一种多旋翼无人机的氢燃料电池自动更换装置的制作方法

本实用新型涉及无人机设备技术领域，特别涉及一种多旋翼无人机的氢燃料电池自动更换装置。

背景技术：

无人机具有良好的灵活性和紧急机动性能，在军事侦察、应急救援、环境监测等领域具有广泛的应用。外挂设备使用方便是保障无人机给用户良好使用体验的关键技术指标之一。由于无人机体积小、携带外挂设备多，因此燃料电池外挂设计，给用户良好使用体验显得更加重要。

由于氢燃料电池的续航能力或者由于氢燃料电池的故障，导致无人机无法滞空工作，需要进行更换氢燃料电池，从而保证无人机能够长期滞空工作；这样无人机必须返航，而且氢燃料电池的拆卸和安装需要花费时间和人力，从而会影响无人机工作的连续性。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种多旋翼无人机的氢燃料电池自动更换装置，能够自动地进行氢燃料电池的更换，从而保持无人机工作的连续性。

为了解决上述技术问题，具体地，本实用新型的技术方案如下：

一种多旋翼无人机的氢燃料电池自动更换装置，包括搭载机架组件和电池安装组件，所述搭载机架组件固定设置在无人机机体下侧，所述搭载机架组件上设置有定位连接孔以及电极连接座，所述电池安装组件设置有定位连接杆以及电极柱，所述电池安装组件水平表面上设置有图像识别定位标识，对应所述定位连接孔设置有自动锁紧件。

进一步的，所述搭载机架组件包括第一安装板和第二安装板，所述第一安装板通过若干螺栓固定在所述无人机机体下侧；所述第二安装板上设置有若干定位连接孔，所述第一安装板和第二安装板的两端通过一组螺杆连接，在所述第一安装板和第二安装板之间形成一安装平台，所述安装平台上对应所述定位连接孔设置有自动锁紧件，所述电极连接座设置在所述第二安装板下侧。

进一步的，所述电池安装组件包括板体框架，所述板体框架上侧设置有所述定位连接杆和所述电极柱，氢燃料电池安装在所述板体框架内；在所述定位连接杆之间的所述板体框架水平表面设置有图像识别定位标识。

进一步的，所述板体框架下侧设置若干可调螺钉支撑脚。

进一步的，所述第一安装板下侧对应所述定位连接孔位置设置有接触传感器。

进一步的，所述定位连接杆上设置有固定凹槽，所述自动锁紧件包括直线执行元件以及固定卡座，所述固定凹槽与所述固定卡座相互配合。

进一步的，所述直线执行元件是直线推杆、直线电机或者气缸。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的多旋翼无人机的氢燃料电池自动更换装置，通过设置搭载机架组件和电池安装组件，通过设置自动锁紧件实现搭载机架组件和电池安装组件的自动固定连接和分离，通过无人机自身集成的图形采集和图形识别模块，通过图像识别定位标识使得空中的无人机能够准确达到放置在地面的电池安装组件的正上方，然后通过竖直运动实现定位连接孔和和定位连接杆之间的自动连接锁紧，从而实现了电池的自动更换。

附图说明

图1为本实用新型的多旋翼无人机的氢燃料电池自动更换装置主视结构图；

图2为本实用新型的搭载机架组件主视结构图；

图3为本实用新型的电池安装组件主视结构图；

图4为本实用新型的电池安装组件俯视结构图；

图5为本实用新型的多旋翼无人机的氢燃料电池自动更换装置自动更换结构图；

图6为本实用新型的多旋翼无人机的氢燃料电池自动更换装置工作状态结构图；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1、2、3、4所示，本实用新型公开了一种多旋翼无人机的氢燃料电池自动更换装置，包括搭载机架组件10和电池安装组件20，所述搭载机架组件10 固定设置在无人机机体40下侧，所述搭载机架组件10上设置有定位连接孔14 以及电极连接座15，所述电池安装组件20设置有定位连接杆22以及电极柱23，所述电池安装组件20水平表面上设置有图像识别定位标识24，对应所述定位连接孔14设置有自动锁紧件16。

如图2所示，所述搭载机架组件10包括第一安装板11和第二安装板12，所述第一安装板11通过若干螺栓9固定在所述无人机机体40下侧；所述第二安装板12上设置有若干定位连接孔14，所述第一安装板11和第二安装板2的两端通过一组螺杆13连接，在所述第一安装板11和第二安装板12之间形成一安装平台，所述安装平台上对应所述定位连接孔14设置有自动锁紧件16，所述电极连接座15设置在所述第二安装板12下侧。

如图3、4所示，所述电池安装组件20包括板体框架21，所述板体框架21 上侧设置有所述定位连接杆22和所述电极柱23，氢燃料电池30安装在所述板体框架21内；在所述定位连接杆22之间的所述板体框架21水平表面设置有图像识别定位标识24。

其中，所述板体框架21下侧设置若干可调螺钉支撑脚25。

其中，所述第一安装板11下侧对应所述定位连接孔14位置设置有接触传感器18。

其中，所述定位连接杆22上设置有固定凹槽221，所述自动锁紧件16包括直线执行元件以及固定卡座17，所述固定凹槽221与所述固定卡座17相互配合。

其中，所述直线执行元件是直线推杆、直线电机或者气缸。

本实用新型的多旋翼无人机的氢燃料电池自动更换装置，通过设置搭载机架组件和电池安装组件，通过设置自动锁紧件实现搭载机架组件和电池安装组件的自动固定连接和分离，通过无人机自身集成的图形采集和图形识别模块，通过图像识别定位标识使得空中的无人机能够准确达到放置在地面的电池安装组件的正上方，然后通过竖直运动实现定位连接孔和和定位连接杆之间的自动连接锁紧，从而实现了电池的自动更换。

具体地，如图5、6所示，搭载机架组件10通过螺栓19固定在无人机机体 40上，无人机40设置一辅助锂电池，随着无人机一40起滞空；将电池安装组件20放置在地面上，调整使得电池安装组件20保持水平，无人机通过摄像头拍摄地面，获取图形识别定位标识，找到电池安装组件20，从而使得无人机40位于电池安装组件20的正上方，无人机40竖直向下运动从而使得定位连接孔14 和定位连接杆22结合，当定位连接杆22的顶部触碰到接触传感器18时，自动锁紧件161将固定卡座7和固定凹槽221结合，从而实现电池安装组件20和搭载机架组件10的结合，完成电池30更换。另外，当需要卸载电池30时，无人机40接近地面飞行，自动锁紧件16反向分离，电池安装组件20将自动落到地面。

在本实用新型专利的描述中，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”、“轴向”、“径向”、“周向”、“排”、“列”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实用新型专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型专利新型的限制。

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至少一个该特征。在本实用新型专利的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在实用新型专利中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固连”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，除非另有明确的限定。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实用新型专利中的具体含义。

在本实用新型专利中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。