阅读说明：本技术 一种可容纳多尺寸无人机的智能立体机库 (Can hold three-dimensional hangar of intelligence of many sizes unmanned aerial vehicle ) 是由 宋崎 周晗 龚鹏 熊需海 胡为 姬书得 吕赞 王留芳 于 2019-09-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可容纳多尺寸无人机的智能立体机库,包括圆形起落架的四旋翼无人机系统,机库控制系统,驱动机构,机库主轴,机库舱,舱门,支撑板,停机坪,底座,十字肋锥形归中充电装置；本发明中的十字肋锥形归中充电装置内部设有无线充电发射装置,可通过装置顶部与无人机电池接触,对无人机进行无线充电。机库可容纳多尺寸的圆形起落架的无人机的充电及存储,结构紧凑,易于实现,工作效率高。(The invention discloses an intelligent three-dimensional hangar capable of accommodating multi-size unmanned aerial vehicles, which comprises a quadrotor unmanned aerial vehicle system with a circular undercarriage, a hangar control system, a driving mechanism, a hangar spindle, a hangar cabin, cabin doors, a supporting plate, an apron, a base and a cross rib conical centering charging device, wherein the hangar cabin is provided with a cabin door and a cabin door; the wireless charging emitter is arranged in the cross rib conical centering charging device, and the wireless charging emitter can be in contact with the unmanned aerial vehicle battery through the top of the device to wirelessly charge the unmanned aerial vehicle. The hangar can accommodate charging and storing of the unmanned aerial vehicles of the circular undercarriage of multiple sizes, and is compact in structure, easy to achieve and high in working efficiency.)

一种可容纳多尺寸无人机的智能立体机库

技术领域

本发明主要涉及一种无人机智能机库结构，尤其涉及一种可容纳多尺寸无人机的智能立体机库。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由机载计算机完全自主或间歇地自主操作。与载人飞机相比，无人机能够执行比较危险的任务。近年来随着无人机技术的发展，小型无人机广泛用于军事侦察、电力巡线、灾难救援、影视拍摄等领域。旋翼机具有定点悬停、垂直起降等功能，具有成本低、灵活性强，任务多元化、生存能力强等特点。其中多旋翼无人机已经广泛应用于军事、民用的各个领域。目前大多数机库仅能存放单架无人机，当大规模引进并使用无人机时，一库一机大大增加了成本，而且需要占用更多的空间来存放机库。

发明内容

针对无人机经常需要布设在环境恶劣的地方，多架无人机同时执行不同的任务，有时难以对无人机进行人工操控和分别回收等问题，提出一种无人机智能机库，可将不同尺寸的无人机智能回收到同一机库中，进行充电和存放，能够节约时间和空间，提高工作效率。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可容纳多尺寸无人机的智能立体机库，包括圆形起落架的四旋翼无人机系统6，机库控制系统，驱动机构，机库主轴4，机库舱2，舱门1，支撑板5，停机坪8，十字肋锥形归中充电装置7，机库摄像头3；所述机库控制系统包括与驱动机构匹配的控制器，控制器与通讯装置相连；所述机库摄像头3用于识别无人机，采集无人机位置信息，并将无人机位置信息发送给机库控制器；所述圆形起落架的四旋翼无人机系统6包括与飞控系统连接的DSP，DSP上还连接有搭载在无人机底部的摄像头，DSP用于处理无人机底部摄像头采集到的机库“十字标识”图像，计算无人机与标识图像的水平偏差，并将处理后的数据传给无人机的飞控系统。

所述机库舱2分为上、中、下三层机舱，每层支撑板5分别与机库主轴4相连；所述停机坪8与支撑板5连接；停机坪8表面中心均设有十字槽，与底座9固定连接；所述十字肋锥形归中充电装置7内置于停机坪8内部与底座9相连，该十字肋锥形归中充电装置内部设有无线充电发射装置，可通过装置顶部与无人机电池接触，对无人机进行无线充电。

所述三层机舱的每层机舱内结构尺寸相同，可容纳多种尺寸的圆形起落架的无人机，机舱地板为扇形，支撑板5与机库主轴4间安装有舵机及齿轮，可绕主轴旋转，舵机可以更容易地控制支撑板的旋转角度。

所述停机坪8与支撑板5固定连接，停机坪8内部为空，其表面为圆形并设有压力传感器，且中心设有十字形槽，作为“十字”标识图像。

所述十字肋锥形归中充电装置7为十字形肋板，内置于停机坪8内部，并与滚珠丝杠10相连，可由丝杠驱动十字肋锥形归中充电装置7上下移动；所述底座9与停机坪8固定连接，滚珠丝杠10固定在底座9上并与电机相连，由电机驱动上升下降。

所述滚珠丝杠10与停机坪8表面的压力传感器相连，当无人机降落到停机坪上时，压力传感器值会上升，十字肋锥形归中充电装置7由接收到控制信号的滚珠丝杠10驱动上升，无人机圆形起落架将沿着归中装置的肋板向下滑动，对无人机进行归中。

所述机库摄像头3固定于机库2上方，可将用于无人机降落时，观测无人机的位置信息，将获得的无人机姿态位置信息传输给通讯装置，通讯装置将信号发送给控制系统的控制器，由控制器发出对应的控制信号给驱动机构，驱动空闲机库的机舱门打开，停机坪8旋转出来，无人机摄像头识别停机坪8表面的“十字”标识图像，将图像信息传给DSP系统，DSP将与标识图像的水平偏差发送给飞控系统，由飞控控制无人机降落并归中入库。

本发明的有益效果：

1.采用十字肋锥形归中充电装置，可由控制器控制其上升，实现了无人机降落后的智能归中充电。

2.与停机坪连接的支撑板可绕主轴旋转，旋转式停机坪提高了无人机在降落时位置的选择性。

3.多层扇形机舱的设计，不仅能够容纳多架无人机，而且可以容纳不同尺寸的无人机，同时扇形机舱与圆形相比容易实现停机坪的旋转，并且有效提高了空间利用率。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的主视结构示意图。

图2为本发明的无人机智能归中装置结构示意图。

图3为本发明的控制系统及无人机起飞降落系统示意图。

图1中：1、舱门，2、机库舱，3、机库摄像头，4、机库主轴，5、支撑板，6、圆形起落架的四旋翼无人机系统，7、十字肋锥形归中充电装置，8、停机坪，9、底座

图2中：10、滚珠丝杠

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作对本发明的限定。

实施例1：

一种可容纳多尺寸无人机的智能立体机库，其特征在于，包括圆形起落架的四旋翼无人机系统(6)，机库控制系统，驱动机构，机库主轴(4)，机库舱(2)，舱门(1)，支撑板(5)，停机坪(8)，底座(9)，十字肋锥形归中充电装置(7)，机库摄像头(3)；所述机库控制系统包括与驱动机构匹配的控制器，控制器与通讯装置相连；所述机库摄像头(3)用于识别无人机，采集无人机位置信息，并将无人机位置信息发送给机库控制器；所述圆形起落架的四旋翼无人机系统(6)包括与飞控系统连接的DSP，DSP上还连接有搭载在无人机底部的摄像头，DSP用于处理无人机底部摄像头采集到的机库“十字标识”图像，计算无人机与标识图像的水平偏差，并将处理后的数据传给无人机的飞控系统。所述机库舱(2)分为上、中、下三层机舱，每层支撑板(5)分别与机库主轴(4)相连；所述停机坪(8)分别与支撑板(5)连接，停机坪(8)表面中心均设有十字槽，与底座(9)固定连接；所述十字肋锥形归中充电装置(7)内置于停机坪(8)内部与底座(9)相连，该十字肋锥形归中充电装置内部设有无线充电发射装置，可通过装置顶部与无人机电池接触，对无人机进行无线充电。

无人机起飞：

所述的机库控制系统包括控制器，可接收通讯装置发出的舱门开启信号及关闭信号，并将控制信号发送给驱动机构，由驱动机构驱动舱门进行开启和关闭。当需要相应的无人机进行作业时，远程操控系统发送指令给机库，通讯装置接收指令并将对应的控制信号发送给控制器，控制器将对应的控制信号发送给驱动机构，由驱动机构驱动对应的舱门打开；当舱门开放完毕后会触发限位开关，限位开关发送信号到控制器，控制器控制驱动机构驱动停机坪8从机库舱2内旋转到指定位置后，无人机起飞作业。

无人机降落：

当无人机完成作业时，返航停落在系统指定的位置，这时，安装在机库上方的机库摄像头3会识别无人机的位置信息，然后将识别后的信息发送到通讯装置，通讯装置将信号发送给控制器，控制器接收信号后进行决策并发送控制信号给驱动机构，由驱动机构驱动空闲的机舱舱门开启，停机坪8旋转出来，此时，安装在无人机上的摄像头自动识别停机坪上的“十字”标识图像，将标识图像发送到DSP进行处理，计算无人机与标识图像的水平偏差，DSP将处理后的数据传给无人机的飞控系统，由飞控系统控制无人机朝标识图像飞行；无人机飞行到指定停机坪正上方时进行降落，当停机坪8表面的压力传感器感应到重量时，传感器输出信号给通讯装置，通讯装置再将信号发送给控制器，控制器将控制信号发送给驱动机构，驱动机构接收信号后驱动滚珠丝杠10运动，带动十字肋锥形归中充电装置7上移，无人机慢慢归中，直到驱动无人机智能归中装置的滚珠丝杠到达指定位置，随后十字肋锥形归中充电装置内部的无线充电发射装置启动，通过装置顶部与无人机电池接触，对无人机进行无线充电，停机坪8旋转进机库舱2，舱门1关闭。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。