[发明专利]一种无人机充电系统、充电站及其充电定位方法

说明书

本发明提供了一种无人机充电系统和充电站，创造性地采用圆弧面落地的方式，相对于平面落地方式具有自动纠偏的功能，确保了落地充电的成功率；此外本发明该公开了一种无人机充电站的充电定位方法创造性地采用了三种互补的定位方式，有效解决了常规方式存在的定位精度问题，确保了无人机的定位精准率；具有结构简单、使用方便、定位精准、可靠性高、自动化程度高、灵活组合以及易于大规模布置使用等诸多优点。

技术领域

本发明涉及一种无人机充电装置和方法，特别涉及一种无人机充电系统、充电站及其充电定位方法。

背景技术

近年来，无人机的应用无处不在，特别是旋翼无人机，已广泛应用在快递业、农业、消防、航拍、救援、电网、监控监测等诸多领域，极大的方便生产生活中许多事情，然后无人机电池续航能力一直是一个重要的制约因素，目前行业领先的大疆无人机最大续航时间也就是38分钟，其他大容量电池无人机一般也不会超过50分钟，严重影响到了无人机的使用效率。因此多数无人机在执行任务过程中需要返回充电，充满电后再次执行任务。

然而当前无人机充电方式要么是最简单人工插电要么是具有复杂机械结构的充电装置或平台，存在占有空间大、结构复杂度高、制造成本高、定位精度低、实用性低、可靠性低以及自动化程度低等诸多缺陷，从而造成。

因此当前急需一种结构简单、使用成本低、定位精度高且可靠性高的无人机充电技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人机充电系统，该无人机充电系统包括：充电装置和无人机。

所述充电装置包括凹形弧面体、位于所述凹形弧面体内侧且沿弧面平行方向上水平对称布置的两条凹槽以及位于所述凹形弧面体下方的支撑体。

还包括设置在所述凹形弧面体内侧中心处沿弧面平行的“H”形状的落地标识；所述凹槽的中心处还设置有充电座。

所述无人机包括支腿、与所述支腿连接的落地架、位于所述落地架两端的滚轮、机身、位于机身四周的飞行控制与动力单元、位于所述机身上部的GPS模块、位于所述机身正下方的红外相机以及电池单元。

还包括缠绕在所述落地架中部的接触线圈，所述接触线圈通过导线与所述电池单元相连接。

所述凹槽间的水平距离与所述落地架间的水平距离相等且所述凹槽的开口大于所述落地架的直径。

优选地，所述充电座包括壳体、穿过所述凹槽的充电接触体以及两端分别与所述壳体底部和所述充电接触体相连接的弹簧。

优选地，所述壳体底部与所述弹簧之间还设置有压力传感器。

优选地，所述落地标识由红外反光材料制成。

优选地，所述凹形弧面体和所述凹槽的表面为绝缘光滑的陶瓷材料制成。

优选地，所述充电接触体表面为圆弧形且与所述接触线圈紧密匹配结合。

优选地，所述凹形弧面体的坡度值范围在0.1至0.3之间。

本发明还公开了一种包含上述无人机充电系统的无人机充电站，其特征在于：多个所述充电装置沿弧面平行方向拼接组合成无人机充电装置排，多个所述无人机充电装置排并列组合成无人机充电站。

优选地，还包括位于所述无人机下方的UWB定位标签、位于所述无人机充电站上方均匀间隔布置的至少4个UWB定位基站以及位于远端的定位服务器。

另外本发明还公开了一种上述无人机充电站的充电定位方法，该方法包括以下步骤：

a)所述无人机电量不足时则会在所述GPS模块的导航下开始飞向最近的所述无人机充电站；