一种无人机机巢及归中方法与流程

1.本发明涉及无人机自动机场技术领域，具体涉及一种无人机机巢及归中方法。


背景技术：

2.随着无人机技术的迅速发展，无人机在电力巡检、石油管线巡线、边防、海防、交通救援、森林防火等领域已广泛使用。复合翼无人机因具有大载重、长航时等技术特点，适合山区、沙漠、岛礁等不具备建设机场，但需要大载重、长航时的执行飞行任务。无人机自动回收充电机巢做为无人机自动起降和回收充电的仓储平台，配备有归中系统、智能充电系统、智能环控系统、智能供电系统、控制系统等，可部署在野外，为无人机提供停靠存储、自动起降、触点充电、内部环境控制等服务的自动化设备。无人机执行任务返回机巢时后，需要先降落在机巢旋转平台上面，然后需要归中机构使无人机归中，以便于机巢后续工作及无人机的自动充电。
3.无人机自动机场中停机坪作为整个系统的重要组成部分，主要是为无人机精准、安全降落到自动机场内提供的一个自动化平台。复合翼无人机降落时对现场的环境要求相对较高，特别是风速、风向的变化对无人机的降落安全性影响较大。而现有的自动机巢停机坪存在不能转动或承载能力小，对无人机降落精度要求高等缺点。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种无人机机巢，解决现有技术中的停机坪应用过程中对复合翼无人机降落时对降落精度要求较高，并且停机坪承载能力小，不能转动影响无人机抗风性等问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：一种无人机机巢，包括巢体和安装在巢体顶部的可开合的顶盖，所述的巢体内上部空间安装有平行于巢体底部的安装底座，所述的巢体顶部安装有停机坪和归中机构，所述的停机坪和归中机构均安装在安装底座上；
6.所述的停机坪包括固定平台和旋转平台，所述的固定平台安装在安装底座上，固定平台中心开孔，旋转平台布置在固定平台的中心开孔内；
7.所述的归中机构包括安装在安装底座上的归中驱动装置和安装在归中驱动装置上的归中杆；
8.所述的归中驱动装置位于停机坪和安装底座之间，所述的归中杆穿出固定平台，归中驱动装置用于带动归中杆对停机坪上的无人机进行归中；
9.所述的旋转平台上安装有多个充电触点，用于对无人机充电，多个所述充电触点为顶点的多边形的几何中心与所述旋转平台中心不重叠；
10.所述的巢体内还安装有控制模块：
11.所述的控制模块用于获取降落后无人机的角度信息，并基于所述角度信息分别控制所述旋转平台和归中机构对无人机进行归中。
12.本发明还具有如下技术特征：
13.所述归中杆包括设于所述停机坪上方的上推杆、设于所述停机坪下方的下推杆和用于连接所述上推杆和下推杆的立柱，所述下推杆中部区域与所述归中驱动装置固定连接；
14.所述立柱一端与安装在安装底座上的导轨连接，另一端穿出固定平台上开设的导向槽与上推杆连接。
15.所述的归中驱动装置包括通过x1轴滑台底座、y1轴滑台底座、x2轴滑台底座和y2轴滑台底座与安装底座连接的x1轴滑台、y1轴滑台、x2轴滑台和y2轴滑台；
16.至少包括一组上推杆和下推杆不在同一垂直平面内，上推杆相较下推杆更靠近旋转平台中心方向。
17.至少一个下推杆的部分区域向远离所述旋转平台中心的方向凸起。
18.所述的y2轴归中杆的下推杆或y1轴归中杆的下推杆分为两部分，中间通过u形连接件连接，所述的u形连接件开口部分朝向停机坪的几何中心方向；
19.所述的归中驱动装置包括滑台底座、滑台和电机，所述滑台与下推杆固定连接，在电机带动下沿所述滑台底座移动；
20.所述滑台上设有滑块，所述滑块设有水平部和垂直部，所述水平部与所述滑台滑动连接，所述垂直部在垂直于所述归中杆移动方向上与所述归中杆固定接连；
21.平行于所述机巢短边方向的滑台交错设置于安装底座内部，平行于机巢长边方向的滑台部分位于安装底座的外侧。
22.所述的停机坪和安装底座之间还安装有旋转平台支架，所述的旋转平台支架包括外框架和布置在外框架内的内框架，外框架和内框架之间的空隙用于容纳立柱；
23.所述的内框架以旋转平台中心为圆心，沿周向布置有多个滚轮，所述的滚轮安装在滚轮安装板上，滚轮安装板固定在内框架内，所述的滚轮与旋转平台接触；
24.所述的旋转平台底部连接有传动件，所述的传动件穿过旋转平台支架、归中机构和安装底座与回转驱动装置连接，回转驱动装置通过安装支架安装在巢体底板上；
25.所述的充电触点为四个，两两一组分布在旋转平台自身轴线方向的两侧，所述的充电触点的几何中心与旋转平台的几何中心不重叠。
26.本发明还给出一种归中方法，采用上述的无人机机巢完成对无人机的归中，归中方法包括：
27.无人机降落后，旋转平台旋转带动无人机旋转至无人机自身轴线方向与旋转平台初始零位方向平行，并且无人机机头朝向旋转平台初始零位方向；
28.然后归中机构带动无人机归中，使得无人机起落架的位置与旋转平台在初始零位方向时的充电触点的位置相对应；
29.最后旋转平台转回初始零位方向。
30.一种归中方法，采用上述的无人机机巢完成对无人机的归中，归中方法包括：
31.无人机降落后，控制模块获取无人机降落后的角度信息；
32.当无人机机头方向与旋转平台初始零位方向之间的夹角大于90
°
小于等于180
°
时：
33.旋转平台旋转带动无人机至无人机机头方向与旋转平台初始零位方向之间的夹
角小于90
°
，然后归中机构带动无人机归中，使得归中机构到达预设位置。上述夹角小于90
°
优选范围为0-45
°
。
34.最后旋转平台转回初始零位方向；
35.当无人机机头方向与旋转平台初始零位方向之间的夹角小于90
°
时：
36.归中机构带动无人机归中，使得无人机起落架的位置与旋转平台在初始零位方向时的充电触点的位置相对应。
37.本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
38.(ⅰ)本发明通过可转动停机坪以及归中机构的设计，降低了复合翼无人机降落时对降落精度的要求，增加了复合翼无人机起飞降落时的可靠性，并且通过可开合顶盖的设计，给无人机提供一个安全起降的场所，具备自主充电的功能。
39.(ⅱ)本发明的方法在满足复合翼无人机迎风起降的同时，减少了无人机迎风降落时的空中等待的时间，进一步提高了无人机的抗风性。
40.(ⅲ)本发明的总体结构具有结构简单、成本低、承载力高、可靠性高、易于维护等特点。
附图说明
41.图1为本发明的机巢结构示意图ⅰ；
42.图2为本发明的机巢结构示意图ⅱ；
43.图3为本发明的机巢结构示意图ⅲ；
44.图4为本发明的导向槽结构示意图；
45.图5为本发明的安装底座、停机坪及归中机构结构爆炸示意图；
46.图6为本发明图5的细节结构示意图；
47.图7为安装底座的俯视结构示意图；
48.图8为归中机构的俯视结构示意图；
49.图9为归中机构的立体示意图；
50.图10为旋转平台支架的俯视结构示意图；
51.图11为归中机构的剖视图；
52.图12为旋转平台驱动部分的结构示意图；
53.图13为本发明的机巢结构示意图ⅳ；
54.图14为上推杆的挠度仿真图；
55.图15为上推杆的应力仿真图；
56.图16为上推杆的强度仿真图；
57.附图中各个标号含义：
58.1-巢体，2-顶盖，3-安装底座，4-停机坪，5-归中机构，6-充电触点，7-导轨，8-旋转平台支架，9-传动件，10-回转驱动装置，11-安装支架，12-无人机，13-加强支架，14-无人机尾推；
59.3-1左支撑架，3-2上支撑架，3-3右支撑架，3-4下支撑架；
60.4-1固定平台，4-2旋转平台，4-3导向槽；
61.5-1归中驱动装置，5-2归中杆；
62.5-1-1滑台底座，5-1-2滑台，5-1-3电机，5-1-4滑块，5-1-5水平部，5-1-6垂直部；
63.5-1-7x1轴滑台底座，5-1-8y1轴滑台底座，5-1-9x2轴滑台底座，5-1-10y2轴滑台底座，5-1-11x1轴滑台，5-1-12y1轴滑台，5-1-13x2轴滑台，5-1-14y2轴滑台；
64.5-2-1上推杆，5-2-2下推杆，5-2-3立柱；
65.5-2-4x1轴归中杆，5-2-5y1轴归中杆，5-2-6x2轴归中杆，5-2-7y2轴归中杆，5-2-8u形连接件；
66.8-1外框架，8-2内框架，8-3滚轮，8-4滚轮安装板；
67.以下结合实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
68.以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本技术技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
69.本发明所用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，内”、“外”是指相应部件轮廓的内和外，不能将上述术语理解为对本发明的限制。
70.在本发明中，在未作相反说明的情况下，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。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
71.本发明中的所有部件，如无特殊说明，全部采用现有技术中已知的部件。
72.实施例1：
73.遵从上述技术方案，如图1-14所示，一种无人机机巢，包括巢体1和安装在巢体1顶部的可开合的顶盖2，所述的巢体1内上部空间安装有平行于巢体1底部的安装底座3，所述的巢体1顶部安装有停机坪4和归中机构5，所述的停机坪4和归中机构5均安装在安装底座3上；
74.所述的停机坪4包括固定平台4-1和旋转平台4-2，所述的固定平台4-1安装在安装底座3上，固定平台4-1中心开孔，旋转平台4-2布置在固定平台4-1的中心开孔内；
75.所述的归中机构5包括安装在安装底座3上的归中驱动装置5-1和安装在归中驱动装置5-1上的归中杆5-2；
76.所述的归中驱动装置5-1位于停机坪4和安装底座3之间，所述的归中杆5-2穿出固定平台4-1，归中驱动装置5-1用于带动归中杆5-2对停机坪4上的无人机12进行归中；
77.所述的旋转平台4-2上安装有多个充电触点6，用于对无人机12充电，多个所述充电触点6为顶点的多边形的几何中心与所述旋转平台4-2中心不重叠；由于无人机的重量并非均匀分布，起落架的位置也不位于中间，往往偏向机头位置，相比于位于旋转平台中间的设计，本实施例可以充分利用巢内空间，不会造成机头方向机巢空间的浪费。
78.所述的巢体1内还安装有控制模块：
79.所述的控制模块用于获取降落后无人机12的角度信息，并基于所述角度信息分别
控制所述旋转平台4-2和归中机构5对无人机12进行归中。
80.巢体1为无人机12提供仓储平台，归中机构5通过螺栓固定在安装底座3上，其在无人机12降落在旋转平台4-2上后，归中驱动装置5-1带动归中杆5-2运动，将无人机12夹持归中到预定位置，旋转平台4-2上安装有充电触点6，充电触点6的位置与无人机12起落架的位置相适应，旋转平台4-2为无人机12起降平台，其位于归中机构5上方位置，下表面与传动件9通过螺栓连接，传动件9再与回转驱动装置10用螺栓连接，回转驱动装置10为旋转平台4-2提供动力。
81.作为本实施例的一种优选：
82.所述归中杆5-2包括设于所述停机坪4上方的上推杆5-2-1、设于所述停机坪4下方的下推杆5-2-2和用于连接所述上推杆5-2-1和下推杆5-2-2的立柱5-2-3，所述下推杆5-2-2中部区域与所述归中驱动装置5-1固定连接；有利于下推杆5-2-2的均匀受力；
83.所述立柱5-2-3一端与安装在安装底座3上的导轨7连接，另一端穿出固定平台4-1上开设的导向槽4-3与上推杆5-2-1连接。本实施例中，归中驱动装置5-1位于旋转平台的下方，通过连接上推杆5-2-1和下推杆5-2-2的立柱5-2-3穿出导向槽4-3，避免了归中驱动装置5-1裸露在外受到污染，保证了归中控制的精度和使用寿命。
84.至少包括一组上推杆5-2-1和下推杆5-2-2不在同一垂直平面内，上推杆5-2-1相较下推杆5-2-2更靠近旋转平台4-2中心方向。通过该设计可以使得下推杆5-2-2避开旋转平台4-2的中心位置，为带动旋转平台4-2旋转的传动件9让出空间。
85.至少一个下推杆5-2-2的部分区域向远离所述旋转平台4-2中心的方向凸起。通过该设计可以使得下推杆5-2-2的中部区域避开旋转平台4-2的中心位置，为带动旋转平台4-2旋转的传动件9让出空间。
86.所述的归中驱动装置5-1包括滑台底座5-1-1、滑台5-1-2和电机5-1-3，所述滑台5-1-2与下推杆5-2-2固定连接，在电机5-1-3带动下沿所述滑台底座5-1-1移动；
87.所述滑台5-1-2上设有滑块5-1-4，所述滑块5-1-4设有水平部5-1-5和垂直部5-1-6，所述水平部5-1-5与所述滑台5-1-2滑动连接，所述垂直部5-1-6在垂直于所述归中杆5-2移动方向上与所述归中杆5-2固定接连；
88.平行于所述机巢短边方向的滑台5-1-2交错设置于安装底座3内部，平行于机巢长边方向的滑台5-1-2部分位于安装底座3的外侧。
89.平行于所述机巢短边方向的滑台5-1-2交错设置于安装底座3内部，平行于机巢长边方向的滑台5-1-2部分位于安装底座3的外侧。本技术一个具体实施方式包括：x1轴滑台、x2轴滑台部分位于框架外侧，且对应的电机5-1-3固定于露于框架外侧的滑台上，便于日常维护及保养；y1轴滑台、y2轴滑台全部位于框架内侧，且对应的电机5-1-3固定于滑台远离框架的一侧，以便节省机巢宽度方向(即机巢短边)一侧的空间。
90.本实施例中：
91.所述的滑台底座5-1-1包括x1轴滑台底座5-1-7、y1轴滑台底座5-1-8、x2轴滑台底座5-1-9和y2轴滑台底座5-1-10；
92.所述的归中杆5-2包括分别与x1轴滑台5-1-11、y1轴滑台5-1-12、x2轴滑台5-1-13和y2轴滑台5-1-14连接的x1轴归中杆5-2-4、y1轴归中杆5-2-5、x2轴归中杆5-2-6和y2轴归中杆5-2-7；
93.x1轴归中杆5-2-4、y1轴归中杆5-2-5、x2轴归中杆5-2-6和y2轴归中杆5-2-7均包括上推杆5-2-1、下推杆5-2-2和用于连接所述上推杆5-2-1和下推杆5-2-2的立柱5-2-3；
94.本发明所设计的归中机构5整体呈长方体结构，其x1轴归中杆5-2-4、x2轴归中杆5-2-6、y1轴归中杆5-2-5、y2轴归中杆5-2-7分别位于旋转平台4-2的上方位置，可沿x、y方向水平运动，推动无人机12移动。
95.本发明所述的归中机构5，归中杆5-2可提供的最大推力约为680n，无人机12的重量约为36kg，实验测试可知，无人机12相对于旋转平台4-2的摩擦力约为80n，远小于夹持机构所能提供的推力，以保证归中机构5可以实现归中功能。
96.本发明所述的归中机构5的归中杆5-2，闭合尺寸与无人机12的起落架外形尺寸相对应。
97.本发明采用4个滑台5-1-2分别驱动归中杆5-2水平运动，实现对无人机12的归中功能，本发明采用4个滑台5-1-2实现无人机12归中，大大降低了控制逻辑的复杂性，相对于现有结构中采用双电机控制归中杆5-2两端进行归中的结构，本发明可解决了双电机同步控制困难的问题。
98.如图所示为夹持机构x1轴结构示意图，其中，外框架8-1宽度尺寸为b，x1轴滑台5-1-11中心距框架右侧为d，本发明中，取d＝0.6b。
99.本发明所述的归中机构5，滑台5-1-2在中间位置，两端分别为导轨7，导轨7为直线导轨组件。
100.如图所示，立柱5-2-3固定在导轨7上，可沿导轨7长度方向水平运动。
101.本实施例中：
102.所述的滑台5-1-2包括与安装底座3连接的x1轴滑台5-1-11、y1轴滑台5-1-12、x2轴滑台5-1-13和y2轴滑台5-1-14；
103.所述的x1轴滑台5-1-11通过螺钉安装在滑台连接板上，滑台连接板再通过螺钉固定在x1轴滑台底座5-1-7上，该固定方式，具有结构简单，稳定可靠，易于维修的优点。
104.x1轴滑台5-1-11上方设计有滑块5-1-4，两者之间均采用螺钉连接。下推杆5-2-2通过螺钉固定在垂直部5-1-6上面，下推杆5-2-2两端分别通过螺钉固定在立柱5-2-3上，当x1轴滑台5-1-11沿水平方向运动时，带动下推杆5-2-2运动，两端的导轨7提供导向及支撑作用，可承受较大的载荷，保证归中机构5的稳定性。上推杆5-2-1通过螺钉固定在两端的立柱5-2-3上，推动无人机12归中。
105.本发明所述的夹持机构x2轴滑台、y1轴滑台、y2轴滑台设计结构与x1轴滑台基本相同，不再进一步描述。
106.如图14-16所示，为了保证夹持机构各归中杆的挠度值、强度在所允许的变形范围之内，以x1轴为例，对上推杆5-2-1挠度及强度进行了仿真计算，结果显示，上推杆5-2-1在只受重力条件下的最大挠度值为1.08mm，远远小于本发明所设计预留的间隙值，工作时的最大应力值为6.6mpa，最大变形量为0.24mm，远小于许用应力及可变形量，由于其余3个归中杆的长度及材料与x1轴归中杆5-2-4基本相同，故不再计算及描述。
107.作为本实施例的一种优选：
108.至少包括一组上推杆5-2-1和下推杆5-2-2不在同一垂直平面内，上推杆5-2-1相较下推杆5-2-2更靠近旋转平台4-2中心方向。这样的设计是因为，旋转平台4-2下方还设计
有传动件9，所以滑台底座5-1-1不能过于靠近旋转平台4-2下方的中心位置，上推杆5-2-1和下推杆5-2-2不在同一垂直平面内且上推杆5-2-1相较下推杆5-2-2更靠近旋转平台4-2中心，可以使得上推杆5-2-1在下推杆5-2-2行程不足的情况下仍然可以更靠近旋转平台4-2的中心位置。
109.至少一个下推杆5-2-2的部分区域向远离所述旋转平台4-2中心的方向凸起。
110.所述的y2轴归中杆5-2-7的下推杆5-2-2或y1轴归中杆5-2-5的下推杆5-2-2分为两部分，中间通过u形连接件5-2-8连接，所述的u形连接件5-2-8开口部分朝向停机坪4的几何中心方向；
111.需要说明的是，实际应用中该u形连接件5-2-8还可设计为弧形、三角形等能够实现中部区域向远离停机坪4几何中心的方向凸起的任意形状。这里所说的部分区域可以是靠近中间位置的中部区域，但并不仅限定在中间位置。旋转平台4-2下方连接有传动件9，所述传动件9用于带动所述旋转平台4-2进行旋转。上述的部分区域包含传动件9在该下推杆5-2-2上的投影区域即可。
112.本发明所述的归中机构5的x1轴归中杆5-2-4的下推杆5-2-2与x2轴归中杆5-2-6的下推杆5-2-2所在平面在y1轴归中杆5-2-5的下推杆5-2-2与y2轴归中杆5-2-7的下推杆5-2-2所在平面的上方位置。
113.x1轴归中杆5-2-4的上推杆5-2-1与x2轴归中杆5-2-6的上推杆5-2-1所在平面在y1轴归中杆5-2-5的上推杆5-2-1与y2轴归中杆5-2-7的上推杆5-2-1所在平面的下方位置，该种布局结构可以最大化的降低夹持机构的总体高度，从而降低巢盖的高度尺寸，具有成本低、重量轻的优点。
114.作为本实施例的一种优选：
115.所述的安装底座3包括依次连接的左支撑架3-1、上支撑架3-2、右支撑架3-3和下支撑架3-4，所述的安装底座3总体呈矩形；
116.所述的x1轴滑台5-1-11、y1轴滑台5-1-12、x2轴滑台5-1-13和y2轴滑台5-1-14安装在安装底座3内部；
117.所述的x1轴滑台底座5-1-7、x2轴滑台底座5-1-9在同一水平线上，并且x1轴滑台底座5-1-7背向x2轴滑台底座5-1-9的一端伸出左支撑架3-1，x2轴滑台底座5-1-9背向x1轴滑台底座5-1-7的一端伸出右支撑架3-3；
118.所述的y1轴滑台底座5-1-8、y2轴滑台底座5-1-10相互紧贴错开分布，并且y1轴滑台底座5-1-8背向y2轴滑台底座5-1-10的一端与上支撑架3-2平齐，y2轴滑台底座5-1-10背向y1轴滑台底座5-1-8的一端与下支撑架3-4平齐；
119.如图8所示为夹持机构旋转平台支架8，其安装在安装底座3上，均由铝型材组合而成，各铝型材之间采用螺栓连接，具有强度高、刚性好、成本低等优点。
120.如图10所示为安装底座3示意图，安装底座3为夹持机构驱动部分提供安装平台，左支撑架3-1、上支撑架3-2、右支撑架3-3和下支撑架3-4为安装底座3外边框，并且为旋转平台支架8提供支撑作用，各支撑架之间用螺栓连接，保证框架的整体稳定性。
121.所述的上支撑架3-2和下支撑架3-4与x1轴滑台底座5-1-7和x2轴滑台底座5-1-9之间连接有加强支架13，
122.如图7所示，滑台底座5-1-1包括x1轴滑台底座5-1-7、y1轴滑台底座5-1-8、x2轴滑
台底座5-1-9和y2轴滑台底座5-1-10，其主要功能是为滑台5-1-2提供安装平台，本发明所述的滑台底座5-1-1选用重型铝型材，可保证框架的整体强度，为滑台5-1-2提供稳定的安装平台。加强杆13为整个框架提供加强作用，保证框架的整体强度及刚性，以上各部分之间均采用螺栓连接，在保证整体强度的同时，也便于拆卸及维修。
123.本发明所述的旋转平台支架8以框架中心为圆心，均匀安装有12个滚轮8-3，滚轮8-3用螺栓固定在滚轮安装板8-4上，用以支撑旋转平台4-2，保证旋转平台4-2的稳定性，减小旋转过程中的摩擦力。
124.本发明所述的旋转平台支架8由外框架8-1和内框架8-2组成，外框架8-1尺寸为b*h，相邻内框架8-2距离外框架8-1边沿距离为e和f，本发明中e＝nh，其中n≤0.01，f＝2e，内框架8-2和外框架8-1四个角有斜杆连接。
125.另外，本发明所述的归中机构5中，x1轴滑台、x2轴滑台的电机位于框架外侧，便于日常维护及保养；y1轴滑台、y2轴滑台电机位于框架内侧中间位置，节省机巢宽度方向的空间。
126.作为本实施例的一种优选：
127.所述的停机坪4和安装底座3之间还安装有旋转平台支架8，所述的旋转平台支架8包括外框架8-1和布置在外框架8-1内的内框架8-2，外框架8-1和内框架8-2之间的空隙用于容纳立柱5-2-3；
128.所述的内框架8-2以旋转平台4-2中心为圆心，沿周向布置有多个滚轮8-3，所述的滚轮8-3安装在滚轮安装板8-4上，滚轮安装板8-4固定在内框架8-2内，所述的滚轮8-3与旋转平台4-2接触；
129.本发明所述的夹持机构中包括旋转平台支架8，其使用螺栓安装在夹持机构底座上方，主要功能是支撑旋转平台4-2旋转的稳定性，并且保证旋转平台4-2周边可承受较大的载荷，便于工作人员对于无人机12的操作与维护，避免旋转平台4-2因人员踩踏而变形损坏。
130.作为本实施例的一种优选：
131.所述的旋转平台4-2底部连接有传动件9，所述的传动件9穿过旋转平台支架8、归中机构5和安装底座3与回转驱动装置10连接，回转驱动装置10通过安装支架11安装在巢体1底板上；
132.本发明所述的夹持机构正中间位置设计有传动件9，其从从上往下穿过夹持机构，连接在回转驱动6上，其主要功能是将回转驱动6的动力传递到旋转平台4-2上面。
133.如图12所示为无人机12降落在旋转平台4-2上的示意图，归中杆5-2距离上平面距离旋转平台4-2上平面距离为k，无人机尾推14旋转处于竖直状态时，为了保证无人机尾推14不与夹持机构归中杆5-2发生干涉，需要将k值设计在一定的范围之内，才能保证无人机12在起降时无人机尾推14可以正常旋转，保证无人机12的抗风性。本发明将夹持机构驱动部分设计在旋转平台4-2下方位置，上方位置只有归中杆5-2，最大化的降低了高度k，保证无人机尾推14与夹持机构归中杆5-2之间距离h处于安全范围之内。
134.本发明的具体工作过程：
135.由于无人机12起降过程中对风速、风向的变化要求较高，需要现场根据风向、风速调整无人机12的姿态，保证无人机12的安全起降、同时提高无人机12在更大风力条件下进
行起降。无人机机巢工作流程如下：
136.步骤一：无人机12起飞前，部署在周边的气象系统实时检测现场的风向信息，并将检测到的风向信息上传给控制模块；
137.步骤二：控制模块根据检测到的风向信息，规划无人机12起飞的最佳起飞角度，使无人机12迎风起飞；
138.步骤三：控制模块将最佳起飞角度下发给plc控制系统，由plc控制系统控制回转驱动装置10驱动旋转平台4-2旋转，旋转到起飞最佳角度后，无人机12起飞；
139.plc控制系统是一个用来接收控制模块的信息并控制回转驱动装置10驱动旋转平台4-2旋转的一个子模块；
140.步骤四：无人机12执行完任务返航降落时，旋转平台4-2不转动，待无人机12安全降落到旋转平台4-2上后，无人机12将航向角上传给控制模块，控制模块通过计算，将旋转角度下发给plc控制系统，plc控制系统控制旋转平台4-2转动到合适的位置，无人机降落后，旋转平台4-2旋转带动无人机旋转至无人机自身轴线方向与旋转平台4-2初始零位方向平行，并且无人机机头朝向旋转平台4-2初始零位方向；
141.然后归中机构5带动无人机归中，使得归中机构5到达预设位置；最后旋转平台4-2转回初始零位方向。
142.步骤五：待上述所有流程执行完毕后，无人机12即可开始通过充电触点6自主充电。
143.实施例2：
144.一种归中方法，采用如实施例1所述的无人机机巢完成对无人机的归中，归中方法包括：
145.无人机12降落后，旋转平台4-2旋转带动无人机旋转至无人机12自身轴线方向与旋转平台4-2初始零位方向平行，并且无人机12机头朝向旋转平台4-2初始零位方向；
146.然后归中机构5带动无人机12归中，使得无人机12的起落架的位置与旋转平台4-2在初始零位方向时的充电触点6的位置相对应；
147.最后旋转平台4-2转回初始零位方向。
148.实施例3：
149.考虑到无人机机巢的旋转平台4-2上还安装有充电触点6，下方还有线缆，所以旋转平台4-2旋转角度不宜过大，所以还可以采用下述方法：
150.一种归中方法，采用如实施例1所述的无人机机巢完成对无人机的归中，归中方法包括：
151.无人机12降落后，控制模块获取无人机12降落后的角度信息；
152.当无人机12机头方向与旋转平台4-2初始零位方向之间的夹角大于90
°
小于等于180
°
时：
153.旋转平台4-2旋转带动无人机12至无人机12机头方向与旋转平台4-2初始零位方向之间的夹角小于90
°
，优选范围为0～45
°
，然后归中机构5带动无人机12归中，使得归中机构5到达预设位置；
154.最后旋转平台4-2转回初始零位方向；
155.当无人机12机头方向与旋转平台4-2初始零位方向之间的夹角小于90
°
时：
156.归中机构5带动无人机12归中，使得无人机12起落架的位置与旋转平台4-2在初始零位方向时的充电触点6的位置相对应。
157.所述的初始零位方向，在本发明中指的是：如图1所示的箭头方向，或者以多个充电触点6为顶点的多边形的几何中心与旋转平台4-2的中心的连线并指向并垂直于巢体长边的方向；
158.所述的预设位置，在本发明中指的是：如图1所示，多个所述充电触点6为顶点的多边形的几何中心与所述旋转平台4-2中心不重叠，所以需要归中机构5将无人机12移动到无人机起落架与旋转平台4-2所接触的位置，与旋转平台4-2在初始零位方向时的充电触点6的位置相对应；
159.采用此方法可以减少无人机12迎风降落时的空中等待的时间，进一步提高了无人机12的抗风性。
160.以上所述的，仅是本发明的较优具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，不经创造性劳动想到的变化或替换，都涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种无人机机巢，包括巢体(1)，所述的巢体(1)内上部空间安装有平行于巢体(1)底部的安装底座(3)，其特征在于，所述的巢体(1)顶部安装有停机坪(4)和归中机构(5)，所述的停机坪(4)和归中机构(5)均安装在安装底座(3)上；所述的停机坪(4)包括固定平台(4-1)和旋转平台(4-2)，所述的固定平台(4-1)安装在安装底座(3)上，固定平台(4-1)中心开孔，旋转平台(4-2)布置在固定平台(4-1)的中心开孔内；所述的归中机构(5)包括安装在安装底座(3)上的归中驱动装置(5-1)和安装在归中驱动装置(5-1)上的归中杆(5-2)；所述的归中驱动装置(5-1)位于停机坪(4)和安装底座(3)之间，所述的归中杆(5-2)穿出固定平台(4-1)，归中驱动装置(5-1)用于带动归中杆(5-2)对停机坪(4)上的无人机进行归中；所述的旋转平台(4-2)上安装有多个充电触点(6)，用于对无人机充电，多个所述充电触点(6)为顶点的多边形的几何中心与所述旋转平台(4-2)中心不重叠；所述的巢体(1)内还安装有控制模块：所述的控制模块用于获取降落后无人机的角度信息，并基于所述角度信息分别控制所述旋转平台(4-2)和归中机构(5)对无人机进行归中。2.如权利要求1所述的无人机机巢，其特征在于，所述归中杆(5-2)包括设于所述停机坪(4)上方的上推杆(5-2-1)、设于所述停机坪(4)下方的下推杆(5-2-2)和用于连接所述上推杆(5-2-1)和下推杆(5-2-2)的立柱(5-2-3)，所述下推杆(5-2-2)中部区域与所述归中驱动装置(5-1)固定连接；所述立柱(5-2-3)一端与安装在安装底座(3)上的导轨(7)连接，另一端穿出固定平台(4-1)上开设的导向槽(4-3)与上推杆(5-2-1)连接。3.如权利要求2所述的无人机机巢，其特征在于，至少包括一组上推杆(5-2-1)和下推杆(5-2-2)不在同一垂直平面内，上推杆(5-2-1)相较下推杆(5-2-2)更靠近旋转平台(4-2)中心方向。4.如权利要求2所述的无人机机巢，其特征在于，至少一个下推杆(5-2-2)的部分区域向远离所述旋转平台(4-2)中心的方向凸起。5.如权利要求2所述的无人机机巢，其特征在于，所述的归中驱动装置(5-1)包括滑台底座(5-1-1)、滑台(5-1-2)和电机(5-1-3)，所述滑台(5-1-2)与下推杆(5-2-2)固定连接，在电机(5-1-3)带动下沿所述滑台底座(5-1-1)移动；所述滑台(5-1-2)上设有滑块(5-1-4)，所述滑块(5-1-4)设有水平部(5-1-5)和垂直部(5-1-6)，所述水平部(5-1-5)与所述滑台(5-1-2)滑动连接，所述垂直部(5-1-6)在垂直于所述归中杆(5-2)移动方向上与所述归中杆(5-2)固定接连；平行于所述机巢短边方向的滑台(5-1-2)交错设置于安装底座(3)内部，平行于机巢长边方向的滑台(5-1-2)部分位于安装底座(3)的外侧。6.如权利要求4所述的无人机机巢，其特征在于，所述的停机坪(4)和安装底座(3)之间还安装有旋转平台支架(8)，所述的旋转平台支架(8)包括外框架(8-1)和布置在外框架(8-1)内的内框架(8-2)，外框架(8-1)和内框架(8-2)之间的空隙用于容纳立柱(5-2-3)；所述的内框架(8-2)以旋转平台(4-2)中心为圆心，沿周向布置有多个滚轮(8-3)，所述
的滚轮(8-3)安装在滚轮安装板(8-4)上，滚轮安装板(8-4)固定在内框架(8-2)内，所述的滚轮(8-3)与旋转平台(4-2)接触。7.如权利要求6所述的无人机机巢，其特征在于，所述的旋转平台(4-2)底部连接有传动件(9)，所述的传动件(9)穿过旋转平台支架(8)、归中机构(5)和安装底座(3)与回转驱动装置(10)连接，回转驱动装置(10)通过安装支架(11)安装在巢体(1)底板上。8.如权利要求1所述的无人机机巢，其特征在于，所述的充电触点(6)为四个，两两一组分布在旋转平台(4-2)自身轴线方向的两侧，所述的充电触点(6)的几何中心与旋转平台(4-2)的几何中心不重叠。9.一种归中方法，其特征在于，采用如权利要求1-8中任一一条所述的无人机机巢完成对无人机的归中，归中方法包括：无人机降落后，旋转平台(4-2)旋转带动无人机旋转至无人机自身轴线方向与旋转平台(4-2)初始零位方向平行，并且无人机机头朝向旋转平台(4-2)初始零位方向；然后归中机构(5)带动无人机归中，使得无人机起落架的位置与旋转平台(4-2)在初始零位方向时的充电触点(6)的位置相对应；最后旋转平台(4-2)转回初始零位方向。10.一种归中方法，其特征在于，采用如权利要求1-8中任一一条所述的无人机机巢完成对无人机的归中，归中方法包括：无人机降落后，控制模块获取无人机降落后的角度信息；当无人机机头方向与旋转平台(4-2)初始零位方向之间的夹角大于90
°
小于等于180
°
时：旋转平台(4-2)旋转带动无人机至无人机机头方向与旋转平台(4-2)初始零位方向之间的夹角小于90
°
，然后归中机构(5)带动无人机归中，使得归中机构(5)到达预设位置；最后旋转平台(4-2)转回初始零位方向；当无人机机头方向与旋转平台(4-2)初始零位方向之间的夹角小于90
°
时：归中机构(5)带动无人机归中，使得无人机起落架的位置与旋转平台(4-2)在初始零位方向时的充电触点(6)的位置相对应。

技术总结
本发明公开了一种无人机机巢及归中方法，包括巢体和安装在巢体顶部的可开合的顶盖，巢体内上部空间安装有平行于巢体底部的安装底座，巢体顶部安装有停机坪和归中机构，停机坪包括固定平台和旋转平台，固定平台安装在安装底座上，固定平台中心开孔，旋转平台布置在固定平台的中心开孔内；归中机构包括安装在安装底座上的归中驱动装置和安装在归中驱动装置上的归中杆；所述的旋转平台上安装有充电触点；本发明通过可转动停机坪以及归中机构的设计，降低了复合翼无人机降落时对降落精度的要求，增加了复合翼无人机起飞降落时的可靠性，并且通过可开合顶盖的设计，给无人机提供一个安全起降的场所，并备自主充电的功能。并备自主充电的功能。并备自主充电的功能。


技术研发人员：韩世刚 张欢飞 刘帆 贾旭东 韩向阳 焦鹏飞 张伟 史航
受保护的技术使用者：山东智航智能装备有限公司
技术研发日：2023.03.21
技术公布日：2023/6/27