

下面参照图1、图6和图11对本发明实施例的电池取放机构100的结构以及工作过程进行具体描述。

电池取放机构100的具体结构如下：

如图1所示，上壳91内设置有第一安装基座50，第一安装基座50上开设有螺纹孔和梯形滑槽，螺纹孔用于固定动力件1112，动力件1112与齿条1111相连，齿条1111与梯形滑槽滑动配合，第一转动件112设置在齿条1111的两侧，第一转动件112与齿条1111啮合传动，且其中一个第一转动件112的固定轴穿过第一安装基座50，并与位于第一安装基座50另一侧的第二转动件31同轴设置，动力杆1131偏心设置于第一转动件112，输出杆1132的一端与动力杆1131铰接，另一端与推动杆1134铰接，推动杆1134与第一导向件40滑动导向，且推动杆1134与夹持件12连接。

如图6所示，位于第一安装基座50另一侧的第二转动件31与齿形结构的锁止件32可选择配合，锁止移动件332与安装座331滑动配合，锁止件32设置在锁止移动件332的端部上，第一磁吸件334与第二磁吸件333设置在安装座331与锁止移动件332之间用于驱动锁止移动件332运动，而第一弹性件335设置在锁止移动件332周侧，并适于弹性推抵锁止移动件332以提供锁止移动件332朝向第二转动件31运动的复位力。

第二安装基座60形成为下壳92的底板或设置于下壳92，第二安装基座60上固定第二导向件61，托举件22上设置与第二导向件61滑动配合的第三导向件221，托举件22通过固定在第二安装基座60上的第三驱动组件33带动以伸出或缩回下壳92。

电池取放机构100的工作原理如下：

如图11所示，无人机换电过程中，控制器70动力件1112和第一磁吸件334同步通电，第一磁吸件334与第二磁吸件333磁性吸合，以带动锁止件32与第二转动件31脱离配合，齿条1111推动第一转动件112，第一转动件112带动传动组件113，传动组件113带动夹持件12以使夹持件12切换至夹紧状态，控制器70根据第一位置传感器81发出的第一位置信号，控制第一磁吸件334和动力件1112断电，锁止件32与第二转动件31配合锁止，夹持件12稳定夹持电池200。

进而，台架带动电池取放机构100以及电池200同步移出电池仓或充电口，控制器70控制第二驱动组件21带动托举件22伸出下壳92，并在托举件22完全伸出或伸出至预定位置后，控制第二驱动组件21断电，以完成电池200的取出，而电池200的安装则顺序相反即可，可以实现托举单元20以及夹持单元10的闭环控制，确保夹持动作以及托举动作的执行到位，提高电池取放机构100的换电可靠性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。