一種軌道式無(wú)人機(jī)自動(dòng)充電裝置，屬于無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無(wú)人機(jī)自動(dòng)充電裝置。
背景技術(shù)：
監(jiān)控?cái)z像機(jī)作為一種現(xiàn)代化的視頻監(jiān)控設(shè)備，廣泛運(yùn)用到公共安全設(shè)施上?，F(xiàn)有的攝像機(jī)大多固定在一個(gè)地方上，或者固定在一個(gè)地方上，通過(guò)云臺(tái)的方式實(shí)現(xiàn)多方向拍攝。但是這種攝像機(jī)的安裝位置是固定的，其監(jiān)視范圍區(qū)域和監(jiān)視目標(biāo)是固定的有限的。
近年來(lái)，無(wú)人機(jī)發(fā)展迅速，很多技術(shù)日益成熟，其在民用、警用、軍用等領(lǐng)域的應(yīng)用得到了迅猛發(fā)展。目前，采用電池供電的小型無(wú)人機(jī)在市場(chǎng)上占據(jù)主導(dǎo)地位，原因是電池屬于清潔能源，沒有排放污染，易于循環(huán)使用。但是無(wú)人機(jī)電池技術(shù)發(fā)展緩慢，電池容量低，而且電池本身的重量較大，電池的續(xù)航能力一直是無(wú)人機(jī)應(yīng)用的一個(gè)重要制約瓶頸，通常無(wú)人機(jī)在空中飛行30分鐘后就需要返回地面充電或者更換電池，如此才能繼續(xù)執(zhí)行飛行任務(wù)，這種情況就大大降低了交通監(jiān)控?zé)o人機(jī)的實(shí)用性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服上述問題，發(fā)明一種軌道式無(wú)人機(jī)自動(dòng)充電裝置。
一種軌道式無(wú)人機(jī)自動(dòng)充電裝置，包括軌道、導(dǎo)向槽、充電端、滾輪、滾輪連接臂、充電設(shè)備懸掛臂、電源箱、無(wú)人機(jī)懸掛臂、對(duì)位孔、充電臺(tái)、充電插頭、無(wú)人機(jī)。
軌道有一定的承重能力，能承載充電設(shè)備和無(wú)人機(jī)。軌道分上下部分，軌道上部分左邊和右邊的上下部分各有一條導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽方向跟軌道相同。軌道下部分里面裝有充電端，充電端沿著軌道的方向均勻地分布在軌道里面。充電端通過(guò)接觸或感應(yīng)充電的方式為無(wú)人機(jī)充電。
滾輪置于同一邊的上下導(dǎo)向槽之間，大小跟導(dǎo)向槽相搭配，且每邊分布兩個(gè)。滾輪連接臂通過(guò)連接滾輪中間的軸承來(lái)將同一邊的兩個(gè)滾輪連接起來(lái)，因?yàn)檩S承的存在，滾輪滾動(dòng)時(shí)滾輪與滾輪連接臂之間的摩擦力很小，滾輪能在沿著導(dǎo)向槽輕松滾動(dòng)。滾輪為電動(dòng)滾輪，通過(guò)控制供電大小來(lái)改變滾輪滾動(dòng)的速度大小和方向。
充電設(shè)備懸掛臂為半包圍結(jié)構(gòu)，其頂端連接在兩邊的滾輪連接臂上，連接點(diǎn)為連接臂的中間點(diǎn)。懸掛臂的下面有電源箱，電源箱裝有感應(yīng)式充電器、可充電電池、gps定位系統(tǒng)、無(wú)線通訊系統(tǒng)和滾輪控制模塊?？沙潆婋姵赜靡詾檠矙z機(jī)器人提供工作電源，感應(yīng)式充電器的輸出端與可充電電池的充電端相連。由于無(wú)人機(jī)采用可充電電池供電，且通過(guò)感應(yīng)式充電器與充電端以電磁場(chǎng)耦合的方式進(jìn)行能量傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)可充電電池的充電，這種方式?jīng)]有輸入電源負(fù)載，線路之間沒有電氣連接和物理接觸，具有可靠性高、安全性高、防水性好、氣密性好和維護(hù)性高等特點(diǎn)。gps定位系統(tǒng)起到對(duì)充電裝置定位的作用。無(wú)線通訊系統(tǒng)作為充電裝置跟無(wú)人機(jī)或者管理人員之間的無(wú)線通訊作用。滾輪控制模塊控制滾輪滾動(dòng)的速度和方向。
無(wú)人機(jī)懸掛臂呈l字形，分水平和豎直兩個(gè)部分。豎直部分的頂端連接在電源箱箱底的中心位置；水平部分靠近末端的地方有定位孔，定位孔用以無(wú)人機(jī)充電時(shí)對(duì)準(zhǔn)和穩(wěn)固作用，水平部分末端連接充電臺(tái)。無(wú)人機(jī)懸掛臂、充電設(shè)備懸掛臂和滾輪連接臂都為內(nèi)含中空管道的機(jī)械支撐件，起支撐無(wú)人機(jī)的重量和保證無(wú)人機(jī)在充電時(shí)穩(wěn)定對(duì)接的作用，空心的內(nèi)部用于走線和結(jié)構(gòu)集成。無(wú)人機(jī)懸掛臂與電源箱相接的地方還有滾輪連接臂與充電設(shè)備懸掛臂連接的地方也是相通的，方便走線通過(guò)。
充電臺(tái)安裝在無(wú)人機(jī)懸掛臂水平部分末端的上平面上，與無(wú)人機(jī)懸掛臂之間有機(jī)械和電氣的連接。充電臺(tái)結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，里面裝有紅外線對(duì)準(zhǔn)儀，紅外線對(duì)準(zhǔn)儀具有準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)能力，用以無(wú)人機(jī)充電時(shí)充電插頭跟充電口準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)相接。充電臺(tái)的上平面透明，方便讓從紅外線對(duì)準(zhǔn)儀中射出的紅外線穿過(guò)。充電臺(tái)上方中間突出充電插頭，充電插頭用于為無(wú)人機(jī)充電，其具有良好的導(dǎo)電特性，并且材質(zhì)堅(jiān)固，不易變形。
無(wú)人機(jī)包括無(wú)人機(jī)機(jī)身、云臺(tái)、攝像機(jī)、充電插口、紅外線接收器和對(duì)位圓錐。無(wú)人機(jī)機(jī)身中裝有飛行控制器，其作為無(wú)人機(jī)的飛行和外圍設(shè)備工作的控制中心。飛行控制器集成傳感器、電子調(diào)速器、gps定位系統(tǒng)和存儲(chǔ)器等模塊，用以控制無(wú)人機(jī)的飛行、監(jiān)控、通訊等方面的工作。
無(wú)人機(jī)的機(jī)身下方有充電插口、紅外線接收器和對(duì)位圓錐。充電插口開口稍大于內(nèi)部，方便跟充電插頭連接。紅外線接收器集成與充電插口的周圍，用以接收到從紅外線對(duì)準(zhǔn)儀發(fā)出的紅外線信號(hào)。對(duì)位圓錐與充電插口之間的相對(duì)位置跟對(duì)位孔與充電插頭之間的相對(duì)位置相配對(duì)。對(duì)位圓錐用以在充電插頭跟充電插口對(duì)接時(shí)穿進(jìn)對(duì)位孔，其與紅外線對(duì)準(zhǔn)儀之間的配合，起到準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)作用，方便充電插頭跟充電插口準(zhǔn)確連接。對(duì)位圓錐不能完全插進(jìn)對(duì)位孔中，其卡在對(duì)位孔中，并且露出一段，露出的一段高度剛好能讓無(wú)人機(jī)在充電時(shí)保持水平狀態(tài)，這樣能很好的保護(hù)充電插頭和充電插口，并且在充電插頭跟充電插口對(duì)接后起到固定無(wú)人機(jī)機(jī)身的作用。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明一種軌道式無(wú)人機(jī)自動(dòng)充電裝置的側(cè)視示意圖。圖中，1-軌道，11-導(dǎo)向槽，2-滾輪，21-滾輪連接臂，3-充電設(shè)備懸掛臂，4-電源箱，5-無(wú)人機(jī)懸掛臂，51-對(duì)位孔，6-充電臺(tái)，61-充電插頭，7-無(wú)人機(jī)，71-無(wú)人機(jī)機(jī)身，8-充電插口，81-紅外線接收器，9-對(duì)位圓錐，10-云臺(tái)和101-監(jiān)控?cái)z像機(jī)。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明加以具體說(shuō)明：一種軌道式無(wú)人機(jī)自動(dòng)充電裝置，包括軌道1、導(dǎo)向槽11、充電端12、滾輪2、滾輪連接臂21、充電設(shè)備懸掛臂3、電源箱4、無(wú)人機(jī)懸掛臂5、對(duì)位孔51、充電臺(tái)6、充電插頭61、無(wú)人機(jī)7。
軌道1中的滾輪2是電動(dòng)的，滾輪2的滾動(dòng)的速度和方向可通過(guò)電源箱4中的滾輪控制模塊來(lái)控制。滾輪2的運(yùn)作模式分自動(dòng)和遙控兩種，自動(dòng)模式下，滾輪將按照預(yù)先設(shè)定好速度和方向滾動(dòng)；遙控模式下，滾輪2將在工作人員遙控滾動(dòng)。通過(guò)軌道1和云臺(tái)10的結(jié)合，大大提高監(jiān)控?cái)z像機(jī)101自由度，從而擴(kuò)大監(jiān)控范圍和監(jiān)控目標(biāo)。電源箱4中有感應(yīng)充電器，充電端12均勻分布在軌道1的下面，感應(yīng)充電器通過(guò)感應(yīng)充電的方式為可充電電池充電。
無(wú)人機(jī)7通過(guò)定位圓錐9跟定位孔51的連接和充電插頭61跟充電插口8的連接得以穩(wěn)固懸掛在無(wú)人機(jī)懸掛臂5上。懸掛在無(wú)人機(jī)懸掛臂5上的無(wú)人機(jī)通過(guò)自動(dòng)或遙控控制滾輪2沿著軌道1移動(dòng)監(jiān)控，這樣無(wú)人機(jī)7就能監(jiān)控到軌道1路線的區(qū)域。
當(dāng)無(wú)人機(jī)7要執(zhí)行任務(wù)的區(qū)域不在軌道1沿線時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)旋翼產(chǎn)生向上的牽引力將對(duì)位圓錐9和充電插口8分別從對(duì)位孔51和充電插頭中拔出，然后飛到需要執(zhí)行任務(wù)的區(qū)域執(zhí)行任務(wù)。
當(dāng)正在執(zhí)行任務(wù)的無(wú)人機(jī)7電量過(guò)低時(shí)，通過(guò)無(wú)人機(jī)7和電源箱4中的gps定位系統(tǒng)的定位，返回到充電裝置的地點(diǎn)。無(wú)人機(jī)7返回到充電裝置的地點(diǎn)后，進(jìn)入到紅外線對(duì)準(zhǔn)儀可接收的范圍內(nèi)，通過(guò)安裝在無(wú)人機(jī)機(jī)身71上的紅外線接收器81接收安裝在充電臺(tái)6中紅外線對(duì)準(zhǔn)儀發(fā)射的紅外線信號(hào)，并在對(duì)位圓錐9輔助下，準(zhǔn)確將充電插口8跟充電插頭61連接。當(dāng)充電插口8跟充電插頭61連接后，電源箱4中的可充電電池就為無(wú)人機(jī)7充電。
本發(fā)明一種軌道式無(wú)人機(jī)自動(dòng)充電裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單、方便。通過(guò)將無(wú)人機(jī)自動(dòng)充電裝置與軌道1的結(jié)合，改變無(wú)人機(jī)7的充電方式和工作方式，從而提高無(wú)人機(jī)的工作效率。