專利名稱：無人機(jī)及其自動(dòng)充電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無人機(jī)及其自動(dòng)充電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
無人機(jī)應(yīng)用于安防，偵查，森林防火等領(lǐng)域，無人機(jī)可以深入監(jiān)測(cè)地進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。它依靠裝在機(jī)上的可見光照相機(jī)、電影攝影機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)或微光電視攝像機(jī)、紅外掃描器和雷達(dá)等設(shè)備，完成各種偵察和監(jiān)視任務(wù)。一般來說，一架無人機(jī)可攜帶一種或幾種偵察設(shè)備，按預(yù)定的程序或地面指令進(jìn)行工作，最后將所獲得的信息和圖像隨時(shí)傳送回地面，供有關(guān)部門使用；也可以將獲得的所有信息記錄下來，待無人機(jī)回收時(shí)一次取用。在隱患高峰期或遇到突發(fā)事件時(shí)，需要無人機(jī)定時(shí)或連續(xù)工作，但是無人機(jī)的工作電量是有限的，若要保證其定時(shí)或連續(xù)工作，需要有人監(jiān)管保證其在工作工程中沒電時(shí)回收充電，這樣不但影響工作效率，而且在外工作時(shí)充電也不方便。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的是提供一種無人機(jī)及其自動(dòng)充電系統(tǒng)，旨在提供控制無人機(jī)定時(shí)起飛巡航，定時(shí)返航充電的無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)。本實(shí)用新型提供了一種無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)，包括:供電模塊，用于為所述無人機(jī)提供充電電源；無人機(jī)充電模塊，用于安裝在無人機(jī)上接收所述供電模塊提供的電能；時(shí)間控制模塊，用于控制所述無人機(jī)定時(shí)起飛和定時(shí)回航充電。優(yōu)選地，所述無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)還包括電量檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)無人機(jī)充電時(shí)的電量狀況，并輸出當(dāng)前的電量信息；電量指示燈模塊，用于根據(jù)電量檢測(cè)模塊檢測(cè)到的電量狀況信息發(fā)出相應(yīng)的控制命令控制電量指示燈的亮暗；顯示模塊，用于接收并顯示無人機(jī)當(dāng)前的電量信息。優(yōu)選地，所述供電模塊及所述無人機(jī)充電模塊均設(shè)有電極片。優(yōu)選地，所述無人機(jī)充電模塊的電極片設(shè)置在所述無人機(jī)的底座支架上。優(yōu)選地，所述無人機(jī)上設(shè)有定位模塊，用于獲取所述供電模塊電極片的位置信息并根據(jù)所述位置信息調(diào)整無人機(jī)姿態(tài)使所述供電模塊的電極片與所述無人機(jī)充電模塊的電極片對(duì)接。優(yōu)選地，所述定位模塊包括:定位單元，用于獲取所述無人機(jī)的位置信息，以控制該無人機(jī)的返航線路；攝像單元，用于獲取所述充電模塊上預(yù)設(shè)的定位圖像信息；控制單元，用于根據(jù)返航的線路控制無人機(jī)返航，根據(jù)所述定位圖像信息發(fā)出控制命令控制所述無人機(jī)調(diào)整降落位置。優(yōu)選地，所述定位圖像為“T”字型圖像。優(yōu)選地，所述供電模塊及所述無人機(jī)充電模塊均設(shè)有用于進(jìn)行無線充電的電磁感應(yīng)線圈。優(yōu)選地，所述無人機(jī)上還設(shè)有定位模塊，該定位模塊包括:定位單元，用于獲取所述無人機(jī)的位置信息，以控制該無人機(jī)的返航線路；控制單元，用于根據(jù)返航的線路返航并控制所述無人機(jī)降落的位置。本實(shí)用新型還提供一種無人機(jī)，包括無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)，該無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)包括:供電模塊，用于為所述無人機(jī)提供充電電源；無人機(jī)充電模塊，用于安裝在無人機(jī)上接收所述供電模塊提供的電能；時(shí)間控制模塊，用于控制所述無人機(jī)定時(shí)起飛和定時(shí)回航充電。本實(shí)用新型提供的無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)通過供電模塊為所述無人機(jī)提供充電電源，安裝在無人機(jī)上的無人機(jī)充電模塊接收所述供電模塊提供的電能，同時(shí)，通過時(shí)間控制模塊控制無人機(jī)定時(shí)起飛和定時(shí)回航充電。因此，所述無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)可控制無人機(jī)定時(shí)起飛巡航，定時(shí)返航充電，無需人員監(jiān)管便可自動(dòng)巡航，確保實(shí)時(shí)監(jiān)控或者定時(shí)監(jiān)控，提高了無人機(jī)工作效率。

圖1是本實(shí)用新型無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例中電極片充電方式中無人機(jī)定位模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合說明書附圖及具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。請(qǐng)參閱圖1，圖1是本實(shí)用新型無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型提供了一種無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)，包括:供電模塊10，用于為所述無人機(jī)提供充電電源；無人機(jī)充電模塊11，用于安裝在無人機(jī)上接收所述供電模塊提供的電能；時(shí)間控制模塊12，用于控制所述無人機(jī)定時(shí)起飛和定時(shí)回航充電。無人機(jī)根據(jù)時(shí)間控制模塊12預(yù)設(shè)的飛行時(shí)間和充電時(shí)間控制無人機(jī)定時(shí)起飛和定時(shí)回航充電，供電模塊10為無人機(jī)提供充電電源，無人機(jī)充電模塊11將從供電模塊10獲得的電量提供給無人機(jī)，從而使無人機(jī)可以定時(shí)獲得電量，連續(xù)飛行。供電模塊10可以是充電基站，以下實(shí)施例均以供電模塊10為充電基站為例進(jìn)行說明。所述無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)還包括電量檢測(cè)模塊13，該電量檢測(cè)模塊13用于檢測(cè)無人機(jī)充電時(shí)的電量狀況，并輸出當(dāng)前的電量信息；電量指示燈模塊14，用于根據(jù)電量檢測(cè)模塊13檢測(cè)到的電量狀況信息發(fā)出相應(yīng)的控制命令控制電量指示燈的亮暗；顯示模塊15，用于接收并顯示無人機(jī)當(dāng)前的電量信息。當(dāng)電量充滿時(shí)，無人機(jī)上的充指示燈亮；當(dāng)時(shí)間控制模塊12預(yù)設(shè)的飛行時(shí)間到，但是無人機(jī)剩余電量不夠提供下一次飛行所需電量時(shí)，無人機(jī)上的電量報(bào)警燈亮。應(yīng)當(dāng)說明的是，本實(shí)施例中，上述顯示模塊15可設(shè)置在操作員操控的遙控器上，也可在充電基站對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置顯示模塊15。通過設(shè)置顯示模塊15，可便于操控員實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無人機(jī)的充電狀況。請(qǐng)一并參閱圖2，圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例中電極片充電方式中無人機(jī)定位模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。采用電極片連接的方式進(jìn)行充電時(shí)，充電基地及所述無人機(jī)充電模塊11均設(shè)有電極片，所述無人機(jī)充電模塊11的電極片設(shè)置在所述無人機(jī)的底座支架上。所述無人機(jī)上設(shè)有定位模塊2，用于獲取所述供電模塊10電極片的位置信息并根據(jù)所述位置信息調(diào)整無人機(jī)姿態(tài)使所述供電模塊10的電極片與所述無人機(jī)充電模塊11的電極片對(duì)接。所述定位模塊2包括:定位單元21，用于獲取所述無人機(jī)的位置信息，以控制該無人機(jī)的返航線路；攝像單元22，用于獲取所述充電模塊上預(yù)設(shè)的定位圖像信息；控制單元23，用于根據(jù)返航的線路控制無人機(jī)返航，根據(jù)所述定位圖像信息發(fā)出控制命令控制所述無人機(jī)調(diào)整降落位置。本實(shí)施例中定位單元21可包括衛(wèi)星定位、雷達(dá)定位和超聲波定位，當(dāng)無人機(jī)離充電基站較遠(yuǎn)時(shí)，可由衛(wèi)星進(jìn)行定位，確定返航線路，由控制單元23控制無人機(jī)從該返航線路返航；當(dāng)無人機(jī)靠近充電基站時(shí)，可通過預(yù)置的雷達(dá)或超聲波進(jìn)行較為準(zhǔn)確的定位，從而使無人機(jī)向充電基站運(yùn)行；最后通過控制單元23對(duì)無人機(jī)降落的位置進(jìn)行精確的定位，從而使得無人機(jī)降落后，無人機(jī)上的電極片與所述無人機(jī)充電模塊11的電極片準(zhǔn)確對(duì)接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)充電。應(yīng)當(dāng)說明的是，上述定位圖像為“T”字型圖像，“T”字型圖像便于無人機(jī)近距離識(shí)別定位及調(diào)整姿態(tài)，以便準(zhǔn)確降落來充電，另外，在降落過程中，無人機(jī)保持垂直降落，以保證充電基地和無人機(jī)充電模塊11的電極片可以順利的連接。具體地，可根據(jù)無人機(jī)當(dāng)前的速度、時(shí)間、相對(duì)于充電基站的距離、電量消耗的速度以及當(dāng)前的電量判斷當(dāng)前的電量是否足以返回充電基站，若是，則繼續(xù)按照預(yù)置的參數(shù)進(jìn)行飛行；若否，則發(fā)出警報(bào)，并自動(dòng)返航進(jìn)行充電。在無人機(jī)充電的過程中，無人機(jī)首先檢測(cè)本身的電量，并根據(jù)預(yù)置的參數(shù)判定是否要充電，若否，則按照設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行飛行；若是，則進(jìn)行充電，當(dāng)充電完成時(shí)停止充電，或者當(dāng)當(dāng)前的電量足以完成一次設(shè)定的任務(wù)(即巡航一次)，則停止充電，并按照設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行飛行。以上所述為無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)可采用電極片連接的方式進(jìn)行充電，還可采用無線充電的方式進(jìn)行充電。當(dāng)采用無線充電的方式進(jìn)行充電時(shí)，則充電基地及所述無人機(jī)充電模塊均需要設(shè)置電磁感應(yīng)線圈，充電基地及所述無人機(jī)充電模塊之間所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)充電距離不超過50cm，無人機(jī)只要降落在電磁感應(yīng)充電范圍之內(nèi)便可以自由的進(jìn)行充電。若采用無線充電，則不需要定位模塊2對(duì)飛機(jī)降落進(jìn)行精確的定位保證無人機(jī)充電模塊11與充電基地的對(duì)接，只需要保證無人機(jī)落在電磁感應(yīng)充電范圍之內(nèi)即可。當(dāng)無人機(jī)為無線充電的方式進(jìn)行充電時(shí)，則上述定位模塊2中的定位單元21，用于獲取所述無人機(jī)的位置信息，以控制該無人機(jī)的返航線路；控制單元23，用于根據(jù)返航的線路返航并控制所述無人機(jī)降落的位置。本實(shí)施例中，通過上述定位單元21確定返航路線后，由控制單元23控制無人機(jī)根據(jù)該返航路線返航至充電基站，并控制無人機(jī)在無線充電區(qū)域范圍內(nèi)降落。應(yīng)當(dāng)說明的是，上述供電模塊10還可存在智能管理，例如，該供電模塊10實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是否存在需要充電的無人機(jī)，若存在，則打開供電系統(tǒng)對(duì)相應(yīng)的無人機(jī)進(jìn)行充電，若不存在，則關(guān)閉供電系統(tǒng)。具體地，首先可判斷充電基站上是否降落有無人機(jī)，若否則關(guān)閉供電系統(tǒng)，是則判斷無人機(jī)的位置是否準(zhǔn)確，當(dāng)無人機(jī)的位置不正確時(shí)，將向無人機(jī)發(fā)出調(diào)整信號(hào)，以調(diào)整無人機(jī)的位置。直到無人機(jī)的位置正確時(shí)，則檢測(cè)無人機(jī)充電模塊11是否正常工作，若否，則向無人機(jī)發(fā)出警告信息以通知飛控人員處理；若是則打開供電系統(tǒng)進(jìn)行充電工作。本實(shí)用新型還提供一種無人機(jī)，包括前面所述的無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)，無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)的詳細(xì)描述請(qǐng)參閱前面所述以及圖1-圖2，這里不再贅述。本實(shí)用新型實(shí)施例供電模塊10為所述無人機(jī)提供充電電源，安裝在無人機(jī)上的無人機(jī)充電模塊11接收所述供電模塊10提供的電能，同時(shí)，通過時(shí)間控制模塊12控制無人機(jī)定時(shí)起飛和定時(shí)回航充電，電量檢測(cè)模塊13檢測(cè)無人機(jī)充電過程中的電量狀況并發(fā)出相應(yīng)的控制命令，因此，所述無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)可控制無人機(jī)定時(shí)起飛巡航，定時(shí)返航充電，無需人員監(jiān)管便可自動(dòng)巡航，確保實(shí)時(shí)監(jiān)控或者定時(shí)監(jiān)控，也提高了無人機(jī)的工作效率。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制其專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，包括: 供電模塊，用于為所述無人機(jī)提供充電電源； 無人機(jī)充電模塊，用于安裝在無人機(jī)上接收所述供電模塊提供的電能； 時(shí)間控制模塊，用于控制所述無人機(jī)定時(shí)起飛和定時(shí)回航充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，所述無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)還包括電量檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)無人機(jī)充電時(shí)的電量狀況，并輸出當(dāng)前的電量信息；電量指示燈模塊，用于根據(jù)電量檢測(cè)模塊檢測(cè)到的電量狀況信息發(fā)出相應(yīng)的控制命令控制電量指示燈的亮暗；顯示模塊，用于接收并顯示無人機(jī)當(dāng)前的電量信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，所述供電模塊及所述無人機(jī)充電模塊均設(shè)有電極片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，所述無人機(jī)充電模塊的電極片設(shè)置在所述無人機(jī)的底座支架上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，所述無人機(jī)上設(shè)有定位模塊，用于獲取所述供電模塊電極片的位置信息并根據(jù)所述位置信息調(diào)整無人機(jī)姿態(tài)使所述供電模塊的電極片與所述無人機(jī)充電模塊的電極片對(duì)接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，所述定位模塊包括: 定位單元，用于獲取所述無人機(jī)的位置信息，以控制該無人機(jī)的返航線路； 攝像單元，用于獲取所述充電模塊上預(yù)設(shè)的定位圖像信息； 控制單元，用于根據(jù)返航的線路控制無人機(jī)返航，根據(jù)所述定位圖像信息發(fā)出控制命令控制所述無人機(jī)調(diào)整降落位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，所述定位圖像為“T”字型圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，所述供電模塊及所述無人機(jī)充電模塊均設(shè)有用于進(jìn)行無線充電的電磁感應(yīng)線圈。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，所述無人機(jī)上還設(shè)有定位模塊，該定位模塊包括: 定位單元，用于獲取所述無人機(jī)的位置信息，以控制該無人機(jī)的返航線路； 控制單元，用于根據(jù)返航的線路返航并控制所述無人機(jī)降落的位置。
10.一種無人機(jī)，其特征在于，包括權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)，包括供電模塊，用于為所述無人機(jī)提供充電電源；無人機(jī)充電模塊，用于安裝在無人機(jī)上接收所述供電模塊提供的電能；時(shí)間控制模塊，用于控制所述無人機(jī)定時(shí)起飛和定時(shí)回航充電。本實(shí)用新型還提供一種無人機(jī)，包括前面所述的無人機(jī)自動(dòng)充電系統(tǒng)。采用本實(shí)用新型所述技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)定時(shí)起飛巡航，定時(shí)返航充電，無需人員監(jiān)管便可自動(dòng)巡航，確保實(shí)時(shí)監(jiān)控或者定時(shí)監(jiān)控，提高了無人機(jī)工作效率。
文檔編號(hào)G05B19/04GK202929383SQ20122046111
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月11日
發(fā)明者張顯志 申請(qǐng)人:深圳一電科技有限公司