本發(fā)明涉及充電技術(shù)領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種無人機充電組件、無人機以及無人機自動充電方法。

背景技術(shù)：

無人機作為近幾年突然興起的一個產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展勢頭迅猛，各種各樣的無人機不斷涌現(xiàn)。例如用于航拍的消費機無人機、用于探礦或者農(nóng)業(yè)市場的無人機等。

在具有中遠飛行距離的無人機中，其飛行距離和飛行時間較長。例如用于近?？辈旎蛘吖?、鐵路維護等用途的無人機，均具有較長的飛行距離。在此類無人機中，不像消費機無人機一樣，始終通過人工遙控器操作。它們的起飛和降落通常是自動的。在飛行過程的各個地方，設(shè)有配合的地面基站為其起飛和導(dǎo)航提供引導(dǎo)。在此類無人機中，由于飛行距離較長，初始狀態(tài)下的電量無法滿足較長距離飛行的需求，在飛行過程中需要對其進行充電續(xù)航。但是在現(xiàn)有技術(shù)中，無法在沒有人為干擾的干擾下實現(xiàn)自動充電續(xù)航，滿足中長途飛行的需要。

因此，有必要對現(xiàn)有無人機及其相關(guān)充電部件、方法進行改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是提供一種無人機充電組件、無人機以及無人機自動充電方法的新技術(shù)方案。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種無人機充電組件。該無人機充電組件包括：機載充電接頭，所述機載充電接頭包括第一插接部，所述第一插接部被配置為能連接于無人機機身上；基站充電結(jié)構(gòu)，所述基站充電結(jié)構(gòu)包括插座，所述第一插接部被配置為在被定位到位于所述插座的正上方后能插接于所述插座以對無人機充電，在充電完成后能與所述插座分離。

可選地，所述第一插接部包括彈性伸縮件以及連接于所述彈性伸縮件一端的插頭，所述彈性伸縮件另一端被配置為能連接于無人機機身上，所述基站充電結(jié)構(gòu)還包括電磁鐵，所述電磁鐵被配置為在通電時磁力吸附所述插頭向下移動至插接于所述插座且所述彈性伸縮件拉伸，在斷電時磁力消失，所述彈性伸縮件收縮帶動所述插頭上移以與所述插座分離。

可選地，在所述第一插接部上設(shè)有定位標識，所述基站充電結(jié)構(gòu)還包括能識別所述定位標識的定位攝像頭，所述定位攝像頭被配置為能通過識別所述定位標識來定位所述第一插接部的位置，所述第一插接部被配置為在被所述定位攝像頭定位到位于所述插座的正上方后插接于所述插座。

可選地，所述基站充電結(jié)構(gòu)設(shè)置于地面基站上，在所述基站充電結(jié)構(gòu)位于朝向地面基站一側(cè)的表面上設(shè)有滾輪或者導(dǎo)軌，以使所述基站充電結(jié)構(gòu)在地面基站上移動。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種無人機。該無人機包括：無人機主體，所述無人機主體包括機身和腳架；機載充電接頭，所述機載充電接頭包括第一插接部，所述第一插接部包括彈性伸縮件以及連接于所述彈性伸縮件一端的插頭，所述彈性伸縮件另一端連接于所述無人機主體的機身上，所述插頭被配置為能向遠離所述彈性伸縮件方向移動以插接于外部插座，所述彈性伸縮件被配置在所述插頭向遠離所述彈性伸縮件方向移動時，能提供給所述插頭朝向所述彈性伸縮件的彈性力。

可選地，所述彈性伸縮件的另一端可拆卸地連接于所述機身位于朝向地面方向一側(cè)的表面上。

可選地，在所述機身上設(shè)置有充電接口，所述機載充電接頭還包括與所述第一插接部電連接在一起的第二插接部，所述第二插接部被配置為能插接于所述充電接口。

根據(jù)本發(fā)明的第三面，提供了一種無人機自動充電方法。該無人機自動充電方法包括：提供至少一個基站充電結(jié)構(gòu)、連接有第一插接部的無人機，所述基站充電結(jié)構(gòu)包括插座；當所述無人機在飛行過程中被觸發(fā)時，所述無人機尋找附近基站充電結(jié)構(gòu)的位置并降落；在定位到所述第一插接部位于所述插座的正上方后，所述第一插接部插接于所述基站充電結(jié)構(gòu)上的插座，所述基站充電結(jié)構(gòu)對所述無人機進行充電；充電完成后，所述第一插接部與所述基站充電結(jié)構(gòu)上的插座分離。

可選地，所述第一插接部包括彈性伸縮件以及連接于所述彈性伸縮件一端的插頭，所述彈性伸縮件另一端連接于所述無人機機身上，所述基站充電結(jié)構(gòu)還包括電磁鐵，在所述第一插接部位于所述插座的正上方后，所述電磁鐵通電以磁力吸引所述插頭向下移動至插接于所述插座上，所述彈性伸縮件被拉伸；在充電完成后，所述電磁鐵斷電，磁力消失，所述彈性伸縮件收縮以將所述插頭與所述插座分離。

可選地，在所述第一插接部上設(shè)有定位標識，所述基站充電結(jié)構(gòu)還包括定位攝像頭，所述定位攝像頭被配置為通過識別所述定位標識來定位所述第一插接部的位置，在所述無人機降落后，所述定位攝像頭定位所述第一插接部的位置，所述基站充電結(jié)構(gòu)向所述第一插接部移動直至所述第一插接部位于所述插座的正上方。

本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在長途飛行的無人機中，初始狀態(tài)下的電量無法滿足較長距離飛行的需求，在飛行過程中需要對其進行充電續(xù)航。但現(xiàn)有技術(shù)無法在沒有人為干擾的干擾下對此類無人機自動充電續(xù)航。

本發(fā)明提供的無人機充電組件、無人機以及無人機自動充電方法中，能夠?qū)崿F(xiàn)無人機的自動充電續(xù)航，滿足長途飛行的需要。機載充電接頭能夠適用于不同型號的無人機、安裝便捷。通過機載充電接頭與基站充電結(jié)構(gòu)的配合連接，充電方式簡單，可靠性高。

因此，本發(fā)明所要實現(xiàn)的技術(shù)任務(wù)或者所要解決的技術(shù)問題是本領(lǐng)域技術(shù)人員從未想到的或者沒有預(yù)期到的，故本發(fā)明是一種新的技術(shù)方案。

通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例的詳細描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。

附圖說明

被結(jié)合在說明書中并構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例，并且連同其說明一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1是本發(fā)明一種實施例中提供的機載充電接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一種實施例中提供的基站充電結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明一種實施例中提供的無人機充電系統(tǒng)中充電狀態(tài)示意圖；

圖4是本發(fā)明一種實施例中提供的無人機充電方法的示意圖。

其中，10：第一插接部；100：插頭；101：定位標識；102：彈性伸縮件；103：固定板；11：充電線；12：第二插接部；20：插座；21：電磁鐵；22：定位攝像頭；24：安裝板；30：無人機主體；40:地面基站。

具體實施方式

現(xiàn)在將參照附圖來詳細描述本發(fā)明的各種示例性實施例。應(yīng)注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。

以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制。

對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當被視為說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。

應(yīng)注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。

本發(fā)明提供了一種無人機充電組件，參考圖1至圖3，所述無人機充電組件包括機載充電接頭以及基站充電結(jié)構(gòu)。其中，所述機載充電接頭包括第一插接部10。無人機包括機身和腳架，腳架用于支撐機身。所述第一插接部10連接于無人機機身上。所述基站充電結(jié)構(gòu)包括插座20。例如所述基站充電結(jié)構(gòu)可以安裝在地面基站40上。無人機在長途飛行一段時間后降臨至地面基站40上，以實現(xiàn)充電續(xù)航。參考圖3中無人機降落后的狀態(tài)，定義無人機機身朝向基站充電結(jié)構(gòu)的方向為下，反之為上。在定位到所述第一插接部10位于所述插座20的正上方后，所述第一插接部10插接于所述插座20。所述基站充電結(jié)構(gòu)通過所述機載充電接頭與無人機電連接，以實現(xiàn)對無人機的充電續(xù)航。在充電完成后，所述第一插接部10向上移動以與所述插座20分離，無人機再次起飛。

所述第一插接部10能與所述插座20插接和分離。圖1示出了本發(fā)明一種實施例中的機載充電接頭，所述第一插接部10包括彈性伸縮件102以及連接于所述彈性伸縮件102一端的插頭100。所述彈性伸縮件102的另一端能連接在無人機機身上。所述插頭100在外力作用下能向遠離所述彈性伸縮件102的方向移動，直至插接于所述插座20。在所述插頭100向遠離所述彈性伸縮件102的方向移動時，所述彈性伸縮件102被拉長，以提供給所述插頭100朝向所述彈性伸縮件102的彈性力。在外力作用消失時，所述彈性力拉動所述插頭100復(fù)位至被拉伸前的位置。可以理解，所述第一插接部10位于所述插座20的正上方是指所述插頭100位于所述插座20的正上方。

所述外力能實現(xiàn)自動產(chǎn)生、消失時，所述插頭100能自動插接于或者分離于外部插座20。圖2示出了本發(fā)明一種實施例中的基站充電結(jié)構(gòu)，該基站充電結(jié)構(gòu)還包括電磁鐵21。當定位到所述第一插接部10位于所述插座20的正上方時，所述電磁鐵21通電產(chǎn)生磁力，以吸引所述插頭100朝向所述插座20移動直至插接于所述插座20。如此，所述插座20與無人機電連接，對無人機進行充電續(xù)航。在充電完成后，所述電磁鐵21斷電，磁力消失，所述插頭100復(fù)位。如此，所述電磁鐵21產(chǎn)生的磁力即所述外力，通過線圈的通電、斷電能夠控制所述外力的產(chǎn)生、消失。需要說明的是，所述基站充電結(jié)構(gòu)內(nèi)部用于充電的部件的具體結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，在此不做贅述?？蛇x地，所述基站充電結(jié)構(gòu)還包括位于地面基站40上的安裝板24，所述電磁鐵21、所述插座20可以安裝在所述安裝板24位于遠離所述地面基站40方向一側(cè)的表面上。例如所述插座20可以圍繞所述電磁鐵21設(shè)置。

所述第一插接部10與無人機的連接方式有多種?？蛇x地，所述彈性伸縮件102的另一端可拆卸地連接在無人機機身上。在一個例子中，參考圖1，所述彈性伸縮件102的另一端連接于固定板103上，所述固定板103可以通過雙面膠粘結(jié)在無人機機身上。在另一個例子中，所述彈性伸縮件102的另一端連接于磁鐵上，所述磁鐵吸附于無人機機身上。當然，所述彈性伸縮件102也可以與所述無人機機身一體設(shè)置，不可拆卸。

所述機載充電接頭與無人機電連接，以實現(xiàn)對無人機的充電。所述機載充電接頭與無人機電連接的方式可以有多種方式。在一個例子中，參考圖1，所述機載充電接頭還包括與所述第一插接部10電連接在一起的第二插接部12。例如所述第一插接部10可以通過充電線11與所述第二插接部12電連接。所述第二插接部12插接于無人機充電接口，以實現(xiàn)所述機載充電接頭與無人機的電連接。當然，所述第二插接部12與無人機充電接口也可以一體設(shè)置，不可拆卸。

所述機載充電接頭連接于無人機上。在所述第一插接部10上可以設(shè)置有定位標識101。具體地，參考圖1，所述定位標識101可以設(shè)置在所述插頭100位于遠離所述彈性伸縮件102方向一側(cè)的底面上。對應(yīng)地，所述基站充電結(jié)構(gòu)還可以包括用于識別所述定位識別101以實現(xiàn)定位功能的定位攝像頭22。例如圖2所示，所述定位攝像頭22可以安裝在所述安裝板24遠離所述地面基站40方向一側(cè)的表面上，所述定位攝像頭22可以位于所述電磁鐵21和插座20的一側(cè)。所述定位攝像頭22通過識別所述定位標識101來定位所述第一插接部10的位置。在所述定位攝像頭22定位到位于所述插座20的正上方后，所述第一插接部10插接于所述插座20。如此，能夠保證所述第一插接部10與所述插座20位置的對應(yīng)，避免在所述電磁鐵21通電將所述第一插接部10吸下后，所述第一插接部10不能插接于所述插座20。

需要說明的是，所述定位攝像頭22在所述安裝板24上的具體位置并無限制。所述定位攝像頭22的鏡頭朝向也無具體限定，其可根據(jù)所述定位攝像頭22和所述插座20在所述安裝板24上的具體位置進行設(shè)定。所述定位攝像頭22與定位芯片有線或者無線連接，以實現(xiàn)定位功能。

無人機可能存在降落位置偏差，在無人機降落時不能保證所述第一插接部10一定位于所述插座20的正上方?？蛇x地，在所述安裝板24位于朝向地面基站40方向一側(cè)的表面上設(shè)有滾輪或者導(dǎo)軌，以使所述基站充電結(jié)構(gòu)在地面基站40上移動。在所述定位攝像頭22的定位作用下，所述基站充電結(jié)構(gòu)能夠自動移動以使所述第一插接部10位于所述插座20的正上方。

本發(fā)明還提供了一種無人機，參照圖1、圖3，該無人機包括無人機主體30以及上述機載充電接頭。所述無人機主體30包括機身和腳架，所述腳架用于支撐所述機身。所述彈性伸縮件102的一端連接于所述插頭100上。所述彈性伸縮件102的另一端連接于所述無人機主體30的機身上。

可選地，所述彈性伸縮件102的另一端可拆卸地連接于所述無人機主體30機身位于朝向地面一側(cè)的表面上。或者，所述彈性伸縮件102也可以與所述無人機主體30機身一體設(shè)置，不可拆卸。

在所述無人機主體30的機身上可以設(shè)置有充電接口。正如上述，當所述機載充電接頭還包括與所述第一插接部10電連接在一起的第二插接部12時，所述第二插接部12可以插接于所述充電接口。如此，外部充電結(jié)構(gòu)通過所述機載充電接頭對所述無人機主體30進行充電。

本發(fā)明還提供了一種無人機充電系統(tǒng)，參考圖1至圖4，該人機充電系統(tǒng)包括無人機、上述機載充電接頭以及至少一個上述基站充電結(jié)構(gòu)。當所述無人機在飛行中被觸發(fā)時能尋找附近的基站充電結(jié)構(gòu)位置并降落。例如所述無人機可以通過gps或者圖像識別等功能尋找到附近基站充電結(jié)構(gòu)的位置。在定位到所述第一插接部10位于所述插座20的正上方后，所述第一插接部10插接于所述插座20，以對所述無人機充電。在充電完成后，所述第一插接部10與所述插座20分離。

本發(fā)明還提供了一種無人機充電方法，參考圖1至圖4，該無人機自動充電方法包括：

首先，提供連接有第一插接部10的無人機、至少一個基站充電結(jié)構(gòu)，所述基站充電結(jié)構(gòu)包括插座20。例如所述基站充電結(jié)構(gòu)可以安裝在地面基站40上。

在無人機起飛后的飛行過程中，當所述無人機被觸發(fā)時，所述無人機尋找附近的基站充電結(jié)構(gòu)位置并降落。降落時，所述無人機的腳架可以支撐于地面基站上。所述無人機可以在多種條件下被觸發(fā)，例如所述無人機的剩余電量少于特定值。所述無人機可以通過gps或者圖像識別等功能尋找到附近基站充電結(jié)構(gòu)的位置。

所述無人機降落后，在定位到所述第一插接部10位于所述插座20的正上方后，所述第一插接部10插接于所述基站充電結(jié)構(gòu)上的插座20。所述基站充電結(jié)構(gòu)對所述無人機進行充電。

充電完成后，所述第一插接部10與所述基站充電結(jié)構(gòu)上的插座20分離。所述無人機可以重新起飛。

在所述無人機降落后，需要定位所述第一插接部10的位置。在一個例子中，在所述第一插接部10上設(shè)有定位標識101。所述基站充電結(jié)構(gòu)還包括定位攝像頭22。所述定位攝像頭22通過識別所述定位標識101來定位所述第一插接部10的位置。在所述無人機降落后，所述定位攝像頭22定位所述第一插接部10的位置，所述基站充電結(jié)構(gòu)向所述第一插接部10方向移動直至所述第一插接部10位于所述插座20的正上方。

在定位到所述第一插接部10位于所述插座20的正上方后，所述第一插接部10需要插接于所述基站充電結(jié)構(gòu)上的插座20。具體地，所述第一插接部10可以包括彈性伸縮件102以及連接于所述彈性伸縮件102一端的插頭100。所述彈性伸縮件102另一端連接于所述無人機機身上。所述基站充電結(jié)構(gòu)還包括電磁鐵21。在定位到所述第一插接部10位于所述插座20的正上方后，所述電磁鐵21通電以磁力吸引所述插頭100向下移動至插接于所述插座20上，所述彈性伸縮件102被拉伸。在充電完成后，所述電磁鐵21斷電，磁力消失。所述彈性伸縮件102收縮以將所述插頭100與所述插座20分離。如此，所述無人機完成充電續(xù)航，可以重新起飛。

需要說明的是，充電開始至充電完成所需的時間可以為預(yù)先設(shè)定的特定時間；也可以通過所述基站充電結(jié)構(gòu)與無人機的信息交互，感知無人機的充電情況，在無人機充電量達到特定值后，控制所述電磁鐵21斷電。

在本說明書中提到的上與下等方位用語是相對于各附圖中所示的構(gòu)造進行定義的，它們是相對的概念，因此有可能會根據(jù)其所處不同位置、不同使用狀態(tài)而進行相應(yīng)地變化。所以，不應(yīng)當將這些或者其他的方位用語解釋為限制性用語。

雖然已經(jīng)通過例子對本發(fā)明的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，以上例子僅是為了進行說明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求來限定。