本實用新型涉及無人機(jī)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種無人機(jī)全自動連接平臺。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，其涵蓋的領(lǐng)域包括軍隊、警察、鐵路、電力、地理、環(huán)保等，應(yīng)用的方向包括空中投擲、監(jiān)視、偵查、探測、攝影、轉(zhuǎn)播等，其中部分領(lǐng)域?qū)o人機(jī)系統(tǒng)的自動化運(yùn)作要求越來越高，特別是大型生產(chǎn)場站對利用無人機(jī)進(jìn)行定時定點的全自動化巡檢提出了更高的要求。目前，國內(nèi)外大部分的無人機(jī)僅能實現(xiàn)空中巡檢過程的自動化，但無法實現(xiàn)飛行降落后的自動化讀取數(shù)據(jù)、充電、回收等功能，實現(xiàn)地面輔助設(shè)備的自動化操作是實現(xiàn)無人機(jī)系統(tǒng)全自主無人化運(yùn)作的重要一環(huán)。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種無人機(jī)全自動連接平臺，旨在解決現(xiàn)有的無人機(jī)僅能實現(xiàn)空中巡檢過程的自動化，但無法實現(xiàn)飛行降落后的自動化讀取數(shù)據(jù)、充電、回收的技術(shù)問題。

本實用新型的技術(shù)方案如下：一種無人機(jī)全自動連接平臺，其包括滑動軸、Y型導(dǎo)軌、滑動推桿、直線電機(jī)、蝸桿電機(jī)、活動抓手、用于充電或傳輸數(shù)據(jù)的插頭和飛行器起降圓臺；所述滑動軸通過安裝支架固定于起降圓臺上，靠近Y型導(dǎo)軌的一端與滑動推桿相連，滑動推桿中心點的兩側(cè)安裝有蝸桿電機(jī)，蝸桿電機(jī)通過齒輪控制活動抓手的轉(zhuǎn)動位置，活動抓手可活動的安裝在滑動推桿上，所述Y型導(dǎo)軌的末端設(shè)有卡槽，該卡槽的開口大小與飛行器前起落架兩肩相等，且Y型導(dǎo)軌末端上方通過支架安裝有公頭插座，所述公頭插座與無人機(jī)上安裝的母頭插座相匹配；所述直線電機(jī)通過驅(qū)動滑動軸固定的滑動推桿往前運(yùn)動，并推動無人機(jī)進(jìn)入Y型導(dǎo)軌的卡槽內(nèi)，退出時通過蝸桿電機(jī)轉(zhuǎn)動活動抓手抓住無人機(jī)并拉出到起降區(qū)域釋放。

所述的無人機(jī)全自動連接平臺，其中，所述滑動推桿其中一端的端面上安裝有傳感器。

所述的無人機(jī)全自動連接平臺，其中，所述傳感器為霍爾傳感器，且對應(yīng)滑動推桿運(yùn)動的位置，在Y型導(dǎo)軌的一側(cè)安裝有感應(yīng)磁鐵。

所述的無人機(jī)全自動連接平臺，其中，所述傳感器為紅外線傳感器，且對應(yīng)滑動推桿運(yùn)動的位置，在Y型導(dǎo)軌的一側(cè)安裝有紅外線接收器。

所述的無人機(jī)全自動連接平臺，其中，所述滑動推桿的運(yùn)動位置分別為起始位置、中間位置和末端位置。

所述的無人機(jī)全自動連接平臺，其中，所述公頭插座前端安裝有與導(dǎo)線相連的接觸銅片。

所述的無人機(jī)全自動連接平臺，其中，所述導(dǎo)線包括電源線、數(shù)據(jù)發(fā)送線、數(shù)據(jù)接收線、充電線、接地線。

所述的無人機(jī)全自動連接平臺，其中，所述無人機(jī)可以為四旋翼無人機(jī)、六旋翼無人機(jī)、八旋翼無人機(jī)中的任意一種。

本實用新型的有益效果：本實用新型通過在飛行器起降圓臺上安裝Y型導(dǎo)軌，并且Y型導(dǎo)軌的末端設(shè)有一個與無人機(jī)起落架想對應(yīng)的卡槽，使得無人機(jī)可以固定在Y型導(dǎo)軌的卡槽內(nèi)充電；在Y型導(dǎo)軌末端的上方安裝有公頭插座，與無人機(jī)機(jī)身一側(cè)的母頭插座相對應(yīng)；當(dāng)無人機(jī)降落在飛行器起降圓臺的位置上，安裝在Y型導(dǎo)軌上的滑動推桿，而滑動推桿的中心與滑動軸連接，而滑動軸在直線電機(jī)的驅(qū)動下，滑動軸推動滑動推桿運(yùn)動，進(jìn)而推動在飛行器起降圓臺上的無人機(jī)移動，使得無人機(jī)可以沿著Y型導(dǎo)軌的邊沿運(yùn)動，進(jìn)而進(jìn)入到卡槽內(nèi)，無人機(jī)的起落架與卡槽對應(yīng)嵌合，使得無人機(jī)的母頭插座與插頭相對應(yīng)；實現(xiàn)無人機(jī)降落后可以被滑動推桿推動到Y(jié)型導(dǎo)軌末端的卡槽中進(jìn)行充電，整個過程中無需人工操控，利用滑動推桿和Y型導(dǎo)軌的限位作用，實現(xiàn)無人機(jī)降落后被精準(zhǔn)控制到限位的卡槽內(nèi)，實現(xiàn)無人機(jī)與地面輔助設(shè)備的電路連接，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取、傳輸和自動充電等功能，使無人機(jī)的地面操作實現(xiàn)無人化；通過Y型導(dǎo)軌的限位引導(dǎo)作用，使滑動推桿僅通過前后運(yùn)動即可控制無人機(jī)精確到達(dá)所需位置并自動連接充電設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單可靠；通過使用配對的公頭插座和母頭插座，使得連接的線路更多，解決了自動充電過程中多電芯組合電池的單片電壓平衡、檢測問題；通過Y型導(dǎo)軌和滑動推桿的使用，使無人機(jī)自動降落的區(qū)域精度要求變低，使無人機(jī)系統(tǒng)全無人化操作的實現(xiàn)更可靠。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本實用新型中滑動推桿和滑動軸安裝的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型中感應(yīng)器的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實用新型中感應(yīng)磁鐵的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本實用新型中Y型導(dǎo)軌中卡槽的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本實用新型中無人機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本實用新型中工作時的一種位置圖。

圖8是本實用新型中工作時的另一種位置圖。

圖9是本實用新型中工作時的另一種位置圖。

圖10是本實用新型中工作時的另一種位置圖。

圖11是本實用新型中工作時的另一種位置圖。

圖12是本實用新型中工作時的另一種位置圖。

圖13是本實用新型中工作時的另一種位置圖。

圖14是本實用新型中工作時的另一種位置圖。

圖15是本實用新型中工作時的另一種位置圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本實用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1所示，本實用新型公開了一種無人機(jī)全自動連接平臺，其包括滑動軸1、Y型導(dǎo)軌9、滑動推桿6、直線電機(jī)3、蝸桿電機(jī)4、活動抓手12、用于充電或傳輸數(shù)據(jù)的公頭插座10和飛行器起降圓臺13；所述滑動軸1通過安裝支架2固定于起降圓臺13上，靠近Y型導(dǎo)軌9的一端與滑動推桿6相連，滑動推桿6中心點的兩側(cè)安裝有蝸桿電機(jī)4，蝸桿電機(jī)4通過齒輪控制活動抓手12的轉(zhuǎn)動位置，活動抓手12可活動的安裝在滑動推桿6上，所述Y型導(dǎo)軌9的末端設(shè)有卡槽15，該卡槽15的開口大小與無人機(jī)前起落架兩肩相等，且Y型導(dǎo)軌9末端上方通過支架14安裝有公頭插座10，所述公頭插座10與無人機(jī)11上安裝的母頭插座相匹配；所述直線電機(jī)3通過驅(qū)動滑動軸1固定的滑動推桿6往前運(yùn)動，并推動無人機(jī)進(jìn)入Y型導(dǎo)軌9的卡槽15內(nèi)，退出時通過蝸桿電機(jī)4轉(zhuǎn)動活動抓手12抓住無人機(jī)11并拉出到起降區(qū)域釋放。

采用上述結(jié)構(gòu)后，本實用新型滑動推桿來推動降落在起降圓臺的無人機(jī)，使得無人機(jī)可以被滑動推桿移動位置，而Y型導(dǎo)軌可以控制無人機(jī)沿著Y型導(dǎo)軌的方向移動，并且沿著導(dǎo)軌推動到Y(jié)型導(dǎo)軌的卡槽內(nèi)，使得無人機(jī)的起落架可以嵌套在卡槽內(nèi)，進(jìn)而實現(xiàn)固定無人機(jī)，也使得公頭插座與母頭插座相對應(yīng)，在將無人機(jī)推進(jìn)的時候，無人機(jī)的母頭插座被公頭插座插入，進(jìn)行充電、讀取數(shù)據(jù)或者傳輸數(shù)據(jù)，而滑動推桿在直線電機(jī)的作用下，滑動軸推動滑動推桿移動；所以外部的控制器檢測到無人機(jī)降落后，便可以自動控制直線電機(jī)帶動滑動軸，而滑動軸推動滑動推桿，滑動推桿推動無人機(jī)沿著Y型導(dǎo)軌移動，將無人機(jī)推動到卡槽內(nèi)，然后使得無人機(jī)的母頭插座被公頭插座插入；所以實現(xiàn)全自動連接，整個過程無需任何人人員進(jìn)行工作，無需人員插手調(diào)整無人機(jī)的位置，便可以實現(xiàn)無人機(jī)的充電和傳輸數(shù)據(jù)。

進(jìn)步一說，本實用新型的滑動推桿6其中一端的端面上安裝有傳感器5；通過在滑動推桿上安裝傳感器，使得滑動推桿感應(yīng)到Y(jié)型導(dǎo)軌一側(cè)的感應(yīng)器，并給根據(jù)感應(yīng)器的位置來確定滑動推桿的位置，進(jìn)而對滑動推桿上的活動抓手，通過場外的控制器控制蝸桿電機(jī)，旋轉(zhuǎn)活動抓手來抓住已經(jīng)充滿電的無人機(jī)的機(jī)架，然后將無人機(jī)脫出到起降圓臺中間。

優(yōu)選的是，本實用新型的傳感器5可以為霍爾傳感器，且對應(yīng)滑動推桿1運(yùn)動的位置，在Y型導(dǎo)軌9的一側(cè)安裝有感應(yīng)磁鐵7、8；通過感應(yīng)磁鐵與傳感器的配合使得滑動推桿的位置可以被確認(rèn)，進(jìn)而了解到無人機(jī)已經(jīng)被推動到的位置，或者被拖出到特定的位置，進(jìn)而控制直線電機(jī)停止或者蝸桿電機(jī)的工作。

本實用新型的傳感器還可以為紅外線傳感器，且對應(yīng)滑動推桿運(yùn)動的位置，在Y型導(dǎo)軌9的一側(cè)安裝有紅外線接收器；通過紅外線傳感器和紅外線接收器的配合，當(dāng)紅外線發(fā)射出信號，而紅外線接收器接收信號，進(jìn)而判斷滑動推桿的位置，使得場外的才控制器可以實時的知道滑動推桿的位置，進(jìn)而控制直線電機(jī)和蝸桿電機(jī)，進(jìn)而控制滑動軸和活動抓手。

進(jìn)一步說，本實用新型的滑動推桿6的運(yùn)動位置分別為起始位置、中間位置和末端位置；同過設(shè)定這些位置，使得滑動推桿的傳感器可以根據(jù)這些特定的位置，并反饋給場外的控制器，根據(jù)這些位置來實現(xiàn)操縱直線電機(jī)、蝸桿電機(jī)等；通過這些位置劃分好控制的步驟，以及控制的流程。

進(jìn)一步說，本實用新型的公頭插座10前端安裝有與導(dǎo)線相連的接觸銅片；通過這寫接觸銅片，來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和充電。

進(jìn)一步說，本實用新型的導(dǎo)線包括電源線、數(shù)據(jù)發(fā)送線、數(shù)據(jù)接收線、充電線、接地線。

在實際工作中，本實用新型的無人機(jī)可以為四旋翼無人機(jī)、六旋翼無人機(jī)、八旋翼無人機(jī)中的任意一種，且對應(yīng)本實用新型使用的無人機(jī)，該無人機(jī)的底部安裝有三點式的起落架。

本實用新型的工作原理：

由計算機(jī)和相關(guān)控制電路控制滑動軸的前進(jìn)和后退動作，活動抓手的抓經(jīng)和釋放動作，無人機(jī)通過就自身程序控制其機(jī)頭指向Y型導(dǎo)軌的卡槽方向并自動降落在飛行器起降圓臺范圍內(nèi)，直線電機(jī)驅(qū)動滑動軸及其相連的滑動推桿向前運(yùn)動，并推動起降圓臺區(qū)域內(nèi)的無人機(jī)向Y型導(dǎo)軌的卡口方向運(yùn)動，由于無人機(jī)安裝的三點式起落架，起落架的前兩支柱首先接觸滑動推桿，此時由于滑動推桿的推動，迫使無人機(jī)機(jī)頭始終指向Y型導(dǎo)軌的卡槽方向，這就糾正了無人機(jī)在自動降落過程中航向控制的不精準(zhǔn)，滑動推桿繼續(xù)推動無人機(jī)向卡槽方向運(yùn)動，此時由于Y型導(dǎo)軌的限位引導(dǎo)作用，最終使無人機(jī)落入Y型導(dǎo)軌的卡槽內(nèi)并使位于Y型導(dǎo)軌末端的公頭插座自動插入無人機(jī)的母頭插座內(nèi)，并實現(xiàn)電路連接，程序控制自動充電，充電結(jié)束后，通過蝸桿電機(jī)控制活動抓手轉(zhuǎn)動抓住無人機(jī)的前起落架，直線電機(jī)帶動滑動軸后退運(yùn)動并把無人機(jī)拉出卡槽，當(dāng)滑動導(dǎo)軌運(yùn)動到中間位置時，滑動軸暫停運(yùn)動，并控制蝸桿電機(jī)轉(zhuǎn)動活動抓手釋放無人機(jī)，滑動軸繼續(xù)后退到端點位置，無人機(jī)再次自動起飛。

上述的無人機(jī)是一種四旋翼無人機(jī)，其包括安裝有無人機(jī)機(jī)身、后三點式起落架110、母頭插座111、旋盤/螺旋槳113、電機(jī)、電機(jī)安裝座、機(jī)臂112、機(jī)臂安裝座等結(jié)構(gòu)；無人機(jī)機(jī)身是連接無人機(jī)歌零部件的主體；所述后三點式起落架110由三個起落支架組成，機(jī)頭方向機(jī)身前端并列安裝兩個，機(jī)身后側(cè)中軸線上安裝一個；所述母頭插座111安裝在無人機(jī)機(jī)身尾部中心位置，水平安裝，母頭插座前端安裝有與導(dǎo)線相連的接觸銅片，所述導(dǎo)線包括但不限于電源線、數(shù)據(jù)發(fā)送線、數(shù)據(jù)接收線、充電線、接地線，其連接對象為以上所述的公頭插座，以上各導(dǎo)線與對應(yīng)的公頭插座一一對應(yīng)。所述機(jī)臂安裝座用于連接機(jī)身和機(jī)臂，沿機(jī)身兩側(cè)對稱布置；所述電機(jī)安裝座用于安裝電機(jī)和連接機(jī)臂，螺旋槳安裝于電機(jī)軸上。所述機(jī)臂、機(jī)臂安裝座、電機(jī)安裝座、電機(jī)和螺旋槳均為四個。

如圖7所示，無人機(jī)降落在起降圓臺上，直線電機(jī)驅(qū)動滑動軸，并通過其連接的滑動推桿由初始位置1（即是圖7中無人機(jī)的位置）；如圖8所示，滑動推桿向前移動，到達(dá)無人機(jī)位置2（即是圖8中無人機(jī)的位置），無人機(jī)前起落架與滑動推桿接觸，無人機(jī)被向前推動；如圖9所示，當(dāng)只有一個起落架于滑動推桿接觸時，由于受力的不平衡作用，使無人機(jī)自動糾正機(jī)頭指向，并最終使前起落架的兩個腳平衡，同時接觸滑動推桿被往前推動，當(dāng)?shù)竭_(dá)位置4時（即是如圖10中無人機(jī)的位置），由于Y型導(dǎo)軌具有限位導(dǎo)向作用，可以迫使飛行器在向前運(yùn)動時也向起降圓臺中心運(yùn)動，并最終達(dá)到導(dǎo)軌的卡槽，達(dá)到位置5（如圖11中無人機(jī)的位置），當(dāng)滑動推桿推動無人機(jī)進(jìn)入位置5（如圖11中無人機(jī)的位置）時，滑動推桿端面的霍爾傳感器感應(yīng)位于Y型導(dǎo)軌側(cè)面的感應(yīng)磁鐵8，并觸發(fā)停止指令，直線電機(jī)停止工作，此時，Y型導(dǎo)軌末端的公頭插座插入無人機(jī)機(jī)尾的母頭插座，兩插座對應(yīng)位置的接觸片開始相互接觸并接通所需連接的電路，并由控制器控制充電器自動充電。當(dāng)充電完畢后，活動抓手抓住無人機(jī)的起落架，往外拖（如圖12中所示）；活動抓手將無人機(jī)拖到起降圓臺中心的位置（即是圖13中的無人機(jī)位置）；如圖14所示將活動抓手放開；最后，如圖15所示，活動抓手在滑動軸和直線電機(jī)的作用下回到起始位置；無人機(jī)開始起飛。

當(dāng)控制器上的電壓傳感器感應(yīng)到電壓達(dá)到預(yù)設(shè)值時，控制充電器停止充電，并觸發(fā)滑動推桿上的蝸桿電機(jī)，控制活動抓手旋轉(zhuǎn)180度抓經(jīng)推桿前方的無人機(jī)起落架，此時直線電機(jī)開始控制滑動軸向后做退出運(yùn)動，由于活動抓手的抓緊動作，無人機(jī)被帶動跟隨滑動推桿退出Y型導(dǎo)軌的卡槽并分離插頭，當(dāng)導(dǎo)軌運(yùn)動到感應(yīng)磁鐵7位置時，直線電機(jī)暫停運(yùn)動，蝸桿電機(jī)控制活動抓手旋轉(zhuǎn)180度松開無人機(jī)，直線電機(jī)繼續(xù)帶動滑動軸退出到初始位置1（即是圖7中滑動推桿的位置）。

本實用新型通過在飛行器起降圓臺上安裝Y型導(dǎo)軌，并且Y型導(dǎo)軌的末端設(shè)有一個與無人機(jī)起落架想對應(yīng)的卡槽，使得無人機(jī)可以固定在Y型導(dǎo)軌的卡槽內(nèi)充電；在Y型導(dǎo)軌末端的上方安裝有公頭插座，與無人機(jī)機(jī)身一側(cè)的母頭插座相對應(yīng)；當(dāng)無人機(jī)降落在飛行器起降圓臺的位置上，安裝在Y型導(dǎo)軌上的滑動推桿，而滑動推桿的中心與滑動軸連接，而滑動軸在直線電機(jī)的驅(qū)動下，滑動軸推動滑動推桿運(yùn)動，進(jìn)而推動在飛行器起降圓臺上的無人機(jī)移動，使得無人機(jī)可以沿著Y型導(dǎo)軌的邊沿運(yùn)動，進(jìn)而進(jìn)入到卡槽內(nèi)，無人機(jī)的起落架與卡槽對應(yīng)嵌合，使得無人機(jī)的母頭插座與插頭相對應(yīng)；實現(xiàn)無人機(jī)降落后可以被滑動推桿推動到Y(jié)型導(dǎo)軌末端的卡槽中進(jìn)行充電，整個過程中無需人工操控，利用滑動推桿和Y型導(dǎo)軌的限位作用，實現(xiàn)無人機(jī)降落后被精準(zhǔn)控制到限位的卡槽內(nèi)，實現(xiàn)無人機(jī)與地面輔助設(shè)備的電路連接，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取、傳輸和自動充電等功能，使無人機(jī)的地面操作實現(xiàn)無人化；通過Y型導(dǎo)軌的限位引導(dǎo)作用，使滑動推桿僅通過前后運(yùn)動即可控制無人機(jī)精確到達(dá)所需位置并自動連接充電設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單可靠；通過使用配對的公頭插座和母頭插座，使得連接的線路更多，解決了自動充電過程中多電芯組合電池的單片電壓平衡、檢測問題；通過Y型導(dǎo)軌和滑動推桿的使用，使無人機(jī)自動降落的區(qū)域精度要求變低，使無人機(jī)系統(tǒng)全無人化操作的實現(xiàn)更可靠。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本實用新型的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。