[发明专利]一种无人机自动无线充电装置

说明书

本发明公开了一种无人机自动无线充电系统，包括二维码起降台(4)，用于无人机的起降，所述二维码起降台(4)顶部设置有多尺度二维码；支撑二维码起降台(4)的支柱(6)；两自由度移动平台，设置在二维码起降台(4)下方，能够在二维平面内快速移动；设置在移动平台上的无线充电发射端模块(5)，以及设置在所述二维码起降台(4)上的信号传感器，用于感测降落在所述二维码起降台(4)上的无人机无线充电接收端模块(3)的位置。本发明能够实现无人机自主降落后的高效率自动充电，完全解放工作人员的巡检。

技术领域

本发明涉及一种无人机自动无线充电的装置，尤其涉及一种无线充电模块自适应匹配接触区域以及无人机图像引导精确着陆技术，应用于需要无线充电的无人机系统。

背景技术

随着可持续发展战略的逐步落实，清洁能源大量兴起和发展。尤其是太阳能电池板的广泛应用，有限的将无处不在的光能转化为电能，进一步转化为各种能源。太阳能电池板通常安装于野外、偏远地区等地区，需要人工就行定期巡检，目前已有使用低成本旋翼飞行器作为巡检日常设备，但是其智能化地多采用人为遥控巡检并不能降低巡检的人工成本。

无人飞行器特别是多旋翼无人飞行器，通常采用可反复充电的锂电池作为驱动的能源来工作。虽然目前的可充电锂电池的充电技术有了很大的提升，但在实际应用中还存在问题。无人机在实际使用中需要频繁充电，频繁的插拔充电连接器容易造成连接器部位的磨损氧化导致接触不良。

无人机在频繁充电需要独立的充电装置并且通过人工的方式连接锂电池和充电器，需要有人值守充电，浪费人力物力。

目前可采用无线充电的方式应用到无人机的自主充电中，然而无人机的着陆点的偏差极大地影响包括磁共振、磁感应等无线充电的效率。

因此，需要开发新的用于无人机的自动充电装置。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在不足，本发明提出一种无人机自动无线充电的技术及系统，包括：

二维码起降台4，用于无人机的起降，所述二维码起降台4顶面上形成有多尺度二维码图案，能实现在不同高度范围下无人机精确引导着陆；

支撑二维码起降台4的支柱6；

两自由度移动平台，设置在二维码起降台4下方，能够在二维平面(例如X-Y平面)内移动；

设置在两自由度移动平台上的无线充电发射端模块5，以及

设置在所述二维码起降台4上的基站模块，用于感测降落在所述二维码起降台4上的无人机无线充电接收端模块3的位置。

根据本发明的实施方案，其中，所述无线充电发射端模块为电磁感应或磁共振充电模块。

根据本发明的实施方案，其中，所述两自由度移动平台包括X轴位移杆和Y轴位移杆，二者分别能够在X轴以及Y轴方向上移动，由此使得设置在两自由度移动平台上的无线充电发射端模块5能够在X-Y平面内移动。进而实现充电模块在降落平台底部的任意位置的控制，完成与机载接受端的精确对准，保证高效快速的自动充电并降低由低空降落偏差造成的充电头失准的问题

根据本发明的实施方案，还包括控制系统模块，用于控制两自由度移动平台的移动以及无线充电发射端模块5的开关。该控制系统模块例如可以根据无人机降落位置，计算两自由度移动平台需要在X和/或Y方向上移动的距离，并指示和驱动电机以驱动X轴位移杆和/或Y轴位移杆，从而移动两自由度移动平台，使得无线充电发射端模块5与无人机板载无线充电接收端模块3二者上下重合。确定重合之后，发出指令，启动无线充电发射端模块5，为无人机充电。

根据本发明的实施方案，其中，所述二维码起降台4可以为非金属的透明平板，当然也可以是其他材质，只要平台材质不会干扰共振充电的效率即可。