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一种旋翼式无人机中途换能用智能铁塔服务站的制作方法

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

一种旋翼式无人机中途换能用智能铁塔服务站的制作方法

1.本发明涉及无人机换能用服务站技术领域,具体为一种旋翼式无人机中 途换能用智能铁塔服务站。


背景技术:

2.随着科学技术的发展,在生活生产过程中,旋翼无人机的使用范围越来越 广泛。例如,电力部门使用旋翼无人机对高架电缆进行巡视检查,或使用旋翼 无人机探查道路情况等等,旋翼无人机在很多情况下可以发挥自身的优势而帮 助人类完成特定的任务,现有使用电池供电的旋翼无人机由于电量限制,飞行 时间较短,难以完成长距离和长时间条件下的工作任务,即使增加电池容量, 但由于载重量的增加也不能带来飞行时间的延长,如果需要在飞行过程中能够 进行充电换能,则会大幅度提高旋翼无人机的工作范围和效率,为此,我们提 出一种旋翼式无人机中途换能用智能铁塔服务站。


技术实现要素:

3.本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷,提供一种旋翼式无人机中 途换能用智能铁塔服务站,操作简单方便,避免出现误操作,可靠性高,适 用范围广,延长了使用寿命,可以有效解决背景技术中的问题。
4.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种旋翼式无人机中途换 能用智能铁塔服务站,包括基座、定位组件、快速充电组件和缓冲组件;
5.所述基座上表面设有铁塔,铁塔的上表面设有顶板,顶板的中部设有对 称设置的滑槽;
6.所述定位组件滑动连接于滑槽的内部;
7.所述快速充电组件固定连接于顶板中心设置的通孔内壁,快速充电组件 的上端位于顶板的上表面上方;
8.所述缓冲组件设置于顶板的上表面,缓冲组件分别与定位组件和快速充 电组件配合安装,防止无线充电器的表面集聚灰尘影响充电效果,延长使用 寿命,能够对旋翼无人机的起落状态进行检测,操作简单方便,避免出现误 操作,将旋翼无人机进行精准定位,避免由于定位不准确导致无法充电的现 象,可靠性高,适用范围广。
9.进一步的,还包括太阳能光伏板和电控箱,所述太阳能光伏板通过支架 设置于铁塔的上端右侧面,所述电控箱设置于基座的上表面,电控箱的内部 分别设有蓄电池和plc控制器,所述太阳能光伏板的输出端电连接蓄电池的 输入端,蓄电池的输出端电连接plc控制器的输入端,通过太阳能进行发电, 节约能源,绿色环保。
10.进一步的,所述定位组件包括t型滑板、支撑块和第一电动推杆,所述t 型滑板的竖直板体分别与顶板对应的滑槽内壁滑动连接,t型滑板的下端均设 有连接球,所述支撑块设置于顶板的下表面中心,支撑块的侧面均设有复位 弹簧,复位弹簧的外侧端头分别与相邻的连接球外弧面固定连接,所述第一 电动推杆与顶板下表面前端左侧设置的固定板
固定连接,第一电动推杆的推 杆端头固定连接有收紧带,所述顶板的下表面前端左侧对称设有导向辊,收 紧带远离第一电动推杆的端头与后侧的导向辊外弧面固定连接,所述收紧带 的外侧面与前侧的导向辊外弧面滑动连接,收紧带的外表面依次与四个连接 球内部设置的通孔内壁滑动连接,第一电动推杆的输入端电连接plc控制器 的输出端,对降落后的旋翼无人机进行精准定位,便于顺利进行充电。
11.进一步的,所述缓冲组件包括压力传感器和台板,所述压力传感器分别 固定连接于顶板上表面四角设置的安装孔底面,压力传感器的上表面均设有 缓冲弹簧,缓冲弹簧的顶端均与台板的下表面固定连接,压力传感器的输出 端均电连接plc控制器的输入端,台板的内部设有与t型滑板位置对应的通 槽,减少旋翼无人机降落过程中的冲击力,提高稳定性,同时对旋翼无人机 进行检测。
12.进一步的,所述快速充电组件包括第二电动推杆和无线充电器,所述第 二电动推杆固定连接于顶板中心设置的通孔内壁,第二电动推杆的外弧面与 支撑块内部设置的圆孔内壁固定连接,所述无线充电器设置于第二电动推杆 的推杆顶端,所述无线充电器位于顶板的上表面上方,无线充电器与台板中 心设置的避让孔位置对应,第二电动推杆和无线充电器的输入端均电连接plc 控制器的输出端,采用可升降结构便于快速与无人机的充电头进行对接,操 作简单方便,避免出现对接不到位的现象。
13.进一步的,还包括gprs数据传输器,所述gprs数据传输器设置于电控 箱的内部底面,gprs数据传输器与plc控制器双向电连接,方便远程手动进 行控制,便于进行维护。
14.进一步的,还包括滑轨、防尘罩和第三电动推杆,所述防尘罩分别通过 铰链铰接于顶板的前后侧面,所述滑轨分别设置于防尘罩的下表面,所述第 三电动推杆有两个,两个第三电动推杆的下端分别与铁塔上端前后侧面设置 的支撑板通过u型连接器转动连接,两个第三电动推杆的上端分别与滑轨下 表面滑动连接的滑块通过u型连接器转动连接,第三电动推杆的输入端电连 接plc控制器的输出端,防止无线充电器的表面集聚灰尘影响充电效果,延 长使用寿命。
15.进一步的,还包括伸缩杆,所述伸缩杆分别设置于支撑块的外侧面,伸 缩杆的外侧端头分别与同侧的连接球外弧面固定连接,伸缩杆分别位于相邻 的复位弹簧内部,提高t型滑板滑动时的平稳性。
16.进一步的,还包括驱鸟器,所述驱鸟器设置于铁塔的左侧面上端,所述 驱鸟器为风力驱鸟器,避免鸟类在铁塔筑巢。
17.与现有技术相比,本发明的有益效果是:本旋翼式无人机中途换能用智 能铁塔服务站,具有以下好处:
18.1、当旋翼无人机需要进行充电时,向外部终端设备发送信号,外部终端 设备通过gprs数据传输器将信号发送给plc控制器,plc控制器控制两个第 三电动推杆打开,第三电动推杆的推杆收缩带动防尘罩沿着铰链旋转,使台 板的上方不在被遮挡,充电完成后,第三电动推杆启动推动防尘罩旋转,两 个防尘罩闭合将台板封闭,防止无线充电器的表面集聚灰尘影响充电效果, 延长使用寿命。
19.2、旋翼无人机降落在台板的上表面,台板由于旋翼无人机的重力向下挤 压缓冲弹簧,缓冲弹簧减小了旋翼无人机降落时的冲击力,压力传感器检测 到的压力值增大,压力传感器将压力信号传递给plc控制器,当plc控制器 检测到压力传感器的压力稳定时,判
定旋翼无人机平稳降落,旋翼无人机起 飞后,此时压力传感器表面的压力减小,plc控制器判定旋翼无人机离开,对 旋翼无人机进行检测,操作简单方便,避免出现误操作。
20.3、plc控制器控制第一电动推杆启动,第一电动推杆的推杆带动收紧带 的一端移动,收紧带带动四个连接球向支撑块靠拢,同时连接球带动与其固 定连接的t型滑板向支撑块靠拢,将旋翼无人机进行精准定位,避免由于定 位不准确导致无法充电的现象,可靠性高。
21.4、plc控制器启动第二电动推杆,第二电动推杆的推杆带动无线充电器 上移,无线充电器与旋翼无人机的充电端接触对其进行充电,可实用不同高 度的旋翼无人机充电使用,提高了适用范围。
附图说明
22.图1为本发明结构示意图;
23.图2为本发明定位组件结构示意图;
24.图3为本发明缓冲组件结构示意图;
25.图4为本发明局部剖视平面结构示意图;
26.图5为本发明a处放大结构示意图。
27.图中:1基座、2铁塔、3顶板、4定位组件、41t型滑板、42连接球、 43支撑块、44复位弹簧、45收紧带、46第一电动推杆、5快速充电组件、51 第二电动推杆、52无线充电器、6滑轨、7plc控制器、8gprs数据传输器、 9缓冲组件、91压力传感器、92缓冲弹簧、93台板、10防尘罩、11第三电 动推杆、12驱鸟器、13太阳能光伏板、14电控箱、15蓄电池、16伸缩杆、 17导向辊。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
29.请参阅图1

5,本实施例提供一种技术方案:一种旋翼式无人机中途换能 用智能铁塔服务站,包括基座1、定位组件4、快速充电组件5和缓冲组件9;
30.请参阅图1,基座1上表面设有铁塔2和电控箱14,铁塔2的上表面设 有顶板3,顶板3的中部设有对称设置的两组滑槽;铁塔2的上端右侧面设有 支架,支架上装配有太阳能光伏板13,电控箱14的内部分别设有蓄电池15 和plc控制器7,太阳能光伏板13的输出端电连接蓄电池15的输入端,具体 实施的时候太阳能光伏板13的输出端通过一个太阳能控制器电连接蓄电池15 的输入端,蓄电池15的输出端电连接plc控制器7的输入端,通过太阳能进 行发电,节约能源,绿色环保。
31.请参阅图1

2,定位组件4滑动连接在顶板3的滑槽内,定位组件4包括 四个t型滑板41、一个支撑块43和第一电动推杆46,t型滑板41的竖直板 体分别与顶板3对应的滑槽内壁滑动连接,t型滑板41的下端均设有连接球 42,支撑块43设置于顶板3的下表面中心,支撑块43的侧面均设有四根复 位弹簧44,复位弹簧44的外侧端头分别与相邻的连接球42外
弧面固定连接, 第一电动推杆46与顶板3下表面前端左侧设置的固定板(图未示)固定连接, 第一电动推杆46的推杆端头固定连接有收紧带45,收紧带45采用具有弹性 形变的金属合金薄板,顶板3的下表面前端左侧对称设有导向辊17,收紧带 45远离第一电动推杆46的端头与后侧的导向辊17外弧面固定连接,收紧带 45的外侧面与前侧的导向辊17外弧面滑动连接,收紧带45远离第一电动推 杆46的一端依次与四个连接球42内部设置的通孔内壁滑动连接,第一电动 推杆46的输入端电连接plc控制器7的输出端,plc控制器7控制第一电动 推杆46启动,第一电动推杆46的推杆带动收紧带45的一端移动,收紧带45 带动四个连接球42向支撑块43靠拢,同时连接球42带动与其固定连接的t 型滑板41向支撑块43靠拢,从而将旋翼无人机进行精准定位,便于顺利进 行充电。
32.请参阅图2,复位弹簧44内设置伸缩杆16,伸缩杆16的两端分别与支 撑块43和连接球42固定连接,本结构设计可预防复位弹簧44被压缩的过程 中发生歪斜的问题,提高t型滑板41滑动时的平稳性。
33.请参阅图3

5,快速充电组件5固定连接于顶板3中心设置的通孔内壁, 快速充电组件5的上端位于顶板3的上表面上方,快速充电组件5包括第二 电动推杆51和无线充电器52,第二电动推杆51固定连接于顶板3中心设置 的通孔内壁,第二电动推杆51的外弧面与支撑块43内部设置的圆孔内壁固 定连接,无线充电器52设置于第二电动推杆51的推杆顶端,无线充电器52 位于顶板3的上表面上方,plc控制器7启动第二电动推杆51,第二电动推 杆51的推杆带动无线充电器52上移,无线充电器52与旋翼无人机的充电端 接触对其进行充电,采用可升降结构便于快速与无人机的充电头进行对接, 操作简单方便,避免出现对接不到位的现象。
34.请参阅图3

5,缓冲组件9设置于顶板3的上表面,缓冲组件9分别与定 位组件4和快速充电组件5配合安装,缓冲组件9包括压力传感器91和台板93,压力传感器91分别固定连接于顶板3上表面四角设置的安装孔底面,压 力传感器91的上表面均设有缓冲弹簧92,缓冲弹簧92的顶端均与台板93的 下表面固定连接,压力传感器91的输出端均电连接plc控制器7的输入端, 台板93的内部设有与t型滑板41位置对应的通槽,无线充电器52与台板93 中心设置的避让孔位置对应,第二电动推杆51和无线充电器52的输入端均 电连接plc控制器7的输出端,旋翼无人机降落在台板93的上表面,台板93 由于旋翼无人机的重力向下挤压缓冲弹簧92,压力传感器91检测到的压力值 增大,压力传感器91将压力信号传递给plc控制器7,当plc控制器7检测 到压力传感器91的压力稳定时,判定旋翼无人机平稳降落,减少旋翼无人机 降落过程中的冲击力,提高稳定性,同时对旋翼无人机进行检测。
35.请参阅图4,还包括滑轨6、防尘罩10和第三电动推杆11,防尘罩10分 别通过铰链铰接于顶板3的前后侧面,滑轨6分别设置于防尘罩10的下表面, 第三电动推杆11有两个,两个第三电动推杆11的下端分别与铁塔2上端前 后侧面设置的支撑板通过u型连接器转动连接,两个第三电动推杆11的上端 分别与滑轨6下表面滑动连接的滑块通过u型连接器转动连接,第三电动推 杆11的输入端电连接plc控制器7的输出端,防止无线充电器52的表面集 聚灰尘影响充电效果,延长使用寿命。
36.请参阅图1,还包括gprs数据传输器8,gprs数据传输器8设置于电控 箱14的内部底面,gprs数据传输器8与plc控制器7双向电连接,方便远程 手动进行控制,便于进行维护。
37.请参阅图1,还包括驱鸟器12,驱鸟器12设置于铁塔2的左侧面上端, 驱鸟器12为风力驱鸟器,在风力的作用下对鸟类进行驱赶,避免鸟类在铁塔 筑巢,延长铁塔服务站的使用寿命。
38.本发明提供的一种旋翼式无人机中途换能用智能铁塔服务站的工作原理 如下:
39.当旋翼无人机需要进行充电时,向外部终端设备发送信号,外部终端设 备通过gprs数据传输器8将信号发送给plc控制器7,plc控制器7控制两 个第三电动推杆11打开,第三电动推杆11的推杆收缩带动防尘罩10沿着铰 链旋转,使台板93的上方不在被遮挡,旋翼无人机降落在台板93的上表面, 台板93由于旋翼无人机的重力向下挤压缓冲弹簧92,压力传感器91检测到 的压力值增大,压力传感器91将压力信号传递给plc控制器7,当plc控制 器7检测到压力传感器91的压力稳定时,判定旋翼无人机平稳降落,此时plc 控制器7控制第一电动推杆46启动,第一电动推杆46的推杆带动收紧带45 的一端移动,收紧带45带动四个连接球42向支撑块43靠拢,同时连接球42 带动与其固定连接的t型滑板41向支撑块43靠拢,从而将旋翼无人机进行 精准定位,然后plc控制器7启动第二电动推杆51,第二电动推杆51的推杆 带动无线充电器52上移,无线充电器52与旋翼无人机的充电端接触对其进 行充电,充电完成后,plc控制器7控制第一电动推杆46反向移动,收紧带 45被释放,此时复位弹簧44带动连接球42复位,使t型滑板41解除对旋翼 无人机的限制,旋翼无人机起飞,此时压力传感器91表面的压力减小,plc 控制器7判定旋翼无人机离开后控制第二电动推杆51和无线充电器52复位, 同时第三电动推杆11启动推动防尘罩10旋转,两个防尘罩10闭合将台板93 封闭,防止无线充电器52的表面集聚灰尘影响充电效果,延长使用寿命。
40.值得注意的是,以上实施例中所公开的第一电动推杆46、第二电动推杆 51、无线充电器52、gprs数据传输器8和第三电动推杆11可根据实际应用 场景自由配置,第一电动推杆46建议选用wdtw型微型电动推杆,gprs数据 传输器8可选用mgtc

30214g全网通数据传输模块,plc控制器7控制第一 电动推杆46、第二电动推杆51、无线充电器52、gprs数据传输器8和第三 电动推杆11工作采用现有技术中常用的方法。
41.实施例二
42.本实施例一的结构基本相同,不同的是:太阳能光伏板13的后侧设置球 状壳体18,球状壳体18外侧设置弧形齿条19和多组滑轮20,支架包括轴铰 接的前支架21和后支架22,前支架21上固定装配第一电机23,第一电机23 的输出轴设置第一主传动齿轮24,后支架22靠近前支架21的端部设置第一 从动齿轮25,第一主传动齿轮24与第一从动齿轮25啮合传动,第一电机23 通过第一主传动齿轮24和第一从动齿轮25
43.基座1上表面设有铁塔2和电控箱14,铁塔2的上表面设有顶板3,顶 板3的中部设有对称设置的两组滑槽;铁塔2的上端右侧面设有支架,支架 上装配有太阳能光伏板13,电控箱14的内部分别设有蓄电池15和plc控制 器7,太阳能光伏板13的输出端电连接蓄电池15的输入端,具体实施的时候 太阳能光伏板13的输出端通过一个太阳能控制器电连接蓄电池15的输入端, 蓄电池15的输出端电连接plc控制器7的输入端,通过太阳能进行发电,节 约能源,绿色环保
44.以上仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用 本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运 用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。