可大范圍持續(xù)工作的智能無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及飛行設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)人機(jī)，特別涉及可大范圍持續(xù)工作的智能無(wú)人機(jī)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)人機(jī)是一種由無(wú)線電遙控設(shè)備或自身程序控制裝置操縱的無(wú)人駕駛飛行器。目前，隨著科技的發(fā)展，無(wú)人機(jī)技術(shù)日趨成熟，無(wú)人機(jī)以其速度快、操作靈活的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。民用領(lǐng)域中，地圖測(cè)繪無(wú)人機(jī)、地質(zhì)勘測(cè)無(wú)人機(jī)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)、氣象探測(cè)無(wú)人機(jī)、空中交通管制無(wú)人機(jī)、邊境控制無(wú)人機(jī)、通信中繼無(wú)人機(jī)、農(nóng)藥噴灑無(wú)人機(jī)、救援無(wú)人機(jī)的研究和應(yīng)用在國(guó)內(nèi)外都在不斷的發(fā)展中。
[0003]現(xiàn)有無(wú)人機(jī)的續(xù)航時(shí)間一方面是由散熱能力而決定的，如散熱能力較差的無(wú)人機(jī)其續(xù)航時(shí)間不能太長(zhǎng)，熱量積聚不能夠快速散發(fā)，影響其持續(xù)工作能力。另外，能源容量才是決定無(wú)人機(jī)續(xù)航時(shí)間的主要因素，如能源容量越小，其續(xù)航時(shí)間越短，反之，能源容量越大，其續(xù)航時(shí)間則越長(zhǎng);但是，由于受無(wú)人機(jī)體積本身結(jié)構(gòu)的大小限制，現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)的能源容量不可能做得太大，因此，受能源容量的限制，現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)均不能夠持續(xù)進(jìn)行大范圍的探測(cè)及運(yùn)輸工作，只能夠在短時(shí)間或者小范圍內(nèi)進(jìn)行，當(dāng)能源消耗完后必須再手動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)充能源，智能化程度不高，一方面會(huì)增加人力資源的投入，不能夠真正實(shí)現(xiàn)無(wú)人控制持續(xù)工作，另一方面會(huì)限制著無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展及推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是解決以上缺陷，提供可大范圍持續(xù)工作的智能無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，其可持續(xù)大范圍實(shí)現(xiàn)無(wú)人工作，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)充能源。
[0005]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的:
可大范圍持續(xù)工作的智能無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，包括無(wú)人機(jī)和與無(wú)人機(jī)進(jìn)行無(wú)線通訊控制的精密控制器，無(wú)人機(jī)包括機(jī)架本體及設(shè)置于機(jī)架本體上的電路控制系統(tǒng)，電路控制系統(tǒng)連接有能源供應(yīng)裝置，機(jī)架本體上設(shè)有用于安裝電路控制系統(tǒng)的飛控中心板，機(jī)架本體上還設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)無(wú)人機(jī)在空中飛行的飛行驅(qū)動(dòng)組件，該電路控制系統(tǒng)包括主控板、飛行控制器、攝像頭組件和GPS，飛行控制器、攝像頭組件、GPS和飛行驅(qū)動(dòng)組件均與主控板連接。
[0006]在飛控中心板的底部設(shè)有驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)無(wú)人機(jī)降落時(shí)驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)與地面接觸，驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)可帶動(dòng)無(wú)人機(jī)在地面自由行走，主控板還連接有用于控制驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)控制芯片。該能源供應(yīng)裝置設(shè)置在驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)與飛控中心板之間，能源供應(yīng)裝置包括能源補(bǔ)充接口，主控板還電性連接有無(wú)線發(fā)送裝置，該智能無(wú)人機(jī)系統(tǒng)還包括兩座以上外置的且結(jié)構(gòu)相同的能源補(bǔ)充平臺(tái)，能源補(bǔ)充平臺(tái)的表面為用于支撐無(wú)人機(jī)下降的平面，無(wú)人機(jī)按設(shè)計(jì)程序自動(dòng)定位下降至該平面上，并能在該平面上自動(dòng)行走，該能源補(bǔ)充平臺(tái)還包括用于與能源補(bǔ)充接口進(jìn)行配對(duì)接合的能源供給接口，能源供給接口旁設(shè)有用于與無(wú)線發(fā)送裝置進(jìn)行配對(duì)感應(yīng)的無(wú)線接收裝置。
[0007]當(dāng)無(wú)人機(jī)的能量快消耗完時(shí)，主控板控制無(wú)人機(jī)下降至最近的能源補(bǔ)充平臺(tái)的平面，通過(guò)設(shè)定程序?qū)崿F(xiàn)定點(diǎn)降落，此時(shí)無(wú)線發(fā)送裝置發(fā)射出信號(hào)，當(dāng)無(wú)線接收裝置接收到此信號(hào)時(shí)，通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)使無(wú)人機(jī)自動(dòng)行走至與能源補(bǔ)充接口進(jìn)行對(duì)接，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)充能源，自動(dòng)補(bǔ)充能源后又可按設(shè)計(jì)程序自動(dòng)進(jìn)行其它設(shè)定范圍的探測(cè)及物品運(yùn)輸，可同時(shí)在大范圍內(nèi)設(shè)置多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的能源補(bǔ)充平臺(tái)，且無(wú)人機(jī)可在相鄰兩座能源補(bǔ)充平臺(tái)之間實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)降落，以及時(shí)補(bǔ)充能源，多個(gè)能源補(bǔ)充平臺(tái)串聯(lián)后即可實(shí)現(xiàn)大范圍持續(xù)不間斷探測(cè)及物品運(yùn)輸。
[0008]上述說(shuō)明中，作為優(yōu)選的方案，所述驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)與飛控中心板之間還設(shè)有物品運(yùn)輸中心，物品運(yùn)輸中心可用于盛裝大量物品，特別適用于定點(diǎn)物品自動(dòng)交換及救援物資的定點(diǎn)配送。
[0009]上述說(shuō)明中，作為優(yōu)選的方案，所述物品運(yùn)輸中心包括物品交換裝置，能源補(bǔ)充平臺(tái)上設(shè)有用于與物品交換裝置進(jìn)行配對(duì)交換物品的物品交換基座，物品交換裝置與物品交換基座之間可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交換物品。
[0010]上述說(shuō)明中，作為優(yōu)選的方案，所述物品交換裝置包括用于傳送物品的第一自動(dòng)傳送帶，物品交換基座包括用于傳送物品的第二自動(dòng)傳送帶，第一自動(dòng)傳送帶與第二自動(dòng)傳送帶之間設(shè)有接合觸動(dòng)器，當(dāng)無(wú)人機(jī)自動(dòng)行走至物品交換基座時(shí)，第一自動(dòng)傳送帶與第二自動(dòng)傳送帶配對(duì)接合后觸發(fā)接合觸動(dòng)器，使第一自動(dòng)傳送帶與第二自動(dòng)傳送帶自動(dòng)實(shí)現(xiàn)物品傳送，需要定點(diǎn)投放的物品或者救援物品放置在物品運(yùn)輸中心上，并通過(guò)物品交換裝置進(jìn)行傳送，當(dāng)?shù)谝蛔詣?dòng)傳送帶與第二自動(dòng)傳送帶進(jìn)行配對(duì)接合時(shí)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交換物品或者自動(dòng)傳輸投放物品，也可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝載物品。
[0011 ]上述說(shuō)明中，作為優(yōu)選的方案，所述能源供應(yīng)裝置為燃?xì)夤?yīng)結(jié)構(gòu)，能源補(bǔ)充接口為用于添加燃油的入油口，所述能源補(bǔ)充平臺(tái)包括自動(dòng)加油站，能源供給接口為用于配對(duì)插入入油口內(nèi)進(jìn)行自動(dòng)加油的加油槍。當(dāng)無(wú)人機(jī)自動(dòng)行走至能源供應(yīng)裝置的預(yù)設(shè)位置時(shí)，加油槍自動(dòng)插入入油口內(nèi)，從而可自動(dòng)完成加油，加油完成后可自動(dòng)退回加油槍。
[0012]上述說(shuō)明中，作為優(yōu)選的方案，所述能源供應(yīng)裝置為充電電池，能源補(bǔ)充接口為電池電極，所述能源補(bǔ)充平臺(tái)包括自動(dòng)充電座，能源供給接口為用于與電池電極進(jìn)行配對(duì)接合的充電電極。當(dāng)無(wú)人機(jī)自動(dòng)行走至能源供應(yīng)裝置的預(yù)設(shè)位置時(shí)，使無(wú)人機(jī)配對(duì)卡入自動(dòng)充電座上，電池電極與充電電極進(jìn)行配對(duì)接合，實(shí)現(xiàn)電性連接，從而可自動(dòng)完成充電。
[0013]上述說(shuō)明中，作為優(yōu)選的方案，所述能源補(bǔ)充平臺(tái)的表面設(shè)有用于與自動(dòng)充電座進(jìn)行電性連接的太陽(yáng)能電池組件，該太陽(yáng)能電池組件為折疊式結(jié)構(gòu)，同時(shí)可拆卸移動(dòng)至其它需要的位置，折疊后便于運(yùn)輸，同時(shí)展開后表面積大，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化率高。
[0014]上述說(shuō)明中，作為優(yōu)選的方案，所述驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)、萬(wàn)向輪及對(duì)稱分布的左滾輪和右滾輪構(gòu)成。
[0015]上述說(shuō)明中，作為優(yōu)選的方案，所述無(wú)線發(fā)送裝置與無(wú)線接收裝置之間通過(guò)紅外感應(yīng)、聲波感應(yīng)或者雷達(dá)感應(yīng)進(jìn)行配對(duì)連接。
[0016]上述說(shuō)明中，作為優(yōu)選的方案，所述無(wú)人機(jī)為單旋翼機(jī)、多旋翼機(jī)或者滑翔機(jī)。單旋翼機(jī)如直升機(jī)，單旋翼機(jī)的飛行驅(qū)動(dòng)組件為螺旋槳，多旋翼機(jī)如兩個(gè)機(jī)臂或者多個(gè)機(jī)臂的無(wú)人機(jī)，多旋翼機(jī)的飛行驅(qū)動(dòng)組件為帶旋翼的馬達(dá)組件，多旋翼機(jī)的機(jī)架本體的末端往外延伸形成四根以上的機(jī)臂，每根機(jī)臂的末端均安裝有帶旋翼的馬達(dá)組件。
[0017]上述說(shuō)明中，作為優(yōu)選的方案，當(dāng)能源補(bǔ)充接口與能源供給接口配對(duì)接合時(shí)，能源補(bǔ)充接口位于能源供給接口的上方。當(dāng)能源補(bǔ)充接口位于能源供給接口的上方時(shí)，便于補(bǔ)充能源后的無(wú)人機(jī)可直接完成自動(dòng)起飛，不需要再進(jìn)行橫向移動(dòng)。
[0018]本發(fā)明的無(wú)人機(jī)可自動(dòng)起飛，當(dāng)執(zhí)行完工作任務(wù)后可直接自動(dòng)飛行到原能源補(bǔ)充平臺(tái)或下一個(gè)能源補(bǔ)充平臺(tái)補(bǔ)充能源后再自動(dòng)起飛，如此循環(huán)進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)充能源，以實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的大范圍長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人工作。
[0019]本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果:增設(shè)有驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)和能源補(bǔ)充平臺(tái)，能源補(bǔ)充平臺(tái)分別設(shè)置在大范圍區(qū)域內(nèi)的固定位置，且無(wú)人機(jī)有足夠能源實(shí)現(xiàn)在相鄰兩座能源補(bǔ)充平臺(tái)之間的自由飛行及定點(diǎn)降落，同時(shí)通過(guò)無(wú)線發(fā)送裝置與無(wú)線接收裝置進(jìn)行配對(duì)感應(yīng)，使無(wú)人機(jī)自動(dòng)降落至設(shè)定位置后再自動(dòng)感應(yīng)到能源補(bǔ)充平臺(tái)的能源供給接口，通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)使無(wú)人機(jī)自動(dòng)行走至與能源補(bǔ)充接口進(jìn)行對(duì)接，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)充能源，自動(dòng)補(bǔ)充能源后以確保無(wú)人機(jī)可持續(xù)在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)人探測(cè)及運(yùn)輸工作，以增加無(wú)人機(jī)的持續(xù)巡航時(shí)間，解決大范圍內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間的無(wú)人探測(cè)及物品載重運(yùn)輸?shù)葐?wèn)題，整體智能化程度高，適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)及救援現(xiàn)場(chǎng)的大范圍探測(cè)及物品運(yùn)輸工作。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中無(wú)人機(jī)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例中能源補(bǔ)充平臺(tái)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中，I為機(jī)架本體，2為主控板，3為飛控中心板，4為飛行驅(qū)動(dòng)組件，5為驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)，6為能源補(bǔ)充接口，7為物品交換裝置，8為第一自動(dòng)傳送帶，9為第二自動(dòng)傳送帶，10為太陽(yáng)能電池組件，11為能源供給接口，12為物品交換基座。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0022]本實(shí)施例以小型無(wú)人機(jī)為例，具體投入時(shí)可設(shè)計(jì)為大型運(yùn)輸無(wú)人機(jī)或者其它結(jié)構(gòu)的無(wú)人機(jī)，具體結(jié)構(gòu)可根據(jù)實(shí)際使用需要而定。
[0023]本實(shí)施例，參照?qǐng)D1，其具體實(shí)施的可大范圍持續(xù)工作的智能無(wú)人機(jī)系統(tǒng)包括無(wú)人機(jī)和與無(wú)人機(jī)進(jìn)行無(wú)線通訊控制的精密控制器(未圖示)，無(wú)人機(jī)包括機(jī)架本體I及設(shè)置于機(jī)架本體I上的電路控制系統(tǒng)，電路控制系統(tǒng)連接有能源供應(yīng)裝置。機(jī)架本體I的中端設(shè)有用于安裝電路控制系統(tǒng)的