刘茂丰 王伟 陆昱丞

【摘要】    为解决现无人机执行任务时，由于电池电量限制，而无法长久执行任务的弊端，本文设计一种可以自动更换电池的智能机巢。该系统以SIMATIC S7-200SMART作为系统核心处理单元，系统主要通过光电传感器检测无人机位置，PLC控制及时做出相应，控制机械手操作电池盒，进行更换电池操作。并且利用高精度定位系统RTK进行诱导降落。经过实验测试表明，本系统具备自主更换电池功能和诱导降落功能。

【关键词】    PLC    光电传感器    机械手    RTK

引言

随着无人机快速发展和广泛应用，无人机技术很好地解决了人们对工作上的需求[1]。在工作上，人们利用无人机进行架空电路的巡检，但因其电池影响，不能长久工作，需要人工更换电池，极大的降低了工作效率。传统的固定机巢，只具备控制无人机起降功能，保护无人机避免损伤。传统固定机巢以一块四平八稳的平台供无人机起降，该平台具备升降功能，在不需使用的时候，可以将无人机收纳在内部，可以有效保护无人机。

随着科技不断的发展以及市场需求的变化，传统的固定机巢不能满足人们对工作上的需求。传统的固定机巢需要人为选址放置，一般情况不轻易改变机巢位置，并且必须选取空旷且平稳的地方安置，因为无人机降落的时候会有误差，无法保证在降落的时候，不会碰撞周边物件，其作业范围有一定限制 [2]。而智能机巢指的是以合理的机械结构设计为基础，基于PLC控制，两者相辅相成，利用PLC控制机械手抓取电池或放入电池。……