一种充电装置及机场平台的制作方法

本实用新型涉及机械加工领域，尤其涉及一种充电装置及机场平台。

背景技术：

目前，采用无人机(例如：多旋翼无人机)进行物流运输成为物流发展的新趋势。无人机受动力电池的储电能力及能量密度所限，需要频繁充电。其中可以对无人机进行自动充电，例如：可以通过无线充电方式或触点接触式充电方式实现无人机的自动充电。

其中，采用触点接触式充电方式的无人机可以避免无线充电方式导致无人机重量增加的问题，但是触点接触面积小，容易发生电弧、火花等现象，同时由于接触面积小，限制了充电电流，降低了充电效率。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种充电装置及机场平台，能够解决现有的触点接触式充电装置的充电接触面积小以及充电效率低的问题。

为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种充电装置。

本实用新型实施例的一种充电装置包括：

充电结构，包括：触头，所述触头设置有用于向无人机充电的第一金属触片；

安装结构，所述充电结构与所述安装结构连接；

驱动部件，所述驱动部件的一端与所述充电结构连接，所述驱动部件用于驱动所述第一金属触片旋转使得所述第一金属触片与无人机机架的触杆面接触或者脱离。

可选地，所述触头为弧形结构。

可选地，所述充电结构还包括：

第一连接件，所述第一连接件设置有第一安装孔和第二安装孔，所述触头和所述第二安装孔位于所述第一安装孔两侧；所述第一连接件与所述触头连接，所述第一连接件通过所述第二安装孔与所述驱动部件连接，所述第一连接件通过所述第一安装孔与所述安装结构连接。

可选地，所述驱动部件包括：

传动结构，所述传动结构的一端与所述充电结构连接；

驱动结构，所述驱动结构与所述传动结构的另一端连接。

可选地，所述传动结构包括：

转动部，所述转动部与所述驱动结构连接，所述驱动结构用于带动所述转动部向第一方向或与所述第一方向相反的第二方向转动预设角度；

第一滑动部，所述第一滑动部用于沿预设方向滑动；

第一连杆，所述第一连杆的两端分别与所述转动部和所述第一滑动部连接；

第二连杆，所述第二连杆的两端分别与所述充电结构和所述第一滑动部连接。

可选地，所述转动部包括：

转轴，所述转轴与所述驱动结构连接；

摇臂，所述摇臂的两端分别与所述转轴和所述第一连杆连接，所述摇臂与所述转轴之间设置有预设夹角。

可选地，所述安装结构包括：

安装座，所述充电结构在所述安装座上的安装位置与所述转动部的位置相对固定；

底座，所述底座上设置有连接柱，所述安装座和所述第一滑动部均固定在所述底座上。

可选地，所述第一滑动部包括：

滑轨，所述滑轨固定在所述安装结构上；

滑块，所述滑块与所述滑轨滑动连接，所述滑块分别与所述第一连杆和所述第二连杆连接。

可选地，所述第一金属触片与所述触头之间设置有间隙。

可选地，所述触头上还设置有用于信号传输的第二金属触片。

为实现上述目的，根据本实用新型的另一个方面，提供了一种机场平台。

本实用新型实施例的一种机场平台包括：如上所述充电装置。

可选地，所述机场平台还包括：

停机坪，所述充电装置位于所述停机坪的下方；当所述第一金属触片与无人机机架上极性相同的触杆面接触时，所述第一金属触片露出所述停机坪外；

归正结构，所述归正结构用于将无人机归正到所述停机坪上的预设位置，所述预设位置与所述充电装置的位置相对固定；

控制箱，所述控制箱用于控制所述归正结构和所述驱动部件。

根据本实用新型的技术方案，上述实用新型中的一个实施例具有如下优点或有益效果：

本实用新型实施例的充电装置通过将所述第一金属触片与无人机机架上极性相同的触杆面接触，可以增加与无人机充电接触面积，并可以提高充电装置与无人机之间的充电效率。同时，在需要对无人机进行充电时，可以通过安装结构和驱动部件来调整所述充电结构的状态，使得所述第一金属触片与无人机机架的触杆面接触或脱离，即通过本实用新型实施例的充电装置可以对无人机进行自动化充电，且不增加无人机的重量。

上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。

附图说明

附图用于更好地理解本实用新型，不构成对本实用新型的不当限定。其中：

图1是本实用新型实施例的充电装置的结构示意图之一；

图2是本实用新型实施例的充电装置的结构示意图之二；

图3是本实用新型实施例的充电装置向无人机充电的示意图；

图4是本实用新型实施例的充电结构的结构示意图；

图5是本实用新型实施例的机场平台的结构示意图之一；

图6是本实用新型实施例的机场平台的结构示意图之二；

图7是本实用新型实施例的机场平台的结构示意图之三；

图8是本实用新型实施例的机场平台的结构示意图之四。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的示范性实施例做出说明，其中包括本实用新型实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本实用新型的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

图1和图2是本实用新型实施例的充电装置的结构示意图，该充电装置可以应用至机场平台中，来对无人机进行自动充电。参见图1和图2，该充电装置包括：充电结构1、安装结构2和驱动部件3。其中，所述充电结构1分别与所述驱动部件3和安装结构2连接，所述充电结构1包括：触头11，所述触头11设置有用于向无人机充电的第一金属触片111；所述充电结构1包括：第一状态或第二状态；所述充电结构1处于第一状态时，所述第一金属触片111与无人机机架上极性相同的触杆8面接触，如图3所示；所述充电结构1处于第二状态时，所述第一金属触片111与无人机机架上的触杆8脱离，所述驱动部件3用于调整切换所述充电结构1的第一状态和第二状态，即所述驱动部件3用于驱动所述第一金属触片111旋转使得所述第一金属触片111与无人机机架的触杆面接触或者脱离，来实现所述充电装置对无人机进行自动充电。

需要说明的是，所述触头11的材质可以为导电材料或非导电材料。若所述触头11的材质为导电材料时，为了保证所述充电结构1能正常向无人机充电，可以对所述触头11进行绝缘处理。

需要说明的是，所述驱动部件3中至少包括：驱动结构32，所述驱动结构32可以与所述充电结构1直接连接，所述驱动结构32可以为舵机、步进电机或伺服电机，当然并不仅限于此。除此之外，还可以在所述驱动结构32和所述充电结构1之间设置传动结构31，即所述驱动结构32通过所述传动结构31间接驱动所述触头11旋转。所述传动结构可以为连杆结构，也可以为同步带和同步轮等。其中，所述传动结构采用连杆结构可以减少驱动的数量，保持动作同步。

具体地，继续参见图1和图2，所述驱动部件3包括：传动结构31和驱动结构32。其中，所述传动结构31的两端分别与所述充电结构1和所述驱动结构32连接；所述充电结构1还与所述安装结构2连接；通过所述传动结构31和驱动结构32的配合连接来驱动所述第一金属触片111旋转使得所述第一金属触片111与无人机机架的触杆面接触或者脱离，进而实现所述充电装置对无人机进行自动充电。

在本实用新型实施例中，所述充电结构1用于对无人机进行充电；所述安装结构2用于安装所述充电结构1；所述传动结构31用于调整所述充电结构1的状态；所述驱动结构32用于带动所述传动结构31运动，进而通过所述传动结构31来调整所述充电结构1的状态，使得所述充电结构1处于第一状态或第二状态；其中，所述第一状态可以理解为充电时的状态，所述第二状态可以理解为不充电时的状态。其中图3所示的为所述第一金属触片111与无人机机架上极性相同的触杆8面接触时情形，即为所述充电装置处于充电状态时所对应的情形。

需要说明的是，所述无人机机架上的触杆8为杆状结构，所述触头11可以为弧形结构，所述第一金属触片11设置在所述弧形结构的内凹面内。此时弧形结构的触头11的内凹面与所述无人机的触杆8的外周面进行面接触，可以增加所述触头与无人机的触杆的充电接触面积，并可以提高充电装置与无人机之间的充电效率。

在需要对无人机充电时，可以将所述充电结构1调整为第一状态，使得所述第一金属触片111与无人机机架上极性相同的触杆8面接触，并将第一金属触片111与所述电源导通。在不需要对无人机充电时，只需要将所述充电结构1调整为第二状态，使得所述第一金属触片111与无人机机架上的触杆8分离。

图1所示的为所述充电结构1处于第一状态时的情况，此时所述触头11处于竖直状态，图2所示的为所述充电结构1处于第二状态时的情况，此时所述触头11处于水平状态。当需要将所述充电结构1从图1所示的第一状态调整为图2所示的第二状态时，需要通过所述驱动结构32带动所述传动结构31运动，所述传动结构31的两端可以分别与所述充电结构1和所述驱动结构32铰接，所述充电结构1还可以与所述安装结构2铰接且所述安装结构2的位置是固定的，使得所述传动结构31运动时会带动所述充电结构1相对于所述安装结构2旋转预设角度，例如：预设角度为90°，从而使得所述触头11从竖直状态调整为水平状态。需要说明的是，本实用新型实施例的实施方式并不仅限于图1和图2所示的情形，以上描述只是示例并非限定。

在本实用新型实施例中，所述充电装置可以为对称结构，所述充电装置包括：至少一个充电结构1、至少一个安装结构2以及至少一个传动结构31，多个传动结构31可以共用一个驱动结构32。例如：参见图1和图2，所述充电结构1、所述安装结构2以及所述传动结构31的数量均为4个，4个传动结构31可以共用一个驱动结构32，所述驱动结构32可以为舵机、步进电机或伺服电机，当然并不仅限于此。

本实用新型实施例的充电装置是通过将所述第一金属触片111与无人机机架上极性相同的触杆8面接触，可以增加与无人机的充电接触面积，并可以提高充电装置与无人机之间的充电效率。同时，在需要对无人机进行充电时，可以通过安装结构2、驱动结构32和传动结构31来调整所述充电结构1的状态，使得所述第一金属触片111与无人机机架上极性相同的触杆8面接触，即本实用新型实施例的充电装置可以对无人机进行自动化充电，且不增加无人机的重量。

以所述传动结构31为连杆结构为例进行说明，继续参见图1和图2，所述传动结构31包括：转动部311、第一滑动部312、第一连杆313和第二连杆314；其中，所述转动部311与所述驱动结构32连接，所述驱动结构32用于带动所述转动部311向第一方向或与所述第一方向相反的第二方向转动预设角度；所述转动部311用于通过第一连杆313带动所述第一滑动部312沿预设方向滑动；所述第一连杆313的两端分别与所述转动部311和所述第一滑动部312连接；所述第二连杆314的两端分别与所述充电结构1和所述第一滑动部312连接。

进一步地，所述第一滑动部312包括：滑轨3121和滑块3122；其中所述滑轨3121固定在所述安装结构2上，所述滑块3122与所述滑轨3121滑动连接，所述滑块3122分别与所述第一连杆313和所述第二连杆314连接。所述导轨可以为直线导轨、圆管导轨、t形导轨或者燕尾槽导轨，当然并不仅限于此。

进一步地，所述安装结构2包括：安装座21和底座22；其中所述安装座21用于安装所述充电结构1，所述充电结构1在所述安装座21上的安装位置与所述转动部311的位置相对固定；所述底座22上设置有用于将充电结构1安装至停机坪5上的连接柱221，所述安装座21和所述第一滑动部312固定在所述底座22上。

其中，所述底座22上的连接柱221设置有安装孔2211，所述安装孔2211可以为螺纹孔，所述连接柱221的材质可以为金属，例如所述连接柱221的材质可以为铝。

进一步地，所述转动部311包括：转轴3111和摇臂3112；其中所述转轴3111与所述驱动结构32连接；所述摇臂3112的两端分别与所述转轴3111和所述第一连杆313连接，所述摇臂3112与所述转轴3111之间设置有预设夹角。例如：所述预设夹角为90°，即所述摇臂3112与所述转轴3111垂直。所述转轴3111转动预设角度会带动所述摇臂3112转动预设角度，所述摇臂3112与所述第一连杆313为铰接，且所述第一滑动部312是固定在所述安装结构2上，所述摇臂3112在转动的过程中会通过所述第一连杆313拉动所述第一滑动部312沿着所述导轨滑动，所述第一滑动部312在滑动的过程中通过所述第二连杆314带动所述充电结构1转动，以调整所述充电结构1的状态。

可以理解的是，所述传动结构31可以包括：多个曲柄滑块结构，图1和图2所示的充电装置包括：两个曲柄滑块结构。所述驱动结构32首先通过所述摇臂3112和所述第一连杆313带动所述滑动部做直线运动，由此构成第一个曲柄滑块结构。在所述滑动部做直线运动的过程中，所述滑动部通过第二连杆314带动所述充电结构1相对所述安装结构2旋转，由此构成第二个曲柄滑块结构。

所述传动结构31的数量可以为至少一个，当所述传动结构31有多个时，所述充电装置为对称结构，不同传动结构31可以共用一个转轴3111，位于相同侧的转动部311可以共用一个摇臂3112。以图1和图2所示的结构为例，所述充电结构1为四个，两两对称设置在所述底座22两侧，此时可以将两个所述摇臂3112对称设置在所述底座22两侧。进一步地，所述连杆与两个所述摇臂3112呈“工”字型设置，这样可以减少零件数量，简化所述充电装置的结构。

在摇臂3112转动的过程中，所述摇臂3112有可能会与所述底座22发送干涉。为了解决该问题，可以在所述底座22上设置第一通孔221，所述第一通孔221的长度可以设置为大于所述摇臂3112的两倍距离。所述第一通孔221的方形孔或长圆形孔等。同时，为了减少底座22的质量，还可以在所述底座22上设置减重孔。

参见图1、图2和图4，所述充电结构1还包括：第一连接件12，所述第一连接件12设置有第一安装孔121和所述第二安装孔122，所述第一安装孔121位于所述触头11和所述第二安装孔122之间，即所述触头11和所述第二安装孔122分别位于所述第一安装孔121的两侧；所述第一连接件12与所述触头11连接，所述第一连接件12通过所述第二安装孔122与所述传动结构31连接，所述第一连接件12通过所述第一安装孔121与所述安装结构2连接。

可以理解的是，所述第一连接件12通过所述第二安装孔122与所述传动结构31的第二连杆314连接，所述第一连接件12通过所述第一安装孔121与所述安装结构2的安装座21连接。所述第二安装孔122和所述触头11分别位于所述第一安装孔121的两侧，且所述安装结构2的位置是固定的，所述第一连接件12通过所述第二安装孔122与所述第二连杆314铰接，所述第一连接件12通过所述第一安装孔121与所述安装结构2铰接，这样在所述传动结构31运动时可以带动所述充电结构1以所述第一安装孔121作为旋转中心旋转预设角度。

同时，从图4可以看出，所述触头11的形状可以为弧形结构，所述第一金属触片111设置在所述弧形结构的内凹面内。需要说明的是，所述触头11的形状与无人机机架上触片的形状相关，若所述无人机机架上的触片为弧形，可以将所述触头11的形状设置为弧形。同样地，所述第一金属触片111的形状与所述触头11的形状相关，例如：若所述触头11为图1至图4所示的弧形结构时，所述第一金属触片111可以为弧形的触片。但是所述触头11和所述第一金属触的形状并不仅限于图1至图4所示的形状。

进一步地，从图4还可以看出，所述第一金属触片111包括：极性相反且与电源连接的两个金属触片，所述第一金属触片111可以为铜材质的弹性触片。在所述第一金属触片111与无人机机架上的触片接触时，所述第一金属触片111可以发生弹性变形，并且在所述触头11和所述第一金属触片111设置有间隙，该间隙可以为所述第一金属触片111预留弹性变形的空间。进而使得所述第一金属触片111与无人机机架上的触片紧密接触，可以增加所述第一金属触片111与无人机机架上的触片之间的接触面积，且可以保证连接的可靠性以及充电效率。

另外，由于触电接触式的无人机只有正负电源线，而没有信号线的接口，因此不利于电池与机场平台的通讯。参见图4，为了解决该问题，可以在所述触头11上设置用于信号传输的第二金属触片112，通过所述第二金属触片112，可以实现无人机的电池与机场平台的通讯，例如：所述第二金属触片112可以用于充电电量以及是否充满等信息的交互。

参见图5至图8，本实用新型还提供了一种机场平台，该机场平台包括：如图1和图2所示的充电装置、停机坪5、归正结构6和控制箱7。其中，所述充电装置位于所述停机坪5的下方；当所述第一金属触片111与无人机机架上极性相同的触杆8面接触时，所述第一金属触片111露出所述停机坪5外；所述归正结构6的至少部分位于所述停机坪5的上方，所述归正结构6用于将无人机归正到所述停机坪5上的预设位置，所述预设位置与所述充电装置的位置相对固定；所述控制箱7用于控制所述归正结构6和所述驱动部件3的驱动结构32。

继续参见图5至图8，所述停机坪5的预设位置处设置有与所述充电装置对应设置的第二通孔51，当所述充电结构1处于第一状态时，所述第一金属触片111与无人机机架上极性相同的触杆8面接触，所述第一金属触片111通过所述第二通孔51露出所述停机坪5外；当所述充电结构1处于第二状态时，所述第一金属触片111与无人机机架上极性相同的触杆8分离，且所述触头11位于所述停机坪5的下方。

进一步地，所述控制箱7中设置有用于控制所述归正结构6和所述驱动结构32的控制器，所述控制箱7可以与所述停机坪5集成设置或独立设置，所述控制箱7与所述停机坪5集成设置时，可以将所述控制箱7置于所述停机坪5的下方。

继续参见图5至图8，所述归正结构6包括：第二连接件61和第二滑动部(图中未示出)，所述第二滑动部与所述第二连接件61连接，所述第二滑动部用于带动所述第二连接件61做直线运动。所述停机坪上设置有用于安装所述归正结构6的第三通孔52，所述第二连接件61插装在所述第三通孔52中。

在本实用新型实施例中，可以根据需要确定所述第二连接件61和所述第二滑动部的数量，例如：可以设置四组所述第二连接件61和所述第二滑动部，四组所述第二连接件61和所述第二滑动部分别从四个方向来归正无人机。

参见图6，当无人机未降落在停机坪5时，触头11自动收缩于停机坪5之下，避免阻碍无人机的归正。参见图7至图8，当无人机降落于停机坪5之上时，归正机构将无人机归正至停机坪5的预设位置。无人机被归正完成后，将所述充电结构1调整为第一状态，使得所述第一金属触片111与无人机机架上极性相同的触杆8面接触，实现无人机与充电装置连接，实现对无人机的充电以及充电控制。

在本实用新型实施例中，通过将如上所述的充电装置应用于机场平台中，使得该机场平台可以提高充电装置与无人机之间的充电效率。同时，在需要对无人机进行充电时，可以通过安装结构2、驱动部件3来调整所述充电结构1的状态，使得所述第一金属触片111与无人机机架上极性相同的触杆8面接触，即本实用新型实施例的机场平台可以对无人机进行自动化充电，且不增加无人机的重量。

进一步地，通过归正结构6可以将无人机归正至预设位置，以便于对无人机进行自动化充电，这样可以减少人员参与程度，全流程自动化和无人化，可以真正实现全自动化的机场平台，并能够促进无人机实际应用，同时还可以减少运营成本。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。