一种具有自动更换电池功能的巡检无人机及换电平台的制作方法

本发明属于巡检无人机，具体涉及一种具有自动更换电池功能的巡检无人机及换电平台。

背景技术：

1、随着无人机技术的迅速发展，其在各个领域的应用越来越广泛，特别是在巡检领域，无人机因其高效、灵活、安全等特点，被广泛应用于电力巡检、管道巡检、农业巡检等多个领域。然而，无人机的续航能力一直是限制其应用的重要因素。

2、无人机多采用锂电池作为动力源，而锂电池的电量有限，需要频繁充电或更换电池，这影响了无人机的巡检效率，尽管现有的无人机巡检系统已经开始引入一些改进措施，例如提高电池的能量密度、优化飞行路径以减少能耗等，但这些方法仍然不能从根本上解决无人机续航能力不足的问题，而更换电池虽然可以省去大量的充电时长，但是现有的无人机电池更换方式主要依赖人工操作，而且通常巡检的范围较大，也不便于在巡检的范围内安排人工给无人机换电。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种具有自动更换电池功能的巡检无人机及换电平台，能够通过调转组件、驱动组件和夹持组件完成自动接收和排出电池，且能通过基座上的充电构件和上推构件接收和推出蓄电池，同时也能给蓄电池进行充电。

2、本发明采取的技术方案具体如下：

3、一种具有自动更换电池功能的巡检无人机，包括机体，所述机体的内腔固定连接有换电组件；

4、换电组件，所述换电组件包括有固定连接在机体内腔的调转组件，所述调转组件的外圈连接有驱动组件，所述调转组件的中部连接有蓄电池，所述蓄电池的底部连接有推动组件，所述推动组件的内腔连接有夹持组件，其中调转组件和夹持组件在初始状态下保持第一状态，驱动组件和推动组件用于将调转组件和夹持组件调整到第二状态。

5、其中，所述调转组件和夹持组件分为两种状态；

6、充电状态时，蓄电池进入调转组件，推动组件向上移动到调转组件圆心的位置，并调整夹持组件为夹持状态固定蓄电池，驱动组件旋转，使调转组件和蓄电池沿机体的内腔向上旋转，推动组件再次向上移动，使蓄电池与机体的接电口接触，实现电池装配；

7、取电状态下，调转组件沿机体的内腔向下旋转，进而使蓄电池向下，推动组件下推，调整夹持组件为放松状态，使蓄电池下落出机体。

8、在一种优选方案中，所述机体的外圈固定连接有机臂，所述机体的底部固定连接有支架，所述机体的底部装配有第一电动门。

9、在一种优选方案中，所述调转组件包括有固定连接在机体内腔的半圆导轨，所述半圆导轨的滑槽内滑动连接有固定架，所述机体的内腔转动连接有旋转架，所述固定架的左右两端均滑动连接在旋转架的内腔。

10、在一种优选方案中，所述驱动组件包括有转动连接在机体内腔的转动杆，所述机体的内腔固定连接有第一电机，所述转动杆装配在第一电机的输出轴上，所述转动杆的外圈固定连接有齿轮，所述齿轮的外圈啮合在旋转架外圈的齿槽内。

11、在一种优选方案中，所述推动组件包括固定连接在机体内腔的第一电推杆，所述第一电推杆的输出端固定连接有支撑管，所述支撑管的中部转动连接有支撑板，所述支撑板接触连接在蓄电池的底部。

12、在一种优选方案中，所述夹持组件包括有固定连接在支撑板顶面的固定夹板，所述支撑板的顶面开设滑槽，槽内滑动连接有滑动夹板，所述滑动夹板的底部固定连接有弹力绳，所述弹力绳伸出支撑板和支撑管，固定连接在机体的内腔，所述滑动夹板的底部固定连接有弹簧，所述弹簧的另一端固定连接在支撑板的内腔。

13、一种换电平台，用于为上述所述具有自动更换电池功能的巡检无人机换电或充电，该换电平台包括：基座，所述基座包括有主体构件；

14、主体构件，所述主体构件的内腔连接有充电构件，所述主体构件的内腔连接有上推构件。

15、其中，所述上推构件用于接收机体落下的蓄电池，或推出充电构件内储存的蓄电池；

16、所述充电构件用于接收和储存蓄电池，并给蓄电池充电。

17、在一种优选方案中，所述主体构件包括有落机平台，所述落机平台的顶部开设有定位槽，所述落机平台的外圈转动连接有护罩，所述落机平台的内腔固定连接有第二电机，所述第二电机的输出轴装配在护罩的底部，所述落机平台的顶部装配有第二电动门。

18、在一种优选方案中，所述充电构件包括有转动连接在落机平台内腔的转盘，所述落机平台的内腔固定连接有第三电机，所述第三电机的输出轴装配在转盘的底面，所述转盘的顶面固定连接有收容圈，所述转盘顶面在收容圈的内腔底部装配有充电头。

19、在一种优选方案中，所述上推构件包括有固定连接在落机平台内腔的第二电推杆，所述第二电推杆的输出端上装配有磁吸块，所述收容圈的内腔活动套接有上顶板。

20、本发明取得的技术效果为：

21、本发明的充电组件，可以通过调转组件、驱动组件和夹持组件完成自动接收和排出电池，在排出电池时，先驱动第一电动门打开，紧接着第一电推杆推动支撑板下降，使支撑板位于半圆导轨的圆心位置，同时也让蓄电池与机体断开连接，紧接着第一电机驱动转动杆和齿轮旋转，使旋转架沿半圆导轨向下旋转，在旋转的过程中，蓄电池也被固定架连带向下旋转，直至对准第一电动门的出口处，随后第一电推杆推动支撑板继续下降，使蓄电池伸出机体和固定架，同时在支撑板下降的过程中，固定在机体底部的弹力绳逐渐放松，使滑动夹板放松，同时弹簧也会推动滑动夹板远离蓄电池，进而让蓄电池脱离夹持固定，完成电池的排出；

22、在收取电池时，蓄电池经过第一电动门向上推动，使蓄电池进入固定架的内圈，并接触到支撑板，蓄电池被上推构件持续上推，使蓄电池与支撑板一同上推，直至支撑板位于半圆导轨的圆心部分，而支撑板在上移的过程中，也将弹力绳拉紧，使滑动夹板将蓄电池卡住，并夹持在滑动夹板和固定夹板之间固定，紧接着旋转架被齿轮驱动反向旋转，沿半圆导轨向上旋转，直至对准机体的接电处，随后第一电推杆收缩，使蓄电池上移与机体的接电处对接，完成换电；

23、本发明的基座，可以通过充电构件和上推构件接收和推出蓄电池，同时也能给蓄电池进行充电；接收电池时，打开第二电动门，第二电推杆推动磁吸块和上推板靠近第二电动门，待蓄电池落到上推板上后，将第二电推杆缓慢收缩，将蓄电池带入收容圈内，并让蓄电池的底部接电口与充电头接触进行充电；

24、推出电池时，第三电机带动转盘旋转，将有电的蓄电池移动到第二电动门下方，第二电推杆推动磁吸块上升与上推板吸附在一起，同时推动上推板上升，将蓄电池向上推入机体内，完成电池的推出；

25、本发明的基座，可以通过护罩对基座进行防护，避免雨水和落叶等杂质落在落机平台上，影响换电的精准性，在进行换电之前，支架的底部会落入定位槽内进行定位，辅助第一电动门与第二电动门进行对准，换电结束后，第二电机会驱动护罩旋转，并落在落机平台右侧的限位块上，对落机平台的顶面进行防护，避免雨水、落叶、灰尘等杂质落入定位槽内，影响换电的精准性。

技术特征：

1.一种具有自动更换电池功能的巡检无人机，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的具有自动更换电池功能的巡检无人机，其特征在于：所述机体（10）的外圈固定连接有机臂（11），所述机体（10）的底部固定连接有支架（12），所述机体（10）的底部装配有第一电动门（13）。

3.根据权利要求1所述的具有自动更换电池功能的巡检无人机，其特征在于：所述调转组件（21）包括有固定连接在机体（10）内腔的半圆导轨（211），所述半圆导轨（211）的滑槽内滑动连接有固定架（212），所述机体（10）的内腔转动连接有旋转架（213），所述固定架（212）的左右两端均滑动连接在旋转架（213）的内腔。

4.根据权利要求1所述的具有自动更换电池功能的巡检无人机，其特征在于：所述驱动组件（22）包括有转动连接在机体（10）内腔的转动杆（221），所述机体（10）的内腔固定连接有第一电机（222），所述转动杆（221）装配在第一电机（222）的输出轴上，所述转动杆（221）的外圈固定连接有齿轮（223），所述齿轮（223）的外圈啮合在旋转架（213）外圈的齿槽内。

5.根据权利要求1所述的具有自动更换电池功能的巡检无人机，其特征在于：所述推动组件（24）包括固定连接在机体（10）内腔的第一电推杆（241），所述第一电推杆（241）的输出端固定连接有支撑管（242），所述支撑管（242）的中部转动连接有支撑板（243），所述支撑板（243）接触连接在蓄电池（23）的底部。

6.根据权利要求5所述的具有自动更换电池功能的巡检无人机，其特征在于：所述夹持组件（25）包括有固定连接在支撑板（243）顶面的固定夹板（251），所述支撑板（243）的顶面开设滑槽，槽内滑动连接有滑动夹板（252），所述滑动夹板（252）的底部固定连接有弹力绳（253），所述弹力绳（253）伸出支撑板（243）和支撑管（242），固定连接在机体（10）的内腔，所述滑动夹板（252）的底部固定连接有弹簧（254），所述弹簧（254）的另一端固定连接在支撑板（243）的内腔。

7.一种换电平台，其特征在于：用于为权利要求1-6中任一项所述具有自动更换电池功能的巡检无人机换电或充电，该换电平台包括：

8.根据权利要求7所述的换电平台，其特征在于：所述主体构件（31）包括有落机平台（311），所述落机平台（311）的顶部开设有定位槽（312），所述落机平台（311）的外圈转动连接有护罩（313），所述落机平台（311）的内腔固定连接有第二电机（314），所述第二电机（314）的输出轴装配在护罩（313）的底部，所述落机平台（311）的顶部装配有第二电动门（315）。

9.根据权利要求7所述的换电平台，其特征在于：所述充电构件（32）包括有转动连接在落机平台（311）内腔的转盘（321），所述落机平台（311）的内腔固定连接有第三电机（322），所述第三电机（322）的输出轴装配在转盘（321）的底面，所述转盘（321）的顶面固定连接有收容圈（323），所述转盘（321）顶面在收容圈（323）的内腔底部装配有充电头（324）。

10.根据权利要求9所述的换电平台，其特征在于：所述上推构件（33）包括有固定连接在落机平台（311）内腔的第二电推杆（331），所述第二电推杆（331）的输出端上装配有磁吸块（332），所述收容圈（323）的内腔活动套接有上顶板（333）。

技术总结本发明属于巡检无人机技术领域，具体涉及一种具有自动更换电池功能的巡检无人机及换电平台，包括机体，所述机体的内腔固定连接有换电组件；换电组件，所述换电组件包括有固定连接在机体内腔的调转组件，所述调转组件的外圈连接有驱动组件，所述调转组件的中部连接有蓄电池，所述蓄电池的底部连接有推动组件，所述推动组件的内腔连接有夹持组件；基座，所述基座包括有主体构件，所述主体构件的内腔连接有充电构件，所述主体构件的内腔连接有上推构件。该发明能够通过调转组件、驱动组件和夹持组件完成自动接收和排出电池，且能通过基座上的充电构件和上推构件接收和推出蓄电池，同时也能给蓄电池进行充电。技术研发人员：王伦,刘敬颐,罗前春,钱思儒,丁闯,吴爱军受保护的技术使用者：中国电信股份有限公司无人科技技术创新中心技术研发日：技术公布日：2024/5/27