本發(fā)明涉及無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)基站。
背景技術(shù):
隨著自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展,多旋翼飛行器以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用便捷、垂直起降等特點(diǎn)而得到廣泛使用,被廣泛用于電力巡檢、快遞送貨、生態(tài)監(jiān)測(cè)、航空測(cè)繪、應(yīng)急減災(zāi)、消防偵查、消費(fèi)娛樂等領(lǐng)域。但多旋翼飛行器存在續(xù)航能力弱,耗電量大的缺點(diǎn),限制了其在工業(yè)領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。
部分研究機(jī)構(gòu)基于此提出了無(wú)人機(jī)基站來(lái)增加無(wú)人機(jī)續(xù)航的方案,但大多數(shù)結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜,成本較高,??坎槐?,且需要人工進(jìn)行布置與操作,易受到人為或自然因素的破壞,反而增加了使用的不便,久久未能得到推廣。鑒于此,本發(fā)明提供了一種吊掛式太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)基站。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)基站,具有結(jié)構(gòu)緊湊、使用便捷、太陽(yáng)能利用效率高等特點(diǎn)。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)基站,包括主機(jī)殼、太陽(yáng)能帆板、控制系統(tǒng)和泊接組件,所述主機(jī)殼頂部設(shè)有懸掛組件,所述太陽(yáng)能帆板通過連接組件與主機(jī)殼相連,能夠與無(wú)人機(jī)對(duì)接的泊接組件設(shè)置在主機(jī)殼底部,所述懸掛組件、連接組件、泊接組件和太陽(yáng)能帆板均與控制系統(tǒng)相連。
優(yōu)選的,所述主機(jī)殼為中空板狀,所述控制系統(tǒng)包括蓄電池、電量管理器、核心控制器、傳感器模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊,所述蓄電池、電量管理器和核心控制器均設(shè)置在主機(jī)殼內(nèi),所述傳感器模塊設(shè)置在主機(jī)殼的前后側(cè),所述數(shù)據(jù)傳輸模塊設(shè)置在主機(jī)殼的下部后側(cè),所述太陽(yáng)能帆板與蓄電池相連。
優(yōu)選的,所述太陽(yáng)能帆板為兩塊、且對(duì)稱設(shè)置在主機(jī)殼兩側(cè),兩塊太陽(yáng)能帆板為可折疊式、且均能夠通過連接組件收縮并折疊在主機(jī)殼側(cè)面。
優(yōu)選的,所述連接組件包括驅(qū)動(dòng)軸、旋轉(zhuǎn)軸和擺動(dòng)軸,所述旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置在太陽(yáng)能帆板一側(cè)、且能夠平行于主機(jī)殼外表面擺動(dòng),所述驅(qū)動(dòng)軸和擺動(dòng)軸分別貫穿主機(jī)殼、且垂直設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸兩端,所述擺動(dòng)軸設(shè)置在主機(jī)殼下部的弧形軌道內(nèi),所述驅(qū)動(dòng)軸由主機(jī)殼內(nèi)動(dòng)力部件驅(qū)動(dòng),所述動(dòng)力部件由控制系統(tǒng)控制。
優(yōu)選的,所述泊接組件包括l型泊接桿、泊接與電源接口、泊接定位區(qū),所述l型泊接桿的中間部通過銷軸與主機(jī)殼下端的連接部轉(zhuǎn)動(dòng)連接,所述泊接與電源接口及泊接定位區(qū)均設(shè)置在l型泊接桿的兩個(gè)端面上。
進(jìn)一步的,所述泊接定位區(qū)為可供無(wú)人機(jī)攝像頭識(shí)別的圖像。
優(yōu)選的,所述懸掛組件包括掛鉤、由控制系統(tǒng)控制的開合機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),所述掛鉤由開合機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)開合、且設(shè)置在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上方,所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在主機(jī)殼頂部。
進(jìn)一步的,所述開合機(jī)構(gòu)包括固定部和活動(dòng)部,所述活動(dòng)部通過鉸軸與固定部連接、且與掛鉤固定相連,所述固定部底部與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相連,所述鉸軸及旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)均由控制系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)動(dòng)。
優(yōu)選的,所述主機(jī)殼下部為圓弧狀邊緣,所述弧形軌道設(shè)置在圓弧狀邊緣里側(cè)。
優(yōu)選的,所述主機(jī)殼內(nèi)部設(shè)有網(wǎng)格狀加強(qiáng)筋板。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明通過懸掛組件可吊掛于樹干、電線等位置,不需地面建站,布置簡(jiǎn)單,不易受到破壞,能夠快速部署;太陽(yáng)能帆板通過連接組件與主機(jī)殼相連,能夠充分利用太陽(yáng)能,通過下部泊接組件與無(wú)人機(jī)對(duì)接實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的充電作業(yè);利用控制系統(tǒng)控制懸掛組件、連接組件、泊接組件和太陽(yáng)能帆板的動(dòng)作提高了自動(dòng)化程度。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、使用便捷,自動(dòng)化程度高、調(diào)節(jié)靈活方便,有冗余接口,可同時(shí)泊接兩架無(wú)人機(jī),太陽(yáng)能利用效率高等特點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)基站的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明在太陽(yáng)能帆板展開狀態(tài)下的主視圖;
圖3是圖3的左視圖;
圖4是本發(fā)明在太陽(yáng)能帆板折疊狀態(tài)下的示意圖;
圖5是圖4的a向視圖;
圖6是圖5的左視圖;
圖7是本發(fā)明中主機(jī)殼的內(nèi)部示意圖;
圖8是本發(fā)明的使用狀態(tài)圖。
圖中:1-懸掛組件,2-主機(jī)殼,3-蓄電池,4-核心控制器,5-電量管理器,6-傳感器模塊,7-數(shù)據(jù)傳輸模塊,8-太陽(yáng)能帆板,9-泊接組件,10-泊接與電源接口,11-泊接定位區(qū),12-無(wú)人機(jī),13-驅(qū)動(dòng)軸,14-旋轉(zhuǎn)軸,15-擺動(dòng)軸,16-加強(qiáng)筋板,17-弧形軌道,18-l型泊接桿,19-銷軸,20-連接部;101-掛鉤,102-旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),103-固定部。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。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發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
請(qǐng)參考圖1和圖8,本發(fā)明提供的一種太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)基站,包括主機(jī)殼2、太陽(yáng)能帆板8、控制系統(tǒng)和泊接組件9,所述主機(jī)殼2頂部設(shè)有懸掛組件1,所述太陽(yáng)能帆板8通過連接組件與主機(jī)殼2相連,能夠與無(wú)人機(jī)12對(duì)接的泊接組件9設(shè)置在主機(jī)殼2底部,所述懸掛組件1、連接組件、泊接組件9和太陽(yáng)能帆板8均與控制系統(tǒng)相連,各組件與控制系統(tǒng)相連,由控制系統(tǒng)控制懸掛組件使主機(jī)殼可吊掛于樹干、電線等位置,無(wú)需在地面建站,布置簡(jiǎn)單且不易受到破壞,能夠快速部署;通過連接組件實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能帆板與主機(jī)殼的連接并利用太陽(yáng)能帆板進(jìn)行發(fā)電,通過泊接組件實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)與主機(jī)殼的泊接,實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)的充電。
參見圖7,所述主機(jī)殼2為中空板狀,所述控制系統(tǒng)包括蓄電池3、電量管理器5、核心控制器4、傳感器模塊6和數(shù)據(jù)傳輸模塊7,所述蓄電池3、電量管理器5和核心控制器4均設(shè)置在主機(jī)殼2內(nèi),所述傳感器模塊6設(shè)置在主機(jī)殼2的前后側(cè),所述數(shù)據(jù)傳輸模塊7設(shè)置在主機(jī)殼2的下部后側(cè),所述太陽(yáng)能帆板8與蓄電池3相連。中空板狀的主機(jī)殼為扁長(zhǎng)方體,能夠在減輕整體重量的同時(shí)也減小單側(cè)的迎風(fēng)面積,減小風(fēng)力因素對(duì)基站的破壞;利用傳感器模塊對(duì)外部環(huán)境如風(fēng)向、光照方向與溫度進(jìn)行感知,使太陽(yáng)能帆板最大限度地接受太陽(yáng)光照射,利用太陽(yáng)能帆板發(fā)電,并將電量?jī)?chǔ)存在蓄電池內(nèi),利用電量管理器對(duì)蓄電池的電量進(jìn)行監(jiān)控管理;通過數(shù)據(jù)傳輸模塊實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)或其他基站間的通信。
參見圖2-6,所述太陽(yáng)能帆板8為兩塊、且對(duì)稱設(shè)置在主機(jī)殼2兩側(cè),兩塊太陽(yáng)能帆板8為可折疊式、且均能夠通過連接組件收縮并折疊在主機(jī)殼2側(cè)面??烧郫B式的太陽(yáng)能帆板能夠增大接受太陽(yáng)光的能量,保持太陽(yáng)能發(fā)電達(dá)到最大效率,太陽(yáng)能帆板8的驅(qū)動(dòng)方式與衛(wèi)星的太陽(yáng)能帆板驅(qū)動(dòng)方式相同。
作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案,所述連接組件包括驅(qū)動(dòng)軸13、旋轉(zhuǎn)軸14和擺動(dòng)軸15,所述旋轉(zhuǎn)軸14設(shè)置在太陽(yáng)能帆板8一側(cè)、且能夠平行于主機(jī)殼2外表面擺動(dòng),所述驅(qū)動(dòng)軸13和擺動(dòng)軸15分別貫穿主機(jī)殼2、且垂直設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸14兩端,所述擺動(dòng)軸15設(shè)置在主機(jī)殼2下部的弧形軌道17內(nèi),所述驅(qū)動(dòng)軸13由主機(jī)殼2內(nèi)動(dòng)力部件驅(qū)動(dòng),所述動(dòng)力部件由核心控制器4控制。太陽(yáng)能帆板以旋轉(zhuǎn)軸為中心軸轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)與主機(jī)殼間的開合;在動(dòng)力部件驅(qū)動(dòng)下太陽(yáng)能帆板繞驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng),太陽(yáng)能帆板另一端的擺動(dòng)軸在弧形軌道內(nèi),在核心控制器的控制下驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)能帆板的展開與旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能帆板的角度調(diào)節(jié)。
進(jìn)一步的優(yōu)選方案,所述泊接組件9包括l型泊接桿18、泊接與電源接口10、泊接定位區(qū)11,所述l型泊接桿18的中間部通過銷軸19與主機(jī)殼2下端的連接部20轉(zhuǎn)動(dòng)連接,所述泊接與電源接口10及泊接定位區(qū)11均設(shè)置在l型泊接桿18的兩個(gè)端面上。其中,所述泊接定位區(qū)11為可供無(wú)人機(jī)攝像頭識(shí)別的圖像。無(wú)人機(jī)??繒r(shí),通過攝像頭對(duì)泊接定位區(qū)11進(jìn)行定位,對(duì)準(zhǔn)泊接定位區(qū)11后上升高度,將自身的電極插入l型泊接桿18端面上的泊接與電源接口10中,進(jìn)行充電作業(yè)。另外,在主機(jī)殼內(nèi)設(shè)置動(dòng)力部件來(lái)驅(qū)動(dòng)銷軸,通過核心控制器控制銷軸的旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)l型泊接桿繞銷軸旋轉(zhuǎn),借助l型泊接桿18的兩個(gè)端面可同時(shí)泊接兩架無(wú)人機(jī),提高任務(wù)靈活程度,增加緊急情況下的反應(yīng)能力。
在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中,所述懸掛組件1包括掛鉤101、由核心控制器4控制的開合機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)102,所述掛鉤101由開合機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)開合、且設(shè)置在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)102上方,所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)102設(shè)置在主機(jī)殼2頂部。其中,所述開合機(jī)構(gòu)包括固定部103和活動(dòng)部,所述活動(dòng)部通過鉸軸與固定部103連接、且與掛鉤固定相連,所述固定部103底部與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)102相連,所述鉸軸及旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)均由核心控制器4控制轉(zhuǎn)動(dòng)。所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括安裝座和轉(zhuǎn)軸,所述安裝座固定在主機(jī)殼頂部,所述轉(zhuǎn)軸垂直設(shè)置在安裝座上,轉(zhuǎn)軸上端與固定部相連并驅(qū)動(dòng)固定部旋轉(zhuǎn),進(jìn)而帶動(dòng)下方主機(jī)殼繞垂直方向的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng);將活動(dòng)部固定在鉸軸上,通過鉸軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)活動(dòng)部上的掛鉤轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)掛鉤的開合,可將帶有太陽(yáng)能帆板的主機(jī)殼懸掛在高空的樹干、電線等物體上,布置靈活方便,無(wú)需占用地面面積。
為了減小主機(jī)殼的整體重量,所述主機(jī)殼2下部為圓弧狀邊緣,所述弧形軌道17設(shè)置在圓弧狀邊緣里側(cè)。
在本發(fā)明一種具體實(shí)施例中,所述主機(jī)殼2內(nèi)部設(shè)有網(wǎng)格狀加強(qiáng)筋板16,用來(lái)提高主機(jī)殼的整體強(qiáng)度。
綜上所述,本發(fā)明具有以下特點(diǎn):
(1)主機(jī)殼采用吊掛方式,可吊掛于樹干、電線等高空位置,不需地面建站,布置簡(jiǎn)單,不易受到破壞,快速部署。
(2)主機(jī)殼可繞垂直轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),太陽(yáng)能帆板可以繞水平驅(qū)動(dòng)軸及旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng),類似于衛(wèi)星的太陽(yáng)能帆板,可以保持太陽(yáng)能發(fā)電最大效率。
(3)主機(jī)殼總體外形為扁長(zhǎng)方體,最大限度增加太陽(yáng)能帆板的感光面積,并減小單側(cè)的迎風(fēng)面積,減小風(fēng)力因素對(duì)基站的破壞。
(4)采用l型泊接桿,在其兩端面上可同時(shí)泊接兩架無(wú)人機(jī),提高任務(wù)靈活程度,增加緊急情況下的反應(yīng)能力。
本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述,以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾,這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。