一种无人飞行器全天候保障载体
技术领域
本发明涉及无人机应用技术领域，具体为一种无人飞行器全天候保障载体。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，无人机应用可分为军用与民用。军用方面，无人机胜任巡逻、侦察、跟踪、反恐、定点清除和靶机。民用方面，目前在航拍、农业植保、牧场监控、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控疫情、疫情宣传、疫情消毒、测绘、局域组网、新闻报道、电力巡检、河道巡查、城市安防、消防、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用。工业无人机技术的日益成熟、挂载技术的提升和品种日益丰富多彩，大大的拓展了无人机的应用场景行业、领域和市场容量。
无人机应用的完整链环包含：无人机、能源单元、挂载、智能机库和云服务。能源单元现在是瓶颈，影响无人机续航能力和巡航范围。然而，智能机库载体当前基本缺失，使无人机的使用存在以下的问题：(1)需专业飞手随身携带执飞，人员少，水平不一，佣金高；备用能源有限，不能满足连续巡航；(2)无人机往返携带，存在损坏的风险，花费漫长的准备时间，不能满足即时性；(3)恶劣环境下，飞手现场执飞风险大。
现有国内也有几款无人机载体都是小型固定式结构，智能化程度不高，仅适用于小微型无人机，运输安装不便，限制了无人机的实际应用场景，或者，机库在运行的过程中容易受到自然环境的影响，例如机库顶部容易产生积雨水、积雪和冰雹的情况，库门顶面无法自行卸载在恶劣气候下安全性较低。为此，需要设计相应的技术方案解决存在的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无人飞行器全天候保障载体，解决了背景技术中所提出的问题。该无人飞行器全天候保障载体采用积木式机库框架通过积木式结构搭建而成，形成长方体封闭式骨架结构，此种设置增加了智能机库安装、拆卸和运输便利性，实现无人飞行器全天候保障载体大小灵活快速量产，满足不同大小的无人机需求并满足快速量产的实际应用需求。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无人飞行器全天候保障载体，包括：机库箱体，所述机库箱体设置有闭环联接的长方体状积木式机库框架，所述积木式机库框架包含一面底面框架和四面立面框架，所述底面框架内嵌装有底板、所述立面框架内嵌装有墙板且形成有顶面开口，其余包括底面和四面立面封闭的内腔，所述底板中心向上在所述内腔内设置有智能停机平台，在所述智能停机平台某边中心处外侧与相邻的机库箱体所述立面内壁的空隙处设置有智能机械臂，在所述智能机械臂两侧、机库箱体的内壁与智能停机平台的空隙间分别设置有电池充电单元和挂载库，在设置智能机械臂立面相邻的两立面内测与智能停机平台的空隙间分别设置有两组组库门启闭机构，所述机库箱体还包括智能机械手系统、应急灭火装置、百宝箱、机库智能控制系统、无人机集控系统和供电单元且分别设置在机库箱体内腔的其余空隙间，所述立面框架的顶面开口为顶部机库口，所述的顶部机库口处安装有机库门，所述机库门与所述库门启闭机构形成固定联接，所述智能机械臂前端设置有抓手，所述电池充电单元包含无人机用充电电池，所述挂载库包含无人机需要的场景应用模块挂载。
作为本发明的一种优选实施方式，所述机库箱体底部设置有底角支承，所述底角支承包含牛眼装置和固定调高装置，所述牛眼装置使机库库体安装移位方便，所述固定调高装置精确调节机库库体安装精度并使其位置固定。
作为本发明的一种优选实施方式，所述智能停机平台包含升降平台，所述升降平台顶部设置有停机平台，所述停机平台随所述升降平台在一定高度范围内实现升降，所述停机平台上安装有自动对中装置，所述停机平台的大小适宜所装载的无人机的起飞和着陆，所述自动对中装置在无人机着陆到停机平台后自动将无人机所处的位置和姿态校正。
作为本发明的一种优选实施方式，所述机库箱体设置有顶部沉台和积木式机库框架，所述积木式机库框架包含梁和柱，所述柱和所述梁的长度可任意截取，快速组装成不同尺寸的无人飞行器全天候保障载体适宜装载不同尺寸的无人机，并快速实现量产。
作为本发明的一种优选实施方式，所述库门启闭机构具有动力源，启动所述动力源则库门启闭机构推动两扇所述机库门向外翻转开启机库门或向内翻转关闭机库门，所述机库门设置有机库门外檐，所述机库门闭合时，机库门之间、机库门的所述机库门外檐与机库箱体中所述顶部沉台之间形成密封的防水结构。
作为本发明的一种优选实施方式，所述机库门闭合时，机库门之间形成一定坡度的人字形“屋脊”结构。
作为本发明的一种优选实施方式，所述智能机械臂和所述抓手由所述智能机械手系统智能控制，所述抓手通过所述智能机械臂的精准运动定位对无人机实施电池和挂载更换。
作为本发明的一种优选实施方式，所述机库智能控制系统包含中央控制及数据处理系统、机库门驱动、智能停机平台系统、充电单元、恒温系统、机库监测、故障警报和应急处理等，所述无人机集控系统包含无人机飞控系统和数据链路。所有的控制模块电源来自所述供电单元。
作为本发明的一种优选实施方式，所述的应急灭火装置设置有灭火执行装置，当烟雾、火警应急信号传达，所述灭火执行装置即刻启动所述应急灭火装置执行应急灭火。
作为本发明的一种优选实施方式，所述无人机集控系统通过数据链路与无人机在有限范围内实现无线遥控和数据传达，所述无人机集控系统与机库智能控制系统中所述中央控制及数据处理系统通过接口或通讯协议实现数据互传。
作为本发明的一种优选实施方式，所述机库智能控制系统通过远程通讯、数传链路搭载云端与指挥控制中心实现指令传达及数据互传。
作为本发明的一种优选实施方式，所述智能机械手系统与机库智能控制系统中所述中央控制及数据处理系统通过接口或通讯协议实现数据互传。
作为本发明的一种优选实施方式，所述机库智能控制系统内部的所述机库门驱动、智能停机平台系统、充电单元、恒温系统、机库监测、故障警报和应急处理等与中央控制及数据处理系统内部实现通讯及数据互传。
作为本发明的一种优选实施方式，所述机库智能控制系统通过有线接口获取外部环境监测数据。
作为本发明的一种优选实施方式，所述百宝箱内包含无人飞行器全天候保障载体维护所需的常用工具。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本方案在无人机机库内设计有一整套对于无人机本体进行监控和保护的装置以及智能系统，可以对放置在机库内的无人机进行监控保护，提高无人机本体闲置存放时的安全性以及无人机机库的智能化程度，并且配备用专门的备用能源，对无人机机库本体采用自动化的设计机构，可以对无人机本体进行升降调节以及机库门的启闭控制，便于无人机的存放。
2.该装置配备用专门的外部环境监测数据以及检测装置可以外部环境进行实时监测，为无人机的降落和飞行提供数据支撑，提高安全性。
附图说明
图1为本发明的俯视图；
图2为本发明的主视图；
图3为本发明所述机库门开启状态结构图；
图4为本发明的控制结构框架示意图。
图中:1-机库箱体，101-顶部沉台，102-积木式机库框架，103-墙板，104-底板，105-底角支承，2-智能停机平台，201-停机平台，202-升降平台，203-自动对中装置，3-智能机械臂，4-电池充电单元，5-抓手，6-智能机械手系统，7-挂载库，8-机库门,801-机库门外檐，9-库门启闭机构，10-应急灭火装置，1001-灭火执行装置，11-百宝箱，12-机库智能控制系统，13-无人机集控系统，14-供电单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种无人飞行器全天候保障载体，包括：机库箱体1，机库箱体1设置有闭环联接的长方体状积木式机库框架102，积木式机库框架102包含一面底面框架和四面立面框架，底面框架内嵌装有底板104、立面框架内嵌装有墙板103且形成有顶面开口，其余包括底面和四面立面封闭的内腔，底板104中心向上在内腔内设置有智能停机平台2，在智能停机平台2某边中心处外侧与相邻的机库箱体1立面内壁的空隙处设置有智能机械臂3，在智能机械臂3两侧、机库箱体1的内壁与智能停机平台2的空隙间分别设置有电池充电单元4和挂载库7，在设置智能机械臂3立面相邻的两立面内测与智能停机平台2的空隙间分别设置有两组组库门启闭机构9，机库箱体1还包括智能机械手系统6、应急灭火装置10、百宝箱11、机库智能控制系统12、无人机集控系统13和供电单元14且分别设置在机库箱体1内腔的其余空隙间，立面框架的顶面开口为顶部机库口，的顶部机库口处安装有机库门8，机库门8与库门启闭机构9形成固定联接，智能机械臂3前端设置有抓手5，电池充电单元4包含无人机用充电电池，挂载库7包含无人机需要的场景应用模块挂载。
进一步改进地，如图2所示：机库箱体1底部设置有底角支承105，底角支承105包含牛眼装置和固定调高装置，牛眼装置使机库库体安装移位方便，固定调高装置精确调节机库库体安装精度并使其位置固定。
进一步改进地，如图2所示：智能停机平台2包含升降平台202，升降平台202顶部设置有停机平台201，所述停机平台201随所述升降平台202在一定高度范围内实现升降，停机平台201上安装有自动对中装置203，停机平台201的大小适宜所装载的无人机的起飞和着陆，自动对中装置203在无人机着陆到停机平台201后自动将无人机所处的位置和姿态校正。
进一步改进地，如图2所示：机库箱体1设置有顶部沉台101和积木式机库框架102，积木式机库框架102包含梁和柱，柱和梁的长度可任意截取，快速组装成不同尺寸的无人飞行器全天候保障载体适宜装载不同尺寸的无人机，并快速实现量产。
进一步改进地，如图2所示：库门启闭机构9具有动力源，启动动力源则库门启闭机构9推动两扇机库门8向外翻转开启机库门8或向内翻转关闭机库门8，机库门8设置有机库门外檐801，机库门8闭合时，机库门8之间、机库门8的机库门外檐801与机库箱体1中顶部沉台101之间形成密封的防水结构。
进一步改进地，如图2所示：机库门8闭合时，机库门8之间形成一定坡度的人字形“屋脊”结构。
进一步改进地，如图2所示：智能机械臂3和抓手5由智能机械手系统6智能控制，抓手5通过智能机械臂3的精准运动定位对无人机实施电池和挂载更换。
进一步改进地，如图2所示：机库智能控制系统12包含中央控制及数据处理系统、机库门驱动、智能停机平台系统、充电单元、恒温系统、机库监测、故障警报和应急处理等，无人机集控系统13包含无人机飞控系统和数据链路。所有的控制模块电源来自供电单元14。
进一步改进地，如图2所示：的应急灭火装置10设置有灭火执行装置1001，当烟雾、火警应急信号传达，灭火执行装置1001即刻启动应急灭火装置10执行应急灭火。
进一步改进地，如图2所示：无人机集控系统13通过数据链路与无人机在有限范围内实现无线遥控和数据传达，无人机集控系统13与机库智能控制系统12中中央控制及数据处理系统通过接口或通讯协议实现数据互传。
进一步改进地，如图2所示：机库智能控制系统12通过远程通讯、数传链路搭载云端与指挥控制中心实现指令传达及数据互传。
进一步改进地，如图2所示：智能机械手系统6与机库智能控制系统12中中央控制及数据处理系统通过接口或通讯协议实现数据互传。
进一步改进地，如图2所示：机库智能控制系统12内部的机库门驱动、智能停机平台系统、充电单元、恒温系统、机库监测、故障警报和应急处理等与中央控制及数据处理系统内部实现通讯及数据互传。恒温系统保障机库内温度控制在适宜电池安全、稳定充电和储存的范围内。
进一步改进地，如图2所示：机库智能控制系统12通过有线接口获取外部环境监测数据。
具体地，百宝箱11内包含无人飞行器全天候保障载体维护所需的常用工具。
本发明的具体实施：当本发明的无人飞行器全天候保障载体接受到执飞指令使，当无人机本体放飞无人机或无人机执飞完成回库时，机库智能控制系统12首先检测停泊在智能停机平台2上的无人机的能源是否需要更新、功能挂载是否适宜本次执飞应用场景、外部气象监测数据是否满足执飞条件、内部系统是否正常，满足则启动库门启闭机构9的动力源开启机库门8，同时提升升降平台202使智能停机平台2达到放飞无人机的高度，在机库门8完全开启后放飞无人机，遥控无人机按规划航线航行。否则，将智能停机平台2调整到某一高度，启动智能机械手系统6协调控制智能机械臂3和抓手5分别执行更换无人机电池和挂载，然后按程序对无人机执行放飞。后，智能停机平台2下降至底部，闭合机库门8，启动恒温系统将机库内温度调控到最佳范围，检测确定更换下的电池与充电单元满足充电条件，启动自动充电。收到无人机完成任务请求回库信号，智能停机平台2上升至顶部，开启机库门8，停机平台201开启引导信标导航无人机精准着陆，自动对中装置203启动自动校准无人机在智能停机平台2上的位置和方位病故无人机下降至相应位置，同时闭合机库门8，启动智能机械手系统6协调控制智能机械臂3和抓手5执行更换无人机电池，启动恒温系统将机库内温度调控到最佳范围，检测确定更换下的电池与充电单元满足充电条件，启动自动充电。完成一次完整的具体实施过程。若机库监测发现机库有故障则故障警报项指挥中心发出故障警报等待排除；若机库箱体1内产生火情时，通过应急灭火装置10和灭火执行装置1001对机库箱体1的火势进行智能快速扑灭，故障警报项指挥中心发出故障警报等待排除，使机库箱体1的安全可靠。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
