无人机自动换电平台及更换电池的方法与流程

1.本发明属于无人机技术领域，更具体地说，本发明公开了一种无人机自动换电平台及更换电池的方法。


背景技术：

2.近年来无人机航拍技术的发展是我们有目共睹的，航拍技术是一种图像获取一种重要的手段。它拥有方便灵活，可以迅速完成起降，且拍摄成像清晰、可以到达许多狭小的地方等优势特点。现在各大领域都能看到无人机的身影，随着无人机技术还在不断的完善，无人机的应用领域及范围还在不断拓宽，例如灾害救援、交通监控巡察、环保监测、农业植保等，然而在上述领域应用的过程中，无人机需要长时间连续作业，因此续航里程成为限制无人机使用的一大难题，因无人本身无法携带很重的物体，因此通过增加电池总量或者在机体上安装备用电池的方案都无法解决续航问题。
3.基于上述理由，本领域技术人员研发出一种专门安装于户外的、用于无人机自动更换电池的装置，申请公布号为cn 113859046a的中国发明专利公开了一种车载式无人机停机坪电池自动更换装置，在机架模组总成内部设置升降总成、电池模组和机械手，升降模组用于将无人机收纳或者送出机架模组总成，电池模组提供若干备用电池，通过机械手拆装更换无人机电池，从而实现无人机电池的自动更换。将该装置设置在无人机执行任务的区域，可以实现无人机的自动电池更换，从而解决无人机的续航问题，实现无人机长时间连续作用，满足各个领域的使用需求。然而实际使用时发现，该装置只有在升降模组处设置了限位装置，当无人机更换电池时，机械手需要先扭开电池的保险栓才能够将无人机的电池拔出，然而在扭开保险栓的过程当中无人机的下部被固定而机身是没有被固定的，机械手扭开电池时的力量会导致无人机整体发生扭曲形变，而无人机的外壳多半采用碳纤维复合材料制成，强度高而且耐腐蚀，但是比较脆，因此在扭开电池保险栓的过程当中不乏将无人机扭断的情况发生。


技术实现要素：

4.由于现有技术中的无人机自动换电装置，在更换电池的过程中并未对无人机机身进行充分合理的定位，电池更换装置在拆卸无人机电池时容易将无人机扭变形甚至是扭断，针对现有技术的不足，本发明的第一个目的是提供一种无人机自动换电平台，包括机架模组和安装于所述机架模组内的充电箱，所述充电箱内设置有若干备用电池，所述机架模组内还包括停机坪和驱动所述停机坪沿竖直方向做升降运动的升降动力装置，所述升降动力装置位于所述停机坪的下部；所述停机坪的周边还设有用于摆正所述无人机位置和固定所述无人机下部的第一限位装置，所述停机坪的任一侧设有用于拆卸无人机电池的电池更换模组，与所述电池更换模组相对的一侧设有用于固定无人机机身侧部的第二限位装置，所述停机坪的上方设置有用于固定无人机机身上部的第三限位装置。
5.进一步的技术方案中，所述第一限位装置包括第一双轴步进电机、纵向纠正杆、第
二双轴步进电机、横向纠正杆，两段平行设置的所述纵向纠正杆和两段平行设置的所述横向纠正杆相互垂直设置，在所述停机坪的上部围成一块用于限制所述无人机停放的区域，两段平行设置的所述纵向纠正杆通过丝杆分别与所述第一双轴步进电机驱动连接，两段平行设置的所述横向纠正杆通过丝杆分别与所述第二双轴步进电机驱动连接。
6.进一步的技术方案中，所述纵向纠正杆和所述横向纠正杆的下部通过滑轨副与所述停机坪滑动连接；所述纵向纠正杆的至少部分向下延伸形成一推板。
7.进一步的技术方案中，所述第二限位装置包括第一升降直线模组、第一圆柱导轨、第一平移直线模组、第一前推直线模组、悬臂和侧部限位块，所述第一升降直线模组和所述第一圆柱导轨相互平行设置且分别固定连接所述机架模组；所述第一平移直线模组的一端与所述第一升降直线模组驱动连接，另一端与所述第一圆柱导轨滑动连接；所述第一前推直线模组的一端与所述第一平移直线模组驱动连接；所述悬臂的一端与所述第一前推直线模组驱动连接，另一端与所述侧部限位块固定连接。
8.进一步的技术方案中，所述限位块的侧部向外延伸形成用于与所述无人机机身侧部接触的限位卡扣。
9.进一步的技术方案中，所述第三限位装置包括对称设置且结构相同的第一勾爪模组和第二勾爪模组，所述第一勾爪模组包括双轨同步皮带滑台线性模组、横梁杆、连接板和勾爪，所述双轨同步皮带滑台线性模组位于所述停机坪的上部且固定连接所述机架模组，所述横梁杆的两端分别与所述双轨同步皮带滑台线性模组的滑台驱动连接；所述连接板的一端固定连接所述横梁干，另一端往所述停机坪方向延伸，所述勾爪固定设置在所述连接板靠近所述停机坪的一端。
10.进一步的技术方案中，所述电池更换模组包括第二升降直线模组、第二圆柱导轨、第二平移直线模组、第二前推直线模组、安装架、电爪伺服和平行电爪，所述第二升降直线模组和所述第二圆柱导轨相互平行设置且分别固定连接所述机架模组；所述第二平移直线模组的一端与所述第二升降直线模组驱动连接，另一端与所述第二圆柱导轨滑动连接；所述第二前推直线模组的一端与所述第二平移直线模组驱动连接；所述安装架与所述第二前推直线模组驱动连接，所述电爪伺服固定连接所述安装架的下部，所述平行电爪的一端通过联轴器与所述电爪伺服驱动连接，以实现通过所述电爪伺服驱动所述平行电爪的转动，所述平行电爪的输出端朝向靠近所述无人机的方向。
11.进一步的技术方案中，所述升降动力装置包括三相异步电动机、换向器和升降杆，所述三相异步电动机与所述换向器设置在同一平面上，所述换向器通过连接轴和联轴器与所述三相异步电动机驱动连接；所述升降杆的至少部分与所述换向器驱动连接，其上端与所述停机坪的下部固定连接，以实现在所述三相异步电动机提供动力的情况下控制所述停机坪上升或下降。
12.进一步的技术方案中，所述机架模组包括钣金箱、悬架和天窗，所述悬架设置于所述钣金箱内，所述升降动力装置以悬空的方式固定在所述悬架上，所述钣金箱的上部设有一敞口，所述天窗通过滑轨与所述钣金箱的敞口处滑动连接；所述天窗的下部还设有一与之固定连接的天窗伺服，所述天窗伺服的输出轴处设有与之驱动连接的滚珠丝杠，所述滚珠丝杆的至少部分与一丝杠支撑座活动连接，所述丝杠支撑座固定连接所述悬架。
13.本发明的另一个目的在于，提供一种无人机自动换电平台的使用方法，包括以下
步骤：当所述无人机停靠于所述停机坪上，所述第一限位装置将所述无人机的位置摆正，同时限制了无人机的下部在水平方向的运动，确保在更换电池的过程中无人机的下部不会发生位移。第二限位装置和第三限位装置可同时或不分先后地对无人机进行定位，第二限位装置运动至无人机机身的一侧抵住其机身的至少部分，限制了无人机机身的位置，确保无人机机身与无人机的下部在同一垂直的水平线上，当更换电池时也不会发生歪斜。第三限位装置从上方接近无人机模拟人手的方式捏住无人机机身的动作对无人机进一步固定，确保无人机机身在受到外力作用时不会沿着水平方向旋转扭曲，配合第二限位装置能够实现无人机机身整体保持不位移，确保更换电池时位置的精确，以及能够防止外力作用让无人机发生变形或扭曲，避免外力作用对无人机造成损坏。当所有限位装置都将无人机固定后，所述电池更换模组扭开无人机电池的保险栓后将电池拔出，放置到所述充电箱内，并且取出所述充电箱内另外一块备用电池安装至无人机内，并且锁上电池保险栓。
附图说明
14.图1为本发明整体结构示意图；
15.图2为本无人机换电平台内部结构示意图；
16.图3为本发明天窗部分的结构示意图；
17.图4为本发明第一、第二、第三限位装置固定无人机的结构示意图一；
18.图5为本发明第一、第二、第三限位装置固定无人机的结构示意图二；
19.图6为本发明电池更换模组的结构示意图；
20.图7为本发明第一限位装置的结构示意图；
21.图8为本发明第二限位装置的结构示意图；
22.图9为本发明第三限位装置的结构示意图之一；
23.图10为本发明第三限位装置的结构示意图之二。
24.附图标记说明：机架模组-1、钣金箱-11、悬架-12、天窗-13、天窗伺服 131、滚珠丝杠132、丝杠支撑座133、充电箱-2、停机坪-3、升降动力装置-4、三相异步电动机-41、换向器-42、升降杆-43、第一限位装置-5、第一双轴步进电机-51、纵向纠正杆-52、推板-52a、第二双轴步进电机-53、横向纠正杆
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54、第二限位装置-6、第一升降直线模组-61、第一圆柱导轨-62、第一平移直线模组-63、第一前推直线模组-64、悬臂-65、侧部限位块-66、限位卡扣-66a、第三限位装置-7、第一勾爪模组-71、第二勾爪模组-72、双轨同步皮带滑台线性模组-711、横梁杆-712、连接板-713、勾爪-714、电池更换模组-8、第二升降直线模组-81、第二圆柱导轨-82、第二平移直线模组-83、第二前推直线模组-84、安装架-85、电爪伺服-86、平行电爪-87、无人机-9。
具体实施方式
25.下文对本发明的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本发明可实施的示例性实施例，其中本发明的特征由附图标记标识。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述，以提出执行本发明的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。但是，应当理解，可在不脱离由所附
权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本发明的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本发明或本技术和本发明的应用领域。
26.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
27.实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
28.为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
29.一种无人机自动换电平台，如图1和图2所示，包括机架模组1和安装于所述机架模组1内的充电箱2。所述机架模组1包括钣金箱11、悬架12和天窗13，所述悬架12设置于所述钣金箱11内，所述升降动力装置4以悬空的方式固定在所述悬架12上，所述钣金箱11的上部设有一敞口，所述天窗 13通过滑轨与所述钣金箱11的敞口处滑动连接；如图3所示，所述天窗13 的下部还设有一与之固定连接的天窗伺服131，所述天窗伺服131的输出轴处设有与之驱动连接的滚珠丝杠132，所述滚珠丝杆的至少部分与一丝杠支撑座133活动连接，所述丝杠支撑座133固定连接所述悬架12。当无人机9 准备降落在停机坪3上时，plc控制系统会控制天窗13自动打开，无人机9 可以通过打开的天窗13进入到钣金箱11内部进行电池更换的作业。
30.所述充电箱2内设置有若干备用电池，所述机架模组1内还包括停机坪 3和驱动所述停机坪3沿竖直方向做升降运动的升降动力装置4，所述升降动力装置4位于所述停机坪3的下部；如图4所示，所述升降动力装置4包括三相异步电动机41、换向器42和升降杆43，所述三相异步电动机41与所述换向器42设置在同一平面上，所述换向器42通过连接轴和联轴器与所述三相异步电动机41驱动连接；所述升降杆43的至少部分与所述换向器42驱动连接，其上端与所述停机坪3的下部固定连接，以实现在所述三相异步电动机41提供动力的情况下控制所述停机坪3上升或下降。无人机9降落之前，升降动力装置4会提供动力将停机坪3推到钣金箱11之外，从钣金箱11的敞口相处顶出，当停机坪3彻底送出钣金箱11并且处于稳定状态后，无人机 9停靠在停机坪3上。在本实施例中，如图5所示，停机坪3设置为正方形状，三相异步电动机41作为主要的动力输出装置，换向器42设置有7个，其中4 个设置在停机坪3的四个顶角处并且与升降杆43连接，其中2个设置在停机坪3的边上，其中一个设置在三相异步电动机41的输出轴处，各个转向器之间通过连接轴相互驱动连接，因此可实现驱动停机坪3整体上升或者下降，而且各处提供的动力一致，确保上升和下降运动活成的稳定性。
31.如图5和图7所示，所述停机坪3的周边还设有用于摆正所述无人机9 位置和固定所述无人机9下部的第一限位装置5。所述第一限位装置5包括第一双轴步进电机51、纵向纠正杆52、第二双轴步进电机53、横向纠正杆 54，第一、第二双轴步进电机外部还设有一个防护罩，两段平行设置的所述纵向纠正杆52和两段平行设置的所述横向纠正杆54相互垂直设
置，在所述停机坪3的上部围成一块用于限制所述无人机9停放的区域，两段平行设置的所述纵向纠正杆52通过丝杆分别与所述第一双轴步进电机51驱动连接，两段平行设置的所述横向纠正杆54通过丝杆分别与所述第二双轴步进电机 53驱动连接。所述纵向纠正杆52和所述横向纠正杆54的下部通过滑轨副与所述停机坪3滑动连接；所述纵向纠正杆52的至少部分向下延伸形成一推板 52a。第一限位装置5在进行定位的过程中，平行设置的两端纵向纠正杆52 和横向纠正杆54会将无人机9推向其围成的停放区域内，动力有第一、第二双轴步进电机53提供。另外纵向纠正杆52的推板为了填补纵向纠正杆52和停机坪3之间的缝隙，避免无人机9的下部卡到纵向纠正杆52和停机坪3之间的缝隙中而造成定位不准确的问题。
32.如图5和图6所示，所述停机坪3的任一侧设有用于拆卸无人机9电池的电池更换模组8。所述电池更换模组8包括第二升降直线模组-81、第二圆柱导轨82、第二平移直线模组83、第二前推直线模组84、安装架85、电爪伺服86和平行电爪87，所述第二升降直线模组-81和所述第二圆柱导轨82 相互平行设置且分别固定连接所述机架模组1；所述第二平移直线模组83的一端与所述第二升降直线模组-81驱动连接，另一端与所述第二圆柱导轨82 滑动连接；所述第二前推直线模组84的一端与所述第二平移直线模组83驱动连接；所述安装架85与所述第二前推直线模组84驱动连接，所述电爪伺服86固定连接所述安装架85的下部，所述平行电爪87的一端通过联轴器与所述电爪伺服86驱动连接，以实现通过所述电爪伺服86驱动所述平行电爪 87的转动，所述平行电爪87的输出端朝向靠近所述无人机9的方向。更换电池时，第二升降直线模组-81、第二平移直线模组83和第二前推前线模组将平行电爪87运送到固定的位置后，平行电爪87先抓住电池保险栓，通过电爪伺服86带动电爪旋转运动解开保险栓，然后再次调整位置后让平行电爪 87抓住电池，第二前推直线模组84驱动平行电爪87连同电池一起退出无人机9，实现电池的拆卸。根据系统设置的程序和路径将取下的电池送往充电箱2中充电，并且将已经充好电的备用电池取下安装于无人机9中，实现自动更换电池。
33.如图5和图8所示，与所述电池更换模组8相对的一侧设有用于固定无人机9机身侧部的第二限位装置6。所述第二限位装置6包括第一升降直线模组61、第一圆柱导轨62、第一平移直线模组63、第一前推直线模组64、悬臂65和侧部限位块66，所述第一升降直线模组61和所述第一圆柱导轨62 相互平行设置且分别固定连接所述机架模组1；所述第一平移直线模组63的一端与所述第一升降直线模组61驱动连接，另一端与所述第一圆柱导轨62 滑动连接；所述第一前推直线模组64的一端与所述第一平移直线模组63驱动连接；所述悬臂65的一端与所述第一前推直线模组64驱动连接，另一端与所述侧部限位块66固定连接。所述限位块的侧部向外延伸形成用于与所述无人机9机身侧部接触的限位卡扣66a。在电池更换模组8取下无人机9电池之前，第一升降直线模组61、第一平移直线模组63和第一前推前线模组通过驱动悬臂65运动将侧部限位块66运送至无人机9机身的侧部，用且通过限位块的限位卡扣部分抵住无人机9的机身，当平行电爪87旋转扭开保险栓的时候，限位卡扣提供一个抵消的反向作用力，避免无人机9机身单方向受力导致断裂的问题。
34.如图5、图8和图9所示，所述停机坪3的上方设置有用于固定无人机9 机身上部的第三限位装置7。所述第三限位装置7包括对称设置且结构相同的第一勾爪模组71和第二勾爪模组72，所述第一勾爪模组71包括双轨同步皮带滑台线性模组711、横梁杆712、连接板713和勾爪714，所述双轨同步皮带滑台线性模组711位于所述停机坪3的上部且固定连接所
述机架模组1，所述横梁杆712的两端分别与所述双轨同步皮带滑台线性模组711的滑台驱动连接；所述连接板713的一端固定连接所述横梁干，另一端往所述停机坪 3方向延伸，所述勾爪714固定设置在所述连接板713靠近所述停机坪3的一端。在电池更换模组8取下进行电池更换操作之前，第一勾爪模组71和第二勾爪模组72上的勾爪部分会模拟人手对无人机9的机身进行夹紧固定，除了是保证更换电池中无人机9机身定位的精确度之后，另一个目的是为了在更换过程中提供一个作用力，防止电池更滑模组在更滑电池时扭断无人机9机身而导致的损坏。
35.基于上述设备结构，进一步介绍无人机9自动换电池设备的更换电池方法，主要包括以下步骤：当所述无人机9需要更换电池时，天窗13打开的同时升降动力装置4驱动停机坪3向上升起；当停机坪3升到预设位置后，无人机9降落停靠于所述停机坪3上，无人机9停稳后停机坪3下降并回到钣金箱11内，天窗13此时可关闭或者依旧保持打开。
36.所述第一限位装置5将所述无人机9的下部位置摆正，同时限制了无人机的下部在水平方向的运动，确保在更换电池的过程中无人机的下部不会发生位移，让无人机9整体移动到停机坪3指定的位置区域内。第二限位装置 6和第三限位装置7可同时或不分先后地对无人机9进行定位，第二限位装置 6运动至无人机9机身的一侧抵住其机身的至少部分，限制了无人机机身的位置，确保无人机机身与无人机的下部在同一垂直的水平线上，当更换电池时也不会发生歪斜。第三限位装置7从上方接近无人机9模拟人手的方式捏住无人机9机身的动作对无人机9进一步固定，确保无人机机身在受到外力作用时不会沿着水平方向旋转扭曲，配合第二限位装置能够实现无人机机身整体保持不位移，确保更换电池时位置的精确，以及能够防止外力作用让无人机发生变形或扭曲，避免外力作用对无人机造成损坏。当所有限位装置都将无人机9固定后，所述电池更换模组8扭开无人机9电池的保险栓后将电池拔出，放置到所述充电箱2内，并且取出所述充电箱2内另外一块备用电池安装至无人机9内，并且锁上电池保险栓。
37.电池更换完毕后，第一限位装置5、第二限位装置6和第三限位装置7 退出限位区域，给无人机9留出足够的起飞空间，升降动力装置4驱动停机坪3上升至钣金箱11上部，无人机9起飞离开停机坪3。
38.更具体地，尽管在此已经描述了本发明的示例性实施例，但是本发明并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本发明的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。

技术特征：
1.一种无人机自动换电平台，包括机架模组(1)和安装于所述机架模组(1)内的充电箱(3)，所述充电箱(3)内设置有若干备用电池，所述机架模组(1)内还包括停机坪和驱动所述停机坪沿竖直方向做升降运动的升降动力装置(4)，所述升降动力装置(4)位于所述停机坪的下部；其特征在于：所述停机坪的周边还设有用于摆正所述无人机(9)位置和固定所述无人机(9)下部的第一限位装置(5)，所述停机坪的任一侧设有用于拆卸无人机电池的电池更换模组(8)，与所述电池更换模组(8)相对的一侧设有用于固定无人机(9)机身侧部的第二限位装置(6)，所述停机坪的上方设置有用于固定无人机(9)机身上部的第三限位装置(7)。2.根据权利要求1所述的一种无人机自动换电平台，其特征在于：所述第一限位装置(5)包括第一双轴步进电机(51)、纵向纠正杆(52)、第二双轴步进电机(53)、横向纠正杆(54)，两段平行设置的所述纵向纠正杆(52)和两段平行设置的所述横向纠正杆(54)相互垂直设置，在所述停机坪的上部围成一块用于限制所述无人机(9)停放的区域，两段平行设置的所述纵向纠正杆(52)通过丝杆分别与所述第一双轴步进电机(51)驱动连接，两段平行设置的所述横向纠正杆(54)通过丝杆分别与所述第二双轴步进电机(53)驱动连接。3.根据权利要求2所述的一种无人机自动换电平台，其特征在于：所述纵向纠正杆(52)和所述横向纠正杆(54)的下部通过滑轨副与所述停机坪滑动连接；所述纵向纠正杆(52)的至少部分向下延伸形成一推板(52a)。4.根据权利要求1所述的一种无人机自动换电平台，其特征在于：所述第二限位装置(6)包括第一升降直线模组(61)、第一圆柱导轨(62)、第一平移直线模组(63)、第一前推直线模组(64)、悬臂(65)和侧部限位块(66)，所述第一升降直线模组(61)和所述第一圆柱导轨(62)相互平行设置且分别固定连接所述机架模组(1)；所述第一平移直线模组(63)的一端与所述第一升降直线模组(61)驱动连接，另一端与所述第一圆柱导轨(62)滑动连接；所述第一前推直线模组(64)的一端与所述第一平移直线模组(63)驱动连接；所述悬臂(65)的一端与所述第一前推直线模组(64)驱动连接，另一端与所述侧部限位块(66)固定连接。5.根据权利要求4所述的一种无人机自动换电平台，其特征在于：所述限位块的侧部向外延伸形成用于与所述无人机(9)机身侧部接触的限位卡扣(66a)。6.根据权利要求1所述的一种无人机自动换电平台，其特征在于：所述第三限位装置(7)包括对称设置且结构相同的第一勾爪模组(71)和第二勾爪模组(72)，所述第一勾爪模组(71)包括双轨同步皮带滑台线性模组(711)、横梁杆(712)、连接板(713)和勾爪(714)，所述双轨同步皮带滑台线性模组(711)位于所述停机坪的上部且固定连接所述机架模组(1)，所述横梁杆(712)的两端分别与所述双轨同步皮带滑台线性模组(711)的滑台驱动连接；所述连接板(713)的一端固定连接所述横梁干，另一端往所述停机坪方向延伸，所述勾爪(714)固定设置在所述连接板(713)靠近所述停机坪的一端。7.根据权利要求1所述的一种无人机自动换电平台，其特征在于：所述电池更换模组(8)包括第二升降直线模组(81)、第二圆柱导轨(82)、第二平移直线模组(83)、第二前推直线模组(84)、安装架(85)、电爪伺服(86)和平行电爪(87)，所述第二升降直线模组(81)和所述第二圆柱导轨(82)相互平行设置且分别固定连接所述机架模组(1)；所述第二平移直线模组(83)的一端与所述第二升降直线模组(81)驱动连接，另一端与所述第二圆柱导轨(82)滑动连接；所述第二前推直线模组(84)的一端与所述第二平移直线模组(83)驱动连接；所述安装架(85)与所述第二前推直线模组(84)驱动连接，所述电爪伺服(86)固定连接所述安
装架(85)的下部，所述平行电爪(87)的一端通过联轴器与所述电爪伺服(86)驱动连接，以实现通过所述电爪伺服(86)驱动所述平行电爪(87)的转动，所述平行电爪(87)的输出端朝向靠近所述无人机(9)的方向。8.根据权利要求1所述的一种无人机自动换电平台，其特征在于：所述升降动力装置(4)包括三相异步电动机(41)、换向器(42)和升降杆(43)，所述三相异步电动机(41)与所述换向器(42)设置在同一平面上，所述换向器(42)通过连接轴和联轴器与所述三相异步电动机(41)驱动连接；所述升降杆(43)的至少部分与所述换向器(42)驱动连接，其上端与所述停机坪的下部固定连接，以实现在所述三相异步电动机(41)提供动力的情况下控制所述停机坪上升或下降。9.根据权利要求1所述的一种无人机自动换电平台，其特征在于：所述机架模组(1)包括钣金箱(11)、悬架(12)和天窗(13)，所述悬架(12)设置于所述钣金箱(11)内，所述升降动力装置(4)以悬空的方式固定在所述悬架(12)上，所述钣金箱(11)的上部设有一敞口，所述天窗(13)通过滑轨与所述钣金箱(11)的敞口处滑动连接；所述天窗(13)的下部还设有一与之固定连接的天窗伺服(131)，所述天窗伺服(131)的输出轴处设有与之驱动连接的滚珠丝杠(132)，所述滚珠丝杆的至少部分与一丝杠支撑座(133)活动连接，所述丝杠支撑座(133)固定连接所述悬架(12)。10.根据权利要求1-9任一权利要求所述的无人机自动换电平台的更换电池的方法，其特征在于：当所述无人机(9)停靠于所述停机坪上，所述第一限位装置(5)将所述无人机(9)的位置摆正，第二限位装置(6)和第三限位装置(7)可同时或不分先后地对无人机(9)进行定位，第二限位装置(6)运动至无人机(9)机身的一侧抵住其机身的至少部分，第三限位装置(7)从上方接近无人机(9)模拟人手的方式捏住无人机(9)机身的动作对无人机(9)进一步固定，当所有限位装置都将无人机(9)固定后，所述电池更换模组(8)扭开无人机电池的保险栓后将电池拔出，放置到所述充电箱(3)内，并且取出所述充电箱(3)内另外一块备用电池安装至无人机内，并且锁上电池保险栓。

技术总结
本发明公开了一种无人机自动换电平台，包括机架模组和安装于机架模组内的充电箱，充电箱内设置有若干备用电池，机架模组内还包括停机坪和驱动停机坪沿竖直方向做升降运动的升降动力装置，升降动力装置位于停机坪的下部；停机坪的周边还设有用于固定摆正无人机位置和固定无人机下部的第一限位装置，停机坪的任一侧设有用于拆卸无人机电池的电池更换模组，与电池更换模组相对的一侧设有用于固定无人机机身侧部的第二限位装置，停机坪的上方设置有用于固定无人机机身上部的第三限位装置。本发明通过在机架模组内设置多个限位机构，在保证定位精准的同时还能防止电池更换过程中损坏无人机，适配市面上多个标准无人机型号的电池更换作业。池更换作业。池更换作业。


技术研发人员：张园 朱炳华 韦丽娇 郭昌进 陈永健
受保护的技术使用者：佛山天源创新科技有限公司 东莞市典航自动化设备科技有限公司
技术研发日：2022.08.29
技术公布日：2023/1/6