全文摘要
本实用新型公开了一种垂直起降固定翼无人机自动寻轨起降装置，包括智能寻轨小车和两个相互垂直设置的直线运动单元。智能寻轨小车包括底板。底板为一块长方形刚性板材，底板的底部分别固定安装有第一驱动轮、第二驱动轮、第一万向轮、第二万向轮、寻轨传感器以及控制单元。第一驱动轮、第二驱动轮位于底板长度方向的中心线的两侧，且对称于长度方向的中心线设置。底板的上面沿着长度和宽度方向分别设置两个直线运动单元。底板的长度方向上的直线运动单元由两个第一直线运动模组构成；底板的宽度方向上的直线运动单元由两个第二直线运动模组构成；第二直线运动模组可活动设置在第一直线运动模组上面。本实用新型设计合理，结构巧妙，稳定性好。
主设计要求
1.一种垂直起降固定翼无人机自动寻轨起降装置，其特征在于：包括智能寻轨小车和两个相互垂直设置的直线运动单元；所述智能寻轨小车包括底板（1）、第一驱动轮（10）、第二驱动轮（11）、第一万向轮（12）、第二万向轮（13）、寻轨传感器（14）以及控制单元（15）；所述底板（1）为一块长方形刚性板材，底板（1）的底部分别固定安装有第一驱动轮（10）、第二驱动轮（11）、第一万向轮（12）、第二万向轮（13）、寻轨传感器（14）以及控制单元（15）；所述第一驱动轮（10）、第二驱动轮（11）位于底板（1）长度方向的中心线的两侧，且对称于长度方向的中心线设置；所述底板（1）的上面沿着长度和宽度方向分别设置两个直线运动单元；底板（1）的长度方向上的直线运动单元由两个第一直线运动模组（2）构成；底板（1）的宽度方向上的直线运动单元由两个第二直线运动模组（3）构成；第二直线运动模组（3）可活动设置在第一直线运动模组（2）上面。
设计方案
1.一种垂直起降固定翼无人机自动寻轨起降装置，其特征在于：
包括智能寻轨小车和两个相互垂直设置的直线运动单元；
所述智能寻轨小车包括底板（1）、第一驱动轮（10）、第二驱动轮（11）、第一万向轮（12）、第二万向轮（13）、寻轨传感器（14）以及控制单元（15）；
所述底板（1）为一块长方形刚性板材，底板（1）的底部分别固定安装有第一驱动轮（10）、第二驱动轮（11）、第一万向轮（12）、第二万向轮（13）、寻轨传感器（14）以及控制单元（15）；
所述第一驱动轮（10）、第二驱动轮（11）位于底板（1）长度方向的中心线的两侧，且对称于长度方向的中心线设置；
所述底板（1）的上面沿着长度和宽度方向分别设置两个直线运动单元；
底板（1）的长度方向上的直线运动单元由两个第一直线运动模组（2）构成；
底板（1）的宽度方向上的直线运动单元由两个第二直线运动模组（3）构成；
第二直线运动模组（3）可活动设置在第一直线运动模组（2）上面。
2.根据权利要求1所述的垂直起降固定翼无人机自动寻轨起降装置，其特征在于：
所述底板（1）的两端还分别设置第一万向轮（12）、第二万向轮（13）。
3.根据权利要求1所述的垂直起降固定翼无人机自动寻轨起降装置，其特征在于：
所述第一直线运动模组（2）包括支架（20）、T形导轨（21）、第一滑块（22）、第二滑块（23）、从动轮（24）、主动轮（25）、行走电动机（26）、皮带（27）；
支架（20）采用角钢制成长条状，支架（20）的底面采用螺丝钉固定在底板（1）的上面的两侧；
支架（20）的一端可转动设置有主动轮（25），支架（20）的另一端可转动设置有从动轮（24）；
所述主动轮（25）与行走电动机（26）的输出转轴固定连接；
所述支架（20）的内侧面上固定设置有T形导轨（21）；
T形导轨（21）上可滑动穿设有第一滑块（22）和第二滑块（23）；
第一滑块（22）和第二滑块（23）结构相同，且滑块上下两端分别开设有通孔；
所述从动轮（24）和主动轮（25）之间绕设有皮带（27），所述皮带（27）一侧穿设于第一滑块（22）、第二滑块（23）的上通孔；皮带（27）的另一侧穿设于第一滑块（22）、第二滑块（23）的下通孔。
4.根据权利要求3所述的垂直起降固定翼无人机自动寻轨起降装置，其特征在于：
所述支架（20）的内侧面上，位于从动轮（24）和主动轮（25）之间固定设置有T形导轨（21）。
5.根据权利要求3所述的垂直起降固定翼无人机自动寻轨起降装置，其特征在于：
所述皮带（27）一侧穿入第一滑块（22）的第一滑块上通孔（220）时，通过螺钉将滑块和皮带（27）相互固定；皮带（27）另一侧可以自由穿设在第一滑块下通孔（221）中；
所述皮带（27）的一侧可以自由穿设于第二滑块上通孔（230）内，而穿设在第二滑块下通孔内的皮带（27）的另一侧则被螺丝钉固定。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及无人机回收技术领域，特别涉及一种垂直起降固定翼无人机自动寻轨起降装置。
背景技术
目前无人值守平台中的无人机机型都为多旋翼机型，其具有自动起降、自动换\/充电、健康监测、集成风力、温度等气象监控等等功能，因为多旋翼结构简单、模块化集成度高，较容易实现上述功能。目前主要应用于电力行业，如多翼创新科技与深圳供电局合作，将无人值守平台部署在变电站内，用于日常的自主巡检。
高速公路是长线性和封闭性的环境，现有的无人机值守平台机型都为多旋翼的续航时间为：25-50分钟，作业半径：理论值10公里，如果将多旋翼应用于高速公路的日常巡查，需要将平台和无人机部署在高速公路沿线，设备维护成本和被盗风险高；
目前高速公路30-50公里才会有一个收费站或服务区，拟采用垂直起降固定翼部署于收费站管理处或服务区。长航时和长距离的性能参数可以满足高速公路日常巡检的应用场景，但是目前市场是没有可以供垂直起降固定翼自动收储的平台，为了防止偷盗及防止飞机风吹、日晒、雨淋影响其使用寿命，每次飞行都需要飞手现场摆放飞机，等飞机1-2个小时作业归来后再收纳飞机，耗费人力。
在升降翼展宽度较大的无人机情况下，现有的一体式无人机回收装置因体积较小，无法做到很大，因此无法满足要求。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案实现：
一种垂直起降固定翼无人机自动寻轨起降装置，包括智能寻轨小车和两个相互垂直设置的直线运动单元；
所述智能寻轨小车包括底板、第一驱动轮、第二驱动轮、第一万向轮、第二万向轮、寻轨传感器以及控制单元；
所述底板为一块长方形刚性板材，底板的底部分别固定安装有第一驱动轮、第二驱动轮、第一万向轮、第二万向轮、寻轨传感器以及控制单元；
所述第一驱动轮、第二驱动轮位于底板长度方向的中心线的两侧，且对称于长度方向的中心线设置；
所述底板的上面沿着长度和宽度方向分别设置两个直线运动单元；
底板的长度方向上的直线运动单元由两个第一直线运动模组构成；
底板的宽度方向上的直线运动单元由两个第二直线运动模组构成；
第二直线运动模组可活动设置在第一直线运动模组上面。
优选地，所述底板的两端还分别设置第一万向轮、第二万向轮。
优选地，所述第一直线运动模组包括支架、T形导轨、第一滑块、第二滑块、从动轮、主动轮、行走电动机、皮带；
支架采用角钢制成长条状，支架的底面采用螺丝钉固定在底板的上面的两侧；
支架的一端可转动设置有主动轮，支架的另一端可转动设置有从动轮；
所述主动轮与行走电动机的输出转轴固定连接；
所述支架的内侧面上固定设置有T形导轨；
T形导轨上可滑动穿设有第一滑块和第二滑块；
第一滑块和第二滑块结构相同，且滑块上下两端分别开设有通孔；
所述从动轮和主动轮之间绕设有皮带，所述皮带一侧穿设于第一滑块、第二滑块的上通孔；皮带的另一侧穿设于第一滑块、第二滑块的下通孔。
优选地，所述支架的内侧面上，位于从动轮和主动轮之间固定设置有T形导轨。
优选地，所述皮带一侧穿入第一滑块的第一滑块上通孔时，通过螺钉将滑块和皮带相互固定；皮带另一侧可以自由穿设在第一滑块下通孔中；
所述皮带的一侧可以自由穿设于第二滑块上通孔内，而穿设在第二滑块下通孔内的皮带的另一侧则被螺丝钉固定。
本实用新型通过智能寻轨小车和两个相互垂直设置的直线运动单元的结合，能够实现无人机自动对中操作，并能够将无人机自动出入库，能够有效防止无人机因长期停放在外被风吹日晒，影响其寿命的问题。本实用新型设计合理，结构巧妙，效率高，稳定性好，便于组装和检修，操作方便，具有广泛的推广前景。
附图说明
图1是本实用新型提供的实施例总体结构示意图；
图2是本实用新型提供的实施例主视图；
图3是本实用新型提供的实施例俯视图；
图4是本实用新型提供的实施例左视图；
图5是本实用新型提供的实施例仰视图；
图6是图1的局部放大图；
图7是直线运动机构的结构示意图。
图中，各个标号分别表示：底板1、第一直线运动模组2、第二直线运动模组3、第一驱动轮10、第二驱动轮11、第一万向轮12、第二万向轮13、寻轨传感器14、控制单元15、支架20、T形导轨21、第一滑块22、第二滑块23、从动轮24、主动轮25、行走电动机26、皮带27。
具体实施方式
为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的图1~7，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
一种垂直起降固定翼无人机自动寻轨起降装置，如图1~5所示，包括智能寻轨小车和两个相互垂直设置的直线运动单元。
智能寻轨小车与现有的具有寻轨功能的机器人或小车类似，可以根据地面上预先设置的轨迹自动形式，具体控制方式均可以借鉴现有技术。如CN204065832U，太阳能寻迹小车等。本实用新型中的智能寻轨小车包括底板1、第一驱动轮10、第二驱动轮11、第一万向轮12、第二万向轮13、寻轨传感器14以及控制单元15。
底板1为一块长方形刚性板材，底板1的底部分别固定安装有第一驱动轮10、第二驱动轮11、第一万向轮12、第二万向轮13、寻轨传感器14以及控制单元15，底板1的上面用于停放无人机。
其中，第一驱动轮10、第二驱动轮11位于底板1长度方向的中心线的两侧，且对称于长度方向的中心线设置。第一驱动轮10、第二驱动轮11结构相同，均由一个直流减速电动机和一个车轮以及支架构成，这样的结构是现有技术，可以在市面上直接采购获得。为了能够灵活转向，第一驱动轮10、第二驱动轮11可以设置在底板1的中部。
由于底板1比较长，在其两端还应分别设置第一万向轮12、第二万向轮13。
底板1的上面沿着长度和宽度方向分别设置两个直线运动单元。每一个直线运动单元分别由两套结构完全相同的直线运动模组构成。如图1~5所示，长度方向上的直线运动单元由两个第一直线运动模组2构成，宽度方向上的直线运动单元由两个第二直线运动模组3构成。其中，第一直线运动模组2和第二直线运动模组3结构也相同。
由于四个直线运动模组结构都是相同的，只是长度不同，因此仅以第一直线运动模组2为例详细介绍直线运动模的结构及其运动原理。
如图7所示，第一直线运动模组2包括支架20、T形导轨21、第一滑块22、第二滑块23、从动轮24、主动轮25、行走电动机26、皮带27。
支架20采用角钢制成长条状，支架20的底面采用螺丝钉固定在底板1的上面的两侧。支架20的一端可转动设置有主动轮25，支架20的另一端可转动设置有从动轮24。
其中，主动轮25与行走电动机26的输出转轴固定连接。支架20的内侧面上，位于从动轮24和主动轮25之间固定设置有T形导轨21。顾名思义T形导轨21横截面呈T形结构，T形导轨21上可滑动穿设有第一滑块22和第二滑块23，第一滑块22和第二滑块23结构相同，均为与T形导轨21相互匹配的滑块，且滑块上下两端分别开设有通孔。
具体地，第一滑块22的上端开设有第一滑块上通孔220，第一滑块22的下端开设有第二滑块下通孔221，同样的，第二滑块23也设置有两个通孔。该通孔的方向与导轨的方向相同。
从动轮24和主动轮25之间绕设有皮带27，其中皮带27一侧穿设于第一滑块22、第二滑块23的上通孔。皮带27的另一侧穿设于第一滑块22、第二滑块23的下通孔。
这里需要特别注意的是：皮带27一侧穿入第一滑块22的第一滑块上通孔220时，通过螺钉将滑块和皮带27相互固定。皮带27另一侧可以自由穿设在第一滑块下通孔221中。
类似的，皮带27的一侧可以自由穿设于第二滑块上通孔230内，而穿设在第二滑块下通孔内的皮带27的另一侧则被螺丝钉固定住。
当行走电动机26带动主动轮25正向旋转时，皮带27也因摩擦力正向转动。由于第一滑块上通孔220与皮带固定，而未与第一滑块下通孔221固定，受到皮带27拉力作用，第一滑块22向右滑动。同样的，由于第二滑块23的第二滑块下通孔与皮带27固定，第二滑块上通孔230未被固定，因此在皮带拉动下，第二滑块23向左侧移动，从而实现两个滑块同时向中间移动。当行走电动机26反方向转动时，两个滑块则分别向两端移动。
上述是第一直线运动模组2的结构和工作原理，其余的直线运动模组结构也相同。安装时，底板1的长度方向的两侧对称设置有两个第一直线运动模组2，两个第一直线运动模组2的上面分别设置有第二直线运动模组3。
第二直线运动模组3的支架固定设置在第一直线运动模组2的滑块上，通过第一直线运动模组2的运动可以带动第二直线运动模组3的整体移动。
当然，在各个模组中也应当设置有必要的传感器，比如限位传感器、位置传感器等，控制单元15分别与电动机、传感器相互连接实现信号采集和能量供给，由于这些都是常有的技术手段，而且也都是现有技术，此处就不过多介绍。
此外，在第二直线运动模组3的滑块侧面固定设置有一根突出的拨条31，如图6所示。
工作时，机场与机库之间的地面上设置有能让智能寻轨小车寻迹的标志线，智能寻轨小车能够沿着标志线自由移动于机场和机库之间。无人机需要降落时，智能寻轨小车从机库中沿着标志线移动到机场上，然后通过控制单元控制底板1上面的两个第一直线运动模组2的两个滑块向两侧移动，因此也就带动第二直线运动模组3向两侧移动。与此同时，控制第二直线运动模组3上的两个滑块向两侧移动。当无人机降落到底板1上时，两个第一直线运动模组2的滑块同时向中间移动，带动第二直线运动模组3向中间移动，由于第二直线运动模组3横跨于底板上，而无人机停在底板上，因此无人机被第二直线运动模组3向中间推动，实现长度方向的对中操作。当移动到预定位置后，第二直线运动模组3上的两个滑块向中间移动，由于滑块上设置有拨条31，拨条31带动无人机沿着宽度方向向中间对中，从而实现无人机的两个维度的对中操作。对中操作完成后，智能寻轨小车沿着标志线将无人机运回到机库，防止飞机被风吹日晒。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201921099363.X
申请日:2019-07-15
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:授权编号:CN209617534U
授权时间:20191112
主分类号:B64F 1/22
专利分类号:B64F1/22
范畴分类:32E;36P;
申请人:广西计算中心有限责任公司
第一申请人:广西计算中心有限责任公司
申请人地址:530000广西壮族自治区南宁市青秀区星湖路32号
发明人:廖宏;覃敏兴;杜奕霖
第一发明人:廖宏
当前权利人:广西计算中心有限责任公司
代理人:巢雄辉;裴康明
代理机构:45117
代理机构编号:南宁东智知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计